บริการ CFRP​​ เสริมกำลังโครงสร้างให้มั่นคงแข็งแรง - ด้วยแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์

02 736 9555 (Auto 10 Lines)​

รู้จักและเข้าใจพฤติกรรมรอยร้าวของคอนกรีต

รู้จักและเข้าใจพฤติกรรมรอยร้าวของคอนกรีต

ในการสร้างอาคารบ้านเรือนในยุคแรกๆมีการใช้ คอนกรีต อิฐก่อ คอนกรีตเสริมเหล็ก จนในปัจจุบันมีการพัฒนาเทคโนโลยีมาสู่ระบบคอนกรีตอัดแรง (Post-Tension) ซึ่งข้อดีของคอนกรีตแบบอัดแรงคือ หดตัวน้อยกว่าคอนกรีตเสริมเหล็กแบบเดิมที่เคยทำ และให้ความแข็งแรงทนทานที่มากกว่า

ตั้งแต่ปี 2524 เป็นต้นมา ตั้งแต่มีการสร้างอาคารสำนักงานใหญ่ธนาคารกรุงเทพ สีลม ด้วยความสูง 33 ชั้น นับตั้งแต่นั้นมาเทคโนโลยีการสร้างอาคารสูงที่เริ่มต้น ก็ทำให้เกิดอาคารอีกมากมายหลายที่ในกรุงเทพ นับเป็นเวลากว่า 42 ปี ของกาารเริ่มอาคารสูงในประเทศไทย 

ดังนั้นแล้ว เราจะเห็นพฤติกรรมของคอนกรีตในงานก่อสร้างได้ในหลายๆรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็น การแตกตัว (Disintegration), รอยร้าว (Cracking), การรั่วซึม (Leaking), การทรุดตัวของคอนกรีต (Settlement), การแอ่นตัว (Deflection), การสึกกร่อน (Wear), การกระเทาะของเนื้อคอนกรีต (Spalling), การหลุดล่อน (Delamination) และ การกัดกร่อน (Scalling) เป็นต้น
ซึ่งหากวิเคราะห์ถึงสาเหตุของปัญหาที่เกิดขึ้น สามารถแบ่งออกได้เป็น 

1. ปัญหาจากการออกแบบที่ไม่สมบูรณ์ หรือ ปัญหาในด้านการออกแบบที่ไม่ตรงตามวัตถุของการใช้อาคาร (Design)
2. ปัญหาจากการเลือกใช้วัสดุที่ไม่เหมาะสม (Meterial)
3. ปัญหาจากการก่อสร้าง (Construction)
4. ปัญหาจากการบรรทุกเกินน้ำหนัก (Overloading)
5. ปัญหาจากการสัมผัสกับสารเคมี (Chemical Spill)
6. ปัญหาจากน้ำแข็งตัว-ละลายตัว (Freeze-Thaw)
7. ปัญหาจากการกัดเซาะ (Erosion)
8. ปัญหาจากการผุกร่อนของโลหะ (Corrosion of material)
9. ปัญหาจากปฎิกิริยาอัลคาไลน์ (Alkali-Aggregate Reaction)
10. ปัญหาจากการกัดกร่อนโดยซัลเฟต (Sulfate Attack) 

เมื่อทราบสาเหตุของรอยร้าวที่เกิดขึ้นแล้วนั้น จะพบว่าลักษณะรอยร้าวอาคารที่เกิดขึ้น จะมีทั้งแบบที่เป็นอันตรายที่ต้องซ่อมแซมเร่งด่วน เนื่องจากกระทบกับโครงสร้างของอาคาร กับ รอยร้าวที่ไม่กระทบกับโครงสร้างของอาคาร 

ลักษณะของรอยร้าวเนื่องจากวัสดุเสื่อมสภาพ
1. รอยร้าวที่แตกเฉพาะที่ผิวของคอนกรีต หรือ เนื้อคอนกรีตส่วนที่หุ้มเหล็กเสริม แต่ยังไม่ลึกจนถึงชั้นเหล็กเสริม โดยรอยร้าวที่ผิวคอนกรีต เกิดจากการเสื่อมสภาพของคอนกรีตเกิดการยืดหดขยายตัว ถูกกัดเซาะจากสารเคมีหรือสิ่งแวดล้อมที่มีซัลเฟตมาก รอยร้าวจากสาเหตุนี้มักพบว่าเป็นการแตกแบบลายงา เช่น รอยร้าวจากน้ำระเหยจากปูนฉาบหรือมีสูญเสียน้ำเร็วเกินไป จากการที่ อิฐก่อดูดซับน้ำหรืออาจเกิดจากการบ่มคอนกรีตที่ไม่ดีพอ หรือ อุณหภูมิที่สูงเกินไป รอย

