Transcript การแตกร้าวของคอนกรีต - ภาค วิชา วิศวกรรม โยธา

บทที่ 17
การแตกร้ าวของคอนกรี ต
ผู้จัดทา
1. นาย ณฤพล นิยม
2. นาย ณัฐพงศ์ โอรพันธ์
3. นางสาวมุกรวี อุบลสถิตย์
5310110136
5310110153
5310110476
เสนอ
อาจารย์ สิ ทธิชัย พิริยคุณธร
Concrete
ภาควิชาวิศวกรรมโยธา มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์
http://www.phigroup.co.uk/tags/concrete-panel/concrete-panel
หัวข้ อที่จะศึกษา
หน่ วยแรงกับ
การแตกร้ าว
สาเหตุของ
การแตกร้ าว
ขัน้ ตอนการเกิด
การแตกร้ าว
การแตกร้ าว
ของถนน
คอนกรีตเสริม
เหล็ก
7
การวัดความ
กว้ างของรอย
แตก
ตัวอย่ าง
การแตกร้ าว
ของคอนกรีต
ปั จจัยที่ทาให้
เกิดการ
แตกร้ าว
ขัน้ ตอนการเกิดการแตกร้ าว
การแตกร้ าวของคอนกรีตเกิดขึน้ ได้ อย่ างไร?
ขัน้ ตอนการเกิดการแตกร้ าว
รูป คอนกรี ตชื ้น
รูป คอนกรี ตแห้ งลงเกิดการหดตัว
*คอนกรี ตที่ปลายทังสองไม่
้
ถกู ยึด*
เริ่มแรกพิจารณาแท่งคอนกรี ตที่ยงั ไม่
แข็งตัวดี ซึง่ ยังมีความชื ้นอยู่ และปลาย
ทังสองด้
้
านของแท่งคอนกรี ตถูกปล่อย
ไว้ อย่างอิสระ ไม่ยดึ ติดกับวัตถุอื่นใด
ต่อมาเมื่อแท่งคอนกรี ตแข็งตัว และแห้ ง
ลงก็จะเกิดการหดตัวได้ อย่างอิสระโดย
ที่ปลายทังสองด้
้
านไม่ถกู รัง้ จึงไม่เกิด
หน่วยแรงใดๆในเนื ้อคอนกรี ต ในสภาวะ
เช่นนี ้จะไม่เกิดการแตกร้ าวขึ ้น
การแตกร้ าวของคอนกรีต (ต่ อ)
การแตกร้ าวจะเกิดขึ ้นในกรณีแท่งคอนกรี ตถูกยึดปลายทังสองไว้
้
รูป คอนกรี ตที่ถกู ยึดที่ปลายทั ้งสองข้ าง
เมื่อแห้ งตัวจะเกิดแรงดึงขึ ้น
รูป เมื่อเวลาผ่านไป จะเกิดความคืบขึ ้น
แรงดึงจะลดลง
เมื่อคอนกรี ตแห้ งตัวจะทาให้ เกิด
หน่วยแรงดึงในเนื ้อคอนกรี ต ลักษณะ
เช่นนี ้เหมือนกับปล่อยให้ คอนกรี ต
แข็งตัวและเกิดการหดตัวโดยอิสระ
ในขณะเดียวกันเราก็จะดึงแท่ง
คอนกรี ตให้ ยาวออกไปเท่าเดิม แต่
เมื่อเวลาผ่านไปคอนกรี ตจะเกิดความ
คืบ ซึง่ ทาให้ หน่วยแรงดึงในคอนกรี ต
ลดลง
ขัน้ ตอนการเกิดการแตกร้ าว(ต่ อ)
รูป เกิดรอยร้ าวเมื่อหน่วยแรงดึงสุทธิ
สูงกว่ากาลังของคอนกรี ต
ไม่วา่ จะเป็ นคอนกรี ตสดหรื อคอนกรี ตที่
แข็งตัวแล้ ว ถ้ าหน่วยแรงดึงที่เกิดขึ ้นสูง
กว่ากาลังรับแรงดึงคอนกรี ต คอนกรี ตก็
จะเกิดการแตกร้ าว และหน่วยแรงดึงที่
เกิดขึ ้นในคอนกรี ตก็จะหมดไป
หน่ วยแรงกับการแตกร้ าว
การแตกร้ าวเป็ นผลเกิดจากการกระทาของหน่ วยแรงต่ างๆในคอนกรีต
Concrete Crack
การแตกร้ าวเป็ นผลเกิดจากการกระทาของหน่วยแรงต่างๆที่
เกิดขึ ้นในคอนกรี ตซึง่ สามารถแสดงด้ วยกราฟที่ชี ้ให้ เห็นถึงการ
กระทาของหน่วยแรงต่างๆที่เกิดขึ ้นในคอนกรี ต
แกนนอน(x) : เวลา
แกนตั้ง(Y) : การเปลีย่ นแปลงปริมาตร
y
หน่ วยแรง กาลัง และความ
