แสดงขั้นตอนการสกัดคอนกรีตและการเตรียมพื้นผิว

ภาพแสดงขั้นตอนการสกัดคอนกรีตและการเตรียมพื้นผิว

การติดตั้งคํ้ายันชั่วคราว

1.การติดตั้งค้ำยันชั่วคราว โดยให้อยู่ในดุลยพินิจของวิศวกร

สรุป! ขั้นตอนการซ่อมแซมโครงสร้างคอนกรีต

สรุป ขั้นตอนการซ่อมแซมโครงสร้างคอนกรีต
     ความรู้พื้นฐานที่จำเป็น คือการประเมินสภาพคอนกรีตที่ถูกต้องและการซ่อมแซมที่ถูกต้องเหมาะสมกับสภาพที่เสียหาย เพื่อให้โครงสร้างคอนกรีตใช้งานต่อได้ยาวนาน เมื่อพบเห็นโครงสร้างคอนกรีตที่แสดงอาการเสียหายหรือพบข้อบกพร่องผู้ตรวจสอบจะต้องค้นหาสาเหตุที่แท้จริงของข้อบกพร่องนั้น เนื่องจากอาการที่พบเห็นอาจไม่เกี่ยวข้องกับสาเหตุของความเสียหายที่เกิดขึ้น เช่น ถ้าพบรอยร้าวที่ผิวคอนกรีตซึ่งแสดงว่าคอนกรีตอยู่ในสภาพอันตรายหรือไม่ปกติ แต่สาเหตุที่ทำให้คอนกรีตแตกร้าวมีได้หลายสาเหตุเช่น การหดตัวจากผิวที่ขาดน้ำ (Drying Shrinkage) การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างเป็นวัฎจักร (Thermal Cycling) การรับน้ำหนักบรรทุกเกินขีดจำกัด การกัดกร่อนของเหล็กเสริมภายในคอนกรีต การออกแบบและก่อสร้างที่ไม่เหมาะสมกับการใช้งาน เป็นต้น ดังนั้นเมื่อได้มีการวิเคราะห์หาสาเหตุที่คอนกรีตเสียหายได้ถูกต้องแล้วจึงมีการเลือกระบบการซ่อมแซมที่เหมาะสมและทำการซ่อมแซมต่อไป ดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 กระบวนการการซ่อมแซมโครงสร้างคอนกรีต

วิธีการทำแนวและอุดแนวบริเวณรอยร้าว (Routing และ Sealing) สำหรับการซ่อมแซมโครงสร้างคอนกรีตเพื่อให้รับน้ำหนักได้ดังเดิม

การทำแนวและอุดแนวบริเวณรอยร้าว (Routing และ Sealing)

     วิธีการนี้ประกอบด้วยการทำแนวตามรอยร้าวให้มีขนาดใหญ่กว่ารอยร้าวที่ปรากฎอยู่และอุดแนวนั้นด้วยวัสดุที่เหมาะสมดังรูปที่ 1 หากไม่ทำแนวอาจทำให้การซ่อมได้ผลไม่ถาวร วิธีการนี้เป็นวิธีการที่ง่ายที่สุดและใช้มากสำหรับการซ่อมรอยร้าวที่หยุดขยายตัวแล้ว และรอยร้าวที่อยู่ระดับตื้น (รอยร้าวลึกไม่ถึงระดับเหล็กเสริม)

1.วัสดุ
1.1 วัสดุ ให้เลือกใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติ อีพอกซีเรซิน หรือ ซีเมนต์เกร้าท์ชนิดไม่หดตัว
1.2 วัสดุปิดแนวที่ใช้อาจเลือกใช้ประเภทไหนก็ได้ขึ้นอยู่กับความแน่นหรือความคงทนถาวรที่ต้องการ ประเภทที่นิยมใช้คือส่วนประกอบของ อีพอกซีเรซิน
1.3 วัสดุปิดแนวแบบเทขณะร้อนเหมาะที่สุดสำหรับกรณีที่ไม่จำเป็นต้องซ่อมแนวรอยแตกเพื่อให้ทึบน้ำหรือให้มีความสวยงาม
1.4 การใช้สารประเภทยูเรเทน พบว่าเหมาะสำหรับรอยร้าวขนาดกว้างถึง 19 มิลลิเมตร(EM 1110-2-2002) และลึกพอสมควร เพราะเป็นวัสดุที่คงความยืดหยุ่นอยู่ได้ในช่วงอุณหภูมิที่ต่างกันมาก

