สวทช. เปิดตัว 3 นักวิจัยแกนนำ ปี 62 พร้อมงบสนับสนุนรวม 50 ล้านบาทแก่นักวิจัย

สวทช. เปิดตัว 3 นักวิจัยแกนนำ ปี 62 พร้อมงบสนับสนุนรวม 50 ล้านบาทแก่นักวิจัยการแพทย์ จาก มช. และนักวิจัยวิศวกรรมก่อสร้าง จาก มธ. และ มทส.

(19 ธ.ค. 62) กรุงเทพฯ - สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) ประกาศผู้ได้รับเป็นนักวิจัยแกนนำ ประจำปี 2562 จำนวน 3 ท่าน ได้แก่ ศาสตราจารย์ (เชี่ยวชาญพิเศษ) ดร.นพ.นิพนธ์ ฉัตรทิพากร นักวิจัยผู้เชี่ยวชาญด้านสรีวิทยาทางไฟฟ้าและพยาธิสรีรวิทยาของหัวใจ ม.เชียงใหม่ ในงานวิจัยเกี่ยวกับการป้องกันผลกระทบจากเคมีบำบัดต่อหัวใจและสมอง ศ.ดร.สมนึก ตั้งเติมสิริกุล ม.ธรรมศาสตร์ นักวิจัยผู้เชี่ยวชาญด้านคอนกรีตเทคโนโลยี ในงานวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีวัสดุและนวัตกรรมคอนกรีตก่อสร้าง และ ศ.ดร.สุขสันติ์ หอพิบูลสุข ม.เทคโนโลยีสุรนารี นักวิจัยผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมถนน ในงานวิจัยที่เกี่ยวกับนวัตกรรมออกแบบถนน เพื่อให้นักวิจัยแกนนำที่มีศักยภาพสูง เกิดการรวมกลุ่มทำวิจัยที่เข้มแข็งในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สร้างสรรค์งานวิจัยใหม่หรือต่อยอดงานวิจัย ที่ส่งเสริมให้เกิดการมีส่วนร่วมและเชื่อมโยงระหว่างภาคความรู้ ภาคการผลิตและบริการ และภาคสังคม พร้อมยกระดับการวิจัยและพัฒนาของประเทศไทย


ศ.ดร.ยงยุทธ ยุทธวงศ์ อดีตรองนายกรัฐมนตรี และอดีตรัฐมนตรีว่าการกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่ปรึกษาอาวุโสผู้อำนวยการ สวทช. กล่าวว่า นักวิจัยมีส่วนสำคัญในการผลิตผลงานวิจัยเพื่อออกมาขับเคลื่อนการพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิจัย และนวัตกรรมของประเทศ นักวิจัยแกนนำ นับเป็นนักวิจัยที่เป็นแกนนำในทุกด้านของการวิจัยและพัฒนา ทั้งแกนนำการวิจัย และแกนนำในการสร้างนักวิจัยรุ่นใหม่ ๆ ซึ่งจะเป็นฟันเฟืองสำคัญที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ดีขึ้นในประชาคมวิจัยของประเทศ ท่ามกลางความท้าทายที่หลากหลาย ซึ่งคาดหวังให้ผลงานของนักวิจัยแกนนำ สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้จริงในบริบทที่เกี่ยวข้อง สร้างรากฐานที่เข้มแข็งทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรมของประเทศ รวมถึงกลุ่มผู้ใช้ประโยชน์จะได้มีการส่งเสริมให้เกิดการใช้งานจากเทคโนโลยี งานวิจัย และนวัตกรรมที่จะเกิดขึ้นจากโครงการของนักวิจัยแกนนำ


ศ.นพ.ประสิทธิ์ ผลิตผลการพิมพ์ รักษาการรองผู้อำนวยการ สวทช. และเลขานุการคณะกรรมการด้านการส่งเสริมกลุ่มนักวิจัยแกนนำ กล่าวว่า โครงการนักวิจัยแกนนำ เป็นหนึ่งในกลไกที่ สวทช. เล็งเห็นว่า สามารถสร้างความเข้มแข็งให้เกิดขึ้นในประชาคมวิจัย ซึ่งจะเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันระดับนานาชาติ การแก้ไขปัญหาเศรษฐกิจและสังคม จนนำไปสู่การพัฒนาประเทศอย่างยั่งยืน จากการพิจารณาข้อเสนอโครงการวิจัย จำนวน 20 โครงการ ที่ส่งเข้ารับการพิจารณาภายใต้โครงการนักวิจัยแกนนำ ประจำปี 2562 ในปีนี้ คณะกรรมการมีมติเป็นเอกฉันท์สนับสนุนนักวิจัย จำนวน 3 ท่าน เป็นนักวิจัยแกนนำ ประจำปี 2562 ประกอบด้วย นักวิจัยด้านการแพทย์ 1 ท่าน และนักวิจัยด้านวิศวกรรมก่อสร้าง 2 ท่าน โดย สวทช. ให้การสนับสนุนงบประมาณโครงการวิจัยด้านการแพทย์รวม 20 ล้านบาท และสนับสนุนงบประมาณโครงการวิจัยด้านวิศวกรรมก่อสร้างรวม 30 ล้านบาท (โครงการละ 15 ล้านบาท) ทั้งสามโครงการจะดำเนินงานในระยะเวลา 5 ปี นับจากนี้ ซึ่งผลงานที่จะเกิดขึ้นภายใต้การดำเนินงานของนักวิจัยแกนนำทั้ง 3 ท่าน จะมุ่งเน้นทั้งงานวิจัยในเชิงคุณภาพ และเชิงปริมาณ เพื่อนำไปสู่การสร้างองค์ความรู้ใหม่ บทความวิชาการ ต้นแบบผลิตภัณฑ์ ต้นแบบเทคโนโลยี และสิทธิบัตร

นักวิจัยแกนนำ ประจำปี 2562 จำนวน 3 ท่าน ได้แก่ ศาสตราจารย์ (เชี่ยวชาญพิเศษ) ดร.นพ.นิพนธ์ ฉัตรทิพากร คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ จากโครงการวิจัยเรื่อง “การพัฒนาแนวทางการรักษาแบบใหม่ โดยใช้เครื่องมือทางการแพทย์และการใช้ยามุ่งเป้าไปที่ไมโตคอนเดรีย เพื่อป้องกันรักษาภาวะหัวใจล้มเหลวและสมองเสื่อมจากการใช้ยาเคมีบำบัดรักษามะเร็ง” ศ.ดร.สมนึก ตั้งเติมสิริกุล ภาควิชาวิศวกรรมและเทคโนโลยีโยธา สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ จากโครงการวิจัยเรื่อง “การพัฒนาเทคโนโลยีและมาตรฐานการปฏิบัติงานก่อสร้างอย่างยั่งยืน” และ ศ.ดร.สุขสันติ์ หอพิบูลสุข ศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านนวัตกรรมเพื่อการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานอย่างยั่งยืน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี จากโครงการวิจัยเรื่อง “นวัตกรรมการออกแบบถนนเพื่อการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานของประเทศอย่างยั่งยืน”





ท่านแรก ศาสตราจารย์ (เชี่ยวชาญพิเศษ) ดร.นพ.นิพนธ์ ฉัตรทิพากร (หัวหน้าโครงการ) คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ นักวิจัยผู้เชี่ยวชาญทางด้านสรีวิทยาทางไฟฟ้าและพยาธิสรีรวิทยาของหัวใจ เปิดเผยถึงโครงการวิจัยว่า เคมีบำบัดถือเป็นกลยุทธ์สำคัญในการรักษาผู้ป่วยมะเร็งเต้านม ยาเคมีบำบัด ได้แก่ doxorubicin และ trastuzumab จัดเป็นยาที่มีประสิทธิภาพสูงในการฆ่าเซลล์มะเร็ง แต่ผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์คือ การเกิดภาวะความเป็นพิษต่อหัวใจทำให้หัวใจล้มเหลว (chemotherapy-induced cardiotoxicity) และความเป็นพิษต่อระบบประสาทส่วนกลางที่ทำให้การเรียนรู้และความจำเสีย (chemobrain) ผลข้างเคียงจากการใช้ยาเคมีบำบัดเหล่านี้จะยิ่งเพิ่มอันตรายต่อสุขภาพของผู้ป่วย รวมทั้งเพิ่มภาระทางการเงินแก่ผู้ป่วยและครอบครัว ก่อให้เกิดผลกระทบต่อเศรษฐกิจระดับประเทศและระดับโลก ปัจจุบันยังไม่มีวิธีการป้องกันผลเสียต่อหัวใจและสมองที่เกิดจากเคมีบำบัดได้ ดังนั้น การค้นหาวิธีการป้องกันความเป็นพิษต่อหัวใจและสมองซึ่งเกิดจากเคมีบำบัดที่มีประสิทธิภาพสูงจึงเป็นหัวใจสำคัญของข้อเสนอโครงการวิจัยนี้ เพื่อให้เป็นแนวทางใหม่ในการป้องกันผลข้างเคียงที่ร้ายแรงต่อหัวใจและสมองจากการใช้ยาเคมีบำบัด ซึ่งจะช่วยให้คุณภาพชีวิตของผู้ป่วยที่ได้รับเคมีบำบัดดีขึ้นในอนาคต โดยเป้าหมายหลักคือ การค้นหาวิธีการป้องกันภาวะความเป็นพิษต่อหัวใจ (cardiotoxicity) และความเป็นพิษต่อระบบประสาทส่วนกลาง (chemobrain) ที่เกิดจากการให้เคมีบำบัด โดยอาศัยเครื่องมือทางการแพทย์ หรือการใช้ยาที่มีผลต่อไมโตคอนเดรีย เพื่อป้องกันความเป็นพิษต่อหัวใจและสมอง โดยจะศึกษาตั้งแต่ในระดับเซลล์ สัตว์ทดลอง จนถึงผู้ป่วยมะเร็งเต้านม เพื่อค้นหาวิธีการป้องกันที่มีประสิทธิภาพ เพื่อให้มั่นใจว่าผลที่ได้จากโครงการจะก่อให้เกิดการป้องกันรักษาแบบใหม่ นำไปสู่การพัฒนาแนวทางรักษาผู้ป่วยต่อไปในอนาคต





ท่านที่สอง ศ.ดร.สมนึก ตั้งเติมสิริกุล (หัวหน้าโครงการ) ภาควิชาวิศวกรรมและเทคโนโลยีโยธา สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ นักวิจัยผู้เชี่ยวชาญด้านคอนกรีตเทคโนโลยี เปิดเผยถึงโครงการวิจัยว่า การจัดทำมาตรฐานและคู่มือปฏิบัติ โดยอาศัยผลการวิจัยศึกษาในประเทศไทยนับเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมก่อสร้างไทยให้มีศักยภาพและมีความสามารถในการแข่งขันได้ โครงการวิจัยนี้มีเป้าหมายในการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อใช้ในการก่อสร้างโครงสร้างให้เกิดความยั่งยืน โดยทำการวิจัยพัฒนาใน 4 ด้านหลัก ครอบคลุมขั้นตอนการปฏิบัติงานก่อสร้างอย่างครบวงจรในการให้ได้มาซึ่งโครงสร้างที่ไม่เพียงแค่แข็งแรงแต่ยังมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน คือ 1) การวิเคราะห์โครงสร้างและการออกแบบ 2) วัสดุสำหรับการก่อสร้าง 3) เทคโนโลยีและการบริหารก่อสร้าง และ 4) การบำรุงรักษา โดยมุ่งเน้นการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า ลดภาระต่อสิ่งแวดล้อม ลดการพึ่งพาแรงงาน และลดปัญหาด้านความปลอดภัยและสุขภาพของผู้ปฏิบัติงานก่อสร้าง รวมถึงการสร้างนวัตกรรม โดยเน้นไปที่โครงสร้างคอนกรีต ซึ่งเป็นโครงสร้างส่วนใหญ่ในประเทศไทยเป็นหลัก เพื่อให้สามารถนำผลงานวิจัยและพัฒนาไปสู่การประยุกต์ใช้งานจริง และการสร้างนวัตกรรม ได้แก่ การแก้ปัญหาและสร้างนวัตกรรมให้กับภาคอุตสาหกรรมและภาคปฏิบัติอื่น ๆ การจัดทำมาตรฐานและคู่มือในการปฏิบัติที่เหมาะสมกับประเทศไทย ตลอดจนผลักดันไปสู่การเป็นมาตรฐานนานาชาติ และการแสดงตัวอย่างการใช้งานจริงและผลักดันให้เกิดการใช้งานจริง สำหรับวัสดุหรือเทคโนโลยีการก่อสร้างใหม่ ๆ ที่ได้พัฒนาขึ้น โดยร่วมมือกับภาคอุตสาหกรรม และภาคปฏิบัติที่เกี่ยวข้อง
 