คืบ
เส้ นโค้ ง A : เมือ่ เวลาผ่ านไปคอนกรีต
แห้ งและเย็นตัวลงก็จะเกิด
การหดตัว
x เส้ นโค้ง B : การทีค่ อนกรีตถูกยึดไว้จะ
ทาให้ เกิดหน่ วยแรงดึง ภายใน
คอนกรีต
เส้ นโค้ ง C : การเกิดความคืบใน
คอนกรีต ทาให้ หน่ วยแรง
กราฟแสดงความสัมพันธ์ ของหน่ วยแรงดึงสุ ทธิที่เกิดขึน้
ดึงในคอนกรีตลดลง
และกาลังรับแรงดึงของคอนกรีต
เส้ นโค้ ง D : เป็ นผลจากแรงดึงที่
เกิดขึน้
น้ อยกว่ ากาลังรับ
แรงดึตงของ
คอนกรี
ต แต่ ถ้าหน่ วย
แต่ ถ้าหน่ วยแรงดึง C เท่ ากับกาลังรับแรงดึงของคอนกรี
คอนกรี
ตจะแตก
แรงดึงน้ อยกว่ ากาลังรับแรงดึง การแตกร้ าวก็จะไม่ เกิดขึน้
การแตกร้ าวจะมากหรือน้ อยขึน้ อยู่กับปั จจัยต่ างๆเหล่ านี ้
1.การหดตัวของคอนกรี ตเมื่อคอนกรี ตแห้ งและเย็นลง
2.คอนกรี ตถูกยึดรัง้ ไว้ ไม่สามารถเคลื่อนตัวได้ อิสระ
3.ความยืดหยุน่ ของคอนกรี ต(Elasticity)
4.ความคืบของคอนกรี ต(Creep)
5.กาลังดึงของคอนกรี ต(Tensile Strength)
สาเหตุการแตกร้ าว
Structural Crack , Non Structural Crack
สาเหตุการแตกร้ าว
แบ่งออกเป็ น 2ประเภท
1) Structural Crack
2) Non Structural Crack
Structural Crack
www.colorlandscapes.wordpress.com
มาจากสาเหตุหลัก 3 ประการ
1.การแตกร้ าว เนื่องจากการออกแบบไม่ ถูกต้ อง
เช่น การคานวณการออกแบบ หรื อการให้
รายละเอียดการเสริ มเหล็กไม่ถูกต้อง
2.การแตกร้ าว เนื่องจากการใช้ วสั ดุก่อสร้ างไม่ มคี ุณภาพ
เช่น ใช้หินผุ หิ นมีดินปน ทรายสกปรก น้ าสกปรก
หรื อทาการผสมคอนกรี ตไม่ได้สัดส่ วนถูกต้อง รวมทั้ง
การใช้เหล็กเสริ มที่เป็ นสนิมมาก
3. การแตกร้ าว เนื่องจากการก่ อสร้ างไม่ ได้ มาตรฐาน
เช่น การผสม การขนส่ ง การเทลงแบบ การหล่อ
คอนกรี ตไม่ดีพอ เป็ นต้น
ชนิดของการแตกร้ าว
ประเภท Non Structural Crack
อาจมาจากสาเหตุต่างๆ ดังนี ้
» การหดตัวของคอนกรี ต
» การทรุดตัวของคอนกรี ต
» ความร้ อน
» อื่นๆ
ซึง่ การแตกร้ าวจาพวกนี ้สามารถจาแนกตามเวลาที่เกิดได้ เป็ น
-การแตกร้ าวก่อนคอนกรี ตแข็งตัว
-การแตกร้ าวหลังคอนกรี ตแข็งตัวแล้ ว
โดยสรุปไว้ ได้ ดงั แผนภาพ
อธิบายเพิ่มเติม (จากแผนภาพ)
ปฏิกิริยา Carbonation คือ การที่ CO2 เข้ าไปทาปฏิกิริยากับ
ซีเมนต์เพสต์ที่แข็งตัวแล้ ว โดยทาปฏิกิริยากับ Ca(OH)2เป็ นหลักทา
ให้ ได้ CaCO3 จะส่งผลทาให้ คอนกรี ตเสียหาย แต่จะทาให้ ความ
เป็ นด่างของซีเมนต์เพสต์ลดลง และทาให้ ฟิล์มที่เคลือบอยู่ระหว่างเหล็ก
เสริมกับคอนกรี ตถูกทาลายจึงอาจส่งผลทาให้ เกิดสนิมของเหล็กเสริม
ประเภทของการแตกร้ าว
การแตกร้ าวของคอนกรี ต สามารถเกิดขึ ้นได้ จากหลายปั จจัย อาทิ
เช่น การหดตัวของคอนกรี ตในระหว่างการเซ็ตตัว (drying
