การออกแบบและเลือกใช้คอนกรีตให้เหมาะกับงานก่อสร้างนั้นที่จะต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ ซึ่งอาจกระทบต่อการเลือกใช้คอนกรีตประเภทนั้นๆ โดยสามารถแยกพิจารณาได้เป็น 2 ประการคือ
1.ปัจจัยด้านเทคนิค
2.ปัจจัยด้านราคา
ปัจจัยด้านเทคนิค
วิศวกรผู้ออกแบบต้องพิจารณาปัจจัยด้านเทคนิคซึ่งแบ่งตามสภาพของคอนกรีตได้เป็น 2 ประการ คือ
1.สภาพที่คอนกรีตบังเหลวอยู่ ปัจจัยที่ต้องพิจารณา 2 ประการ คือ
-ความสามารถเทได้
-การอยู่ตัว
โดยผู้ออกแบบควรเลือกคอนกรีตสดที่มีคุณสมบัติ ดังนี้
1.มีความเหลวเพียงพอต่อการใช้งาน คือ คอนกรีตสามารถไหลลื่นเข้าไปเต็มทุกๆ ส่วนของแบบหล่อ
2.ต้องไม่แยกตัวระหว่างการขนย้ายหรือการเท
3.ต้องสามารถอัดตัวแน่นในแบบหล่อได้อย่างดี
วิธีการใช้วัดความสามารถเทได้ของคอนกรีตที่ใช้กันแพร่หลาย คือ การวัดค่ายุบตัว ตัวอย่างค่ายุบตัวที่เหมาะสมกับงานก่อสร้างทั่วๆไปในประเทศไทย ดังตาราง
 |
| ค่าการยุบตัวที่เหมาะกับงานประเภทต่างๆ |
2.สภาพที่คอนกรีตแข็งตัวแล้ว
ปัจจัยที่ผู้แบบต้องพิจารณาที่สำคัญ 2 ประการ คือ
-กำลัง
-ความทนทาน
นอกจากนี้ยังมีปัจจัยที่สำคัญรองลงมาอีก 2 ประการ คือ
-การเปลี่ยนแปลงที่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักบรรทุก
-การเปลี่ยนแปลงที่ไม่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักบรรทุก
โดยทั่วไปกำลังเป็นคุณสมบัติที่าำคัญและคุณภาพของคอนกรีตก็จะพิจารณาจากกำลังอัด ในหลายๆ กรณี คุณสมบัติ อื่นๆ อาจมีความสำคัญมากกว่า เช่น คอนกรีตสำหรับโครงสร้างที่ต้องการป้องกันน้ำ หรือถึงเก็บน้ำ จำเป็นต้องมีคุณสมบัติสำคัญ คือ มีการซึมผ่านของน้ำและอากาศต่ำ และมีการหดตัวต่ำ การเพิ่มปริมาณ ปูนซีเมนต์เพื่อเพิ่มกำลังอัดจะส่งผลให้เกิดการหดตัวมาก ซึ่งมีผลเสียอย่างมากต่อคุณสมบัติด้านความทนทาน และการซึมผ่านของน้ำ
ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับคุณสมบัติของคอนกรีตจะแตกต่างกันออกไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยที่สำคัญ 2 ประการ คือ ชนิดของโครงสร้าง และสภาพแวดล้อมขณะใช้งาน ในหลายๆ กรณีข้อกำหนดจะเกี่ยวข้องกับ
1.กำลังอัดต่ำสุดที่ยอมรับได้ ดดยทั่วไปใช้เป็นข้อกำหนดหลักในงานคอนกรีต
2.อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์สูงสุด เพื่อความทนทานของโครงสร้าง
3.ปริมาณปูนซีเมนต์ต่ำสุด เพื่อความทนทานของโครงสร้าง
4.ปริมาณปูนซีเมนต์สูงสุึด เพื่อลดการแตกร้าวในโครงสร้างขนาดใหญ่
5.ความหนาแน่นต่ำสุด เพื่องานก่อสร้างบางประเภท เช่น เขื่อนหรือโครงสร้างป้องกันรังสีต่างๆ
แต่ยังมีกำหนดซึ่งระบุคุณสมบัติเฉพาะของคอนกรีตที่ต้องการ เช่น
1.กำหนดให้ได้กำลังอัดในเวลารวดเร็ว ใช้สำหรับงานซ่อมแวฒ , งานถอดไม้แบบเร็ว หรืองานคอนกรีตอัดแรง เป็นต้น
2.กำหนดให้สามารถทนทานซัลเฟตได้ดี
3.กำหนดให้มีความเหลวมาก หรือป้องกันการซึมผ่านของน้ำได้ดี เป็นต้น คอนกรีตที่มีข้อกำหนดต่างๆ เหล่านี้จะได้กล่าวถึงอย่างละเอียดในเรื่องคอนกรีตพิเศษ
