วันเสาร์

วิธีการซ่อมแซมโครงสร้างคอนกรีตเพื่อรับน้ำหนักได้ดังเดิม : การอัดฉีดด้วยอีพอกซีเรซิน

วิธีการซ่อมแซมโครงสร้างคอนกรีตเพื่อรับน้ำหนักได้ดังเดิม ขั้นตอนการอัดฉีดด้วยอีพอกซีเรซิน

1.วัสดุและอุปกรณ์
     สารอีพอกซีเรซิน เป็นสารซึ่งประกอบด้วยสารละลายสองชนิดขึ้นไปที่ทำปฏิกิริยาแล้วทำให้เกิดเจลหรือตะกอนแข็ง อีพอกซีเรซินเมื่อแข็งตัวแล้วจะมีกำลังรับน้ำหนักและค่าโมดูลัสสูงและยึดเกาะกับคอนกรีตเดิม
     1.1 วัสดุ ให้เลือกใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติตามหัวข้อ สารเคมีที่ใช้ในการอัดฉีด
     1.2 อุปกรณ์ผสมสารอัดฉีด
     อุปกรณ์ผสมสารอัดฉีดโดยทั่วไป ทำด้วยวัสดุที่ไม่ทำปฏิกิริยากับสารเคมีที่ใช้อัดฉีดหรือ สารละลายแต่ละชนิดที่ใช้ ส่วนประกอบของตัวถังสามารถเลือกใช้วัสดุอลูมิเนียม สแตนเลส หรือพลาสติกชนิดพิเศษได้ตามความเหมาะสม โดยทั่วไปความจุของถังที่ต้องการจะไม่มากนัก โดยขนาดและรูปร่างของถังจะขึ้นอยู่กับปริมาณส่วนผสมและระบบการฉีดที่ใช้ โดยทั่วไปถังที่ใช้ในการผสมอาจแบ่งออกได้เป็น 3 ระบบหลัก ได้แก่ ระบบผสมรวม (Batch System) ระบบผสมแบบสองถัง (Two-Tank System) และระบบ Equal-Volume Method ดูอุปกรณ์ผสมสารอัดฉีดคลิก!
      1.3 อุปกรณ์การอัดฉีด หรือเครื่องสูบ (Pump)
      เครื่องสูบที่ใช้ในการอัดฉีดมีหลายประเภท เช่น เครื่องสูบแบบ Positive-Displacement หรือ เครื่องสูบแบบลูกสูบ (Piston Pump) ดูอุปกรณ์การอัดฉีดหรือเครื่องสูบคลิก!

      1.4 อุปกรณ์ประกอบอื่นๆ 
       อุปกรณ์ประกอบส่วนใหญ่สำหรับการอัดฉีดด้วยสารเคมี เช่น โฮส (Hose) วาล์ว(Valve) ฟิตติง (Fitting) ระบบสายอัดฉีด (Piping) วาล์วโบล์วออฟ (Blow-off Relief Valve) เฮดเดอร์ (Header) และแท่งเจาะมาตรฐาน (Standard Drill Rod) สามารถใช้แบบเดียวกันทั้งการอัดฉีดด้วยอีพอกซีเรซิน และ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ โดยจุดเชื่อมต่อระหว่างเครื่องสูบ ถังผสมสารเคมี และสายหรือท่อฉีด สำหรับการอัดฉีดด้วย อีพอกซีเรซินควรจะสามารถปลดออกได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากการอัดฉีดด้วยสารเคมีบางชนิดจะทำให้เกิดเจลอย่างรวดเร็ว ซึ่งในบางกรณีอาจมีความจำเป็นต้องปลดการเชื่อมต่อและถอดอุปกรณ์ออกเพื่อทำความสะอาด และควรตรวจสอบระบบการฉีดทั้งหมดก่อนที่จะอัดฉีดในแต่ละครั้งเนื่องจากวัสดุที่ใช้สร้างเครื่องสูบและอุปกรณ์ประกอบอาจมีผลกระทบกับช่วงเวลาของการเกิดเจล
       1.5 ระบบการสูบที่สามารถใช้ในการอัดฉีดด้วยสารเคมีได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีดังต่อไปนี้ Variable-         Volume Pump System (Proportioning System) หรือ Two-Tank Gravity-Feed System หรือ Batch system หรือ Gravity-feed system เป็นต้น ดูอุปกรณ์ประกอบอื่นๆคลิก!

