จีโอโฟม (Geofoam)
จีโอโฟม (Geofoam) คือวัสดุเติมน้ำหนักเบาที่ใช้ในงานวิศวกรรมโยธาและงานก่อสร้างต่างๆ เพื่อทดแทนวัสดุถมแบบดั้งเดิม เช่น ดิน ทราย หรือคอนกรีต เนื่องจากมีน้ำหนักเบาแต่มีความแข็งแรงสูง สามารถรับน้ำหนักได้ดี และมีคุณสมบัติเด่นอื่นๆ ทำให้เป็นที่นิยมในหลายประเทศทั่วโลก โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีปัญหาดินอ่อนหรือต้องการลดน้ำหนักโครงสร้าง
ประเภทหลักของจีโอโฟม และรายละเอียดที่ครบถ้วน
จีโอโฟมที่ใช้ในงานก่อสร้างหลักๆ แบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ Expanded Polystyrene (EPS) Geofoam และ Extruded Polystyrene (XPS) Geofoam นอกจากนี้ยังมีวัสดุประเภทอื่นๆ ที่อาจถูกนำมาใช้ในบางกรณี แต่ EPS และ XPS เป็นที่นิยมและรู้จักกันแพร่หลายที่สุด

Add a compelling title for your section to engage your audience.
Use this paragraph section to get your website visitors to know you. Consider writing about you or your organization, the products or services you offer, or why you exist. Keep a consistent communication style.

Add a descriptive title for the column.
Expanded Polystyrene (EPS) Geofoam
EPS Geofoam เป็นจีโอโฟมที่พบบ่อยและใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ผลิตจากเม็ดพลาสติก Polystyrene ที่ถูกขยายตัวด้วยความร้อน (ไอน้ำ) โดยมีสารขยายตัว (blowing agent) เช่น Pentane ทำให้เกิดโครงสร้างเซลล์ปิด (closed-cell structure) ที่มีอากาศอยู่ภายในเป็นส่วนใหญ่
คุณสมบัติเด่นของ EPS Geofoam:
- น้ำหนักเบาเป็นพิเศษ: มีความหนาแน่นต่ำมาก โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 11-45.7 kg/m³ (0.7-2.85 lb/ft³), ซึ่งเบากว่าดินถึง 100 เท่า และเบากว่าคอนกรีตหลายสิบเท่า ข้อดีนี้ช่วยลดภาระน้ำหนักบนโครงสร้างและดินฐานรากได้อย่างมหาศาล
- กำลังอัดสูง (High Compressive Strength): แม้จะเบา แต่ EPS Geofoam มีความสามารถในการรับแรงกดอัดได้ดีเยี่ยม มีค่ากำลังอัดที่ 10% การเสียรูป (deformation) อยู่ที่ประมาณ 2.2-18.6 psi (ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น) ทำให้สามารถรองรับน้ำหนักจากสิ่งก่อสร้างหรือการจราจรได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- คุณสมบัติเป็นฉนวนกันความร้อน (Thermal Insulation): โครงสร้างเซลล์ปิดที่มีอากาศอยู่ภายในทำให้ EPS Geofoam เป็นฉนวนกันความร้อนที่ดี ช่วยลดการถ่ายเทความร้อนได้ (มีค่า R-value สูง)
- ทนทานต่อความชื้นและการดูดซึมน้ำต่ำ: เนื่องจากมีโครงสร้างเซลล์ปิด จึงมีการดูดซึมน้ำต่ำ ทำให้คงคุณสมบัติทางกายภาพได้ดีในสภาวะที่มีความชื้น (การดูดซึมน้ำ < 2.0% โดยมวล)