shrinkage) การยืดหดขยายตัวของคอนกรี ตเนื่องจากความ
แตกต่างของอุณหภูมิในระหว่างกลางวัน และกลางคืน (thermal
contraction) และ อื่นๆ
ประเภทของการแตกร้ าว
Crazing การแตกแบบลายงา
ซึง่ เป็ นการแตกร้ าวแบบไม่มีรูปแบบกระจายตัว ซึง่ รอยแตกร้ าวจะมี
ขนาดเล็กมากและมักเกิดขึ ้นที่ผิวของคอนกรี ต
ซึง่ มีผลต่อความสวยงามเท่านัน้
วิธีการและแนวทางแก้ ไข
เนื่องจากการแตกร้ าวแบบนี ้
จะไม่มีผลต่อโครงสร้ าง
หากต้ องการความสวยงาม
สามารถเลือกวัสดุที่เหมาะสม
เทปรับผิวเพื่อความเรี ยบร้ อยและสวยงาม
ประเภทของการแตกร้ าว(ต่ อ)
Plastic shrinkage
Plastic shrinkage cracking
เป็ นการแตกร้ าวเนื่องมาจากการ หด
ตัวของคอนกรี ตในระหว่างการเซ็ตตัว กล่าวคือ
ในขณะที่คอนกรี ตกาลังเซ็ตตัวนัน้ น ้าที่อยูใ่ น
ส่วนผสมของคอนกรี ตเกิดการระเหยตัวอย่าง
รวดเร็ว ทาให้ คอนกรี ตเกิดการหดตัวที่ผิวหน้ า
ทาให้ เกิดรอยแตกร้ าวขึ ้น ซึง่ จะมีความลึก
แตกต่างกันไป โดยรอยแตกร้ าวบริเวณผิวหน้ า
จะมีขนาดใหญ่กว่าด้ านล่าง
ที่มารูป
http://www.fhwa.dot.gov/publications/research/infrastructure
ประเภทของการแตกร้ าว (ต่ อ)
วิธีการและแนวทางแก้ ไข
ควรเลือกวัสดุที่มีความยืดหยุน่ ในการซีลปิ ดผิวรอยแตกร้ าว
ในกรณีที่เป็ นพื ้นที่มีการสัญจรหรื อพื ้นโรงงานควรเลือกวัสดุที่มีความ
แข็งพอสมควร
(ควรมีคา่ Shore Hardness ASTM 2240 ประมาณ 75-80 A)
ประเภทของการแตกร้ าว (ต่ อ)
Plastic Settlement
เป็ นการทรุดหรื อจมตัวของวัสดุ
ผสมหยาบในเนื ้อคอนกรี ต
รอยร้ าวชนิดนี ้ สาเหตุเกิดจาก
ส่วนผสมของคอนกรี ต เหลว
Plastic settlement cracking เกินไป ดังนันในช่
้ วงเวลาที่
http://www.nachi.org/visual- คอนกรี ตกาลังก่อตัวอยู่ วัสดุผสมจาพวก
inspection-concrete.htm
หินและทรายก็ยงั จมอยูเ่ บื ้องล่างเรื่ อยๆ ถ้ ามีวสั ดุขวางกัน้ อยู่ เช่น เหล็ก
เสริม ท่อสายไฟ หรื อท่อน ้า ส่วนที่จมตัว ทรุดตัวอยูร่ อบๆวัสดุนนั ้ ทาให้
เกิดรอยร้ าวบนผิวหน้ าคอนกรี ตตามแนวของวัสดุนนๆ
ั ้ สาเหตุดงั กล่าว
นี ้สามารถควบคุมได้ ด้วยการลดปริมาณน ้าในส่วนผสมลงและใช้ หิน
ทรายที่มีขนาดลดหลัน่ พอดี
ประเภทของการแตกร้ าว (ต่ อ)
Drying shrinkage
เกิดขึ ้นเนื่องจากน ้าที่ผสมอยูใ่ น
คอนกรี ต ซึง่ มักจะมีมากกว่าความ
ต้ องการของ ปฏิกิริยา hydration
ดังนันน
้ ้าจึงเกิดการระเหยตัวทาให้
คอนกรี ตเกิดการหดตัวและเกิดการ
แตกร้ าวขึ ้น
แนวทางและวิธีการแก้ ไข สามารถใช้
น ้ายาอีพ็อกซี่ที่มีคา่ ความหนืดต่า ฉีด
อัดเข้ าไปในรอยแตกร้ าว สามารถ
เลือกใช้ ทงวิ
ั ้ ธี low หรื อ high
pressure ก็ได้
ประเภทของการแตกร้ าว (ต่ อ)
Alkali-aggregate reaction
