พฤติกรรมของคานคอนกรีตเสริมเหล็กที่ซ่อมแซมการกัดกร่อนด้วยคอนกรีตเสริมเส้นใยเหล็ก

Abstract

การกัดกร่อนทำให้โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กสูญเสียความแข็งแรง เส้นใยเหล็กจึงถูกใช้เพื่อเป็นวัสดุในการซ่อมแซมการเกิดการกัดกร่อน อย่างไรก็ตามจากงานวิจัยในอดีตพบว่าเมื่อเกิดสนิมในเหล็กเสริมรับแรงดึง จะเกิดรอยแตกระหว่างเหล็กและคอนกรีต ซึ่งเมื่อเกิดการกัดกร่อนมากพอจะทำให้คานจะเปลี่ยนพฤติกรรมจาก Beam action สู่ Arch action ทำให้กำลังรับแรงเฉือนของคานเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามเมื่อคานได้รับการซ่อมแซมแล้วพฤติกรรมการรับแรงเฉือนจะเปลี่ยนแปลงอีกครั้ง แต่พฤติกรรมของคานที่ซ่อมแซมการกัดกร่อนด้วยคอนกรีตเสริมเส้นใยเหล็กยังไม่มีการศึกษาวิจัยมากนัก งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์ที่จะศึกษาพฤติกรรมการรับแรงของคานคอนกรีตเสริมเหล็กที่เกิดการกัดกร่อนและพฤติกรรมของคานคอนกรีตเสริมเหล็กภายหลังการซ่อมแซมด้วยคอนกรีตเสริมเส้นใย ตัวแปรที่ใช้ในการศึกษาคือ ระดับของการกัดกร่อน (0 12 และ 16 เปอร์เซ็นต์) และปริมาณเส้นใยเหล็กที่ใช้ในการซ่อมแซม (1.0 1.5 และ 2.0 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตรคอนกรีต) โดยมีตัวอย่างคานทั้งหมด 8 คาน ผลการศึกษาพบว่าระดับการกัดกร่อนส่งผลต่อกำลังรับแรงเฉือนของคานอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อคานเกิดการกัดกร่อนที่ 16 เปอร์เซ็นต์ กำลังรับแรงเฉือนของคานกลับมีค่าเพิ่มมากขึ้นเทียบกับคานที่ไม่มีการกัดกร่อน ในขณะเดียวกันคานที่เกิดการกัดกร่อนที่ 12 เปอร์เซ็นต์คานกลับมีกำลังรับแรงเฉือนลดลง เมื่อซ่อมแซมด้วยเส้นใยเหล็ก 1.0 เปอร์เซ็นต์พบกว่ากำลังรับแรงเฉือนของคานมีค่าน้อยกว่าคานที่ไม่เกิดการกัดกร่อน อย่างไรก็ตามการซ่อมแซมด้วยคอนกรีตเสริมเส้นใยเหล็กที่ 1.5 และ 2.0 เปอร์เซ็นต์สามารถเพิ่มกำลังรับแรงเฉือนของคานได้ นอกจากนี้ผู้วิจัยได้นำเสนอแบบจำลองเพื่อคำนวณกำลังรับแรงเฉือนของคานคอนกรีตเสริมเหล็กที่ถูกกัดกร่อนและซ่อมแซมด้วยคอนกรีตเสริมเส้นใยเหล็กด้วยวิธี Truss analogy และ Strut and tie จากผลการวิเคราะห์พบว่าแบบจำลองที่ประยุกต์จาก Truss analogy ให้ผลสอดคล้องกับผลการทดลอง