และท่านที่สาม ศ.ดร.สุขสันติ์ หอพิบูลสุข (หัวหน้าโครงการ) ศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านนวัตกรรมเพื่อการพัฒนา โครงสร้างพื้นฐานอย่างยั่งยืน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี นักวิจัยผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมถนน เปิดเผยถึงโครงการวิจัยว่า ด้วยข้อจำกัดด้านปริมาณวัสดุทางธรรมชาติที่ลดลง และปริมาณจราจรที่เพิ่มขึ้น วิศวกรถนนและนักวิจัยทั่วโลก รวมทั้งประเทศไทย ได้พัฒนาวัสดุก่อสร้างถนนทางเลือกที่มีความแข็งแรง ต้นทุนต่ำ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อทดแทนการใช้วัสดุธรรมชาติ แต่วัสดุดังกล่าวไม่สามารถนำมาใช้งานในได้จริงในทางปฏิบัติ เนื่องจากมาตรฐานการออกแบบของประเทศไทยเป็นแบบประสบการณ์ ที่ใช้ได้กับเฉพาะดินเม็ดหยาบธรรมชาติ และจำกัดให้ใช้ค่า California Bearing Ratio (CBR) ซึ่งเป็นผลทดสอบแบบสถิต เป็นตัวแปรในการออกแบบ ซึ่งแตกต่างจากพฤติกรรมการรับน้ำหนักของถนนที่เป็นแบบพลวัต ซึ่งวิธีออกแบบเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ เป็นวิธีการออกแบบที่สามารถตอบโจทย์ปัญหาข้างต้นได้ เนื่องจากใช้คุณสมบัติพื้นฐานทางกลศาสตร์และแบบจำลองเชิงทฤษฎี ในการวิเคราะห์หาหน่วยแรง ความเครียด และการเสียรูปที่เกิดขึ้นในวัสดุโครงสร้างทาง ภายใต้น้ำหนักล้อยานพาหนะที่กระทำแบบพลวัต แล้วจึงนำหน่วยแรงและความเครียดที่คำนวณได้ มาประเมินหาจำนวนเที่ยววิ่งของยานพาหนะที่จะสร้างความเสียหายต่อชั้นทางด้วยแบบจำลอง โครงการวิจัยนี้ เป็นโครงการวิจัยที่ต่อยอดงานวิจัยด้านวัสดุวิศวกรรมถนนของไทยให้สามารถประยุกต์ใช้จริงได้ รวมทั้งพัฒนาแนวทางการออกแบบเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ ที่มีประสิทธิภาพและเป็นสากลเหมาะสำหรับวัสดุการทางและถนนทุกประเภท

ทั้งนี้ โครงการนักวิจัยแกนนำ ดำเนินการมาตั้งแต่ปี 2552 เป็นต้นมา เพื่อสนับสนุนนักวิจัยศักยภาพสูงที่มีความเป็นผู้นำ ให้เกิดการรวมกลุ่มทำวิจัย โดยให้อิสระทางวิชาการพอสมควร ให้สามารถสร้างสรรค์ผลงานวิจัยคุณภาพสูงในหลากหลายรูปแบบ ซึ่งจะเป็นพลังขับเคลื่อนความเจริญก้าวหน้าทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของประเทศต่อไป ปัจจุบันนักวิจัยแกนนำ สวทช. มีจำนวนทั้งสิ้น 18 ท่าน จาก 20 โครงการวิจัย เป็นด้านการแพทย์ 11 ท่าน ด้านเกษตรและอาหาร 2 ท่าน ด้านอุตสาหกรรมการผลิตและบริการ 2 ท่าน และด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม 3 ท่าน นักวิจัยแกนนำและทีมวิจัยได้สร้างความก้าวหน้าทางวิชาการในสาขาที่เชี่ยวชาญ ผลิตผลงานที่มีคุณภาพระดับสูง ในรูปแบบผลงานวิชาการในวารสารระดับนานาชาติ ผลิตภัณฑ์ต้นแบบ สิทธิบัตร รวมถึงได้พัฒนากำลังคนด้านการวิจัยจำนวนมาก ทั้งนักศึกษาระดับปริญญาโท เอก และนักวิจัยหลังปริญญาเอก

1. ชื่อโครงการ (ไทย)   การพัฒนาแนวทางการรักษาแบบใหม่ โดยใช้เครื่องมือทางการแพทย์และการใช้ยามุ่งเป้าไปที่
                ไมโตคอนเดรียเพื่อป้องกันรักษาภาวะหัวใจล้มเหลวและสมองเสื่อมจากการใช้ยาเคมีบำบัดรักษามะเร็ง
   (อังกฤษ)   Development of novel therapeutic interventions using medical device and         
                           pharmacological therapies targeting mitochondria to prevent chemotherapy- 
                           induced cardiotoxicity and chemobrain: From bench-to-bedside investigations

2. งบประมาณรวม ......20,000,000.00................ บาท / ระยะเวลาโครงการ ............5........... ปี

3. คณะผู้วิจัย
3.1   หัวหน้าโครงการ ศ. (เชี่ยวชาญพิเศษ) ดร.นพ. นิพนธ์ ฉัตรทิพากร   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.2   ผู้ร่วมโครงการ ศ. (เชี่ยวชาญพิเศษ) ดร.ทพญ. สิริพร ฉัตรทิพากร   สังกัด คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.3   ผู้ร่วมโครงการ รศ. พญ. อรินทยา  พรหมมินธิกุล   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.4   ผู้ร่วมโครงการ รศ. ดร. นพ. เกริกวิชช์ ศิลปวิทยาทร   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.5   ผู้ร่วมโครงการ ผศ. ดร. วาสนา  ปรัชญาสกุล   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.6   ผู้ร่วมโครงการ ผศ. ดร. ศิรินาฏ คำฟู   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.7   ผู้ร่วมโครงการ ดร. ณัฐยาภรณ์ อภัยใจ   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.8   ผู้ร่วมโครงการ ดร. ศิริพงษ์ ปาลี   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.9   ผู้ร่วมโครงการ ผศ. ดร. ภก. จิรภาส ศรีเพชรวรรณดี   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.10   ผู้ร่วมโครงการ ผศ. ดร. นพ. ปารเมศ เทียนนิมิตร     สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.11   ผู้ร่วมโครงการ อ. ดร. พญ. ชนิศา โทนุสิน   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.12   ผู้ร่วมโครงการ อ. นพ. ณัฐภัทร ศิริอังกุล   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.13   ผู้ร่วมโครงการ นพ. สิรวิชญ์ ศรีวิชัยอินทร์   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.14   ผู้ร่วมโครงการ ศ. พญ. เบญจพร ไชยวรรณ์   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.15   ผู้ร่วมโครงการ รศ. นพ. ชัยยุทธ เจริญธรรม   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.16   ผู้ร่วมโครงการ อ. พญ. อารีวรรณ สมหวังประเสริฐ   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.17   ผู้ร่วมโครงการ พญ. ณิชนันท์ โอสถาพันธุ์   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.18   ผู้ร่วมโครงการ นพ. กฤษณ์ ลีมะสวัสดิ์   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
3.19   ผู้ร่วมโครงการ ผศ. ดร. น.สพ. ชวลิต บุญญาภากร   สังกัด คณะสัตวแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
3.20   ผู้ร่วมโครงการ อ. ดร. น.สพ. อติกันต์ ทองทาบ   สังกัด คณะสัตวแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
3.21   ผู้ร่วมโครงการ อ. ดร. นสพ. วันพิทักษ์  ป้องกัน   สังกัด คณะสัตวแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
3.22   ผู้ร่วมโครงการ อ. ดร. ศิวภรณ์ ศิวะศิลป์ประสานต์   สังกัด สำนักวิชาแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง
3.23   ผู้ร่วมโครงการ อ. ดร. นพ. สรายุทธ หลานวงศ์   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น
3.24   ผู้ร่วมโครงการ อ. ดร. พญ. ชลธิดา ยาระณะ   สังกัด คณะเทคนิคการแพทย์ มหาวิทยาลัยมหิดล 
3.25   ผู้ร่วมโครงการ ผศ. นพ. อธิวัฒน์ สุนทรพันธ์   สังกัด คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 
 