เป็ นการเสื่อมสภาพของคอนกรี ตเนื่องมาจากองค์ประกอบทาง
สารเคมีบางประเภทของหิน หรื อทราย ที่เป็ นส่วนผสมของคอนกรี ต
ทาปฏิกิริยากับ alkali hydroxide ในคอนกรี ตซึง่ แบ่งเป็ นสอง
ประเภท คือ alkali-silica reaction และ alkali carbonate reaction
แนวทางและวิธีการแก้ ไข ควรจะปรึกษาวิศวกรโครงสร้ างที่มี
ความชานาญในการแก้ ไขและวิเคราะห์ปัญหานี ้
ประเภทของการแตกร้ าว (ต่ อ)
Thermal cracks
เกิดขึ ้นเนื่องมาจากอุณหภูมิที่สงู ขึ ้นจากปฏิกิริยา
Hydration ของซีเมนต์และน ้าจากปริมาณคอนกรี ตจานวน
มาก ทาให้ เกิดการแตกร้ าว ขนาดของรอยแตกร้ าวขึ ้นอยูก่ บั ความ
แตกต่างของอุณหภูมิของผิวชันล่
้ างและผิว ชันบนของคอนกรี
้
ต
แนวทางและวิธีการแก้ ไข
สามารถเลือกใช้ วิธีการ low
หรื อ high epoxy grouting
ประเภทของการแตกร้ าว (ต่ อ)
Corrosion
เป็ นการแตกร้ าวเนื่องมาจากสนิมในเหล็กเสริมโครงสร้ าง เนื่องจาก
สนิมทาให้ เหล็กเกิดการขยายตัวขึ ้นมากทาให้ คอนกรี ตเกิดการ
แตกร้ าว ขึ ้นในที่สดุ
แนวทางและวิธีการแก้ ไข ควรทาการ
สกัด
คอนกรี ตที่เกิดการแตกร้ าวและหลุดร่อน
ออก ต้ องทาการขัดสนิมที่เหล็กเสริมออก
ให้
ให้
สะอาด และทาเคลือบด้ วยน ้ายากันสนิม
ก่อนทาการฉาบ ซ่อมแซมด้ วยวัสดุฉาบ
http://www.nachi.org/visualที่มีความแข็งแรง
inspection-concrete.htm
การแตกร้ าวจากสาเหตุต่างๆ
ทังแบบ
้
Structural และ Non Structural Crack
1. รอยแตกร้าวที่เกิดจากแบบโป่ ง งอ หรื อเคลื่อนที่เนื่องจากไม้ขยายตัว
ตาปูหรื อเครื่ องยึดเหนี่ยวหลุด แบบไม่แข็งแรงพอ เป็ นต้น รอยร้าวเหล่านี้
ไม่แสดงแบบที่ช้ ีบอกลักษณะที่แน่นอน
2. รอยแตกร้าวที่เกิดจากพื้นดินข้างล่างไม่แข็งแรงพอ ยุบตัวลงทาให้
คอนกรี ตเคลื่อนทรุ ดลงขณะที่กาลังจะแข็งตัว รอยร้าวเหล่านี้ไม่แสดง
แบบที่ช้ ีบอกลักษณะที่แน่นอน
3. รอยแตกร้ าวที่อาจเกิดขึ ้นเหนือเหล็กเสริมคอนกรี ต เมื่อคอนกรี ตทรุด
ตัวลงบนเหล็ก จะป้องกันได้ โดยใช้ คอนกรี ตที่มีการยุบตัวน้ อย และทาให้
พื ้นข้ างล่างแข็งแรงพอ
4. รอยแตกร้ าวลายงา เกิดได้ เนื่องจากการบ่มที่ไม่เพียงพอ หรื อเกิดจาก
การใส่ซีเมนต์มากเกินไป หรื อเกิดจากการพองตัวของทรายหรื อซีเมนต์ที่
เผาสุก
5. รอยแตกร้ าวจากการหดตัวที่เกิดในขณะที่คอนกรี ตยังไม่แข็งตัว
เนื่องจากคอนกรี ตเสียน ้าไปอย่างรวดเร็ว จากการระเหยไปในอากาศ
หรื อถูกพื ้นดินแห้ งข้ างล่างดูดน ้าไป
6. รอยแตกร้ าวที่เกิดจากสนิมของเหล็กเสริมคอนกรี ตขยายตัว จะ
ป้องกันได้ โดยใช้ คอนกรี ตที่มีสว่ นผสมแน่นดี และมีคอนกรี ตหุ้มเหล็ก
อย่างเพียงพอ เพื่อป้องกันความชื ้นเข้ าไปทาให้ เหล็กเป็ นสนิม
ปั จจัยที่ทาให้ เกิดการแตกร้ าว
ปั จจัยที่ทาให้ เกิดการแตกร้ าว