วิธีการอัดฉีดด้วยซีเมนต์เกร้าท์ชนิดไม่หดตัว (Nonshrink Cement for Grouting) สำหรับงานซ่อมแซมโครงสร้างคอนกรีตเพื่อรับน้ำหนักได้ดังเดิม

การอัดฉีดด้วยซีเมนต์เกร้าท์ชนิดไม่หดตัว (Nonshrink Cement for Grouting)

1.วัสดุและอุปกรณ์การอัดฉีด
     1.1 วัสดุ ให้เลือกใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติตามหัวข้อ วัสดุประเภทที่มีส่วนผสมของซีเมนต์ : ซีเมนต์เกร้าท์ชนิดไม่หัวตัว
     1.2 อุปกรณ์การอัดฉีด หรือเครื่องสูบ (Pump)เครื่องสูบที่ใช้ในการอัดฉีดมีหลายประเภท เช่น เครื่องสูบแบบ Positive-Displacement หรือ เครื่องสูบแบบลูกสูบ (Piston Pump) รายละเอียดอุปกรณ์การอัดฉีดคลิก!

2.การใช้งานและข้อจำกัด
     2.1 ซีเมนต์เกร้าท์ชนิดไม่หดตัวอาจใช้เพื่อซ่อมรอยร้าวที่หยุดขยายตัว หรือเพื่อยึดคอนกรีตที่เทแต่ละครั้ง และหรือเพื่อเติมช่องว่างบริเวณรอบ ๆ หรือใต้โครงสร้างคอนกรีต ซีเมนต์เกร้าท์ชนิดไม่หดตัวมักจะมีราคาถูกกว่าสารเคมีสำหรับการเทซ่อมและเหมาะสำหรับการใช้งานในปริมาณมาก

วิธีการซ่อมแซมโครงสร้างคอนกรีตเพื่อให้รับนํ้าหนักได้ดังเดิม : ประเภทของรอยร้าวและวิธีการซ่อมแซม

วิธีการซ่อมแซมโครงสร้างคอนกรีตเพื่อให้รับนํ้าหนักได้ดังเดิม
ประเภทของรอยร้าวและวิธีการซ่อมแซม
รอยร้าวโดยทั่วไปสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ได้แก่ รอยร้าวที่ยังคงมีการขยายตัวอยู่ และรอยร้าวที่หยุดการขยายตัวแล้ว การเลือกวิธีการซ่อมแซมที่เหมาะสมสำหรับรอยร้าวแต่ละประเภทแสดงไว้ในรูปที่ 1 และ 2 อนึ่ง การตัดสินว่าโครงสร้างต้องมีการปรับปรุงให้รับน้ำหนักได้ดังเดิมหรือไม่ ให้อยู่ในดุลยพินิจของ วิศวกร โดยให้เป็นไปตามหลักวิศวกรรม และให้มีความมั่นคงปลอดภัยเพียงพอในการใช้งาน