4. บทคัดย่อภาษาไทย (รายละเอียดโครงการในภาพรวม 5 ปี)
มะเร็งเต้านมจัดเป็นปัญหาด้านสุขภาพที่สำคัญในหลายๆประเทศทั่วโลก รวมถึงประเทศไทยด้วย นอกเหนือจากการผ่าตัดแล้ว เคมีบำบัดยังเป็นกลยุทธ์สำคัญในการรักษาผู้ป่วยมะเร็งเต้านม ยาเคมีบำบัด ได้แก่ anthracycline และยากลุ่มยับยั้ง ErbB2 (เช่น Trastuzumab) จัดเป็นยาที่มีประสิทธิภาพสูงในการฆ่ามะเร็งในผู้ป่วยเหล่านั้น  อย่างไรก็ตามผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ที่สำคัญของเคมีบำบัดเหล่านี้เกิดจากความเป็นพิษต่อหัวใจในคนไข้กลุ่มนี้  โดยผลเสียต่อหัวใจจากเคมีบำบัดเป็นที่รู้จักกันในนาม “chemotherapy-induced cardiotoxicity” ผู้ป่วยที่ได้รับเคมีบำบัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งกลุ่ม anthracycline ได้มีการศึกษาพบว่า ยากลุ่มนี้ทำให้เกิดความผิดปกติของการทำงานของหัวใจ โดยที่ความรุนแรงจะมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับปริมาณของยาเคมีบำบัดที่ได้รับ และเนื่องจากการรักษามะเร็งเต้านมจำเป็นต้องใช้ยาเคมีบำบัดในปริมาณสูง ดังนั้น cardiotoxicity ที่เกิดจากการให้ยาเคมีบำบัดจึงหลีกเลี่ยงไม่ได้  นอกจากนี้เมื่อตรวจพบการทำงานของหัวใจที่ผิดปกติเกิดขึ้นแล้ว เคมีบำบัดจะต้องถูกระงับไปก่อน เพื่อรักษาความผิดปกติของหัวใจจนกระทั่งการทำงานของหัวใจกลับมาสู่ระดับที่ยอมรับได้ จึงจะสามารถให้ยาเคมีบำบัดต่อไปได้  ปัจจุบัน cardiotoxicityจากเคมีบำบัดถูกจัดว่าเป็นปัญหาที่ร้ายแรงไปทั่วโลก เนื่องจากความเป็นพิษต่อหัวใจที่เกิดจากเคมีบำบัดนั้น มักจะทำให้หัวใจไม่สามารถกลับคืนสภาพมาทำงานดังเดิมได้ และด้วยเหตุนี้จึงอาจเป็นสาเหตุที่ทำให้การรักษามะเร็งด้วยเคมีบำบัดไม่สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพเต็มที่  ในขณะนี้ยังไม่มีหลักการหรือวิธีการจัดการเพื่อป้องกันการเกิดพิษต่อหัวใจจากการให้ยาเคมีบำบัด  นอกจากนี้ข้อมูลเกี่ยวกับการป้องกันความเป็นพิษต่อหัวใจที่เกิดจากเคมีบำบัดที่มีประสิทธิภาพนั้นยังมีน้อยมาก  ดังนั้นการค้นหาวิธีการใหม่สำหรับป้องกัน/ลดทอนความเป็นพิษของยาเคมีบำบัดที่เกิดขึ้นต่อหัวใจ จึงมีความสำคัญสูงสุดเพื่อให้ผู้ป่วยที่ได้รับยาเคมีบำบัดมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น ไม่ใช่เฉพาะระหว่างการรักษาด้วยยาเคมีบำบัดเท่านั้น แต่จะส่งผลระยะยาวต่อคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยหลังจากหายจากโรคมะเร็งแล้ว  นอกจากความเป็นพิษต่อหัวใจแล้ว ยาเคมีบำบัดยังทำให้เกิดอาการพิษต่อระบบประสาทส่วนกลาง ที่เรียกว่า “Chemobrain” โดยผู้ป่วยมักมีภาวะซึมเศร้า ร่วมกับมีอาการสมองเสื่อมร่วมด้วย ปัจจุบันยังไม่มีหลักการหรือวิธีการจัดการเพื่อป้องกันการเกิดพิษต่อสมองจากการให้ยาเคมีบำบัด ดังนั้นการค้นหาวิธีการป้องกันความเป็นพิษต่อหัวใจและสมองที่เกิดจากเคมีบำบัด จึงเป็นหัวใจสำคัญของข้อเสนอโครงการวิจัยนี้
   สำหรับเป้าหมายหลักของโครงการวิจัยนี้ คือ การค้นหาวิธีการป้องกันภาวะ cardiotoxicity และ chemobrain ที่เกิดจากการให้เคมีบำบัดที่มีประสิทธิภาพสูง โดยการใช้เครื่องมือทางการแพทย์หรือการใช้ยาที่มีผลต่อไมโตคอนเดรีย เพื่อป้องกัน/ลดความเป็นพิษต่อหัวใจ และ สมองที่เกิดจากเคมีบำบัด โครงการวิจัยนี้จะศึกษาตั้งแต่ในระดับ เซลล์ในหลอดทดลอง สัตว์ทดลอง จนกระทั่งถึงใน ผู้ป่วย เพื่อค้นหาวิธีการป้องกันที่มีประสิทธิภาพสูง รวมถึงการศึกษาถึงกลไกการป้องกันจากวิธีการดังกล่าวอีกด้วย ทั้งนี้การป้องกันที่พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในสัตว์ทดลอง จะถูกนำไปใช้ทดสอบในทางคลินิกในผู้ป่วยมะเร็งเต้านมที่ได้รับเคมีบำบัดในโครงการนี้  และด้วยวิธีการวิจัยแบบ “cell-to-bedside” ที่เสนอในโครงการนี้ จะทำให้มั่นใจได้ว่าการค้นพบที่ได้จากโครงการวิจัยนี้ จะให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับกลยุทธ์การป้องกันแบบใหม่ต่อภาวะ cardiotoxicity และ chemobrain ที่เกิดจากการให้เคมีบำบัด และจะเป็นแนวทางสำหรับพัฒนา medical guideline  สำหรับการแพทย์ในอนาคตอันใกล้ และที่สำคัญคือความรู้ที่ได้จะเป็นประโยชน์ต่อมวลมนุษยชาติอย่างใหญ่หลวง
ในโครงการวิจัยนี้ จะทำการศึกษา วิเคราะห์ ในสองระดับ คือการวิจัยขั้นพื้นฐาน และ การวิจัยทางคลินิก สำหรับการวิจัยพื้นฐาน จะทำการศึกษาในเซลล์และสัตว์ทดลอง เพื่อให้ได้หลักฐานที่ชัดเจนเกี่ยวกับประสิทธิภาพของการป้องกันภาวะ cardiotoxicity และ chemobrain ที่เกิดจากการให้เคมีบำบัดทั้ง anthracycline และสารยับยั้ง ErbB2 ในผู้ป่วยมะเร็งเต้านม ตามที่เราตั้งสมมติฐานไว้  ทั้งนี้วิธีการป้องกันรักษาใหม่ ที่เสนอในโครงการนี้ จะมุ่งเป้าไปจัดการที่ 3 เป้าหมายหลัก คือ mitochondrial dynamics, parasympathetic activity, และ antioxidants with anticancer property โดยจะมี 6 โครงการวิจัยหลัก ที่จะรับมือกับเป้าหมายทั้งสาม ดังนี้
   โครงการที่ 1 การป้องกันรักษาแบบใหม่ที่กำหนดเป้าหมายไปที่ การเปลี่ยนแปลงที่ cardiac mitochondrial dynamics ซึ่งจะเป็นการนำหลักการนี้มาใช้เป็นครั้งแรกใน chemotherapy-induced cardiotoxicity  ความผิดปกติของ cardiac mitochondrial dynamics ซึ่งประกอบด้วย การเพิ่มขึ้นของ mitochondrial fission และ/หรือ การลดลงของ mitochondrial fusion มีความสัมพันธ์กับการสูญเสียการทำงานของหัวใจในพยาธิสภาพต่างๆ  ทั้งนี้ทีมวิจัยของเราได้เคยแสดงให้เห็นมาก่อนหน้านี้แล้วว่า การเปลี่ยนแปลงของ mitochondrial dynamics สามารถทำให้เกิด cardioprotection ที่มีประสิทธิภาพสูงในภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตายเฉียบพลันและกลุ่มอาการ metabolic syndrome  ดังนั้นในโครงการนี้ mitochondrial dynamic modulation concept จะถูกนำมาใช้กับหนูทดลองที่เกิด chemotherapy-induced cardiotoxicity หากหลักการเปลี่ยนแปลง mitochondrial dynamics แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการป้องกัน cardiotoxicity ที่เกิดจากเคมีบำบัดในหนูทดลองแล้ว ความรู้ความเข้าใจดังกล่าวจะเป็นองค์ความรู้ที่สำคัญอย่างยิ่งในการนำไปทดสอบขั้นต่อไปจนถึงในผู้ป่วย ทั้งนี้การศึกษาในสัตว์ทดลองขนาดใหญ่ที่มีหัวใจที่ใกล้เคียงกับมนุษย์ (เช่น สุนัขหรือหมู) จะเป็นขั้นตอนที่สำคัญ เพื่อรวบรวมหลักฐานสำหรับการศึกษาในผู้ป่วยในอนาคต ขั้นตอนนี้ถือว่าจำเป็นเพราะไม่เคยมีการศึกษาในมนุษย์มาก่อน
   โครงการที่ 2 การปรับเปลี่ยน parasympathetic activity โดยใช้เครื่องกระตุ้นเส้นประสาทเวกัสด้วยไฟฟ้า (VNS) และ การใช้ยา โดยทางทีมเราได้แสดงให้เห็นก่อนหน้านี้แล้วว่า การที่มีการเพิ่มขึ้นของ parasympathetic activity จะเป็นการช่วยทำให้การทำงานของหัวใจดีขึ้น ในภาวะ metabolic syndrome และ ภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตายเฉียบพลัน อย่างไรก็ตามยังไม่มีใครทราบถึงบทบาทของการเพิ่ม parasympathetic activity ในการป้องกันความเป็นพิษต่อหัวใจจากยาเคมีบำบัด  มีการศึกษาทางคลินิกโดยใช้อุปกรณ์ VNS ในผู้ป่วยภาวะหัวใจล้มเหลวที่กำลังดำเนินการอยู่ในขณะนี้ และ ผลการทดลองเบื้องต้นแสดงให้เห็นถึงผลลัพธ์ที่ทำให้หัวใจทำงานได้ดีขึ้น  เราจึงตั้งสมมติฐานว่า VNS สามารถป้องกันความเป็นพิษต่อหัวใจที่เกิดจากเคมีบำบัดในข้อเสนอโครงการวิจัยนี้  โดยงานวิจัยในส่วนนี้ได้เป็นที่สนใจของ บริษัทผลิตเครื่องมือแพทย์ของสหรัฐอเมริกาคือ บริษัท Liva Nova, PLC ซึ่งเป็นบริษัทผลิตเครื่องมือแพทย์ชนิดฝังในตัวผู้ป่วย VNS  ทั้งนี้เครื่อง VNS ขนาดเล็กสำหรับการศึกษาในหนูทดลองในข้อเสนอโครงการวิจัยนี้ จะได้รับการสนับสนุน จากบริษัทนี้  โดยผลลัพธ์จากงานวิจัยในครั้งนี้ จะเป็นพื้นฐานสำคัญที่จะนำไปสู่การศึกษาทางคลินิกต่อไปในอนาคต
   โครงการที่ 3  เป็นการนำยาที่มีการใช้กับผู้ป่วยอยู่แล้ว ได้แก่ เมตฟอร์มิน เมลาโทนิน และ ราโนลาซีน มาทำการศึกษาเพื่อตรวจสอบฤทธิ์ในการป้องกัน chemotherapy-induced cardiotoxicity  ยาเหล่านี้ได้รับการคัดเลือกมาเนื่องจากได้รับการพิสูจน์มาก่อนหน้านี้แล้วมีคุณสมบัติที่สามารถป้องกันหัวใจในพยาธิสภาพอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นกับหัวใจ และยาบางตัว ได้มีการศึกษามาก่อนว่าสามารถป้องกัน chemotherapy-induced cardiotoxicity ได้ในระดับเซลล์  แต่อย่างไรก็ตามการศึกษาถึงผลของยาเหล่านี้ในการป้องกัน chemotherapy-induced cardiotoxicity ยังมีอยู่จำกัดมาก โครงการนี้จะศึกษาถึงศักยภาพในการเป็น cardioprotection ของยาเหล่านี้ใน chemotherapy-induced cardiotoxicity โดยจะทำการทดลองในเชิงลึกในสัตว์ทดลอง
   โครงการที่ 4 จะศึกษาถึงผลกระทบของยาเคมีบำบัดต่อสมอง รวมถึงผลของ VNS และยาต่างๆที่ใช้ในโครงการที่ 1-3 เพื่อศึกษาถึงผลต่อการป้องกัน chemotherapy-induced chemobrain โดยจะได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียดในสัตว์ทดลอง โดยการป้องกันด้วยยาที่กล่าวมาทั้งหมดในโครงการที่ 1-3 จะถูกตรวจสอบหาประสิทธิภาพและกลไกในการป้องกัน chemobrain จากการเหนี่ยวนำของยาเคมีบำบัด องค์ความรู้ที่ได้นี้จะถูกนำมาใช้เป็นแนวทางในการป้องกันการเกิด chemotherapy-induced chemobrain ในผู้ป่วยที่ได้รับยาเคมีบำบัดในอนาคต
   โครงการที่ 5 สำหรับโครงการนี้ ผลลัพธ์ที่ได้จากการศึกษาขั้นพื้นฐานว่าสามารถป้องกัน chemotherapy-induced cardiotoxicity ได้ จะถูกนำไปศึกษาทางคลินิกในผู้ป่วยมะเร็งเต้านม โดยที่ interventions ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพการป้องกัน chemotherapy-induced cardiotoxicity and chemobrain ในสัตว์ทดลอง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในโครงการ #2-4 จะถูกนำมาศึกษาในผู้ป่วยมะเร็งเต้านมที่ได้รับการรักษาด้วย doxorubicin และ trastuzumab เพื่อหาผลลัพธ์ของ cardioprotection และ neuroprotection ต่อ cardiotoxicity และ chemobrain ในผู้ป่วยจริง  นอกจากนี้ การศึกษาถึง conventional biomarkers และ novel biomarkers จะถูกทำการศึกษาวิจัยในผู้ป่วยกลุ่มนี้ด้วย
   โครงการที่ 6 ในโครงการสุดท้ายนี้ การตรวจสอบ perturbations of metabolomics จะถูกนำไปศึกษากับ interventions ทั้งหมดที่ใช้ในผู้ป่วยมะเร็งเต้านมที่ได้รับยาเคมีบำบัดในโครงการนี้  งานวิจัยด้าน metabolomics ในเรื่อง chemotherapy-induced cardiotoxicity มีอยู่จำกัดมาก และผลของการป้องกันที่เสนอในโครงการนี้ต่อ metabolic perturbations ก็ยังไม่เคยมีการศึกษามาก่อน ผลการศึกษาที่ได้จะนำไปสู่ความเข้าใจในข้อมูลเชิงลึกของวิธีการที่ใช้ในการป้องกัน cardiotoxicity ในผู้ป่วยในโครงการนี้ เพื่อให้เกิดความแม่นยำสำหรับแนวทางการรักษาผู้ป่วยเหล่านี้ในอนาคต
ในปัจจุบัน ศาสตร์ในสาขา Cardio-oncology จัดเป็นศาสตร์ที่ใหม่มากของประเทศไทย อย่างไรก็ตามปัญหาของการเกิด cardiotoxicity จากยาเคมีบำบัดนั้นไม่ใช่เรื่องใหม่ เพียงแต่ไม่ได้รับความสนใจอย่างจริงจังในอดีต ถึงแม้ว่า chemotherapy-induced cardiotoxicity เป็นภาระสำคัญสำหรับแพทย์ที่ดูแลผู้ป่วยเหล่านี้มานานหลายทศวรรษแล้วก็ตาม จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ได้มีการตระหนักถึงผลกระทบที่สำคัญของความเป็นพิษต่อหัวใจที่เกิดจากเคมีบำบัดในผู้ป่วย รวมถึงการตระหนักถึงความจำเป็นอย่างเร่งด่วนที่จะต้องศึกษาหาทางป้องกัน cardiotoxicity ดังกล่าวจากการใช้ยาเคมีบำบัด  จะเห็นได้จากการที่สมาคมแพทย์โรคหัวใจในสหรัฐอเมริกา ได้ให้ความสำคัญกับเรื่องนี้อย่างมาก โดยที่วารสาร American College of Cardiology เพิ่งเปิดตัววารสารที่เรียกว่า Journal of American College of Cardiology-Cardio-Oncology เพื่อเน้นย้ำถึงความจำเป็นเร่งด่วนในการวิจัยเพื่อหาวิธีป้องกันหัวใจจากพิษของเคมีบำบัด  สิ่งเหล่านี้ยืนยันว่า chemotherapy-induced cardiotoxicity ก่อให้เกิดผลกระทบอย่างมหาศาลต่อมวลมนุษย์ชาติ และการศึกษาวิจัยอย่างเร่งด่วนเพื่อหาทางป้องกันมีความจำเป็นอย่างยิ่ง สำหรับการวิจัยในโครงการนี้จัดเป็น โครงการวิจัยแบบ Cell-to-Bedside โดยผลวิจัยจากข้อเสนอโครงการนี้ จะให้ความรู้ในเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกพื้นฐานของความเป็นพิษต่อหัวใจที่เกิดจากเคมีบำบัดเช่นเดียวกับความเป็นพิษต่อสมอง ที่สำคัญกว่านั้นคือ ผลลัพธ์ของ interventions เหล่านี้ไม่ว่าจะเป็นใช้ เครื่องมือแพทย์ (VNS) หรือ interventions จากยา เพื่อป้องกัน chemotherapy-induced cardiotoxicity และ chemobrain จะปูทางที่แข็งแกร่งให้กับวงการแพทย์ของโลกโดยนักวิจัยไทย เพื่อสร้างแนวทางใหม่ในการป้องกันผลร้ายแรงต่อหัวใจและสมองจากยาเคมีบำบัดในผู้ป่วยโรคมะเร็งในอนาคตอันใกล้  โดยข้อเสนอโครงการวิจัยในครั้งนี้ จัดเป็น translational research ที่มีการศึกษาในระดับงานวิจัยพื้นฐาน จนถึงการศึกษาในคลินิกกับผู้ป่วยจริงๆ  เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดกับผู้ป่วยและวงการแพทย์  ผลงานวิจัยที่เกิดจากโครงการนี้จะนำไปสู่การทำให้คุณภาพชีวิตของผู้ป่วยที่ได้รับเคมีบำบัดดีขึ้นในอนาคต และ การค้นพบเหล่านี้อาจนำไปสู่แนวทางใหม่ในการป้องกันรักษาผู้ป่วยมะเร็งที่ได้รับการรักษาด้วยเคมีบำบัด เพื่อป้องกันการเกิด chemotherapy-induced cardiotoxicity และ chemobrain รวมถึงการพัฒนา guideline การรักษาผู้ป่วยให้ดียิ่งขึ้นได้ในอนาคตอันใกล้นี้