- เป็นวัสดุเฉื่อย (Inert and Stable): ไม่เกิดการสลายตัวหรือเน่าเปื่อยเมื่อเวลาผ่านไป ทนทานต่อจุลินทรีย์ในดิน และไม่เป็นแหล่งอาหารของสัตว์ฟันแทะ
- ติดตั้งง่ายและรวดเร็ว: สามารถตัดแต่งรูปทรงได้ง่ายด้วยอุปกรณ์ทั่วไป และน้ำหนักเบาทำให้ขนส่งและติดตั้งได้รวดเร็ว ลดเวลาและแรงงานในการก่อสร้าง
- เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: ไม่มีสาร CFCs, HCFCs หรือฟอร์มาลดีไฮด์ และสามารถนำไปรีไซเคิลได้
การใช้งาน EPS Geofoam:
- งานก่อสร้างถนนและทางหลวง: ใช้เป็นวัสดุถมรองพื้นถนน เพื่อลดการทรุดตัวของชั้นดินอ่อน ลดภาระน้ำหนักบนโครงสร้าง และช่วยให้การก่อสร้างเร็วขึ้น
- งานรองคอสะพาน (Bridge Abutments): ใช้รองรับคอสะพาน เพื่อลดแรงกดด้านข้างบนโครงสร้างค้ำยัน ลดการทรุดตัวของคอสะพาน และช่วยยืดอายุการใช้งานของสะพาน
- กำแพงกันดิน (Retaining Walls): ใช้เป็นวัสดุถมด้านหลังกำแพงกันดิน เพื่อลดแรงกดด้านข้างบนกำแพง ลดความจำเป็นในการใช้เสาเข็มลึก
- งานปรับระดับพื้นและถมช่องว่าง (Void Fill and Leveling): ใช้ปรับระดับพื้นอาคาร ลานจอดรถ หรือสระว่ายน้ำ และถมช่องว่างต่างๆ เพื่อลดน้ำหนักรวมของโครงสร้าง
- งานภูมิทัศน์ (Landscaping): ใช้ขึ้นรูปเนินดิน หรือโครงสร้างทางภูมิทัศน์ที่ต้องการลดน้ำหนัก
- ฐานรากของอาคาร (Building Foundations): ใช้ลดภาระน้ำหนักบนฐานรากในพื้นที่ดินอ่อน
- งานป้องกันสาธารณูปโภค (Utility Protection): ใช้ห่อหุ้มท่อหรือสายเคเบิลใต้ดินเพื่อป้องกันความเสียหาย
- ที่นั่งสนามกีฬาหรือโรงภาพยนตร์ (Stadium Seating): ใช้ขึ้นรูปโครงสร้างที่นั่งแบบขั้นบันได
ข้อจำกัดของ EPS Geofoam:
ไม่ทนทานต่อสารเคมีบางชนิด: อาจเสียหายได้หากสัมผัสกับสารละลายอินทรีย์บางชนิด เช่น น้ำมันเบนซิน หรือทินเนอร์
ความไวไฟ (Flammability): แม้จะมีเกรดไม่ลามไฟ (Fire Retardant Grade) แต่โดยรวมแล้ว EPS เป็นวัสดุที่ติดไฟได้ จึงต้องพิจารณาในบางการใช้งานที่เกี่ยวกับความปลอดภัยจากอัคคีภัย
Extruded Polystyrene (XPS) Geofoam
EXPS Geofoam ผลิตจากเม็ดพลาสติก Polystyrene เช่นกัน แต่กระบวนการผลิตจะแตกต่างจาก EPS คือ เม็ดพลาสติกจะถูกหลอมและฉีดผ่านแม่พิมพ์พร้อมกับสารขยายตัว ทำให้ได้โฟมที่มีโครงสร้างเซลล์ปิดที่หนาแน่นและสม่ำเสมอมากกว่า
คุณสมบัติเด่นของ XPS Geofoam (เมื่อเทียบกับ EPS):
- โครงสร้างเซลล์ปิดที่สม่ำเสมอและหนาแน่นกว่า: ทำให้มีประสิทธิภาพในการเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดีกว่าเล็กน้อย และมีความต้านทานต่อการดูดซึมน้ำสูงกว่า EPS