รูปที่ 1 การเลือกวิธีการซ่อมแซมที่เหมาะสมสำหรับรอยร้าวที่ยังคงมีการขยายตัวอยู่

ปัจจัยในการเลือกใช้วัสดุในงานซ่อมแซม โครงสร้างคอนกรีต

ปัจจัยในการเลือกใช้วัสดุในงานซ่อมแซม โครงสร้างคอนกรีตผสมเสร็จ

1.ความมีเสถียรภาพด้านขนาด (Dimensional Stability)
      นอกเหนือจากที่วัสดุในงานซ่อมจะต้องมีกำลังทางกล และความทึบแน่นตามที่ต้องการแล้วจำเป็นที่จะต้องมีเสถียรภาพในด้านมิติด้วย ความสามารถในการยึดเกาะจะเป็นตัวทำให้วัสดุซ่อมและคอนกรีตมีสภาพเหมือนวัตถุเดียวกัน หากวัสดุซ่อมและคอนกรีตไม่สามารถรักษาสภาพความเป็นหนึ่งเดียวกันไว้ได้ย่อมเกิดการเสียหายขึ้นก่อนเวลาอันควร เนื่องจากวัสดุซ่อมที่ทำจากปูนซีเมนต์จะมีการหดตัวหลังจากใช้งานในขณะที่คอนกรีตซึ่งใช้งานมานานแล้วแทบจะไม่มีการหดตัวเกิดขึ้นอีก ดังนั้นวัสดุที่ใช้ซ่อมจึงจำเป็นต้องมีการหดตัวที่ต่ำมากหรือต้องสามารถที่จะหดตัวได้ในขณะที่ไม่เสียการยึดเกาะ การหลีกเลี่ยงการสูญเสียการยึดเกาะเนื่องจากการหดตัวเกิดสามารถทำได้ 2 แนวทางด้วยกันคือ
          1.1 ใช้วัสดุซ่อมที่มีอัตราส่วนน้ำต่อปูนซีเมนต์ต่ำ หรือใช้วิธีการซ่อมที่ทำให้เกิดการหดตัวต่ำที่สุด
          1.2 ใช้วัสดุที่มีการขยายตัวในขณะที่ผสมและเท

2.ค่าสัมประสิทธ์ิการขยายตัวเนื่องจากอุณหภูมิ (Coefficient of Thermal Expansion)
     ค่าสัมประสิทธิ์ดังกล่าว คือ การเปลี่ยนแปลงความยาวของวัสดุที่เกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไป ดังนั้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิขนาดการยืดหรือหดตัวของวัสดุจะขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธ์ินี้ เมื่อมีการซ่อมโดยการปะหรือการเททับที่มีพื้นที่ซ่อมขนาดใหญ่หรือลึก มีความจำเป็นมากที่ต้องพิจารณาเลือกใช้วัสดุซ่อมแซมที่มีค่าสัมประสิทธ์ิการขยายตัวใกล้เคียงกับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของคอนกรีต(ค่าสัมประสิทธ์ิการขยายตัวเนื่องจากอุณหภูมิของคอนกรีตมีค่าประมาณ 7x10-6 ถึง 11x10-6 ต่อองศาเซลเซียสต่อมิลลิเมตร) มิฉะนั้นจะทำให้เกิดการวิบัติขึ้นในวัสดุที่มีกำลังต่ำกว่าใกล้แนวการยึดเกาะ

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!

การซ่อมแซมโครงสร้างคอนกรีต : การทดสอบการยึดเกาะระหว่างคอนกรีตเก่ากับวัสดุซ่อมแซม

การทดสอบการยึดเกาะระหว่างคอนกรีตเก่ากับวัสดุซ่อมแซม

1 ในการซ่อมแซมคอนกรีตสิ่งที่จะต้องคำนึงถึงคือการยึดเกาะระหว่างคอนกรีตเก่ากับวัสดุซ่อมแซม ถ้าการยึดเกาะไม่ดีจะทำให้การซ่อมแซมไม่ประสบความสำเร็จ ดังนั้นก่อนติดตั้งวัสดุซ่อมแซมจึงจำเป็นต้องทาหรือเคลือบผิวคอนกรีตเก่าด้วยน้ำยาประสานคอนกรีตโดยเฉพาะพื้นที่ที่มีการสั่นสะเทือนสูงพื้นที่ที่มีอากาศหรือของไหลผ่านด้วยความเร็วสูง เป็นต้น และภายหลังการซ่อมแซมแล้วเสร็จให้ทดสอบการยึดเกาะของคอนกรีต (Pull-Off test) ตามมาตรฐาน ASTM D-4541 ดังรูปที่ 1 ถึงรูปที่ 3 (โดยปกติควรทดสอบไม่น้อยกว่า 1 จุด ต่อพื้นที่ 10 ตารางเมตรและอย่างน้อย 3 จุดต่องานซ่อม หรือขึ้นอยู่กับดุลพินิจของวิศวกรควบคุมงาน) (ค่าหน่วยแรงยึดเหนี่ยวระหว่างวัสดุใหม่และวัสดุเก่าควรมีค่าไม่น้อยกว่าร้อยละ 10 ของกำลังรับแรงอัดประลัยของคอนกรีตเดิม)