คำสำคัญ:  Cardio-oncology; Chemotherapy; Cardiotoxicity; Mitochondrial dynamics; Vagus nerve stimulation; Parasympathomimetic modulations; Chemobrain

ชื่อโครงการ     (ไทย)   การพัฒนาเทคโนโลยีและมาตรฐานการปฏิบัติงานก่อสร้างอย่างยั่งยืน
 (อังกฤษ)     Development of Technologies and Standards for Sustainable Practices in
Construction

งบประมาณรวม    19,786,000 บาท  / ระยะเวลาโครงการ 5 ปี

คณะผู้วิจัย
1.   หัวหน้าโครงการ ศ.ดร. สมนึก ตั้งเติมสิริกุล สังกัด ภาควิชาวิศวกรรมและเทคโนโลยีโยธา
สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
2.   ผู้ร่วมโครงการ ผศ. ดร. ภัควัฒน์ แสนเจริญ   สังกัด ศูนย์วิจัยเทคโนโลยีการก่อสร้างและบำรุงรักษา
   สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
3.   ผู้ร่วมโครงการ ผศ. ดร.วรางคณา แสงสร้อย   สังกัด ศูนย์วิจัยเทคโนโลยีการก่อสร้างและบำรุงรักษา
สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
4.   ผู้ร่วมโครงการ ผศ.ดร.ปานเทพ จุลนิพิฐวงษ์   สังกัด ศูนย์วิจัยเทคโนโลยีการก่อสร้างและบำรุงรักษา
สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
5.   ผู้ร่วมโครงการ ดร.กฤติยา แก้วมณี   สังกัด ศูนย์วิจัยเทคโนโลยีการก่อสร้างและบำรุงรักษา
สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
6.   ผู้ร่วมโครงการ ดร.กันต์ไชย ธนาพรรวีกิตติ์   สังกัด ศูนย์วิจัยเทคโนโลยีการก่อสร้างและบำรุงรักษา
สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
7.   ผู้ร่วมโครงการ รศดร.เกรียงศักดิ์ ภานุวัฒน์วนิชย์ สังกัด ภาควิชาวิศวกรรมและเทคโนโลยีโยธา
สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
8.   ผู้ร่วมโครงการ Dr. Qudeer Hussain   สังกัด ศูนย์วิจัยเทคโนโลยีการก่อสร้างและบำรุงรักษา
สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
9.   ผู้ร่วมโครงการ ผศ.ดร.ทวีชัย สำราญวานิช  สังกัด ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา
10.   ผู้ร่วมโครงการ รศ.ดร.ปิติศานต์ กร้ำมาตร   สังกัด ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี
11.   ผู้ร่วมโครงการ ดร.สนธยา ทองอรุณศรี   สังกัด สาขาวิชาวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนาตาก
12.   ผู้ร่วมโครงการ ผศ.ดร.สรัณกร เหมะวิบูลย์   สังกัด ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร

บทคัดย่อภาษาไทย (รายละเอียดโครงการในภาพรวม 5 ปี)
   ประเทศไทยมีการก่อสร้างโดยใช้คอนกรีตเป็นจำนวนมากในแต่ละปี โดยปัจจุบันประเมินได้คร่าวๆว่าปริมาณการใช้คอนกรีตในประเทศไทยอยู่ที่ประมาณ 1 ลูกบาศก์เมตรต่อประชากร 1 คนต่อปี ประเทศไทยยังมีการสร้างสถิติในระดับโลกอยู่หลายสถิติ เช่น มีโครงการเขื่อนท่าด่านที่เคยติดอันดับการใช้คอนกรีตบดอัดที่มีปริมาณมากที่สุดในโลกในขณะที่ก่อสร้าง มีสะพานพระราม 8 ชนิดเคเบิลข้างเดียวที่มีช่วงสะพานยาวที่สุดในโลก เป็นต้น ประเทศไทยยังจะมีโครงการก่อสร้างอีกมากมายในปัจจุบันและอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงการสาธารณูปโภคพื้นฐานของประเทศที่ใช้งบประมาณที่มาจากภาษีอากร อย่างไรก็ดีการปฏิบัติงานก่อสร้างในประเทศไทยก็ยังไม่ค่อยได้มีความใส่ใจกับความยั่งยืน ซึ่งรวมไปถึงการใช้ทรัพยากรและพลังงานอย่างคุ้มค่า การคำนึงถึงอายุการใช้งานที่ยาวนาน การลดภาระต่อสิ่งแวดล้อม และการคำนึงถึงความปลอดภัยและสุขภาพของผู้ปฏิบัติงานก่อสร้าง เป็นต้น อีกทั้งยังขาดงานวิจัยที่นำไปสู่มาตรฐาน และนำไปสู่การใช้งานได้จริงที่เหมาะสมกับไทย และยังขาดความสมบูรณ์ของมาตรฐานการปฏิบัติอยู่มาก ทั้ง ๆ ที่มีการก่อสร้างอยู่มากมายในประเทศ
ศูนย์วิจัยเทคโนโลยีการก่อสร้างและบำรุงรักษา(CONTEC) สถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ได้ถูกจัดตั้งขึ้นมาโดยมีเป้าหมายในการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อใช้ในการก่อสร้างโครงสร้างให้เกิดความยั่งยืนโดยทำการวิจัยพัฒนาใน 4 ด้านหลักซึ่งครอบคลุมขั้นตอนการปฏิบัติงานก่อสร้างอย่างครบวงจรในการให้ได้มาซึ่งโครงสร้างที่ไม่เพียงแค่แข็งแรงแต่ยังมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน โดยใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า ลดภาระต่อสิ่งแวดล้อมและลดการพึ่งพาแรงงาน และลดปัญหาด้านความปลอดภัยและสุขภาพของผู้ปฏิบัติงานก่อสร้าง โดยเน้นไปที่โครงสร้างคอนกรีตเป็นหลัก ซึ่งโครงสร้างส่วนใหญ่ในประเทศไทย (มากกว่าร้อยละ 90) เป็นโครงสร้างคอนกรีต
   ปัญหาสำคัญประการหนึ่งของการปฏิบัติงานก่อสร้างในประเทศไทยคือการขาดมาตรฐานและคู่มือการปฏิบัติงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ วิธีปฏิบัติในอดีตที่ผ่านมามักจะจัดทำมาตรฐานโดยการแปลหรือคัดลอกมาจากมาตรฐานของต่างประเทศ ซึ่งพบว่าเกิดปัญหามากมายในการปฏิบัติจริงในประเทศไทย เนื่องจากมาตรฐานต่างประเทศเหล่านั้น ไม่ได้ถูกจัดทำขึ้นมาโดยครอบคลุมถึงสภาพเงื่อนไขในประเทศไทยซึ่งมีความแตกต่างตั้งแต่อย่างน้อยจนถึงโดยสิ้นเชิงกับสภาพเงื่อนไขในเหล่าประเทศที่จัดทำมาตรฐานนั้น ๆ ความแตกต่างที่กล่าวมา เช่น สภาพวัสดุในแต่ละประเทศที่แตกต่างกัน สภาพภูมิประเทศและภูมิอากาศที่แตกต่างกัน สภาพและวิธีการปฏิบัติงานก่อสร้างที่แตกต่างกัน เป็นต้น ดังนั้น การจัดทำมาตรฐานและคู่มือปฏิบัติโดยอาศัยผลการวิจัยศึกษาในประเทศไทยจึงเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมก่อสร้างไทยให้มีศักยภาพและมีความสามารถในการแข่งขันได้
   ปัญหาอีกประการหนึ่งของการวิจัยในประเทศไทยคือผลงานที่ได้จากการวิจัยมักจะนำไปสู่การเผยแพร่ในลักษณะการตีพิมพ์ผลงานในวารสารวิชาการ และนำเสนอในการประชุมวิชาการ มีเพียงจำนวนน้อยที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานเพื่อให้เกิดประโยชน์ต่อการแก้ปัญหาและเพิ่มประสิทธิภาพของภาคปฏิบัติจริงได้ ทำให้การวิจัยไม่ค่อยได้นำไปสู่การกินดีอยู่ดีหรือการเพิ่มรายได้ของประเทศ ตลอดจนพัฒนาอุตสาหกรรม และภาคปฏิบัติได้อย่างมีประสิทธิภาพ งบและหน่วยงานสนับสนุนการวิจัยก็ไม่ให้ความสำคัญกับปัญหาที่กล่าวมา โดยมักมีความเห็นแค่เพียงว่าอุตสาหกรรมก่อสร้างไม่ได้เป็นอุตสาหกรรมที่เป็น frontier technology หรือ ไม่ได้มีความสำคัญนักต่อการสร้างรายได้ให้กับประเทศ ซึ่งในความเป็นจริงแล้ว การสร้างโครงสร้างพื้นฐานให้ประหยัด แข็งแรง คงทน ปลอดภัย ใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า สร้างภาระต่อสิ่งแวดล้อมน้อย ต้องการงานวิจัยในระดับสูง เพื่อสนับสนุนเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีให้เหมาะสมกับการใช้งานในประเทศ เช่นกัน การมีเทคโนโลยีเหล่านี้จะทำให้ลดค่าใช้จ่ายทั้งในการก่อสร้างโครงสร้างใหม่ และการบำรุงรักษา ซ่อมแซม โครงสร้างเก่า รวมถึงลดการนำเข้าเทคโนโลยีจากต่างประเทศ และถือโอกาสในการเป็นผู้นำและส่งออกเทคโนโลยีด้านนี้ไปยังต่างประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคอาเซียน และ เอเชียได้ ดังที่บริษัทขนาดใหญ่ของไทยในด้านนี้กำลังมุ่งเป้าอยู่
   ทางกลุ่มวิจัยจึงมีความตั้งใจในการทำงานวิจัยและพัฒนาเพื่อนำเสนอผลงานที่ไม่เพียงแต่สามารถเผยแพร่ในลักษณะของการตีพิมพ์ผลงานในวารสารวิชาการทั้งในระดับชาติ และ นานาชาติ หรือ การนำเสนอผลงานในการประชุมวิชาการในระดับชาติและนานาชาติ เท่านั้น แต่ยังมีความตั้งใจในการนำผลงานวิจัยและพัฒนาไปสู่การประยุกต์ใช้งานจริง โดย
1.   การแก้ปัญหาและสร้างนวัตกรรมให้กับภาคอุตสาหกรรมและภาคปฏิบัติอื่น ๆ
2.   จัดทำมาตรฐานและคู่มือในการปฏิบัติโดยผ่านทางสมาคมวิชาชีพ เช่น สมาคมคอนกรีตแห่งประเทศไทย วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทยฯ หรือหน่วยงานรัฐที่มีหน้าที่ในการจัดทำมาตรฐาน เช่น สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม เป็นต้น ตลอดจนผลักดันไปสู่การเป็นมาตรฐานนานาชาติ
3.   ทำหรือแสดงตัวอย่างการใช้งานจริง (pilot projects) สำหรับวัสดุหรือเทคโนโลยีการก่อสร้างใหม่ๆที่ได้พัฒนาขึ้น โดยร่วมมือกับภาคอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง
   โดยในโครงการนี้ จะดำเนินงานวิจัยและพัฒนาโดยมีหัวข้อย่อยที่ครอบคลุมทุกขั้นตอนของการปฏิบัติงานก่อสร้างและปัญหาของการปฏิบัติงานก่อสร้างอย่างยั่งยืน โดยมีรายละเอียดอย่างสังเขปดังต่อไปนี้
   หัวข้อวิจัยย่อยที่นำเสนอจะครอบคลุมขั้นตอนที่สมบูรณ์ และความยั่งยืนโดยจัดเป็นกลุ่มได้ดังต่อไปนี้
1.   โครงสร้างและการออกแบบ
2.   วัสดุสำหรับการก่อสร้าง
3.   เทคโนโลยี และการบริหารก่อสร้าง
4.   การบำรุงรักษาซ่อมแซม
โดยผลงานที่คาดหวังจากโครงการจะสรุปในตารางที่ 9 ซึ่งจะประกอบไปด้วย ผลงานการตีพิมพ์ การจัดทำมาตรฐานและคู่มือการปฏิบัติงาน การแก้ปัญหาให้อุตสาหกรรม pilot projects รวมถึงการพัฒนาศักยภาพกลุ่มวิจัยและผลิตบัณฑิตระดับปริญญาโท และ เอก