ร้าวที่เกิดขึ้นจะมีลักษณะ แตกเป็นลายงา

Hairline Crack

2. รอยร้าวชนิดแตกร้าวถึงชั้นเหล็กเสริม รอยร้าวแบบนี้จะส่งผลให้เหล็กเริมเป็นสนิม ซึ่งอาจเกิดจากการที่คอนกรีตหุ้มเหล็กเสริมบางเกินไป หรือ อยู่ในสภาวะที่มีคลอไรด์สูง เช่น ในแทงค์น้ำประปา หรือ อยู่ในสภาวะเปียกสลับแห้งจนเกิดปฎิกิริยาอ๊อกซิเดชั่น 

เมื่อเหล็กเสริมในคอนกรีตเป็นสนิม จะเกิดการระเบิดจนดันคอนกรีตในบริเวณนั้นๆ และกระเทาะหลุดร่อน จนเห็นเหล็กในที่สุด ซึ่งการสังเกตรอยร้าวลักษณะนี้ในระยะแรกๆจะเป็น รอยแตกตามยาวขนานไปกับเหล็กเสริมภายใน ซึ่งพบมากในบริเวณท้องพื้น มุมเสา และท้องคานที่มีความชื้นสะสมเป็นเวลานาน

เมื่อคอนกรีตกะเทาะหลุดออก (Spoiling) จะพบว่า เหล็กเสริมจะมีสีน้ำตาลเข้ม และหากปล่อยทิ้งไว้สนิมจะลามจนถึงแกนกลางของเหล็กเสริมได้ และหากสนิมรุกลามจนถึงแกนกลางของเหล็กแล้ว เราไม่ควรซ่อมแซมโดยการเทคอนกรีตทับลงไปทันที เพราะที่สุดคอนกรีตก็จะหลุดร่อนออกมาดังเดิม แต่ควรหยุดการเป็นสนิมของเหล็กเสริมก่อนและจึงเทคอนกรีตเป็นลำดับต่อไป 

Spolling Concrete

หากพบปัญหาคอนกรีตแตกหลุดร่นในลักษณะนี้ ควรสกัดคอนกรีตที่เปื่อยยุ่ยออกจนกว่าจะถึงเนื้อคอนกรีตที่แข็งแรงและหยุดการเกิดสนิมของเหล็กเสริมก่อน โดยการ ขัดสนิมเก่าออกและทาน้ำยากันสนิม เปลี่ยนเหล็กเสริมในบริเวณที่มีเนื้อเหล็กเสริมน้อยกว่า 30% หรือการติดก้อน Zinc R node เพื่อถ่ายประจุไฟฟ้าในเหล็กเพื่อให้เหล็กที่เสริมใหม่ไม่เกิดสนิมในอนาคต

ลักษณะของรอยร้าวเนื่องจากโครงสร้างรับน้ำหนักบรรทุกเกินกำลัง 
รอยร้าวลักษณะนี้ เกิดจากการที่พื้น คาน เสา มีการรับน้ำหนักมากเกินไป อาจเกิดการผิดพลาดจากการออกแบบที่ไม่ตรงตามวัตถุประสงค์ การเลือกใช้วัสดุที่ไม่เหมาะสม หรือ การเปลี่ยนแปลงการใช้งานของโครงสร้างอาคาร ซึ่งอาจส่งผลต่อน้ำหนักที่กระทำในพื้นที่นั้นๆ ซึ่งกรณีนี้ หากทราบล่วงหน้าว่าจะมีการใช้งานเกินน้ำหนักที่ทำไว้ ควรเสริมกำลังโครงสร้างอาคารด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) หรือ เหล็ก เพื่อป้องกันการเกิดปัญหารอยร้าวจากการรับน้ไหนักกเกินกำลังในอนาคต วิธีสังเกตรอยร้าวจากการรับน้ำหนักเกินกำลังคาน : หากคานมีการรับน้ำหนักมากเกินไปและไม่สมดุลกับขนาดของคาน ส่วนใหญ่จะเกิดรอยร้าวในที่  2 ตำแหน่งด้วยกัน 