ปัจจัยด้านราคา
นอกจากปัจจัยด้านเทคนิดแล้วผู้ออกแบบจำเป็นอย่างยิ่งที่ จะต้องพิจารณาปัจจัยด้านราคาด้วยซึ่งไม่ใช่ค่าเฉพาะวัสดุแต่รวมไปถึงค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวกับกองเก็บวัตถุดิบ การชั่งตวง การผสม การลำเลียง ค่าใช้จ่ายในการเท และทำให้คอนกรีตแน่น รวมไปถึงค่าควบคุมงานคอนกรีต โดยมีรายละเอียดดังนี้
1.วัสดุ : วัสดุองค์ประกอบ
คอนกรีตประกอบด้วย หินทราย ซีเมนต์ น้ำและน้ำยาผสมคอนกรีต หรืออาจมีวัสดุเพิ่มมีช่วยปรับปรุงให้คอนกรีตมีคุณสมบัติดีขึ้น ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับราคาที่ผู้ออกแบบต้องคำนึงถึงได่แก่
- การหาได้ของวัสดุพื้นฐาน
ผู้ออกแบบจำเป็นต้องศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับวัสดุพื้นฐานในภูมิภาคนั้นๆ ว่าหาได้หรือไม่ เพราะถ้าจำเป็นต้องหาแหล่งอื่นๆ ค่าใช้จ่ายโดยรวมอาจจะสูงมาก ตัวอย่างเช่น ถ้าผู้ออกแบบต้องการออกแบบฐานรากแผ่ขนาดใหญ่ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้คอนกรีตที่มีความร้อนจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่นต่ำ แต่ในประเทศไทยไม่มีการผลิตปูนซีเมนต์ประเภทความร้อนต่ำ ผู้ออกแบบจะต้องดัดแปลงส่วนผสมคอนกรีต เช่น ใช้น้ำยาผสมคอนกรีต หรือในบางภูมิภาคของประเทศไทยสามารถหากรวดแทนหินย่อมได้ โดยคุณสมบัติอื่นๆ เช่น กำลังอัด ความสามารถเทได้ ต้องได้ตามข้อกำหนดของงาน เป็นต้น
-การผันแปรของคุณภาพวัสดุ
วัตถุดิบที่มีความผันแปรของคุณภาพมาก เมื่อนำมาใช้ผสมเป็นคอนกรีต จะก่อให้เกิดต้นทุนการควบคุมที่สูง เพื่อที่จะให้ได้คอนกรีตที่มีคุณภาพตามาข้อกำหนด
*สัดส่วนผสม
วัสดุผสมที่ลักษณะแตกต่างกัน จะส่งผลต่อสัดส่วนเพื่อให้ได้คุณสมบัติของคอนกรีตตามต้องการ เช่น หินที่มีรูปร่างกลมมนจะใช้ปริมาณน้ำน้อยกว่าหินที่มีลักษณะเป็นเหลี่ยมมุมหรือที่มีลักษณะแบน หรือทรายที่มีความละเอียดจะใช้ปริมาณน้ำที่มากกว่าทรายหยาบ เมื่อต้องการคอนกรีตที่มีความสามารถเทได้ เท่าๆกัน นั้นคือ ปริมาณซีเมนต์ที่ใช้ในส่วนผสมจะแตกต่างกนราคาคอนรกีตก็จะแตกต่างกันด้วย
-ชนิดของโครงสร้าง
โครงสร้างคอนกรีตที่มีความสำคัญมากๆ เช่น เขื่อนหรือผนังห้องปฏิกรณ์ปรมาณู การออกแบบจำเป็นต้องใช้คอนกรีตที่ีมีส่วนเผื่อ มากกว่าคอนกรีตโครงสร้างทั่วๆ ไป หรือโครงสร้างคอนกรีตสำหรับบ่อบำบัดน้ำเสีย ผู้ออกแบบจำเป็นต้องเลือกใช้ ส่วนผสมคอนกรีตที่มีปริมาณและชนิดของซีเมนต์ทีแตกต่างจากโครงสร้างทั่วๆไป เพื่อให้ได้ความทนทานที่สูง ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อราคาคอนกรีต เป็นต้น
2.วิธีการทำงาน
ขบวนการลำเลียงวัตถุดิบ วิธีการผสม การลำเลียง คอนกรีตสู่สถานที่เทรวมถึงการทำให้คอนกรีตอัดแน่น ล้วนแต่กระทบต้นทุนของคอนกรีต ที่ผู้ออกแบบต้องนำมาพิจารณา
3.การควบคุมงานคอนกรีต
ต้นทุนการควบคุมงานคอนกรีตนี้ รวมตั้งแต่ต้นทุนการควบคุมคุณภาพคอนกรีต ณ หน่วยงานก่อสร้าง จนเริ่มใช้งานโครงสร้างนั้น