ประกอบด้ วย 5 ปั จจัยด้ วยกัน
1. วัตถุดิบและสัดส่วนการผสมคอนกรี ต
2. การเทคอนกรี ต(Placing)
3. สภาพการทางาน
4. การบ่มคอนกรี ต(Curing)
5. การยึดรัง้ ตัว(Restraint)
ปั จจัยที่ทาให้ เกิดการแตกร้ าว
วัสดุมวลรวม
จะมีผลต่อการออกแบบส่วนผสม
สัมประสิทธิ์การนาความร้ อน และความ
แข็งแรง เป็ นต้ น
นา้
ถ้ าใช้ น ้ามากเกินความจาเป็ น ก็มีแนวโน้ ม
ที่จะเกิดการแตกร้ าวได้ มาก และยังทาให้
กาลังอัดของคอนกรี ตต่าลงด้ วย
1.วัตถุดบิ และสัดส่ วน
การผสมคอนกรี ต
ปูนซีเมนต์
ปูนซีเมนต์ที่ปริมาณซิลกิ าสูง หรื อมีความ
ละเอียดสูง
นา้ ยาผสมคอนกรี ต
น ้ายาบางชนิดอาจมีผลทาให้ เกิดการ
แตกร้ าวได้ เช่น น ้ายาเร่งการแข็งตัว
2.การเทคอนกรีต (Placing)
ปัจจัยทีท
่ ำให้เ
กำรแตกร
อัตราการเทและสภาพการทางานมีผลต่อการแตกร้ าวอย่าง
แน่นอน ซึง่ มักเป็ นผลมาจากการเยิ ้มจากคอนกรี ต(Bleeding)
น ้าที่ไหลเยิ ้มขึ ้นมาที่สว่ นบนของคอนกรี ต จะทาให้ เกิดช่องว่างใต้
หิน โดยเฉพาะส่วนที่อยูล่ กึ ๆ ซึง่ เป็ นสาเหตุที่ทาให้ เกิดการแตกร้ าว
ภายในได้ รวมทังการแยกตั
้
วของคอนกรี ต อุณหภูมิภายนอก การ
ทรุดตัวไม่เท่ากันของพื ้นล่างหรื อส่วนที่เป็ นแบบรองรับคอนกรี ต
ก็สามารถทาให้ เกิดการแตกร้ าวได้ เช่นกัน
3.สภาพการทางาน
ปัจจัยทีท
่ ำให้เ
กำรแตกร
1. อุณหภูมิ (Temperature)
ปกติอตั ราการรับกาลังได้ ของคอนกรี ตจะแปรตามอุณหภูมิ อย่างไร
ก็ตามความสาคัญของอุณหภูมิที่มีตอ่ คอนกรี ตคือ เมื่อคอนกรี ตเย็นตัว
ลง จะหดตัว โดยเฉพาะงานคอนกรี ตในอากาศร้ อนและงานคอนกรี ต
ปริมาณมากๆ พื ้นคอนกรี ตที่หล่อขณะอากาศเย็นจะเกิดการแตกร้ าว
น้ อยกว่าหล่อขณะอากาศร้ อน เพื่อหลีกเลี่ยงปั ญหานี ้ การเทคอนกรี ต
ปริมาณมากๆ จึงมักเทตอนกลางคืน
สภาพการทางาน (ต่ อ)
2.การสัมผัสกับสภาพรอบข้ าง (Exposure)
อุณหภูมิและความชื ้นที่แตกต่างกันมากในช่วงวัน เป็ น
ผลทาให้ เกิดการรัง้ ภายในของคอนกรี ตอย่างมาก เพราะ
การยืดหดตัวของผิว และส่วนที่อยูภ่ ายในจะไม่เท่ากันทา
ให้ คอนกรี ตเกิดการแตกร้ าวได้
ปัจจัยทีท
่ ำให้เ
กำรแตกร
4.การบ่ มคอนกรีต (Curing)
ความชื ้นในคอนกรี ตเป็ นสิง่ สาคัญมาก ไม่วา่
ก่อนหรื อหลังการบ่ม สาหรับงานพื ้นถ้ าคอนกรี ต
แห้ งเร็วเกินไป อัตราการระเหยของน ้าที่ผิวหน้ า
คอนกรี ต อาจจะเร็วกว่าอัตรากว่าเยิ ้ม เมื่อ
เหตุการณ์เช่นนี ้เกิดขึ ้น ผิวหน้ าของคอนกรี ตจะเกิด
การหดตัว ทาให้ เกิดการแตกร้ าวขึ ้น การป้องกัน
สามารถทาได้ โดยทาให้ แบบหล่อชุ่มน ้า หลีกเลี่ยง
การเทคอนกรี ตในช่วงอุณหภูมิสงู บ่มคอนกรี ต
ทันทีที่ทาได้ พยายามป้องกันลมและแสงแดดขณะ
เทคอนกรี ต เพื่อไม่ให้ น ้าในคอนกรี ตระเหยเร็ว