- ทนทานต่อความชื้นได้ดีกว่า: เนื่องจากโครงสร้างเซลล์ปิดที่แน่นหนากว่า ทำให้มีการซึมผ่านของไอน้ำและความชื้นต่ำมาก เหมาะสำหรับใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ชื้นมาก
- กำลังอัดสูงกว่า (Higher Compressive Strength): โดยทั่วไป XPS จะมีกำลังอัดสูงกว่า EPS ในความหนาแน่นเท่ากัน ทำให้เหมาะสำหรับงานที่ต้องการการรับน้ำหนักที่สูงกว่า
- ผิวเรียบเนียนกว่า: ด้วยกระบวนการผลิตแบบ Extrusion ทำให้แผ่น XPS มีผิวที่เรียบเนียนและสม่ำเสมอ
การใช้งาน XPS Geofoam:
- งานฉนวนกันความร้อน: นิยมใช้เป็นฉนวนกันความร้อนสำหรับหลังคา ผนัง และพื้นอาคาร โดยเฉพาะในพื้นที่ที่ต้องการประสิทธิภาพการกันความร้อนสูงและมีความชื้น
- งานกันซึมและลดการดูดซึมน้ำ: ใช้ในงานใต้ดินหรือพื้นที่ที่ต้องการป้องกันน้ำซึมผ่าน
- งานที่ต้องการกำลังอัดสูง: เช่น พื้นโรงงานที่มีการรับน้ำหนักมาก หรือพื้นที่จอดรถ
- งานถมช่องว่างและปรับระดับ: คล้ายกับ EPS แต่จะเลือกใช้เมื่อต้องการคุณสมบัติทางความร้อนหรือความชื้นที่ดีกว่า
ข้อจำกัดของ XPS Geofoam:
ความไวไฟ: เช่นเดียวกับ EPS ก็ยังคงเป็นวัสดุที่ติดไฟได้
ราคาสูงกว่า EPS: เนื่องจากกระบวนการผลิตที่ซับซ้อนกว่า ทำให้ XPS มีราคาแพงกว่า EPS
ขนาดที่จำกัด: มักจะผลิตออกมาในรูปแบบแผ่นมาตรฐาน (เช่น 4×8 ฟุต) และมีความยืดหยุ่นในการปรับแต่งขนาดได้น้อยกว่า EPS
Polyurethane (PU) Geofoam และ Polyisocyanurate (PIR) Geofoam
EXPS Geofoam ผลิตจากเม็ดพลาสติก Polystyrene เช่นกัน แต่กระบวนการผลิตจะแตกต่างจาก EPS คือ เม็ดพลาสติกจะถูกหลอมและฉีเป็นโฟมชนิดอื่นที่สามารถใช้เป็นจีโอโฟมได้เช่นกัน แต่ไม่แพร่หลายเท่า EPS และ XPS
- คุณสมบัติ: มักจะมีค่าฉนวนกันความร้อน (R-value) ที่สูงมาก และบางชนิดอาจมีคุณสมบัติทนไฟที่ดีกว่า Polystyrene foam
- การใช้งาน: ส่วนใหญ่ใช้ในงานฉนวนกันความร้อนประสิทธิภาพสูง หรืองานที่ต้องการคุณสมบัติเฉพาะด้าน เช่น ทนไฟ
ข้อจำกัด: มักมีราคาสูงกว่า และอาจมีความยืดหยุ่นในการใช้งานในฐานะวัสดุถมดินน้อยกว่า
4. Expanded Polypropylene (EPP) Geofoam
เป็นโฟมประเภท Polypropylene ที่ถูกขยายตัว มีคุณสมบัติเด่นในเรื่องความยืดหยุ่น การดูดซับแรงกระแทก และความทนทานต่อสารเคมีบางชนิด
- คุณสมบัติ: น้ำหนักเบา มีความยืดหยุ่นสูง สามารถคืนรูปได้ดีหลังการเสียรูป (resilience) ทนทานต่อสารเคมีและอุณหภูมิที่แตกต่างกันได้ดี
- การใช้งาน: มักใช้ในงานที่ต้องการการดูดซับแรงกระแทก เช่น บรรจุภัณฑ์ป้องกันการกระแทก ชิ้นส่วนรถยนต์ หรือในงานที่มีการเคลื่อนที่ของโครงสร้าง
ข้อจำกัด: อาจไม่แข็งแรงเท่า EPS หรือ XPS ในบางกรณี และมีราคาที่สูงกว่า
สรุปคุณสมบัติทางเทคนิคที่สำคัญของจีโอโฟม (โดยรวมและเน้น EPS/XPS):
E
คุณสมบัติ 462_50598e-84> |
