พฤติกรรมการดัดของคานคอนกรีตเสริมเหล็กที่ได้รับความเสียหายจากเพลิงไหม้และซ่อมแซมด้วยแผ่น พอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอน

Abstract

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาพฤติกรรมของคานคอนกรีตเสริมเหล็กที่เสียหายจากการเผาไฟที่ทดสอบตามมาตรฐาน ISO834 ที่ระยะเวลาการเผาไฟ 60, 90 และ 120 นาที และทำการซ่อมแซมภายหลังการเผาไฟด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอน (CFRP) การทดสอบกระทำภายใต้การดัดแบบสี่จุดที่มีความยาวช่วงคานเท่ากับ 1.8 เมตร การทดสอบชุดแรกประกอบด้วยคานทดสอบจำนวน 10 ตัวอย่าง โดยคานทดสอบมีขนาดหน้าตัด 15 x 30 เซนติเมตร มีปริมาณของเหล็กเสริมรับแรงดึงเท่ากับ 1.03%, ระยะคอนกรีตหุ้มเหล็กเสริมเท่ากับ 25 เซนติเมตร และกำลังรับแรงอัดประลัยของคอนกรีตเท่ากับ 309.6 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร การทดสอบชุดที่สองประกอบด้วยคานทดสอบจำนวน 5 ตัวอย่าง โดยคานทดสอบมีขนาดหน้าตัด 15 x 30 เซนติเมตร มีปริมาณของเหล็กเสริมรับแรงดึงเท่ากับ 1.03%, เปอร์เซ็นต์ ระยะคอนกรีตหุ้มเหล็กเสริมเท่ากับ 25 เซนติเมตร และกำลังรับแรงอัดประลัยของคอนกรีตเท่ากับ 412.9 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร และมีการเสริมเหล็กรับแรงเฉือนที่เพิ่มขึ้น เพื่อป้องกันการวิบัติจากแรงเฉือนที่พบจากการการทดสอบคานในชุดทดสอบที่ 1 จากผลการทดสอบทั้งสองครั้งพบว่า กำลังรับแรงอัดของคอนกรีตทรงกระบอกลดลง กำลังรับน้ำหนักบรรทุกของคานมีค่าลดลงตามระยะเวลาในการเผาไฟที่นานขึ้น และการซ่อมแซมคานตัวอย่างที่ได้รับความเสียหายจากไฟด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอนไม่มีผลต่อค่ากำลังรับน้ำหนักบรรทุกของคานตัวอย่างเนื่องจากเกิดการวิบัติแบบหลุดล่อน เนื่องจากคานตัวอย่างของการทดสอบชุดที่ 1 วิบัติแบบเฉือน และแบบจำลองวิเคราห์หน้าตัดลดลงโดยวิธีอุณหภูมิระดับ 500 ºC (500 ºC Isotherm Method) ทำนายเฉพาะการวิบัติแบบดัด ทำให้ไม่สามารถทำการเปรียบเทียบได้ จึงเปรียบเทียบระหว่างแบบจำลองและผลการทดสอบชุดที่ 2 เท่านั้น พบว่า การทำนายน้ำหนักบรรทุกสูงสุด แบบจำลองขอบเขตล่างมีค่าความแตกต่างจากการทดสอบเท่ากับ 15.77 เปอร์เซ็นต์ และการทำนายระยะการโก่งตัวที่ตำแหน่งกึ่งกลางคาน แบบจำลองขอบเขตบนแตกต่างจากการทดสอบเท่ากับ 31.42 เปอร์เซ็นต์