2.การใช้งานและข้อจำกัด
     2.1 รอยร้าวที่จะอุดด้วยอีพอกซีเรซิน ควรกว้างระหว่าง 0.3 ถึง 3.0 มิลลิเมตร การอัดฉีดด้วยอีพอกซีเรซินสำหรับรอยร้าวที่เล็กกว่า 0.3 มิลลิเมตรหรือกว้างกว่า 3.0 มิลลิเมตรอาจทำได้ยาก (ตามมาตรฐาน USBR แนะนำให้อัดฉีดอีพอกซีเรซินสำหรับรอยร้าวที่มีความกว้างอยู่ระหว่าง 0.125 ถึง 6.25 มิลลิเมตร)
   
     2.2 เนื่องจากการมีค่าโมดูลัสการยืดหยุ่นสูง ทำให้การซ่อมด้วยอีพอกซีเรซินไม่เหมาะสำหรับการซ่อมคอนกรีตที่รอยร้าวยังมีการขยายตัว อีพอกซีเรซินที่แข็งตัวแล้วจะค่อนข้างเปราะ แต่มีกำลังยึดเหนี่ยวสูงกว่ากำลังรับแรงเฉือนและแรงดึงของคอนกรีตดังนั้นถ้าใช้อีพอกซีเรซินซ่อมรอยร้าวซึ่งคอนกรีตยังอยู่ภายใต้แรงเฉือนหรือแรงดึงที่มีค่าสูงกว่ากำลังรับน้ำหนักของคอนกรีตแล้ว อาจทำให้เกิดรอยร้าวใหม่ใกล้กับแนวที่ฉีดอีพอกซีเรซินไว้ หรืออีกนัยหนึ่งอาจกล่าวได้ว่าไม่ควรใช้อีพอกซีเรซิน ซ่อมรอยร้าวที่ยังเกิดไม่สมบูรณ์หรือที่กำลังขยายตัวอยู่
   
     2.3 อีพอกซีเรซินสามารถใช้ซ่อมคอนกรีตเพื่ออุดรอยรั่วของน้ำได้ แต่อีพอกซีเรซินไม่ได้แข็งตัวในทันที โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิต่ำ อีพอกซีเรซินจึงไม่เหมาะกับการอุดรอยรั่วของน้ำขนาดใหญ่
   
     2.4 ข้อได้เปรียบของการใช้วิธีนี้คือสามารถใช้ในสภาวะที่มีความชื้น ช่วงเวลาการแข็งตัวที่สูง และสามารถใช้ซ่อมรอยร้าวขนาดเล็กมากได้
   
     2.5 ข้อด้อยคือจำเป็นต้องใช้ผู้ติดตั้งที่มีความชำนาญเพื่อให้ซ่อมได้อย่างมีคุณภาพ และสำหรับสารบางชนิดจำเป็นต้องระวังไม่ให้สารเคมีแข็งตัวระหว่างการทำงานนอกจากนี้สารเคมีบางชนิดยังติดไฟได้ง่ายและไม่อาจใช้ได้ในบริเวณที่อากาศไม่มีการถ่ายเท
 
     2.6 การอัดฉีดด้วยอีพอกซีเรซินไม่นิยมใช้กับการซ่อมรอยร้าวที่ตื้น

3.ขั้นตอนการซ่อม
     3.1 การเตรียมการ
          (1) การทำความสะอาดรอยร้าว หรือรอยแยกที่จะอัดฉีดด้วยอีพอกซีเรซิน ต้องสะอาดปราศจากเศษฝุ่นผง หรือสารอินทรีย์ใดๆ ให้ทำความสะอาดรอยร้าวโดยใช้ลมและน้ำแรงดันสูงอัดฉีดสลับกันหลายรอบ และต้องทำให้พื้นที่รอยร้าวที่จะอัดฉีดอีพอกซีเรซินแห้งสนิทก่อนดำเนินการต่อไป
          (2) การทำความสะอาดผิวคอนกรีตโดยรอบทำความสะอาดผิวคอนกรีตบริเวณรอยร้าวและโดยรอบของคอนกรีตที่ชำรุดอย่างทั่วถึง จากนั้นให้สำรวจพื้นที่ที่จะอัดฉีดและเตรียมช่องอัดฉีด
          (3) การเตรียมช่องอัดฉีด18(ระยะระหว่างช่องอัดฉีดที่ใช้ ต้องได้รับการออกแบบให้เหมาะสมกับระบบอุปกรณ์อัดฉีด ความดันที่ใช้ และสารเคมีอัดฉีดที่ใช้ ทั้งนี้ต้องสามารถเติมเต็มรอยร้าวได้อย่างทั่วถึง และให้อยู่ในดุลยพินิจของวิศวกร) อาจเตรียมช่องอัดฉีดได้ 2 ลักษณะ ได้แก่
ก. เจาะช่องอัดฉีดบนผิวคอนกรีต
กรณีรอยร้าวเห็นได้ชัดและค่อนข้างเปิด สามารถเจาะช่องอัดฉีดบนผิว คอนกรีต โดยตรงเป็นระยะตามความเหมาะสมได้ ควรระวังไม่ให้เศษฝุ่นผงไปอุดรอยร้าวขณะเจาะช่องอัดฉีด และควรใช้เครื่องเจาะแบบพิเศษที่สามารถดูดฝุ่นผงในขณะเจาะได้ พื้นผิวตามแนวรอยร้าวระหว่างรูเจาะ จะถูกยาแนวด้วยอีพอกซีเรซินและทิ้งไว้จนแห้ง
ข. เจาะช่องอัดฉีดด้านข้างรอยร้าว
การเจาะรูทางด้านข้างทั้งสองด้านของรอยร้าวให้เอียงไปทะลุตัดกับระนาบของรอยร้าว ทำให้ช่องอัดฉีดผ่านระนาบของรอยร้าวไม่ว่าระนาบของรอยร้าวจะเอียงหรือลาดเทไปในทิศทางใด จากนั้นผิวบนของรอยร้าวจะถูกยาแนวปิดด้วยอีพอกซีเรซินตลอดแนว
          (4) การทำความสะอาดรอยร้าวและช่องอัดฉีด
รอยร้าวหรือรอยแยกช่องอัดฉีด ต้องสะอาดปราศจากเศษฝุ่นผง หรือ สารอินทรีย์ใดๆ เมื่อเจาะรูเพื่อเตรียมอัดฉีดเรียบร้อยแล้วให้ทำความสะอาด รอยร้าวและช่องอัดฉีดโดยใช้ลมและน้ำแรงดันสูงอัดฉีดสลับกันหลายรอบ และต้องทำให้พื้นที่รอยร้าวที่จะอัดฉีดอีพอกซีเรซินแห้งสนิทก่อนดำเนินการ ต่อไป
   