EPS Geofoam 462_aca67c-31> |
XPS Geofoam 462_0eb78e-02> |
---|---|---|
ความหนาแน่น 462_47d4c7-fa> |
11 – 45.7 kg/m³ (0.7 – 2.85 lb/ft³) 462_fda383-f6> |
30 – 48 kg/m³ (สูงกว่า EPS ในปริมาตรเท่ากัน) 462_dd2f0f-3a> |
กำลังอัด (Compressive Strength) 462_3c58ac-9a> |
15 – 130 kN/m² (2.2 – 18.6 psi) @ 10% deformation 462_6718e6-93> |
สูงกว่า EPS ในความหนาแน่นเท่ากัน (สูงสุด 100 psi+) 462_5f70b1-34> |
การดูดซึมน้ำ (Water Absorption) 462_c7f858-2b> |
< 2.0% โดยมวล 462_0d4f89-80> |
ต่ำมาก (ดีกว่า EPS) 462_619982-72> |
ค่าการนำความร้อน (Thermal Conductivity) 462_f42991-c3> |
0.03 – 0.04 W/mK 462_4cbc7c-48> |
0.029 – 0.035 W/mK (ดีกว่า EPS เล็กน้อย) 462_c8d545-da> |
R-value (Thermal Resistance) 462_286f18-63> |
3.2 – 5.1 (ต่อความหนา 1 นิ้ว) 462_b1b369-e8> |
ประมาณ R-5 (ต่อความหนา 1 นิ้ว) (สูงกว่า EPS) 462_a4d5f9-bb> |
ความทนทาน 462_a1d224-81> |
สูง, ไม่เน่าเปื่อย, ทนจุลินทรีย์ 462_b36191-25> |
สูงมาก, ทนทานต่อความชื้นได้ดี 462_e4f652-e1> |
การตัดแต่ง 462_da2a0d-a6> |
ตัดแต่งได้ง่าย 462_f3f4c4-c3> |
ตัดแต่งได้ แต่ค่อนข้างแข็งกว่า 462_b1e7bc-69> |
ราคา 462_082d89-57> |
ค่อนข้างประหยัด 462_95682b-6f> |
สูงกว่า EPS 462_00fa28-f9> |
สารขยายตัว 462_a67029-bd> |
Pentane (ระเหยออกไปส่วนใหญ่หลังการผลิต) 462_410f78-86> |
สารผสมแก๊สไวไฟและไม่ไวไฟ (อยู่ในเซลล์) 462_cc92a7-a0> |
มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง:
EXจีโอโฟมที่ผลิตและใช้งานควรเป็นไปตามมาตรฐานสากล เช่น ASTM D6817 (Standard Specification for Rigid Cellular Polystyrene Geofoam) ซึ่งระบุคุณสมบัติทางกายภาพและกลไกที่ต้องการสำหรับ EPS Geofoam เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและประสิทธิภาพการใช้งาน
ข้อควรพิจารณาในการเลือกใช้จีโอโฟม:
- ลักษณะงานและวัตถุประสงค์: งานที่ต้องการลดน้ำหนักอย่างมากและรับแรงกดปานกลางถึงสูง มักเลือก EPS งานที่ต้องการฉนวนกันความร้อนสูงหรือทนทานต่อความชื้นเป็นพิเศษ อาจพิจารณา XPS
- สภาพแวดล้อม: ความชื้นในพื้นที่ก่อสร้าง อุณหภูมิ
- งบประมาณ: EPS มักเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่ากว่าในด้านราคา
- ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย: โดยเฉพาะเรื่องความไวไฟในบางการใช้งาน
การเลือกใช้จีโอโฟมประเภทใดควรปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมโยธา เพื่อให้มั่นใจว่าวัสดุที่เลือกมีความเหมาะสมกับโครงการและสภาพแวดล้อมนั้นๆ อย่างแท้จริง.
ขอรายละเอียดเพิ่มเติม
ขอใบเสนอราคา