ในกลุ่มที่ 1) โครงสร้างและการออกแบบ จะมีหัวข้อวิจัย ดังต่อไปนี้
1.1 การออกแบบโดยคำนึงถึงความคงทนและอายุการใช้งาน ประกอบไปด้วย
1) การออกแบบอายุการใช้งานสำหรับปัญหาการเกิดสนิมของเหล็กเสริมในสิ่งแวดล้อมทะเล
ปัจจุบันมาตรฐาน มยผ. 1332 ซึ่งเป็นผลงานการวิจัยของศูนย์วิจัยเทคโนโลยีการก่อสร้างและบำรุงรักษา (CONTEC) ครอบคลุมเฉพาะข้อมูลที่ได้จากฝั่งทะเลด้านตะวันออก (ชลบุรี ระยอง จันทบุรี) โครงการนี้จะขยายให้ครอบคลุมพื้นที่ทางภาคใต้ ซึ่งมีแนวชายฝั่งที่ยาวมากกว่า โดยผลการศึกษาในหัวข้อนี้ จะได้นำไปใช้ในการปรับปรุงรายละเอียดสมการ ตลอดจนตารางค่าต่างๆที่ใช้ในการออกแบบอายุการใช้งานในสิ่งแวดล้อมทะเล ประกอบกับศึกษาเพิ่มเติมกับโครงสร้างจริงในสิ่งแวดล้อมคาร์บอเนชัน
2) การประเมินการหดตัวของคอนกรีตเพื่อใช้ในการออกแบบ
ในประเทศไทยยังไม่เคยมีมาตรฐานที่ใช้ในการประเมินการหดตัวของคอนกรีต ที่มีสมการการประเมินการหดตัวที่เหมาะสมกับวัสดุและสภาพภูมิอากาศตลอดจนวิธีปฏิบัติงานของประเทศไทยมาก่อน โครงการนี้จึงมีจุดประสงค์ที่จะจัดทำข้อมูลเพื่อจัดทำมาตรฐาน และสมการดังกล่าว
3) การออกแบบโดยคำนึงถึงความต้านทานซัลเฟตและกรด
ปัจจุบันในมาตรฐาน มยผ. 1332 ได้มีข้อแนะนำสำหรับการออกแบบส่วนผสมคอนกรีตเพื่อต้านทานซัลเฟต แต่ยังไม่ได้มีข้อแนะนำในเรื่องการต้านทานกรด อีกทั้งมาตรฐานด้านการต้านทานซัลเฟตก็ได้จัดทำมาเป็นเวลา 6 ปีแล้ว โครงการนี้จึงมีความประสงค์จะปรับปรุงมาตรฐานหรือจัดทำคู่มือหรือข้อแนะนำการต้านทานซัลเฟต โดยเพิ่มเติมผลการศึกษาวิจัยใหม่ๆ และเพิ่มเติมเนื้อหาเกี่ยวกับการต้านทานกรด
1.2 การศึกษาโครงสร้างคอนกรีตสำเร็จรูป
ปัจจุบันการก่อสร้างโดยใช้ชิ้นส่วนคอนกรีตสำเร็จรูปได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่การออกแบบก็ยังเป็นเพียงการอ้างอิงจากมาตรฐานการออกแบบในต่างประเทศและดัดแปลงตามประสบการณ์ของวิศวกรโดยปราศจากการศึกษาวิเคราะห์อย่างลึกซึ้ง โครงการนี้จึงมีจุดประสงค์ในการศึกษาโครงสร้างชิ้นส่วนสำเร็จรูปอย่างน้อย 1 ชนิด โดยการทดสอบโครงสร้างจริงและวิเคราะห์เพื่อจำลองพฤติกรรมโดยคอมพิวเตอร์ เพื่อประโยชน์ในการออกแบบโดยเฉพาะอย่างยิ่งให้เหมาะสมกับบางพื้นที่ที่ต้องรับแรงแผ่นดินไหวในประเทศไทย และเพื่อ optimize การออกแบบให้ประหยัดคุ้มค่าและปลอดภัยที่สุดในแต่ละการใช้งาน
1.3 การพัฒนาชิ้นส่วนโครงสร้างคอนกรีตเสริมเส้นใยสั้น (Short Fiber Concrete) ชนิด Hybrid Structure
ในปัจจุบันเส้นใยที่ใช้ผสมคอนกรีตโครงสร้างมักจะใช้เส้นใยเหล็ก ซึ่งจะมีปัญหาในการเป็นสนิมโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้ในสิ่งแวดล้อมทะเล โครงการนี้มีจุดประสงค์ในการใช้เส้นใยโพลิเมอร์กำลังสูงชนิด Aramid Fiber ในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างคอนกรีตเสริมเส้นใยที่มีสมรรถนะดีกว่าคอนกรีตเสริมเหล็กธรรมดาหรือคอนกรีตเสริมเส้นใยเหล็กในสิ่งแวดล้อมทะเล โดยพัฒนาเป็น Functional Hybrid Structure ที่ใช้เส้นใยเฉพาะบริเวณที่จำเป็นประกอบกับเหล็กเสริมปกติเพื่อช่วยลดราคาของคอนกรีตเสริมเส้นใย
1.4 การศึกษาเพื่อลดปัญหาการแตกร้าวในระบบโครงสร้างแผ่นบาง เช่น พื้น หรือผนัง
พื้นคอนกรีตในโรงงานมักมีความต้องการให้สร้างโดยไร้รอยต่อ หรือมีรอยต่อน้อยที่สุด ผนังในอาคารมักจะเผชิญกับปัญหาการแตกร้าว ตามแนวรอยต่อผนังหรือแนวมุมของช่องเปิด โครงการนี้จะศึกษาสาเหตุและวิธีการปรับปรุงแก้ไขเพื่อลดปัญหาการแตกร้าวดังกล่าว โดยเป็นการแก้ปัญหาให้กับภาคอุตสาหกรรมผู้ผลิต และจัดจำหน่ายผนังดังกล่าว โดยศึกษาร่วมกับการประยุกต์ใช้คอนกรีตพิเศษที่เป็นนวัตกรรมสำหรับประเทศไทยด้วย

ในกลุ่มที่ 2) วัสดุสำหรับการก่อสร้าง ประกอบด้วยหัวข้อย่อยดังต่อไปนี้
2.1 การพัฒนา Calcined Clay เพื่อการใช้งานในคอนกรีต
ในปัจจุบัน ประเทศไทยมีการใช้งานเถ้าลอยในคอนกรีต  ซึ่งเถ้าลอยได้รับการพิสูจน์ว่ามีประโยชน์ต่อวงการก่อสร้างคอนกรีตเป็นอย่างมาก ทั้งในด้านการเพิ่มคุณภาพ กำลัง ความคงทนของคอนกรีต ลดราคาของคอนกรีต ดีต่อสิ่งแวดล้อมในแง่ของการใช้วัสดุผลพลอยได้ ลด CO2 emission จากการผลิตปูนซีเมนต์ เป็นต้น ในปัจจุบันเถ้าลอยมีไม่พอต่อความต้องการการใช้งาน โดยเฉพาะในบางพื้นที่ของประเทศ การพัฒนา Calcined Clay ซึ่งมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกับเถ้าลอยและมีต้นทุนทางราคาและสิ่งแวดล้อมที่ต่ำกว่าปูนซีเมนต์ และมีสมบัติบางประการที่ดีกว่าเถ้าลอยแม้ว่าสมบัติบางประการจะแย่กว่า เพื่อให้ใช้งานได้ในคอนกรีต จึงเป็นจุดประสงค์ของโครงการนี้
2.2 การใช้เถ้าหนักในงานก่อสร้าง
ในปัจจุบันโรงไฟฟ้าถ่านหินหรือชีวมวล มีเถ้าหนักซึ่งเป็นผลพลอยได้อีกชนิดหนึ่ง เป็นจำนวนมากต่อปี โดยไม่ได้มีการใช้งานให้เป็นประโยชน์อย่างมีประสิทธิภาพ โครงการนี้มีจุดประสงค์ในการศึกษาคุณสมบัติของเถ้าหนักและการประยุกต์ใช้ในงานก่อสร้าง เช่น ใช้เป็นวัสดุชั้นรองทาง หรือวัสดุปรับที่ลาดเอียง หรือใช้ในการแทนส่วนหนึ่งของมวลรวมละเอียดในคอนกรีต ซึ่งในอนาคตอันใกล้ ทรายที่ใช้เป็นมวลรวมละเอียดในการผสมคอนกรีตจะขาดแคลนมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในบางภาคของประเทศ การใช้เถ้าหนักเป็นส่วนหนึ่งของมวลรวมละเอียด จึงเป็นการแก้ปัญหาการขาดแคลนทรายและลดปริมาณการขุดทรายที่เป็นทรัพยากรธรรมชาติได้ไปพร้อมกับการกำจัดวัสดุผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้า และเพิ่มคุณภาพคอนกรีตไปด้วย
2.3 การพัฒนาการใช้งานคอนกรีตขยายตัว
ปัญหาการแตกร้าวในโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กเป็นปัญหาหนึ่งซึ่งพบเป็นประจำ ก่อให้เกิดความยุ่งยากเสียเวลา และมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในการซ่อมแซมโครงสร้างเหล่านั้น โครงสร้างบางประเภทต้องการการเทคอนกรีตที่ต่อเนื่องโดยปราศจากรอยต่อเผื่อการแตกร้าวซึ่งไม่อาจตอบสนองได้ด้วยการใช้งานคอนกรีตปกติ โครงการนี้มีจุดประสงค์ในการศึกษาพัฒนาการใช้สารขยายตัวในคอนกรีต โดยร่วมกับภาคอุตสาหกรรมทั้งในประเทศและต่างประเทศในการพัฒนาวัสดุ วิธีการใช้งาน การออกแบบ และวิธีการช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการขยายตัวเพื่อนำไปสู่การใช้งานได้จริงอย่างมีประสิทธิภาพ และพัฒนาคอนกรีตซ่อมแซมตัวเองไปพร้อมกันด้วย
2.4 การใช้งานเถ้าลอยจากโรงไฟฟ้าที่ใช้เทคโนโลยีการกำจัด NOx
โรงไฟฟ้าถ่านหินใหม่ที่สร้างหรือกำลังจะก่อสร้างในประเทศไทยจะนำเอาเทคโนโลยีในการกำจัดก๊าซพิษมาใช้มากขึ้น ซึ่งเทคโนโลยีของการกำจัด NOx จะมีการใช้แอมโมเนียในการดักจับ ทำให้มีแอมโมเนียส่วนหนึ่งคงค้างอยู่ในเถ้าลอย ดังนั้นโครงการนี้จะศึกษาคุณสมบัติพื้นฐานของเถ้าลอยปนเปื้อนแอมโมเนียและคุณสมบัติของคอนกรีตที่ใช้เถ้าลอยดังกล่าว รวมถึงการศึกษาและพัฒนาการกำจัดแอมโมเนียที่ตกค้างในเถ้าลอยด้วยวิธีการที่เป็นไปได้ในทางปฏิบัติและในทางเศรษฐศาสตร์ หากไม่ได้มีการศึกษานี้ เถ้าลอยทั้งหมดจากโรงไฟฟ้าเหล่านี้ อาจต้องทิ้งไปโดยไม่ได้มีการใช้ประโยชน์ ซึ่งไม่สมควรจะให้เกิดขึ้น
2.5 การทดสอบแร่เหล็กซัลไฟด์ในมวลรวม และการแก้ปัญหา
แร่เหล็กซัลไฟด์สามารถก่อให้เกิดความเสียหายบริเวณผิวคอนกรีต ทำให้ต้องมีการซ่อมแซม  ก่อให้เกิดปัญหาการแก้ไขต่อเนื่อง และเสียเวลา ค่าใชัจ่าย มาตรฐานการทดสอบเหล็กซัลไฟด์ในมวลรวมในปัจจุบันยังมีปัญหาสองประการ คือ ใช้เวลานานในการทดสอบ และ ยังไม่สามารถตรวจสอบเหล็ก และ ซัลไฟด์ของเหล็กควบคู่กันไป หัวข้อโครงการนี้จึงต้องการศึกษาวิจัยเพื่อนำเสนอวิธีทดสอบที่มีประสิทธิภาพสำหรับการตรวจสอบเหล็กซัลไฟด์ในมวลรวม รวมถึงพยายามหาวิธีการแก้ปัญหา