1. ช่วงกลางคาน : รอยร้าวจะเกิดขึ้นบริเวณใต้ท้องคานเป็นรูปตัวยู (U) ช่วงกึ่งกลางของความยาวคาน
2. ช่วงปลายคาน : รอยร้าวจะเกิดขึ้นที่ด้านบนและร้าวลงมาด้านล่าง ซึ่งเป็นได้ทั้งแนวดิ่วและแนวเฉียง
ส่วนมากแล้วรอยร้าวที่กลางคานจะเกิดก่อนรอยร้าวบริเวณกลางคาน เนื่องจากเกิดจากการที่คานมีการรับน้ำหนักมากเกินไป กดทับจนแอ่นตัวและร้าวในที่สุด

ผนัง : โดยส่วนใหญ่พบว่า หากโครงสร้างหลักไม่สามารถรับน้ำหนักได้ ผนังที่ติดอยู่กับคานที่แอ่นตัวจะมีการแตกร้าวตามมาจากการถูกกดทับ ดังนั้นหากพบว่าผนังมีรอยร้าว ให้สังเกตุการแอ่นตัวของคานเป็นสำคัญ

เสา : เมื่อเสารับน้ำหนักมากเกินไปจะเกิดการโก่ง คอนกรีตช่วงกลางเสาจะระเบิดออกและเหล็กเสริมในคอนกรีตก็จะหักงอ ซึ่งลักษณะของการแตกร้าวมีได้หลายแบบ ขึ้นอยู่กับสาเหตุที่เกิดขึ้น เช่น แตกเป็นปล้องๆ หรือ คอนกรีตแกนกลางเสาแตกออกและเหล็กเส้นงอเป็นรูปตัววี (V) เป็นต้น

พื้น : สำหรับรอยร้าวที่เกิดขึ้นที่พื้น จะขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นเป็นสำคัญ เช่น 
1. พื้่นคอนกรีตหล่อในที่ชนิดเสริมเหล็กทางเดียว (One-way Slab) จะเกิดรอยร้าวที่กลางท้องพื้นเป็นเส้นตั้งฉากกับแนวเหล็กเสริม 
2. พื้นคอนกรีตหล่อในที่ชนิดเสริมเหล็กสองทาง (Two-way Slab) จะเกิดรอยร้าวที่ท้องพื้นช่วงกลาง รอยแตกจะมีลักษณะเป็นแนวเฉียงจากบริเวณกึ่งกลางของพื้นและลามไปถึงมุมเสา
3. พื้นสำเร็จรูป (Plank) : ลักษณะรอยร้าวที่เป็นอันตราย จะเป็นแบบรอยร้าวตามแนวขวางแผ่น ซึ่งหากพบในระหว่างการก่อสร้าง แนะนำว่าควรรื้อทิ้งและเปลี่ยนแผ่นใหม่
4. พื้น Post-Tension (พื้นลวดอัด) : เป็นระบบพื้นคอนกรีตอัดแรง โดยทั่วไปจะมีการออกแบบและคำนวณเพื่อป้องกันรอยร้าว รอยร้าวที่พบบ่อยและจำเป็นต้องเสริมกำลังโครงสร้างในพื้นประเภท คือ การเจาะพื้น (Coring) และตัดเส้นลวดที่อยู่ภายในคอนกรีต ซึ่งกระทบต่อโครงสร้างอาคาร

แนวทางการแก้ปัญหารอยร้าวของอาคาร
1.รอยร้าวจากวัสดุเสื่อมสภาพ  
สำหรับรอยร้าวที่เกิดขึ้นหากไม่กระทบกับกำลังโครงสร้างอาคาร อาจทำเพียงกระเทาะคอนกรีตที่เสียหายออกและฉาบคอนกรีตกลับเข้าไปใหม่เพื่อให้ผิวคอนกรีตมีความสวยงาม โดยใช้น้ำยาประสานคอนกรีตเป็นตัวเชื่อมระหว่างคอนกรีตเก่าและคอนกรีตใหม่  