     3.2 การอัดฉีด
            การอัดฉีดสามารถทำได้ 2 ลักษณะตามลักษณะการเตรียมช่องอัดฉีดตามข้อ3.1 (3) ดังนี้
            (1) การอัดฉีดบนผิวคอนกรีต
ใช้ในกรณีรอยร้าวเห็นได้ชัดและค่อนข้างเปิด ภายหลังจากเตรียมช่องอัดฉีดตามข้อ 3.1 (3) ก ให้อัดฉีดอีพอกซีเรซินโดยเริ่มจากรูอัดฉีดที่อยู่ต่ำที่สุดก่อนและค่อยขยับสูงขึ้นตามแนวรอยร้าวจนถึงรูอัดฉีดสูงสุด
            (2) การอัดฉีดด้านข้างรอยร้าว
ภายหลังจากเตรียมช่องอัดฉีดตามข้อ 3.1 (3) ข ให้อัดฉีดอีพอกซีเรซินโดยเริ่มจากรูอัดฉีดที่อยู่ต่ำที่สุดก่อน และค่อยขยับสูงขึ้นตามแนวรอยร้าวจนถึงรูอัดฉีดสูงสุด ควรอัดฉีดอีพอกซีเรซินด้วยแรงดันต่ำถึงปานกลาง และให้เวลาอีพอกซีเรซินไหลไปจนเต็มช่องว่างในคอนกรีต ไม่ควรอัดฉีดด้วยแรงดันสูงเพราะอาจทำให้เกิดการอุดตันการไหลของอีพอกซีเรซินและทำให้ช่องว่างไม่ได้เติมเต็มอย่างสมบูรณ์

      3.3 การทำความสะอาดภายหลังการอัดฉีด
            เมื่อเสร็จสิ้นกระบวนการอัดฉีดแล้ว จะต้องนำท่ออัดฉีด เรซินส่วนเกิน และวัสดุอุดรอยร้าวออกจากผิวคอนกรีตให้หมด ซึ่งทำได้โดยการขูดออก ชะล้างด้วยน้ำแรงดันสูง หรือขัดออก (Grinding) และซ่อมปิดรูอัดฉีดให้เต็มด้วยปูนทรายแห้งหรือวัสดุซ่อมแซมอื่นๆ ให้เรียบร้อยและควรระบุไว้ในข้อกำหนดของงานด้วย

      3.4 การตรวจสอบความสมบูรณ์ในการอัดฉีด
ให้พิจารณาตรวจสอบกระบวนการทำงานหากพบว่ารอยร้าวที่ซ่อมไม่สมบูรณ์ ให้เจาะตัวอย่างขนาดเล็กจากคอนกรีตที่ซ่อมแล้วเพื่อตรวจสอบผล ถ้าช่องว่างในตัวอย่างที่เจาะพิสูจน์ถูกเติมเต็มด้วยอีพอกซีเรซินที่แข็งตัวดีมากกว่าร้อยละ 90 ให้ถือว่าการซ่อมแซมนั้นสมบูรณ์ ในกรณีที่ผลการเจาะแสดงให้เห็นว่าการซ่อมแซมไม่สมบูรณ์จะต้องอัดฉีดใหม่ และเจาะเก็บตัวอย่างเพื่อตรวจสอบอีกครั้ง
 
      3.5 ขั้นตอนในการอัดฉีดสามารถสรุปได้ดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 ขั้นตอนการอัดฉีดด้วยอีพอกซีเรซิน