ในกลุ่มที่ 3) กลุ่มการก่อสร้าง ประกอบด้วยหัวข้อย่อยดังต่อไปนี้
3.1 คอนกรีตหลาประสิทธิภาพสูง
ในปัจจุบันการใช้งานคอนกรีตหลาสำหรับก่อสร้างฐานรากขนาดใหญ่ของอาคารมีเป็นจำนวนมาก นับวันจะมีความต้องการที่จะใช้คอนกรีตดังกล่าวที่มีกำลังสูงขึ้น โครงสร้างหนาและใหญ่มากขึ้น ต้องการให้เทเสร็จเร็วขึ้น เป็นต้น ด้วยข้อจำกัดของการปฏิบัติงานในปัจจุบัน จึงเป็นการยากที่จะสนองความต้องการเหล่านี้ โครงการนี้จึงมีจุดประสงค์ในการศึกษาเพื่อ optimize การใช้งานวัสดุที่มีอยู่ในประเทศไทยในการพัฒนาคอนกรีตหลาประสิทธิภาพสูงในการสนองความต้องการดังกล่าว เพื่อสนองความต้องการของภาคปฏิบัติและเป็นการยกระดับเทคโนโลยีคอนกรีตหลาของประเทศไทยขึ้นไปอีก

ในกลุ่มที่ 4) กลุ่มบำรุงรักษาและซ่อมแซม ประกอบด้วยหัวข้อย่อยดังต่อไปนี้
4.1 การวิเคราะห์โครงสร้างที่ใช้งานมานาน
โครงสร้างคอนกรีตที่มีการใช้งานมาเป็นเวลานาน จำเป็นต้องได้รับการวิเคราะห์เพื่อทราบปัญหาที่อาจจะเกิดขึ้นทั้งในระยะสั้นและยาวเพื่อการวางแผนบำรุงรักษาที่มีประสิทธิภาพ โครงการนี้จึงมีจุดประสงค์ในการศึกษาโครงสร้างคอนกรีตดังกล่าวเพื่อให้ทราบสภาพปัจจุบันและแนะนำแผนบำรุงรักษาที่เหมาะสมให้กับหน่วยงานเจ้าของโครงสร้างดังกล่าว เช่น เขื่อน หรือทางด่วน
4.2 เทคโนโลยีการวิเคราะห์การซ่อมความเสียหายการเป็นสนิมของเหล็กเสริมโดยวิธีการ patching
ปัจจุบันการซ่อมแซมแบบ patching เป็นวิธีการซ่อมความเสียหายที่เกิดจากการเป็นสนิมของเหล็กเสริมที่ใช้กันมากที่สุดในประเทศไทย แต่การซ่อมดังกล่าวไม่เคยได้มีการวิเคราะห์สภาพปัญหาอย่างถูกต้อง ทำให้เกิดความเสียหายหลังจากซ่อมทั้งในบริเวณที่ซ่อมและบริเวณรอบข้างมากขึ้น โครงการนี้มีจุดประสงค์ในการศึกษาวิจัยพฤติกรรมที่เกิดขึ้นในและรอบบริเวณการซ่อมอย่างลึกซึ้ง เพื่อประโยชน์ในการวิเคราะห์ออกแบบการซ่อมรวมถึงเลือกวัสดุการซ่อมให้ถูกต้องและเหมาะสมกับสภาพความเสียหายที่แตกต่างกัน ทำให้การซ่อมแซมแบบ patching มีประสิทธิภาพสูงสุด ลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมซ้ำซากที่ไม่จำเป็น
4.3 การพัฒนาระบบเทคโนโลยีสารสนเทศสำหรับบริหารการซ่อมแซมและบำรุงรักษา
การตรวจสอบ ซ่อมแซมและบำรุงรักษาโครงสร้างเพื่อให้มีประสิทธิภาพและความปลอดภัยตลอดอายุการใช้งานมักมีความจำเป็นต้องใช้งบประมาณสูง ดังนั้นการวางแผนจัดเตรียมงบประมาณสำหรับการตรวจสอบ ซ่อมแซมและบำรุงรักษาที่ถูกต้องแม่นยำจึงมีความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับหน่วยงานรัฐที่ต้องนำเงินภาษีของประชาชนมาใช้ให้เกิดประโยชน์อย่างคุ้มค่าที่สุด การวางแผนดังกล่าวสามารถปฏิบัติได้หากมีการนำฐานข้อมูลขนาดใหญ่ของการตรวจสอบและซ่อมแซมมาใช้ในการพัฒนาระบบสารสนเทศเพื่อให้ช่วยในการตัดสินใจแผนการบำรุงรักษาอย่างมีประสิทธิภาพ โครงการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทำการออกแบบมาตรฐานการจัดเก็บข้อมูลการตรวจสอบ ซ่อมแซมและบำรุงรักษาโครงสร้างประเภทต่างๆเพื่อทำให้สามารถใช้พัฒนาระบบเทคโนโลยีสารสนเทศที่ผนวกเอาเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์เข้ามาใช้ในการเสนอแนะกลยุทธ์ในการบริหารการซ่อมแซมและบำรุงรักษาโครงสร้างที่เหมาะสมสำหรับหน่วยงานของรัฐ
ผลงานที่ได้จากโครงการ (outputs) จะอยู่ทั้งในรูปแบบของการตีพิมพ์ผลงานในวารสารระดับชาติและนานาชาติ การนำเสนอผลงานในการประชุมวิชาการระดับชาติและนานาชาติ การประยุกต์ใช้งานจริงโดยภาคปฏิบัติและภาคอุตสาหกรรม การทำการสาธิตใช้งานจริง (Pilot projects) การจัดทำมาตรฐานและคู่มือปฏิบัติสำหรับเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นมา การผลิตนักวิจัยและบัณฑิตในระดับปริญญาโทและปริญญาเอกที่มีคุณภาพ รวมถึงการพัฒนาความก้าวหน้าทางวิชาการของนักวิจัยที่ร่วมอยู่ในโครงการ และการจัดอบรมสัมมนา อนึ่งในโครงการนี้ยังได้มีแผนที่จะร่วมมือกับบุคลากรของ สวทช. โดยการร่วมวิจัยในหัวข้อที่มีความสนใจร่วมกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในลักษณะของการเชิญบุคลากรของ สวทช มาเป็นอาจารย์ที่ปรึกษาร่วมและกรรมการวิทยานิพนธ์ให้กับนักศึกษาที่ร่วมโครงการในหลายๆโครงการ อันจะเป็นประโยชน์ในการทำให้ความร่วมมือด้านการวิจัยระหว่าง สวทช. และสถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธรมีความแนบแน่นและเป็นรูปธรรม มีประสิทธิภาพมากขึ้นตามนโยบายของทั้งสององค์กร เนื่องจากโครงการที่เสนอนี้เป็นโครงการที่ใหญ่มากทั้งในด้านเนื้อหาและความหลากหลาย จึงต้องการงบประมาณสูงกว่างบประมาณของโครงการศาสตราจารย์แกนนำมาก ทางศูนย์วิจัยและกลุ่มวิจัย จึงมีนโยบายและมีความพยายามที่จะขอทุนสมทบจากแหล่งทุนอื่นๆร่วมกันเพื่อให้บรรลุจุดประสงค์และให้ได้ผลงานตามที่กลุ่มวิจัยได้วางแผนไว้ในระยะเวลาของโครงการ

คำสำคัญ: การก่อสร้าง คอนกรีต ความยั่งยืน นวัตกรรม มาตรฐาน คู่มือและข้อแนะนำ การประยุกต์ใช้งานจริง

ชื่อโครงการ    (ไทย)   นวัตกรรมการออกแบบถนนเพื่อการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานของประเทศอย่างยั่งยืน            (อังกฤษ) Innovative Road Design for Sustainable Infrastructure Development   

งบประมาณรวม 15,000,000 บาท  / ระยะเวลาโครงการ  5 ปี

คณะผู้วิจัย
1.   หัวหน้าโครงการ ศ.ดร.สุขสันติ์ หอพิบูลสุข   สังกัด ศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านนวัตกรรมเพื่อการพัฒนา
   โครงสร้างพื้นฐานอย่างยั่งยืน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี
2.   ผู้ร่วมโครงการ ศ.ดร.พานิช วุฒิพฤกษ์    สังกัด ภาควิชาคุรุศาสตร์โยธา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอม   เกล้าพระนครเหนือ
3.   ผู้ร่วมโครงการ ผศ.ดร.รุ้งลาวัลย์ ราชัน    สังกัด ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์
   มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร    
4.   ผู้ร่วมโครงการ ผศ.ดร.ปฏิมาพร สุขมาก    สังกัด สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์
5.   ผู้ร่วมโครงการ ดร.อภิชาติ สุดดีพงษ์    สังกัด ศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านนวัตกรรมเพื่อการพัฒนา
โครงสร้างพื้นฐานอย่างยั่งยืน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี
6.   ผู้ร่วมโครงการ ดร.กัมปนาท สุขมาก    สังกัด สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์
7.   ผู้ร่วมโครงการ ดร.Menglim Hoy    สังกัด สาขาวิชาวิศวกรรมโยธา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี
8.   ผู้ร่วมโครงการ ดร.ธีรศักดิ์ เยาวราช    สังกัด ศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านนวัตกรรมเพื่อการพัฒนา
   โครงสร้างพื้นฐานอย่างยั่งยืน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี
9.   ผู้ร่วมโครงการ ดร.อิทธิกร ภูมิพันธ์   สังกัด แขวงทางหลวงชนบทสิงห์บุรี กรมทางหลวงชนบท
10.   ผู้ร่วมโครงการ นายถาวร ตะไก่แก้ว   สังกัด สำนักวิเคราะห์และตรวจสอบ  กรมทางหลวง
11.   ผู้ร่วมโครงการ Prof. Arul Arulrajah   สังกัด Swinburne University of Technology

