วันศุกร์

ประเภทของสัดส่วนผสมคอนกรีตและมาตรฐานการออกแบบคอนกรีต การผันแปรของกำลังอัด

ประเภทของสัดส่วนผสมคอนกรีต

1.สัดส่วนผสมโดยปริมาตร
ผู้ออกแบบจะกำหนดอัตราส่วนโดยปริมาตรของปูนซีเมนต์,ทราย,หิน, เช่น 1:2:4 คือใช้ปูน 1 ส่วน ทราย 2 ส่วน และหิน 4 ส่วนโดยปริมาตร วิธีการนี้เหมาะสำหรับ งานก่อสร้าง ขนาดเล็กๆเท่านั้น

2.Prescribed Mix
วิศวกรผู้ออกแบบโครงสร้างหรือผู้รับเหมาจะกำหนดสัดส่วนผสมสำหรับโครงก่อสร้างหนึ่งๆ รวมทั้งรับผิดชอบว่าสัดส่วนผสมนี้ จะสามารถผลิตเป็นคอนกรีตที่มีคุณสมบัติตามต้องการ

3.Designed Mix
ผู้ผลิตคอนกรีต เช่น ผู้ผลิตคอนกรีตผสมเสร็จ จะเป็นผู้กำหนดสัดส่วนผสมเพื่อให้ตรงกับความต้องการตามข้อกำหนด รวมทั้งต้องรับผิดชอบต่อสัดส่วนผสมนี้ว่าเป็นไปตามความต้องการ



4.สัดส่วนผสมมาตรฐาน (Standard Mix)
ผู้ผลิตคอนกรีตผสมเสร็จที่ผลิตและเก็บรวบรวมคุณสมบัติของคอนกรีตมาเป็นเวลานาน จนได้ข้อมูลมากำหนดเป็นสัดส่วนผสมมาตรฐาน

มาตรฐานการออกแบบคอนกรีต

     ดังที่ได้ทราบแล้วว่ากำลังอัดของคอนกรีตมีความผันแปร เนื่องจากองค์ประกอบอื่นๆ มากมาย ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่ผู้ออกแบบสัดส่วนผสมคอนกรีต จะต้องทำการทดสอบหาคุณสมบัติ ในห้องปฏิบัติการ เก็บรวบรวมข้อมูล นำข้อมูลมาวิเคราะห์และใช้หลักวิชาสถิติมาช่วยในการออกแบบ โดยจะต้องออกแบบคอนกรีตให้มีกำลังอัดสูงกว่าที่ข้อกำหนดของงานกำหนดไว้ ซึ่งสามารถแสดงเป็นสมการได้ดังนี้

fcr  คือ Target Mean Strength หรือกำลังอัดเฉลี่ยที่ ผู้ผลิตคอนกรีตต้องผลิต
fc'   คือ กำลังอัดที่กำหนดไว้ในแบบ
ks   คือ  ส่วนเผื่อ ซึ่งประกอบด้วยค่า
k     คือ ค่าคงที่
s     คือ ค่าเบื่องเบนมาตรฐานของกำลังอัด จากก้อนตัวอย่าง 30 ค่าหรือ มากกว่า

            ค่า k ในสมการนี้ได้มาจากหลักวิชาสถิติในเรื่องเกี่ยวกับการแจกแจงความถี่มาตรฐานโดยค่า k จะเพิ่มขึ้นถ้าต้องการให้กำลังอัดต่ำกว่าที่ต้องการลดลง ดังตาราง
ค่าคงที่ k และร้อยละของกำลังอัดที่ต่ำกว่า fc'
   ตัวอย่างการออกแบบ  ถ้าในข้อกำหนดให้ใช้คอนกรีตกำลังอัดรูปทรงลุกบาศก์ (fc') 240 กก./ตรม. โดยคอนกรีตที่ผลิตทั่วไปมีค่าความเบี่ยงเบนมาตรฐา่น (s) 40 กก./ตร.ซม ผู้ผลิตต้องผลิตคอนกรีตที่มีค่ากำลังอัดดังนี้


จากตาราง จะพบว่า ถ้ากำหนดให้ค่าร้อยละของกำลังอัดของก้อนตัวอย่างที่ผลิตต่ำกว่า fc' น้อยลงเรื่อยๆ ผู้ผลิตต้องออกแบบให้มี "ส่วนเผื่อ" เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ

ตามมาตรฐานทั่วไป ที่ใช้สำหรับอุตสาหกรรมคอนกรีตผู้ผลิตจะต้องออกแบบให้โอกาศที่กำลังอัดเฉลี่ยต่ำกว่ากำลังอัดที่ออกแบบไม่เกิน 5 % ในตัวอย่างนี้ผู้ผลิตต้องผลิตคอนกรีตที่มีค่ากำลังอัดเหลี่ย 306 กก./ตร.ซม.

ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานจำเป็นต้องหาจากก้อนตัวอย่างอย่างน้อย 30 ตัวอย่าง จึงจะให้ความเชื่อถือทางสถิติได้พอเพียงแต่หากการทดสอบน้อยกว่าจำนวนนี้ ก็อนุโลมได้โดยต้องใช้ตัวคูณตามที่กำหนดในตารางด้านล่าง

ตัวคูณค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน เมื่อจำนวนตัวอย่างน้อยกว่า 30 ค่า
ในกรณีที่ไม่มีผลการทดสอบด้านกำลังอัก หรือมีผลน้อยกว่า 15 ค่า กำลังอัดเฉลี่ยของคอนกรีตที่ต้องผลิตจะต้องสูงกว่าค่ากำลังอัดที่กำหนด (fc') เป็นจำนวนที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับค่ากำลังอัดที่กำหนด ดังตารางด้านล่าง
ส่วนเผื่อเมื่อไม่มีผลทดสอบกำลังอัด
การผันแปรของกำลังอัด
           ตามมาตรฐานการออกแบบคอนกรีต ค่าส่วนเผื่อจะมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับปัจจัยที่สำคัญคือ ค่าเบื่องเบนมาตรฐานของกำลังอัด หรือค่าผันแปรของกำลัง นั้นเอง

           การผันแปรของกำลังอัดคอนกรีต แบ่งได้เป็น  2 ประเด็น คือ
1.การผันแปรเนื่องจากคุณสมบัติของคอนกรีต
2.การผันแปรเนื่องจากการทดสอบ

ซึ่งสามารถสรุปได้ดังตารางด้านล่าง
สรุปสาเหตุของการผันแปรของกำลังอัด