ตาข่ายภูมิสาระจากเส้นใยบาซอลต์สำหรับการก่อสร้างถนนแอสฟัลต์และวัสดุป้องกันดิน

ตาข่ายภูมิสังเคราะห์เส้นใยบะซอลต์เป็นวัสดุภูมิสังเคราะห์ที่มีคุณภาพเยี่ยม ใช้สำหรับเสริมความแข็งแรงผิวจราจร ซ่อมแซมถนนเก่า และเพิ่มความมั่นคงให้กับฐานทางและชั้นดินรองรับที่อ่อนตัว ปัจจุบันวัสดุชนิดนี้ได้กลายเป็นวัสดุที่ไม่สามารถแทนที่ได้ในการแก้ไขปัญหาการแตกร้าวแบบสะท้อน (Reflective Cracks) บนผิวจราจรแอสฟัลต์ ผลิตภัณฑ์นี้เป็นวัสดุกึ่งแข็ง ผลิตจากเส้นใยบะซอลต์โดยใช้เทคโนโลยีการถักทอแบบเวิร์ปไนต์ (Warp Knitting) ที่ทันสมัยระดับนานาชาติ เพื่อสร้างโครงสร้างตาข่าย จากนั้นจึงเคลือบผิวด้านนอก วัสดุนี้มีความต้านทานแรงดึงสูงทั้งในแนวเส้นด้ายตามความยาว (Warp) และแนวเส้นด้ายตามความกว้าง (Weft) พร้อมทั้งมีอัตราการยืดตัวต่ำเมื่อเทียบกับวัสดุชนิดอื่น และมีคุณสมบัติโดดเด่นอื่นๆ เช่น ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่ออุณหภูมิต่ำ ทนต่อการเสื่อมสภาพจากอายุการใช้งาน และทนต่อการกัดกร่อน จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในการเสริมความแข็งแรงของผิวจราจรแอสฟัลต์และคอนกรีต รวมทั้งฐานทาง ชั้นดินรองรับทางรถไฟ โครงสร้างคันดินและลาดเอียงของเขื่อน ลานบินสนามบิน และโครงการควบคุมการพัดพาของทราย

(1) บทนำผลิตภัณฑ์ ตาข่ายภูเขาไฟ (Basalt geogrid) เป็นวัสดุรูปแบบเครือข่ายแบนที่ผลิตจากเส้นด้ายใยภูเขาไฟซึ่งมีความต้านทานต่อสารด่าง สารกรด และการกัดกร่อน โดยใช้เครื่องถักแบบเวิร์ปไนต์ (warp knitting) ที่นำเข้าจากต่างประเทศในการทอเป็นวัสดุพื้นฐาน และมีโครงสร้างการจัดเรียงเส้นด้ายแบบเวิร์ปไนต์ (warp-knitted orientation) ซึ่งช่วยใช้ศักยภาพของแรงดึงของเส้นด้ายในผืนผ้าได้อย่างเต็มที่ ทำให้มีคุณสมบัติทนแรงดึง ทนแรงฉีกขาด และต้านทานการไหลของวัสดุภายใต้แรงคงที่ (creep resistance) ได้ดีเยี่ยม จากนั้นจึงเคลือบด้วยแอสฟัลต์ที่ผ่านการปรับปรุงคุณภาพสูง ตาข่ายภูเขาไฟมีข้อได้เปรียบของเส้นใยภูเขาไฟหลายประการ ได้แก่ ทนความร้อนสูง ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรุนแรงระหว่างช่วงเย็นจัดถึงร้อนจัด (-260 ถึง 650 องศาเซลเซียส) สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสอดคล้องกับคอนกรีตแอสฟัลต์ มีแรงดึงสูง ป้องกันรังสี UV คงเสถียรภาพทางเคมีได้ดี และต้านทานการเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งาน ข้อได้เปรียบเหล่านี้ทำให้สามารถนำไปใช้เสริมความแข็งแรงของผิวจราจรได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยช่วยป้องกันข้อบกพร่องบนถนน เช่น การแตกร้าวและการเกิดร่องลึก (rutting) จึงสามารถแก้ปัญหาความยากลำบากในการเสริมความแข็งแรงของผิวจราจรแบบแอสฟัลต์ได้

โมดูลัสยืดหยุ่นของคอนกรีตแอสฟัลต์ที่เสริมด้วยเส้นใยบาซอลต์ที่อุณหภูมิห้องสูงถึง 24:1 เมื่อเปรียบเทียบกับคอนกรีตแอสฟัลต์ แสดงให้เห็นถึงความต้านทานการเปลี่ยนรูปได้สูงมาก และมีค่าการยืดตัวก่อนขาดประมาณ 3.1% เส้นใยบาซอลต์มีข้อได้เปรียบหลายประการ เช่น ทนความร้อนสูง ทนต่อการแช่แข็งและละลายซ้ำ (-260 ถึง 650 องศาเซลเซียส) มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนที่สอดคล้องกับคอนกรีตแอสฟัลต์ มีความแข็งแรงในการดึงสูง ป้องกันรังสี UV มีความเสถียรทางเคมีดี และทนต่อการเสื่อมสภาพจากอายุการใช้งาน เนื่องจากอุณหภูมิในการผสมวัสดุแอสฟัลต์สูงถึงกว่า 190 องศาเซลเซียส ดังนั้นเส้นใยบาซอลต์ที่ทนความร้อนสูงจึงเป็นวัสดุใหม่ที่มีศักยภาพในการแข่งขันสูงมากในการแทนที่เส้นใยโพลีเอสเตอร์และเส้นใยลิกนิน โดยสามารถใช้งานได้ดีในสภาวะที่ต้องการความทนทานต่ออุณหภูมิสูงระหว่างการผสมและก่อสร้างแอสฟัลต์ที่อุณหภูมิสูงสุดถึง 190 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ยังเป็นวัสดุก่อสร้างชั้นเยี่ยมสำหรับเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันการซึมผ่านและการแตกร้าวของคอนกรีตซีเมนต์