บทคัดย่อภาษาไทย (รายละเอียดโครงการในภาพรวม 5 ปี)
ถนนเป็นโครงสร้างพื้นฐานด้านการคมนาคมขนส่งที่สำคัญต่อการขับเคลื่อนเศรษฐกิจของประเทศ  รัฐบาลทุกยุคทุกสมัยจึงมีนโยบายก่อสร้างถนนให้ครอบคลุมทุกพื้นที่ทั่วประเทศ อย่างไรก็ตาม การเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจของประเทศอย่างต่อเนื่องทำให้ปริมาณการจราจรและปริมาณรถบรรทุกหนัก (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เพื่อการเกษตรและอุตสาหกรรมก่อสร้าง) เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และสร้างความชำรุดเสียหายแก่ถนนก่อนถึงอายุใช้งานที่ออกแบบ ในแต่ละปีกระทรวงคมนาคมต้องใช้งบประมาณในการซ่อมบำรุงถนนมากถึงประมาณร้อยละ 20 ของงบประมาณทั้งหมด หรือประมาณ 20,000 ถึง 30,000 ล้านบาท ความเสียหายของถนนนอกจากจะกระทบต่อระบบโลจิสติกส์แล้ว ยังส่งผลต่อความปลอดภัยของผู้ใช้ถนน ในปี พ.ศ. 2560 สถิติอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นเนื่องจากปัญหาสภาพถนนมีมากถึงร้อยละ 14.65 (กระทรวงคมนาคม, 2560)
ถนนประกอบด้วยผิวทางและโครงสร้างทาง  ผิวทางแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ผิวทางแบบคงรูปหรือผิวทางคอนกรีต  และผิวทางแบบยืดหยุ่นหรือผิวทางแอสฟัลต์คอนกรีต ถนนที่มีเสถียรภาพต้องมีผิวทางและโครงสร้างทางที่แข็งแรงทนทานต่อแรงกระทำจากยวดยานแบบพลวัต มาตรฐานการออกแบบถนนของประเทศไทยอ้างอิงจาก The Asphalt Institute, AI (1970) สำหรับผิวทางแอสฟัลต์คอนกรีต และจาก Portland Cement Association, PCA (1984) สำหรับผิวทางคอนกรีต วิธีทั้งสองต่างก็เป็นวิธีเชิงประสบการณ์ (Empirical method) ที่กำหนดให้ใช้วัสดุโครงสร้างทางเป็นดินเม็ดหยาบ พวกหินคลุกและดินลูกรัง และกำหนดให้วัสดุชั้นผิวทางเป็นคอนกรีต (สำหรับผิวทางคงรูป) และแอสฟัลต์คอนกรีต (สำหรับผิวทางยืดหยุ่น) (ปราศจากสารผสมเพิ่มเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางวิศวกรรม) แนวทางการออกแบบนี้ใช้ในประเทศไทยมานานกว่า 30 ปี แล้ว และเหมาะสมกับถนนที่มีปริมาณจราจรไม่สูงมากนัก ซึ่งแตกต่างจากสภาพถนนทางหลวงหลายเส้นในปัจจุบันที่ต้องรับปริมาณจราจรที่สูงมาก หรือกล่าวได้ว่ามาตรฐานการออกแบบถนนของประเทศไทยในปัจจุบันไม่สามารถปรับให้สอดคล้องกับสภาพการจราจรและน้ำหนักบรรทุกจริงในแต่ละประเภทถนน ซึ่งเป็นหนึ่งในสาเหตุของการชำรุดเสียหายของถนนก่อนอายุใช้งานที่ออกแบบ 
เนื่องจากวิธีของ AI (1970) และ PCA (1984) เป็นวิธีเชิงประสบการณ์ที่เหมาะสมกับปริมาณจราจรและน้ำหนักยวดยานที่ไม่สูงมาก การกำหนดคุณสมบัติของวัสดุโครงสร้างทาง (ชั้นพื้นทางและรองพื้นทาง) จึงไม่สูงมากนัก เช่น กรมทางหลวงกำหนดให้วัสดุชั้นรองพื้นทางต้องมีค่า California Bearing Ratio (CBR) ไม่น้อยกว่าร้อยละ 25 ขณะที่ กรมทางหลวงของประเทศออสเตรเลีย (Austroads) (ซึ่งได้ยกเลิกการออกแบบของ AI (1970) และ PCA (1984) แล้ว) กำหนดให้ CBR ต้องมีค่าไม่น้อยกว่าร้อยละ 80  อีกทั้งยังเปิดกว้างให้ใช้วัสดุธรรมชาติและวัสดุทดแทน (Alternative materials) เป็นวัสดุชั้นโครงสร้างทางได้
ด้วยข้อจำกัดด้านปริมาณวัสดุธรรมชาติที่ลดลง ปริมาณจราจรที่เพิ่มขึ้น และปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม  วิศวกรถนนและนักวิจัยทั่วโลกรวมทั้งประเทศไทย ได้พัฒนาวัสดุถนนทางเลือกที่มีความแข็งแรงทดแทน ต้นทุนต่ำ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อทดแทนการใช้วัสดุธรรมชาติ เช่น การประยุกต์ใช้ชั้นพื้นทางหินคลุก (ด้อยคุณภาพ) ผสมซีเมนต์ เป็นชั้นพื้นทาง (Base course) การใช้วัสดุเหลือทิ้งจากการก่อสร้าง (Construction and Demolition Wastes) และกากอุตสาหกรรม (Industrial Wastes) ที่ปรับขนาดคละ เป็นชั้นพื้นทางและรองพื้นทาง (Base and subbase courses) เป็นต้น แม้ว่าจะมีวิทยาการและงานวิจัยด้านการพัฒนาวัสดุทดแทนในงานวิศวกรรมถนนจำนวนมาก แต่ก็ไม่สามารถนำมาใช้ในได้จริงในทางปฏิบัติ เพราะมาตรฐานการออกแบบของประเทศเป็นแบบประสบการณ์ที่จำกัดให้ใช้ค่า CBR เป็นตัวแปรในการออกแบบ และใช้ได้กับเฉพาะดินเม็ดหยาบธรรมชาติ ในขณะที่ CBR เป็นผลทดสอบแบบสถิต (Static) ซึ่งแตกต่างจากพฤติกรรมการรับน้ำหนักของถนนที่เป็นแบบพลวัต ยกตัวอย่างเช่น หากออกแบบด้วยวิธีของ AI และ PCA วัสดุธรรมชาติและวัสดุทดแทนที่มีค่า CBR เท่ากัน จะให้ความหนาของผิวทางเท่ากัน เมื่อวัสดุธรรมชาติและวัสดุทดแทนมีค่า CBR เท่ากัน แม้ว่าวัสดุทดแทนจะมีคุณสมบัติทางพลวัตที่เหนือกว่า 
วิธีออกแบบเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ (Mechanistic-Empirical Design method) เป็นวิธีการออกแบบแนวใหม่ที่สามารถตอบโจทย์ปัญหาข้างต้นได้ วิธีออกแบบเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ ใช้คุณสมบัติพื้นฐานทางกลศาสตร์และแบบจำลองเชิงทฤษฎี (Theoretical model) ในการวิเคราะห์หาหน่วยแรง ความเครียด และการเสียรูปที่เกิดขึ้นในวัสดุโครงสร้างทางภายใต้น้ำหนักล้อยานพาหนะที่กระทำแบบพลวัต แล้วจึงนำหน่วยแรงและความเครียดที่คำนวณได้มาประเมินหาจำนวนเที่ยววิ่งของยานพาหนะที่จะสร้างความเสียหายต่อถนนด้วยแบบจำลองเชิงประสบการณ์ วิธีเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพเหนือกว่าวิธีเชิงประสบการณ์  ซึ่งประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น สหรัฐอเมริกา  ออสเตรเลีย  ญี่ปุ่น  และประเทศในแถบยุโรป ได้ใช้แทนวิธีการเชิงประสบการณ์ AI และ PCA เป็นเวลานานกว่า 10 ถึง 20 ปี แล้ว (AASHTO 2010; AASHTO 2008; Ullidtz 1999; Urbáez and Erskine 2011) ข้อได้เปรียบของวิธีเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ที่เหนือกว่าวิธีเชิงประสบการณ์ ได้แก่
1) วิธีเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ เป็นวิธีที่ใช้หลักการทางกลศาสตร์มากกว่า ซึ่งอยู่บนพื้นฐานของการตอบสนองของวัสดุต่อแรงกระทำ ด้วยแบบจำลองและคุณสมบัติของวัสดุที่มีความถูกต้องแม่นยำ โครงสร้างทางที่ออกแบบด้วยวิธีนี้จะถูกต้องและน่าเชื่อถือในทุกสถานที่และทุกสภาพแวดล้อม
2) โครงสร้างทางสามารถออกแบบโดยใช้วัสดุที่สามารถหาได้ในท้องถิ่นและวัสดุทดแทน ขณะที่ การออกแบบโดยวิธีเชิงประสบการณ์ถูกจำกัดไว้เพียงวัสดุที่มีคุณสมบัติที่แน่นอนตามที่ได้กำหนดโดย AI และ PCA เท่านั้น
3) วิธีเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ สามารถใช้ได้กับทุกขนาดของน้ำหนักล้อและทุกปริมาณการจราจร ขณะที่ผลการออกแบบด้วยวิธีเชิงประสบการณ์จะถูกต้องเฉพาะน้ำหนักบรรทุกและปริมาณการจราจรในบางกรณี (ที่เคยมีการทดสอบไว้ก่อน) เท่านั้น
4) โครงสร้างทางสามารถออกแบบได้อย่างหลากหลาย ช่วยให้วิศวกรสามารถเลือกโครงสร้างทางที่มีความเหมาะสมมากที่สุด ขณะที่ วิธีเชิงประสบการณ์ถูกจำกัดให้สามารถออกแบบได้เพียงหนึ่งถึงสองรูปแบบเท่านั้น
5) วิธีเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ สามารถทำนายความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับโครงสร้างทางได้อย่างแม่นยำ  จึงเป็นการง่ายในการกำหนดยุทธวิธีในการบำรุงรักษา
6) ด้วยประสิทธิภาพที่สูงของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน  การวิเคราะห์และออกแบบด้วยวิธีเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์สามารถทำได้อย่างรวดเร็วและมีความเที่ยงตรง
การออกแบบถนนด้วยวิธีเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ จำเป็นต้องปฏิเสธผลการทดสอบแบบเดิมบางอย่างที่ถูกใช้มาอย่างยาวนาน เช่น การทดสอบ CBR (การทดสอบแบบสถิต) แล้วแทนที่ด้วยผลทดสอบที่มีความน่าเชื่อถือและสอดคล้องกับพฤติกรรมการรับแรงและความเสียหายที่เกิดขึ้นของถนน ซึ่งเป็นการทดสอบแบบพลวัต (Cyclic tests) เพื่อนำไปสู่การตัดสินใจอย่างมีประสิทธิภาพในการออกแบบและการก่อสร้าง ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อพฤติกรรมและความเสียหายของถนน ได้แก่ 1) ภาคตัดขวางของถนน 2) การจราจร 3) สภาพแวดล้อม และ 4) คุณสมบัติของวัสดุของผิวทางและโครงสร้างทาง ความเชื่อมโยงทางกลศาสตร์ของปัจจัยทั้งสี่ต่อพฤติกรรมและความเสียหายของถนน เพื่อทำนายพฤติกรรมและความเสียหายตลอดอายุการใช้งาน แสดงดังรูปที่ 1 ด้วยบทพิสูจน์ทางวิชาการและทางปฏิบัติจากประเทศที่พัฒนาแล้วว่าการออกแบบด้วยวิธีเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์สามารถใช้ในการออกแบบได้กับทุกสภาวะน้ำหนักบรรทุกและวัสดุงานทางอย่างมีประสิทธิภาพ โครงการวิจัยนี้จึงจัดทำขึ้นเพื่อต่อยอดงานวิจัยด้านวัสดุวิศวกรรมถนนของไทยให้สามารถประยุกต์ใช้จริงได้  รวมทั้งพัฒนาแนวทางการออกแบบที่มีประสิทธิภาพและเป็นสากล (International method) เหมาะสำหรับวัสดุการทางและประเภทถนนทั้งมวล (Universal Design Approach) คณะผู้วิจัยประกอบด้วยบุคลากรที่มีทักษะด้านการวิจัยทั้งจากภาควิชาการและผู้กำหนดนโยบาย (Decision Makers) ได้แก่ คณาจารย์และนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย และวิศวกรจากกรมทางหลวงและกรมทางหลวงชนบท โครงการนี้จำเป็นต้องได้รับการสนับสนุนจากหน่วยงานภาครัฐและเอกชนที่เกี่ยวข้อง (ดังแสดงในจดหมายแสดงเจตจำนงความร่วมมือ) งานวิจัยจะสร้างนวัตกรรมหลัก 4 ด้าน  ได้แก่ 
-   ฐานข้อมูลของพฤติกรรมพลวัติของวัสดุทางเลือก (โดยจะเน้นวัสดุที่มีศักยภาพในการใช้งานประโยชน์หลังจากงานวิจัยแล้วเสร็จ ได้แก่ วัสดุที่พัฒนาร่วมกับหน่วยงานหลักของประเทศ เช่น กรมทางหลวง กรมทางหลวงชนบท และการยางแห่งประเทศไทย) เช่น วัสดุรีไซเคิลและกากอุตสาหกรรม วัสดุที่ปรับปรุงคุณภาพด้วยสารเชื่อมประสาน  วัสดุที่ปรับปรุงด้วยเส้นใยไฟเบอร์ และวัสดุที่ปรับปรุงด้วยยางธรรมชาติ  เป็นต้น ฐานข้อมูลด้านพฤติกรรมพลวัตของวัสดุดังกล่าวยังไม่เคยปรากฏที่ใดมาก่อนในประเทศ แต่เป็นสิ่งที่สำคัญยิ่งต่อการออกแบบด้วยวิธีกลศาสตร์-ประสบการณ์
-   ถนน (แบบผิวทางคอนกรีตและผิวทางแอสฟัสต์คอนกรีต) ต้นแบบ ที่ใช้วัสดุทางเลือกเป็นโครงสร้างทางและผิวทาง และผ่านตรวจวัดเป็นเวลา 2 ปี เพื่อสอบเทียบ (Calibration) ผลตรวจวัดพฤติกรรมของถนนกับผลการวิเคราะห์ด้วยวิธีการออกแบบเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์
-   แนวทางการออกแบบเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ สำหรับวัสดุทางเลือก ภายใต้ปริมาณจราจร  น้ำหนักยวดยาน  และสภาพภูมิประเทศและภูมิอากาศ ของประเทศไทย

