โครงการพัฒนาวัสดุปูผิวทางแบบแอสฟัลติกคอนกรีตผสมด้วย Recycled Rubber หรือยางพาราธรรมชาติ 4 ธันวาคม 2556 กรมทางหลวงชนบท

กรมทางหลวงชนบท ในฐานะหน่วยงานพัฒนา/บูรณะโครงสร้างพื้นฐานทางหลวงสายรอง และสะพาน ได้ตระหนักถึงปัญหาราคายางตกต่ำ และต้องการพัฒนามาตรฐานและกรรมวิธีที่เหมาะสมในการผลิตวัสดุปูผิวทางในอุณหภูมิต่ำกว่าปกติโดยใช้ส่วนผสมจาก Recycled Rubber หรือ ยางพาราธรรมชาติ โดยมีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ และมีความเป็นไปได้ในการผลิตเชิงอุตสาหกรรม

เป้าหมายของโครงการ ผิวทาง PMA Crumb Rubber (CRA) กรรมวิธีผสม ผงยาง กับแอสฟัลต์ ผิวทาง Rubberized Asphalt การผลิต Rubberized Asphalt (Warm Mix) การพัฒนาวัสดุปูผิวทาง คุณภาพเหนือกว่าผิวทางแบบปกติ กรรมวิธีผสม น้ำยางข้น กับแอสฟัลต์ ผิวทาง AC ปกติ Natural Rubber (NRA)

ผลการทดสอบวัสดุปูผิวทาง AC + Crumb Rubber (CRA) AC + Natural Rubber (NRA) 6% 7% 9% 11% 6% 7% 9% 11% Binder Test ทดสอบคุณสมบัติต่างๆ ของวัสดุเชื่อมประสาน Penetration, Softening Point, Flash Point, Viscosity ความต้านทานต่อการยุบตัวแบบถาวร ความต้านทานต่อการยุบตัวแบบถาวร หลัง RTFO ความต้านทานต่อการยุบตัวแบบถาวร หลัง PAV Mix Test ทดสอบคุณสมบัติของแอสฟัลติกคอนกรีต โดยใช้การผสมแบบอุ่น (Warm mixes) Marshall Test Wheel tracking Stiffness Test Fatigue Test

Binder Test ลำดับ การพิจารณาคุณสมบัติ ที่ผ่านเกณฑ์มาตรฐาน ข้อกำหนด มาตรฐานอ้างอิง ผลการทดสอบ ยางรีไซเคิล (Crumb rubber) ยางพารา (Natural Rubber) 6% 7% 9% 11% 1 Softening Point มากกว่า AC60/70 ASTM D 36  2 Flash Point มากกว่า 232.3 (ºC) ASTM D946 3 Viscosity ไม่มากกว่า 3 (Pa.S) หน่วยงาน SHRP x 4 Viscosity หลัง RFTO 5 % Retain Penetration มากกว่า 54 (ºC) AASHTO T 179 6 มวลที่เปลี่ยนแปลง ไม่มากกว่า 1% 7 ความต้านทานต่อการยุบตัวแบบถาวร มากกว่า 1.0 (kPa) 8 ความต้านทานต่อการยุบตัวแบบถาวร หลัง RTFO มากกว่า 2.2 (kPa) 9 ความต้านทานต่อการยุบตัวแบบถาวร หลัง PAV ไม่มากกว่า 5,000 (kPa)

Mix Test (ลดอุณหภูมิในการผสมเป็นแบบ Warm-Mixes) standard 1 . Specific Gravity ASTM C127 2 Los Angeles Abrasion ASTM C131 3. Soundness AASHTO T104 4. Coating AASHTO T182 Gradation Stiffness Test คุณสมบัติของวัสดุมวลรวมหยาบและมวลรวมละเอียดผ่านตามเกณฑ์ข้อกำหนด Binder Type Adjusted Stiffness(MPa) AC 60/70 2,319 Natural Rubber 6% 2,854 Crumb Rubber 11% 2,755 Size mm. (inch) 9.5 (3/8”) 12.5 (1/2”) 19 (3/4”) 25 (1”) layer Wearing Binder Base Course Sieve size Passing,% mm. in 37.500 (1 1/2)   100 25.000 (1) 90-100 19.000 (3/4) 12.500 (1/2) 80-100 9.500 (3/8) - 56-80 4.750 Number 4 55-85 44-74 35-65 29-59 2.360 Number 8 32-67 28-58 23-49 19-45 1.180 Number 16 0.600 Number 30 0.300 Number 50 7-23 5-21 5-19 5-17 0.150 Number 100 0.075 Number 200 2-10 2-8 1-7 (125%) NRA (120%) CRA (100%) AC60/70 11% 6% ทั้ง CRA และ NRA ทำให้ส่วนผสมแอสฟัลต์คอนกรีตดังกล่าวมีความยืดหยุ่นเพียงพอเพื่อต้านทานต่อการแตกร้าวได้ดียิ่งขึ้น