วัสดุที่ใช้ในการซ่อมแซมโครงสร้างคอนกรีต : ประเภทวัสดุเคลือบผิวเหล็กเสริม และวัสดุเสริมกำลัง(Reinforcement)

วัสดุที่ใช้ในการซ่อมแซมโครงสร้างคอนกรีต 

วัสดุเคลือบผิวเหล็กเสริม (Coatings on Reinforcement)
     สารเคลือบผิวเหล็กเสริมคือสารเคลือบผิวประเภทอีพอกซี ลาเทกซ์ ซีเมนต์ และสังกะสีซึ่งข้อจำกัดในการใช้งานสำหรับวัสดุเคลือบผิวเหล็กเสริมแต่ละชนิดมีแตกต่างกันไป (มีผลงานวิจัยในห้องปฏิบัติการ แต่อยู่ในระหว่างการศึกษาประสิทธิภาพและศักยภาพในการใช้งานจริงและผลกระทบในระยะยาวนอกจากนี้ เมื่อเคลือบผิวแล้วจะไม่สามารถตรวจสอบการกัดกร่อนของเหล็กเสริมภายในได้ด้วยวิธีมาตรฐานทั่วๆไป และเนื่องจากมีข้อจำกัดในการใช้งาน สำหรับวัสดุเคลือบผิวเหล็กเสริมแต่ละชนิด ดังนั้นจึงควรปรึกษาผู้ผลิตวัสดุเคลือบผิวเหล็กเสริม)

วัสดุเสริมกำลัง (Reinforcement)
โดยทั่วไปแล้วโครงสร้างคอนกรีตจำเป็นต้องใช้วัสดุเสริมกำลังเพื่อต้านทานหน่วยแรงดึงที่เกิดจากแรงดัด แรงเฉือน และแรงตามแนวแกน วัสดุเสริมกำลังที่ใช้ในงานซ่อมแซมมีหลากหลายประเภท ดังนี้

อุปกรณ์สำหรับงานซ่อมแซมหรือเพิ่มส่วนผสมโครงสร้างคอนกรีต : ถังที่ใช้ในการผสม และอุปกรณ์การอัดฉีด

ถังที่ใช้ในการผสม และอุปกรณ์การอัดฉีด

1.ถังที่ใช้ในการผสม (Mixing and Blending Tank)
     ถังที่ใช้สำหรับผสมสารอัดฉีด ดังรูปที่ 1 ควรทำด้วยวัสดุที่ไม่ทำปฏิกิริยากับสารเคมีที่ใช้อัดฉีด หรือสารละลายแต่ละชนิดที่ใช้ ส่วนประกอบของตัวถังสามารถเลือกใช้วัสดุอลูมิเนียม สแตนเลส หรือพลาสติกชนิดพิเศษได้ตามความเหมาะสม โดยทั่วไปความจุของถังที่ต้องการจะไม่มากนัก โดยขนาดและรูปร่างของถังจะขึ้นอยู่กับปริมาณส่วนผสมและระบบการฉีดที่ใช้ โดยทั่วไปถังที่ใช้ในการผสมอาจแบ่งออกได้เป็น 3 ระบบหลัก ได้แก่ระบบผสมรวม (Batch System) ระบบผสมแบบสองถัง (Two-Tank System) และระบบ Equal-Volume Method

1.1 ระบบผสมรวม (Batch System)
     ระบบผสมรวม เป็นระบบผสมสารที่ง่ายที่สุด ซึ่งใช้มากในกรณีอัดฉีดด้วยปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ โดยส่วนประกอบทั้งหมด รวมทั้งตัวเร่งปฏิกิริยาจะผสมรวมกันในถังเดียว ณ เวลาเดียวกัน ระบบนี้มีข้อเสีย คือ ระยะเวลาการอัดฉีดจะจำกัดด้วยช่วงเวลาการก่อตัวของเจล ถ้ามีการก่อตัวของเจลก่อนที่การอัดฉีดจะเสร็จสิ้น เครื่องสูบ ท่อและช่องทางการไหลอาจเกิดการอุดตันได้

รูปที่ 1 ถังที่ใช้สำหรับผสมสารของการอัดฉีด