การเสื่อมสภาพของการยึดเหนี่ยวของอีพ็อกซี่เรซินยึดระหว่างคอนกรีตกับเหล็กเสริมบริเวณจุดต่อระหว่างพื้นกับผนังที่สัมผัสเพลิงไหม้

Abstract

งานวิจัยนี้นำเสนอวิธีการประเมินการเสื่อมสภาพของกำลังยึดเหนี่ยวของอีพ็อกซี่เรซินที่ใช้ในงานเจาะเสียบเหล็กบริเวณจุดต่อระหว่างพื้นกับผนังคอนกรีตในภาวะเพลิงไหม้ โดยประยุกต์ใช้การทดสอบการดึงออก (pull-out test) ควบคู่กับการวิเคราะห์การถ่ายโอนความร้อนบริเวณจุดต่อระหว่างพื้นกับผนังคอนกรีตซึ่งสัมผัสความร้อนจากเพลิงไหม้มาตรฐานโดยใช้ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ และพิจารณาเหล็กเสริมเจาะเสียบเป็นเหล็กข้ออ้อยชั้นคุณภาพ SD40 ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 มม. 16 มม. 20 มม. และ 25 มม. การทดสอบการดึงออกมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเสื่อมสภาพของกำลังยึดเหนี่ยวของอีพ็อกซี่เรซินภายใต้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ในรูปความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิวิกฤติกับหน่วยแรงยึดเหนี่ยว โดยใช้อีพ็อกซี่เรซินที่แตกต่างกันสองชนิด (A และ B) จากผลการทดสอบ พบว่าอุณหภูมิวิกฤติของ อีพ็อกซี่เรซินทั้งสองชนิด มีแนวโน้มลดลงตามค่าหน่วยแรงยึดเหนี่ยวที่สูงขึ้น นอกจากนี้ยังพบว่าค่าอุณหภูมิวิกฤติ มีแนวโน้มลดลงตามขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางของเหล็กเสริมที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ชนิดของอีพ็อกซี่เรซินที่แตกต่างกันไม่ได้ส่งผลอย่างมีนัยสำคัญต่อการเสื่อมสภาพของการยึดเหนี่ยว การวิเคราะห์การถ่ายโอนความร้อนบริเวณจุดต่อระหว่างพื้นกับผนังคอนกรีต มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อประมาณค่าอุณหภูมิของอีพ็อกซี่เรซิน โดยประยุกต์ใช้แบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์โดยใช้โปรแกรม ANSYS 15.0 และทำการปรับเทียบสภาพนำความร้อนและความร้อนจำเพาะสูงสุดของคอนกรีตโดยอ้างอิงผลการทดสอบในงานวิจัยที่ผ่านมา สำหรับการประมาณความต้านทานการดึงออกของอีพ็อกซี่เรซินบริเวณจุดต่อระหว่างพื้นกับผนังคอนกรีตในภาวะเพลิงไหม้ พิจารณาใช้สมการทำนายค่ากำลังยึดเหนี่ยวของอีพ็อกซี่เรซินที่ลดลงตามค่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอ้างอิงจากผลการทดสอบการดึงออก ประกอบกับผลการประมาณค่าอุณหภูมิของอีพ็อกซี่เรซินจากแบบจำลองการถ่ายโอนความร้อน ทั้งนี้ จากผลการประมาณความต้านทานการดึงออก พบว่า ความต้านทานการดึงออกของอีพ็อกซี่เรซิน (ชนิด A) บริเวณจุดต่อระหว่างพื้นกับผนังคอนกรีตมีการลดค่าตามระยะเวลาเพลิงไหม้อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วง 60 นาทีแรกของเพลิงไหม้ (เหลือเพียง 57% 65.9% 73.7% และ 80.3% สำหรับเหล็กเสริม DB 12 DB 16 DB 20 และ DB 25 ซึ่งมีระยะคอนกรีตหุ้ม 50 มม.) ในขณะที่ ระยะคอนกรีตหุ้มที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้อัตราการลดค่าดังกล่าวลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (จาก 57% เป็น 98.3% สำหรับเหล็กเสริม DB 12 เมื่อระยะคอนกรีตหุ้มเพิ่มจาก 50 มม. เป็น 150 มม.) นอกจากนี้เหล็กเสริมที่มีขนาดใหญ่กว่ามีแนวโน้มการลดค่าความต้านทานการดึงออกในภาวะเพลิงไหม้น้อยกว่า (เหลือ 22% 31.7% 41.9% และ 53.9% สำหรับเหล็กเสริม DB 12 DB 16 DB 20 และ DB 25 ซึ่งมีระยะคอนกรีตหุ้ม 50 มม. ที่ระยะเวลาเพลิงไหม้ 180 นาที)