Typical Marshall Design Criteria (from Asphalt Institute,2007) Mix Test Marshall Test Typical Marshall Design Criteria (from Asphalt Institute,2007)

Mix Test Wheel tracking Binder Type (Binder Content) Rutting Rate (mm/hr) Rut Depth (mm) AC 60/70 0.59 1.6 Crumb Rubber (CRA) 0.56 1.22 Natural Rubber (NRA) 0.54 1.12 AC60/70 CRA NRA 11% 6% ทั้ง NRA และ CRA มีค่าความอ่อนนุ่มที่ดีขึ้นกว่ามาตรฐานของแอสฟัลต์ปกติ วัสดุมีความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงรูปร่างที่อุณหภูมิสูงได้ดีขึ้น (ทนทานที่อุณหภูมิสูงได้ดีขึ้น) เพิ่มแรงยึดเหนี่ยวระหว่างมวลรวม ซึ่งช่วยลดการหลุดลอกได้ มีอายุใช้งานและความทนทานมากขึ้น AC60/70 CRA ≈1.5 เท่า NRA ≈2 เท่า

กระบวนการผลิตถนนยางพารา สารผสมเพิ่ม เพื่อผสมแบบ Warm Mix เตาผสมแอสฟัลต์ เข้ากับน้ำยางข้น น้ำยางพาราข้น เครื่องให้ความ ร้อนยางมะตอย ยางล้อรถยนต์ที่ใช้แล้ว ยางผงที่ผ่านกระบวนการรีไซเคิล สารผสมเพิ่ม เพื่อผสมแบบ Warm Mix วัสดุมวลรวม เครื่องให้ความร้อนวัสดุมวลรวม เครื่องผสมยางมะตอยกับวัสดุมวลรวม บรรจุและขนส่ง ถังบรรจุ Mixtures

ความเป็นไปได้ภาคอุตสาหกรรมและความพร้อม ราคาผลิตภัณฑ์แอสฟัลต์ในประเทศไทย จะขึ้นอยู่กับผู้ผลิตที่กำหนดราคา เพราะมีการแข่งขันไม่มากนัก หากมีการผลิตในเชิงอุตสาหกรรม บริษัทจำหน่ายแอสฟัลต์รายใหญ่ในประเทศไทยมีความพร้อม แต่บริษัทขนาดเล็ก ต้องมีต้นทุนเพิ่มในส่วนของเตาผสมแอสฟัลต์เข้ากับน้ำยางข้น ฯลฯ สามารถผลิตในเชิงอุตสาหกรรมได้ ทั้งยางรีไซเคิล (CRA) และยางพารา (NRA) ต้นทุนของถนนยางพารา (PARA-AC) เพิ่มขึ้น 15-25% ซึ่งใกล้เคียงกับราคา PMA ภาครัฐต้องออกมาตรฐานถนนยางพารา และออกมาตรการส่งเสริมทางอุตสาหกรรม

ผลประโยชน์และผลเสียของการใช้ Rubberized Asphalt Concrete ต้นทุนค่าก่อสร้างสูงขึ้น ผลประโยชน์ ลดมลภาวะทางเสียง 4-6 dBA ลด มลภาวะ ทาง อากาศ GHGs ลดอัตรา อุบัติเหตุ ขณะผิว ทาง เปียก ลดค่าซ่อมบำรุงทาง อายุการใช้งานเฉลี่ยของ AC = 5 ปี เพิ่มความทนทานในการใช้งาน - NRA ทนทานกว่า AC ~ 2 เท่า CRA ทนทานกว่า AC ~ 1.5 เท่า สนับสนุนนโยบายภาครัฐเพื่อช่วยเหลือเกษตรกรสวนยาง