แต่สำหรับรอยร้าวที่มีผลกระทบกับโครงสร้างอาคาร หลังจากกระเทาะคอนกรีตที่แตกเสียหายออกเรียบร้อยแล้ว ต้องทำการสำรวจเหล็กเสริมคอนกรีตว่ามีความเสื่อมสภาพมากน้อยอย่างไร หากมีเนื้อเหล็กน้อยกว่า 30% ควรทำการเปลี่ยนเหล็กเสริมและทดแทนเหล็กเสริมบริเวณนั้นๆใหม่ เพื่อคงสภาพความแข็งแรงของโครงสร้างอาคารไว้ หรือเสริมกำลังโครงสร้างอาคารด้วย Carbon Fiber Reinforce Polymer (CFRP)

2. รอยร้าวจากการที่โครงสร้างรับน้ำหนักเกินกำลัง 
รอยร้าวลักษณะนี้ต้องมีการเสริมโครงสร้างให้มีความแข็งแรงเพียงพอ โดยเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมกับการใช้งานอาคาร เช่น CFRP, Beam Steel etc. โดยต้องให้ผู้เชี่ยวชาญเป็นผู้ออกแบบและติดตั้งวัสดุในการเสริมกำลังอาคารนี้ 

คุณสมบัติหลักของ Carbon Fiber Reinforce Polymer (CFRP) มีดังนี้คือ
1. การเสริมกำลัง ด้วย CFRP มีน้ำหนักเบา มากกว่าเหล็กมาก
2. CFRP มีค่า Tensile Strength ถึง 35,000 - 58,000 kgf/cm2
3.CFRP  ติดตั้งง่าย ไม่ต้องใช้เครน ยก 
4. CFRP ประหยัดเวลา ในการติดตั้งมากกว่า งานติดตั้ง ด้วยเหล็ก มาก
5.CFRP  มีความบางมาก ไม่ทำให้เสียพื้นที่ใช้สอยของอาคาร

ซึ่งผู้ออกแบบจะเป็นผู้เลือกใช้ชนิด ของคาร์บอนไฟเบอร์ ว่าเป็นแบบ Sheet Carbon Fiber และ/หรือ แบบ Strip Carbon Fiber เพื่อนำมาใช้ในการเสริมกำลังโครงสร้างอย่างเหมาะสม 

เทคนิคการออกแบบงานเสริมกำลังด้วยวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ (Smart Fiber Sheet UT70-30, SmartFiber Strip)  ดังนี้คือ

1.วิเคราะห์และตรวจสอบความสามารถในการรับน้ำหนักของพื้นอัดแรง ทั้งน้ำหนักบรรทุกจร (Live Load) และ น้ำหนักบรรทุกคงที่ (Dead Load) โดยอ้างอิงมาตราฐาน ACI318 ก่อนการเสริมกำลังด้วย CFRP โดยละเอียด
2.วิเคราะห์หาสาเหตุและความเสี่ยงในการออกแบบเพื่อเสริมกำลังด้วย CFRPและวัตถุประสงค์ในการเสริมกำลัง
3.สร้างแบบจำลอง FEM (Finite Element Model) 
4.วิเคราะห์แรงภายใน แรงเฉือนและโมเมนต์ อ้างอิงมาตราฐาน ACI 440.2R-08
5.ดำเนินการออกแบบ CFRP ตามมาตรฐาน ACI 440.2R-08 หลังจากทำการออกแบบเรียบร้อยแล้ว จึงดำเนินการติดตั้งและซ่อมแซมตามแนวทางเสริมกำลังที่ออกแบบไว้ โดยผู้เชี่ยวชาญที่มีความชำนาญและมีประสบการณ์ในเรื่องการเสริมกำลังโครงสร้างด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ต่อไป

ขั้นตอนการติดตั้ง CFRP แบบ Sheet และ Strip
ขั้นตอนที่ 1: หลังจากที่ขัดเตรียมผิวให้มีความเรียบและลบมุมที่เป็นเหลี่ยม ให้มีความโค้งมนเรียบร้อยแล้ว ให้ทาสาร Epoxy Resin เคลือบลงบนคอนกรีตในบริเวณที่จะติดตั้งให้สม่ำเสมอ และมีความหนืดของสารเพียงพอที่จะแทรกซึมเข้าไปจนทั่วแผ่น CFRP ได้ 
ขั้นตอนที่ 2 : ตัดแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) ไว้ล่วงหน้าก่อน ตามความยาวที่ผู้ออกแบบได้กำหนดไว้
ขั้นตอนที่ 3 : ทำการกดแผ่น CFRP ลงบนบริเวณที่ได้ทา Epoxy Resin ไว้โดยใช้ความนุ่มนวลและระมัดระวังในการติดตั้ง 
ขั้นตอนที่ 4 : ทำการรีดฟองอากาศที่ขังอยู่ระหว่างคอนกรีดและแผ่น CFRP ในแนบสนิทกับคอนกรีต โดยการรีดต้องทำขนานกับทิศทางของเส้นใยของคาร์บอนไฟเบอร์ และยังคงมี  Epoxy Resin เคลือบแผ่น CFRP อยู่  และไม่ควรรีดฟองอากาศในทิศทางตั้งฉากกับแผ่น CFRP เพราะอาจทำให้เส้นใยหักได้   