 
รูปที่ 1 ปัจจัยที่ส่งผลต่อความเสียหายของถนน

การพัฒนาแนวทางการออกแบบด้วยวิธีเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ สำหรับวัสดุธรรมชาติและวัสดุทางเลือกที่มีศักยภาพในประเทศ จำเป็นต้องมีฐานข้อมูลคุณสมบัติทางพลศาสตร์ ความสัมพันธ์ระหว่างน้ำหนักและการตอบสนอง  และแบบจำลองความเสียหาย (Distress model) ที่แม่นตรงสำหรับวัสดุแต่ละประเภท ภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมที่มีความแตกต่างกันของแต่ละพื้นที่ ด้วยเหตุนี้เอง  การวิจัยเพื่อพัฒนาแนวทางการออกแบบด้วยวิธีเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ จึงเป็นนวัตกรรมของประเทศ ที่ต้องได้รับงบประมาณต่อเนื่องในการสร้างฐานข้อมูลและสอบเทียบความถูกต้องของวิธีการออกแบบ เป็นเวลา 5 ปี การศึกษาต้องอาศัยเครื่องมือทดสอบพลวัตที่มีความสมบูรณ์แบบ ด้วยความพร้อมด้านเครื่องมือและบุคลากร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี จึงมุ่งมั่นที่จะพัฒนาโครงการวิจัยนี้เพื่อสร้างนวัตกรรมที่สามารถตอบโจทย์ปัญหาด้านการคมนาคมขนส่งและระบบโลจิสติกส์อย่างเป็นรูปธรรม อันจะนำมาซึ่งการพัฒนาเศรษฐกิจที่มั่งคงของประเทศตามนโยบายประเทศไทย 4.0 โครงการวิจัยนี้ครอบคลุมงานทดสอบในระดับห้องปฏิบัติการ การออกแบบและการก่อสร้างแปลงทดสอบ และการจัดทำมาตรฐานการออกแบบถนนด้วยวิธีเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ โดยแบ่งการดำเนินงานออกเป็น 3 ระยะ ดังนี้
ระยะที่ 1 การทดสอบคุณสมบัติพลวัตที่จำเป็นสำหรับการออกแบบถนนด้วยวิธีเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ของวัสดุธรรมชาติที่ใช้ในปัจจุบัน และวัสดุทางเลือก โดยออกแบบการทดสอบให้สอดคล้องกับรูปแบบการจราจรแบบต่างๆ และคำนึงถึงสภาพแวดล้อม เช่น ความชื้นและอุณหภูมิ ในแต่ละฤดูกาล ที่แตกต่างกันในแต่ละภูมิภาคของประเทศไทย แล้วสร้างความสัมพันธ์กับพารามิเตอร์ที่ได้จากการทดสอบอย่างง่าย เช่น ค่า CBR กำลังอัด และกำลังดัด เป็นต้น ท้ายสุด ตรวจสอบสมการทำนายความเสียหาย (Distress model) ซึ่งมีหลากหลายรูปแบบ ได้แก่ 1) แบบจำลองความเสียหายที่เกิดขึ้นจากความเครียดในแนวราบที่ทำให้เกิดรอยแตก (Fatigue cracking) ในชั้นแอสฟัลต์คอนกรีต เช่น วิธีของ Shell (1978) และ Austroads (2004) เป็นต้น 2) แบบจำลองความเสียหายที่เกิดขึ้นจากความเครียดในแนวราบที่ทำให้เกิดรอยแตกในแนวราบ (Fatigue cracking) ในวัสดุผสมสารเชื่อมประสาน เช่น วิธีของ Austroads (2004) RTA (1997) เป็นต้น และ 3) แบบจำลองความเสียหายที่เกิดจากความเครียดในแนวดิ่งทำให้เกิดร่องล้อ (Rutting)  เช่น วิธีของ  Shell (1985) Austroads (1992) และ Thai-MET (2001) เป็นต้น การศึกษาดังกล่าวจะทำให้สามารถแนะนำแบบจำลองที่เหมาะสมกับชนิดของวัสดุแต่ละประเภท นอกจากนี้ งานในส่วนนี้ยังจะคำนวณต้นทุนทั้งหมดตลอดอายุการใช้งาน (Life-cycle cost) เพื่อประเมินทางเลือกที่เหมาะสมที่สุดในการใช้งานวัสดุแต่ละประเภท และทำการวิเคราะห์ความอ่อนไหวของพารามิเตอร์แต่ละตัว ในแต่ละแบบจำลองที่ใช้ในการออกแบบด้วยวิธีเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์
ระยะที่ 2 ทำการก่อสร้างโครงการนำร่อง (Pilot projects) สำหรับวัสดุหรือเทคโนโลยีที่ได้พัฒนาขึ้นในโครงการโดยร่วมมือกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง เช่น กรมทางหลวง กรมทางหลวงชนบท และการยางแห่งประเทศไทย เป็นต้น
ระยะที่ 3 จัดทำมาตรฐานและคู่มือในการออกแบบร่วมกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง เช่น กรมทางหลวง และกรมทางหลวงชนบท
วัสดุโครงสร้างทางและผิวทางที่จะทำการศึกษาในโครงการวิจัยนี้ จะเป็นวัสดุที่มีศักยภาพสูงในการนำไปประยุกต์ใช้จริง ซึ่งเป็นวัสดุที่นักวิจัยไทยได้ดำเนินการวิจัยร่วมกับหน่วยการหลักของประเทศ เช่น กรมทางหลวง กรมทางหลวงชนบท และการยางแห่งประเทศไทย เป็นต้น ได้แก่
1. วัสดุธรรมชาติด้อยคุณภาพที่ปรับปรุงด้วยปูนซีเมนต์และสารผสมเพิ่ม เพื่อใช้เป็นวัสดุพื้นทางปรับปรุง (Stabilized base) ปูนซีเมนต์และสารผสมที่จะศึกษาประกอบด้วย
1.1 ปูนซีเมนต์  กากแคลเซียมคาร์ไบด์ และเถ้าลอย
1.2 ปูนซีเมนต์และยางอิมัลชั่น
1.3 ปูนซีเมนต์และน้ำยางพาราข้น
2. วัสดุรีไซเคิลและกากอุตสาหกรรมเพื่อใช้เป็นวัสดุชั้นโครงสร้างทาง
2.1 ตะกรันเหล็ก (Steel slag)
2.2 เศษวัสดุก่อสร้าง ได้แก่ เศษแอสฟัลต์คอนกรีต (Recycled asphalt pavement) และเศษคอนกรีต (Recycled concrete aggregate)
3. วัสดุผิวทางคอนกรีตและแอสฟัลต์คอนกรีต
3.1 แอสฟัลต์คอนกรีตเสริมเส้นใย
3.2 คอนกรีตผสมน้ำยางพาราข้น
3.3 คอนกรีตผสมสารละลายโพลิเมอร์
ผลงานที่ได้จากโครงการ (Outputs) จะอยู่ทั้งในรูปแบบของการตีพิมพ์ผลงานในวารสารระดับชาติและนานาชาติ การนำเสนอผลงานในการประชุมวิชาการระดับชาติและนานาชาติ การประยุกต์ใช้งานจริงโดยภาคปฏิบัติและภาคอุตสาหกรรม การสร้างแปลงทดสอบเพื่อสาธิตการใช้งานจริง (Pilot projects) การจัดทำมาตรฐานและคู่มือปฏิบัติ (Code of practice) ร่วมกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง เช่น กรมทางหลวง กรมทางหลวงชนบท และการยางแห่งประเทศไทย เป็นต้น การผลิตนักวิจัยและบัณฑิตในระดับปริญญาโทและปริญญาเอกที่มีคุณภาพ และการพัฒนาความก้าวหน้าทางวิชาการของนักวิจัยที่ร่วมอยู่ในโครงการ รวมทั้งการจัดอบรมสัมมนา โครงการนี้ยังมีแผนที่จะร่วมมือกับบุคลากรของ สวทช. โดยการร่วมวิจัยในหัวข้อที่มีความสนใจร่วมกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในลักษณะของการเชิญบุคลากรของ สวทช. มาเป็นอาจารย์ที่ปรึกษาร่วมและกรรมการวิทยานิพนธ์ให้กับนักศึกษาบัณฑิตศึกษา อันจะสร้างความร่วมมือด้านการวิจัยระหว่าง สวทช. มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี และหน่วยงานพันธมิตร อย่างรูปธรรมและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทั้งนี้ หัวหน้าโครงการ ผู้ซึ่งมีประสบการณ์งานวิจัยและการให้คำปรึกษาด้านวิชาชีพสูง มีความมั่นใจที่จะสามารถบริหารจัดการโครงการวิจัยนี้ให้ประสบผลสำเร็จทั้งทางด้านวิชาการ และการนำไปประยุกต์ใช้งานจริง
เนื่องจากโครงการที่เสนอนี้เป็นโครงการที่ใหญ่และมีผลกระทบสูงต่อการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศ ผู้เสนอโครงการจึงจะหางบประมาณสมทบจากแหล่งทุนอื่นร่วมด้วย เพื่อให้โครงการวิจัยนี้บรรลุวัตถุประสงค์ทุกประการและได้ผลงานที่มีคุณค่าและตอบสนองนโยบายประเทศไทย 4.0 หน่วยงานที่คาดว่าจะเป็นแหล่งทุนสมทบ ได้แก่ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี กรมทางหลวง กรมทางหลวงชนบท และการยางแห่งประเทศไทย

คำสำคัญ: วิธีออกแบบเชิงกลศาสตร์-ประสบการณ์ วิศวกรรมถนนอย่างยั่งยืน วัสดุทางเลือก คุณสมบัติเชิงพลศาสตร์ แปลงทดสอบ