เกินไป
tp://www.phigroup.co.uk/tags/concrete-panel/concretel
5.การยึดรัง้ ตัว (Restraint)
คอนกรี ตที่ถกู ยึดรัง้ ไว้ ไม่สามารถเคลื่อนตัวได้ ไม่วา่ จะ
เป็ นการยึดรัง้ จากฐานราก หรื อโครงสร้ างใกล้ เคียงก็จะทา
ให้ เกิดการแตกร้ าวขึ ้นได้ การเกิดรอยแตกในแนวดิ่งที่ฐาน
กาแพงของอาคารถือเป็ นเรื่ องปกติ ถ้ ารอยแตกนันไม่
้ ขยาย
ต่อด้ านบน ดังนันจึ
้ งมักพบว่า กาแพงหรื อพื ้นยาว มักจะ
เกิดรอยแตกขึ ้นเป็ นช่องๆ ได้ ส่วนกาแพงที่หล่อติดเป็ นชิ ้น
เดียวกันกับโครงสร้ าง มีโอกาสที่จะแตกร้ าวทังในแนวดิ
้
ง่
และแนวราบ
การยึดรัง้ ตัว (ต่ อ)
โดยทัว่ ไป คอนกรี ตที่ถกู ยึดรัง้ ไม่ให้ หดตัวสูงจะเกิดรอยแตกขึ ้นมา
แต่รอยแตกเหล่านี ้จะมีลกั ษณะเป็ นรอยแคบๆ การเสริมกาแพงหรื อพื ้นด้ วย
เหล็กปริมาณมากๆ ทาให้ เกิดรอยแตกลักษณะนี ้มากกว่าการเสริมเหล็ก
ปริมาณน้ อย หรื อมักเรี ยกว่าเหล็กเสริมอุณหภูมิ
(Temperature Reinforcement) แต่เมื่อรวมความกว้ างของรอยแตกแล้ วทัง้
2 กรณี จะมีความกว้ างเท่าๆกัน เหล็กที่รับแรงดึงสูง (High-Yield-Point)
ทาให้ เกิดรอยแตกกระจายอยูท่ วั่ ไปมากกว่าเหล็กก่อสร้ างทัว่ ไป
(Structural-Grade-Steel) รอยแตกแคบๆ มักไม่ก่อให้ เกิดปั ญหาเพราะ
สังเกตได้ ยากและฝนมีโอกาสซึมผ่านค่อนข้ างน้ อย
Concrete Cracks
www.howtostainconcretefloors.com
5
ตัวอย่ างการแตกร้ าวของคอนกรีต
6
การแตกร้ าวของถนนคอนกรี ตเสริมเหล็ก
(A) Crowfoot Crack
รอยแตกแบบนี ้อาจจะเกิดในแนวยาว
ขนานกับถนนหรื อในแนวที่ทามุมกับ
Expansion Joint สาเหตุเกิดจากสารที่ใช้
อุดใน Expansion Joint เกิดการขยายตัว
ออกไปทางขอบของถนน หรื อจากการที่มี
น ้าหรื อสารอื่นซึมผ่านเข้ าไปใน
Expansion Joint หรื อ Contraction Joint
(C) Diagonal Crack
รอยแตกแบบนี ้จะเกิดในแนวทแยงของถนน
สาเหตุเกิดจากความสามารถในการรับ
น ้าหนักของดินเดิม (Subgrade) ไม่เท่ากัน
ทาให้ การทรุดตัวไม่เท่ากัน หรื อเกิดจากการ
เปลี่ยนแปลงปริมาตรของดินเดิม
(D)Spalls
รอยแตกแบบนี ้สามารถเกิดได้ กบั รอยต่อ
ถนนทุกประเภทหรื อรอยต่อที่เกิดจากการพบกัน
ของรอยต่อ 2 รอยต่อ สาเหตุเกิดจากการเลือกใช้ ,
การออกแบบ Contraction Joint ไม่เหมาะสมหรื อ
เกิดจากการซึมของน ้าหรื อสารอื่นๆ ที่ส่วนบน
รอยต่อ
(E)Transverse Crack
รอยแตกแบบนี ้จะเกิดในแนวขวางตัดถนน
สาเหตุเกิดจากการไม่ได้ ทา Contraction Joint
บนพื ้นถนนหรื อระยะห่างของ Contraction Joint
ยาวเกินไปทาให้ เกิดรอยแตก
(F)Transverse Crack
รอยต่อนี ้จะเกิดในแนวขวางถนนที่ระยะ
120-150 ซม. ห่างจากรอยต่อ สาเหตุเกิด
จากการที่ความสามารถ ในการรับน ้าหนัก
ของดินเดิมลดลง เนื่องจากดินเดิมถูกน ้า
