การประเมินประสิทธิภาพของการซ่อมแซมรอยร้าวคอนกรีตโดยวิธีการตกตะกอนแคลเซียมคาร์บอเนตด้วยจุลินทรีย์

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการประเมินคุณสมบัติของการซ่อมแซมรอยร้าวด้วยวิธีการชักนำให้เกิดตะกอนแคลเซียมคาร์บอเนตด้วยจุลินทรีย์ หรือวิธีเอ็มไอซีพี (Microbially induced calcium carbonate precipitation; MICP) โดยใช้แบคทีเรียชนิดบาซิลลัส สฟีรีคัส สายพันธุ์ ATCC22257 ซึ่งเป็นแบคทีเรียในกลุ่มที่สามารถตกตะกอนแคลเซียมคาร์บอเนตได้ การเตรียมสารเคมีทำโดยการแยกสารละลายออกเป็น 2 ส่วน ประกอบไปด้วย ยูเรีย และสารละลายซึ่งมีส่วนผสมของเชื้อจุลินทรีย์ แคลเซียมคลอไรด์ และสารอาหารสำหรับเชื้อแบคทีเรีย ในการซ่อมแซมคอนกรีตนั้นจะใช้การหยอดสารเคมีทุก 24 ชม. เป็นเวลา 20 วัน ในการศึกษานี้จะเตรียมตัวอย่างมอร์ตาร์ขนาด 15 ลบ.ซม. โดยตัวอย่างที่มีรอยร้าวจะเตรียมโดยใช้แผ่นทองแดงความหนา 0.4 มม. ใส่ไว้ที่ความลึก 2 ซม. ระหว่างการหล่อก้อนตัวอย่าง ทำการประเมินประสิทธิภาพของการซ่อมแซมด้วย 1) การวัดขนาดของรอยร้าวโดยใช้เลนส์ขยายขนาด 40 เท่าด้วยกล้องถ่ายรูปโทรศัพท์มือถือ 2) การทดสอบค่ากำลังรับแรงอัด 3) การทดสอบความสามารถในการซึมผ่านของน้ำ และ 4) การวัดคลื่นความถี่อัลตร้าโซนิค โดยเปรียบเทียบผลการประเมินระหว่างตัวอย่างควบคุม ตัวอย่างที่มีรอยร้าว และตัวอย่างที่ซ่อมแซม ผลการทดลองพบว่าขนาดของรอยร้าวลดลงอย่างรวดเร็วหลังจากทำการซ่อมแซมไปทั้งสิ้น 6 วัน และการเปลี่ยนแปลงขนาดรอยร้าวเริ่มคงที่เมื่อผ่านไป 12 วัน โดยหลังทำการซ่อมแซมทั้งสิ้น 20 วัน พบว่าสามารถลดขนาดรอยร้าวได้ถึงร้อยละ 84.87 ซึ่งสอดคล้องกับการวัดค่าความเร็วคลื่นความถี่อัลตร้าโซนิคที่ส่งผ่านตัวอย่าง โดยความเร็วคลื่นความถี่หลังผ่านการซ่อมแซมมีค่าเพิ่มขึ้นร้อยละ 82.06 อีกทั้งหลังการซ่อมแซมพบว่าค่ากำลังรับแรงอัดเพิ่มขึ้นกว่าตัวอย่างแบบมีรอยร้าวร้อยละ 27 และคิดเป็นร้อยละ 89.4 จากตัวอย่างแบบไม่มีรอยร้าว นอกจากนั้นหลังการซ่อมแซมยังพบว่าระยะการซึมของน้ำลดลงจากตัวอย่างที่มีรอยร้าวร้อยละ 27.21 และมากกว่าตัวอย่างแบบไม่มีรอยร้าวร้อยละ 108.86 จึงสรุปได้ว่าการซ่อมแซมโดยวิธีวิธีการชักนำให้เกิดตะกอนแคลเซียมคาร์บอเนตด้วยจุลินทรีย์นั้นสามารถใช้เป็นทางเลือกสำหรับการซ่อมแซมรอยร้าวได้