หากออกแบบให้มีการติดตั้งแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์หลายชั้น ปริมาณของ Epoxy Resin จะมากกว่าการติดตั้งแบบชั้นเดียวประมาณ 15-20% เนื่องจาก Epoxy Resin ต้องเป็นทั้งทับหน้าของแผ่น CFRP ชั้นก่อนหน้า และเป็นชั้นรองพื้นของชั้นถัดไป ดังนั้นแล้ว ควรทิ้งระยะในการติดตั้งแต่ละชั้นประมาณ 1 วัน เพื่อให้มีการบ่ม (Cure) ที่สมบูรณ์เสียก่อน 

สำหรับการติดตั้งในพื้นที่ขนาดใหญ่  อาจต้องมีการทาบต่อแผ่น CFRP เพื่อให้เป็นไปตามที่แบบกำหนด ควรมีการทาบแผ่นไม่น้อยกว่า 150มิลลิเมตร และการต่อทาบในแนวยาวของ CFRP ควรทำให้เสร็จภายในวันเดียว แต่ถ้าเป็นการต่อทาบในแนวขวางสามารถใช้เวลาหลายวันได้ 

ในการติดตั้ง หากต้องการป้องกันไม่ให้เส้นใยของ CFRP Sheet หลุดร่อนหรือด้านปลายของ CFRP Strip แนบสนิทกับผิวคอนกรีต อาจเสริมด้วยการติดตั้ง CFRP Sheet ในลักษณะตัวยู (U Wrap) เพื่อทำให้แผ่น  CFRP Strip และ CFRP Sheet สามารถยึดติดได้ดีและรับน้ำหนักได้เต็มที่ตามที่ได้ออกแบบไว้

บริษัท สมาร์ท แอนด์ ไบร์ท เป็นผู้เชี่ยวชาญทางด้านงานซ่อมรอยร้าวคอนกรีตเสริมเหล็ก เสริมกำลังโครงสร้างอาคาร งานกันซึมดาดฟ้า งานเคลือบพื้นผิวคอนกรีต มาแล้วกว่า 22 ปี ด้วยทีมนักออกแบบชั้นนำของประเทศ และทีมผู้ติดตั้งที่เชี่ยวชาญ ได้มาตราฐานและผ่านการอบรมเพื่อให้ความรู้ที่ทันสมัยอยู่เสมอ จึงมั่นใจได้ว่า ทุก ๆ ปัญหาของงานซ่อมโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก สามารถจบได้ที่ บริษัท สมาร์ท แอนด์ ไบร์ท

ติดต่อเรา บริษัท สมาร์ท แอนด์ ไบรท์ จำกัด รับทํากันซึมดาดฟ้า ซ่อมรอยร้าวคอนกรีต
Facebook : smartandbright
Phone : 02-736-9555
Line : sabhotline

Concrete Repair​ing​

SMART & BRIGHT | บริการรับทำพื้นโรงงานอุตสาหกรรม ซ่อมโครงสร้างอาคาร เสริมกำลังโครงสร้าง CFRP​​
บริษัท สมาร์ท แอนด์ ไบรท์ จำกัด
789 ซอยลาดพร้าว 107 แยก 33
ถนนลาดพร้าว แขวงคลองจั่น เขตบางกะปิ
กรุงเทพมหานคร 10240
SMART AND BRIGHT CO., LTD.
​789 SOI LADPRAO 107 YAEK 33,
LADPRAO ROAD, KHLONGCHAN, BANGKAPI, BANGKOK 10240 THAILAND
ติดต่อเรา
Tel : 02-736-9555
Hotline : 088-791-4494
ID line : sabhotline
Fax : 02-736-9648
EMAIL : [email protected]
แคทตาล็อค
Innovative Coating Products
The Specialist In Repairing
Strengthening And Coating
All rights reserved @2023 Smart & Bright Co., Ltd.