พาออกมาทางช่องที่น ้าสามารถซึมลงไป
ได้ ทาให้ เกิดช่องว่างขึ ้น (ปรากฏการณ์
Pumping) ดังนันความสามารถในการรั
้
บ
น ้าหนักของดินเดิมจึงลดลง ทาให้ เกิดรอย
แตกขึ ้น
(G) Longitudinal Crack
รอยแตกแบบนี ้จะ
เกิดในแนวยาวของถนน
สาเหตุเกิดจาก การไม่ได้ ทา
รอยต่อบริเวณกลางถนนที่มี
ความกว้ างของถนนมากๆ
(H) Plastic-Shrinkage Crack
รอยแตกแบบนี ้จะมี
ลักษณะแตกร้ าวลายงาเต็มไปหมด
เป็ นรอยแตกร้ าวขนาดเล็กสาเหตุ
เกิดจากการสูญเสียน ้าอย่างรวดเร็ว
ของคอนกรี ตสดเพราะการบ่มใน
ระยะแรกไม่พอเพียง, การระเหย
ของน ้าอย่างรวดเร็ว, หรื อการที่ดนิ
เดิม หินทรายที่ใช้ ผสมคอนกรี ตแห้ ง
และดูดน ้าอย่างรวดเร็ว
7
กำรวัดควำมกวำงของ
้
“ รอยแตกร้ าวบนกาแพงคอนกรี ต จะ
รอยแตก
ลดความงดงามทางสถาปั ตยกรรมของอาคาร
ไป และยังเป็ นสาเหตุให้ เกิดการรั่ วซึมของ
น้าฝนหรื อน้าใต้ ดนิ ยิง่ ไปกว่ านั้นรอยแตกยัง
เป็ นสัญญาณบอกเหตุ ของการวิบัติ ซึง่ อาจจะ
เกิดตามมา ดังนั้นเมื่อเกิดรอยแตกควรจะทา
การตรวจสอบทันที ”
ต
กำรแตกรำวของคอนกรี
้
(ตอ)
่
การตรวจสอบรอยร้ าว
ควรจะเก็บข้ อมูลต่ อไปนีป้ ระกอบด้ วย
• ตาแหน่งของรอยร้ าวในโครงสร้ าง
• รูปแบบรอยแตก (แนวราบ, แนวดิง่ , แนวเฉียงทแยงมุม, กระจายทัว่ )
• ความยาว
• ความกว้ าง (ลึกถึงผิวสีทา, ถึงผิวปูนฉาบ,ทะลุทงก
ั ้ าแพง)
• อายุ
• รอยร้ าวยังไม่หยุดหรื อเคลื่อนตัว (Active, moving)หรื อรอยร้ าวหยุด
(Dormant)
ต
กำรแตกรำวของคอนกรี
้
(ตอ)
่
ด้ วยข้ อมูลเหล่านี ้ ผู้ตรวจสอบสามารถประเมินสาเหตุของการ
แตกร้ าว ระดับอันตรายของรอยแตก และวิธีการซ่อมแซมที่
เหมาะสม (ถ้ าจาเป็ นต้ องซ่อม)
ตาแหน่ งและรูปแบบของรอยแตกเป็ นปั จจัยสาคัญ
ที่สุดในการวิเคราะห์ สาเหตุการแตกร้ าว
ต
กำรแตกรำวของคอนกรี
้
(ตอ)
่
กำรวัดควำมกวำงของ
้
รอยแตก
ผูตรวจสอบอำคำรส
้
่ วนใหญใช
่ ้บรรทัด
เปรียบเทียบ (Crack Comparator)ในกำรวัดควำม
แตบำงคนอำจใช
กวำงรอยแตก
้วัดขยำยวัดรอยแตก
่
้
(Graduated magnifying device) เครื่ องมืออีกอย่างได้แก่
กล้องวัดขยายรอยแตก
บรรทัดเปรี ยบเทียบ
กล้องวัดขยายรอยแตก
ความกว้ างของรอยแตกเท่ าไร จึงจะน่ าเป็ นกังวล ?
ตามมาตรฐานของสมาคมซีเมนต์ปอร์ ดแลนด์
(Portland Cement Association (PCA))
รอยแตกขนาด 0.25 ถึง 0.38 mm. จะไม่สง่ ผลต่อความ
สวยงามของผิวคอนกรี ต หรื อรบกวนทัศนียภาพของผู้มองเห็น
รอยแตกที่เล็กกว่า 0.1 mm. ถือว่าเป็ นรอยแตกที่กนั น ้าซึมได้
หลักการประเมินความกว้ างรอยแตก
ตาราง 1 ความกว้างรอยแตกตามทีอ่ อกแบบ
โครงสร้ างภายใน
-สภาพแห้ ง
-สภาพเปี ยกหรื อชื ้น
โครงสร้ างภายนอก
โครงสร้ างกันซึม
0.40 mm.
0.30 mm.
0.20 mm.
0.10 mm.
ตาราง 2 ประเภทความกว้ างรอยต่ อ
ประเภทรอยแตก
เล็กมาก (กันซึมได้ )
เล็ก (ภายนอก)
ปานกลาง (ภายใน-เปี ยก)
กว้ าง (ภายใน - แห้ ง)
รุนแรง
ความกว้ าง (mm.)
CW
0.10 < CW
0.20 < CW
0.30 < CW
CW > 0.40
CW(mm.)
0.10
0.20
0.30
0.40
-
นอกจากการใช้ ตาราง 2 แบ่งแยกประเภทรอยแตกยังสามารถใช้ ระบุ
ระดับการสัมผัสที่ยอมให้ สาหรับรอยร้ าวแต่ละประเภทด้ วย
ตัวอย่ างเช่ น
รอยแตกขนาด0.36 mm. ถือว่าเป็ น "ขนาดกว้ าง" และมักจะยอมให้
สาหรับกาแพงภายในอาคารเท่านัน้ ถ้ ารอยร้ าวขนาด 0.36mm. เกิดที่กาแพง
ภายนอกก็ควรจะทาการซ่อมแซมปกติแล้ ว จานวนและความยาวรอยแตก
จะส่งผลต่อการรับรู้และการยอมรับรอยแตกและทางเลือกการซ่อมแซมของ
ผู้ตรวจประเมิน
อย่ามุง่ ความสนใจไปที่รอยแตกรอยใดรอยเดียว ความกว้ างรอย
แตกมีความผันแปรสูง จึงควรวัดความกว้ างของหลาย ๆรอยแตก สาหรับ
โครงสร้ างคอนกรี ตเสริมเหล็กค่าสัมประสิทธิ์ผนั แปรสาหรับความกว้ างรอย
แตกภายในองค์อาคารเดียวประมาณ 40%
ตัวอย่ างเช่ น ถ้ าความกว้ างรอยแตกเฉลี่ย = 1.27mm.
รอยแตกในองค์อาคารควรอยูใ่ นช่วง 1.02 - 1.52 mm.
ความกว้ างรอยร้ าวในระยะยาว
ความกว้ างรอยร้ าวในกาแพงไม่วา่ จะเสริมเหล็ก หรื อไม่
เสริมเหล็ก ก็จะมากขึ ้นตามเวลา
กฎทั่วไปคือว่ า ความกว้ างรอยแตกสุดท้ ายจะเป็ น
สองเท่ าของความกว้ างรอยแตกเริ่มต้ น และหลังจากเกิดรอย
ร้ าวประมาณ 2 ปี ความกว้ างรอยร้ าวตรงตาแหน่ งเหล็กเสริม
จะเท่ ากับความกว้ างของรอยแตกที่ผิว
รอยแตกในกาแพงเสริมเหล็กและกาแพงไม่ เสริมเหล็ก
การเสริมเหล็กในกาแพงไม่ได้ ป้องกันการเกิดรอยร้ าว หากแต่
ช่วยควบคุมรอยแตก รอยแตกบางประเภทเป็ นเรื่ องธรรมดาทังใน
้
กาแพงเสริมเหล็กและไม่เสริมเหล็ก
โดยทัว่ ไปกาแพงเสริมเหล็กจะมีรอยร้ าวแคบๆ หลายๆ แนว
ที่ระยะห่างเป็ นช่วง ๆ เมื่อกาแพงเสริมเหล็กแตกร้ าว เหล็กเสริม
(หากมีเพียงพอและวางได้ ระยะ) ก็จะช่วยรักษากาลังและการใช้ งาน
ของกาแพง
กาแพงไม่ เสริมเหล็ก จะมีรอยแตก น้ อยกว่า แต่จะ กว้ าง
กว่า รอยแตกในกาแพงเสริมเหล็ก
การขัดตัวของมวลรวม(Aggregate Interlock) ระหว่างผิว
รอยแตก จะช่วยถ่ายแรงและควบคุมระดับการแตก หากรอยแตก
กว้ างเกินไป การขัดตัวของมวลรวมจะไม่มีประสิทธิผลและผิวรอย
แตกจะแยกออกจากกัน
ควรประเมินรอยแตกตัง้ แต่ เนิ่น ๆ
ถ้ ารอยแตกไม่ถกู ตรวจสอบ ประเมิน และซ่อมแซม
(หากจาเป็ น) รอยแตกอาจจะขยายจากขนาดสายตามองเห็นไปสู่
รอยแตกใหญ่ การที่รอยแตกยิ่งกว้ างโอกาสที่น ้า อากาศจะซึมเข้ า
กาแพงยิ่งมากและในที่สดุ น ้าจะทาให้ เหล็กเสริมเป็ นสนิมทาให้ เกิด
คราบหินปูน และทาให้ คอนกรี ตแตกออก รอยแตกบางประเภทอาจ
ทาให้ กาแพงพังได้ ดังนันรอยแตกเป็
้
นสัญญาณที่ไม่ควรมองข้ าม
จบการนาเสนอ
Thank You for your attention.