คอนกรีต (concrete)
คอนกรีตอาจจะเป็นวัสดุใช้ทำโครงสร้างที่นิยมที่สุดในไทย แม้ว่าปัจจุบันการใช้เหล็กจะมากขึ้นก็ตาม รูปแบบของโครงสร้างของอาคารมีความเปลี่ยนแปลงอย่างมากหลังจากวัสดุชนิดนี้เข้ามามีบทบาทแทนไม้ ในอาคารทั่วไป คอนกรีตทำให้เกิดรูปร่างได้มากมายจนทำให้สถาปนิกในยุคหนึ่งคิดว่า วัสดุแห่งโครงสร้างเป็นตัวบ่งชี้ถึงความไม่จำกัดในรูปทรงอาคาร สถาปัตยกรรมสามารถออกแบบให้เป็นอย่างไรก็ได้ ตราบใดที่หาวิธีการขึ้นรูปหรือวางไม้แบบได้ คอนกรีตถูกพัฒนามาใช้กับโครงสร้างอย่างจริงจังเมื่อมีการเสริมเหล็กหรือวัสดุอื่น ทำให้คุณสมบัติในการรับแรงดึงดีขึ้น การคิดค้นกระบวนการก่อสร้างแบบสำเร็จรูปเป็นอีกความได้เปรียบหนึ่งของคอนกรีต สามารถที่จะหล่อสำเร็จจากโรงงานและนำมาติดตั้งในทีก่อสร้างได้
คุณลักษณะของโครงสร้างคอนกรีตสามารถอธิบายได้ดังนี้
คอนกรีตสามารถรับแรงอัดได้เป็นอย่างดี ในราคาต่อหน่วยที่ต่ำ ดังนั้นจึงเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับโครงสร้างที่รับแรงทางแนวตั้ง อย่างเช่น ผนังและเสา ยกเว้น Pre-stressed Concrete แล้ว คอนกรีตไม่เหมาะสำหรับช่วงพาดยาวๆ เท่าไม้และเหล็ก เพราะมีน้ำหนักของโครงสร้างเองมาก ทำให้สัดส่วนของการรับแรงดึงต่อน้ำหนักไม่ดี
ในอาคารทั่วไป คอนกรีตสามารถเป็นฉนวนกันเสียงที่ดี นอกจากนี้คอนกรีตเป็นวัสดุที่ทนไฟ ดังนั้นจึงเหมาะในการใช้เป็นผนังหรือพื้นกันไฟให้โครงสร้างอาคารในส่วนที่ต้องการ
ในคอนกรีตที่ไม่ได้เสริมเหล็ก จะมีความสามรถในการรับแรงดึงต่ำมาก ไม่สามารถทนทานต่อแรงเฉือนได้ รวมทั้งทำให้เกิดรอยร้าวได้ คุณสมบัติอีกข้อหนึ่งของคอนกรีตที่อาจจะมองข้ามคือ การหดตัว คอนกรีตจะมีการหดตัวสูง อันเนื่องมาจากการแห้งตัวของคอนกรีต ทำให้น้ำภายในระเหยออกไป อัตราการหดตัวนี้จะสูงมากในช่วงแรกและจะน้อยลงจนอยู่ตัวตามเวลา ในขณะที่อัตราการขยายตัวต่ำมาก
ในกระบวนการก่อสร้าง โครงสร้างคอนกรีตสิ้นเปลืองไปกับแบบหล่อเกือบจะ 50% การใช้แบบหล่อเดิมหรือใช้วัสดุที่มีราคาต่ำจะช่วยลดต้นทุนในการก่อสร้าง การที่โครงสร้างคอนกรีตจะมีอายุการใช้งานคงทนถาวร ในกระบวนการก่อสร้างควรจะอยู่ในสภาวะที่เหมาะสมด้วย เพื่อให้คอนกรีตมีการเซตตัวที่ดี อุณหภูมิควรอยู่ระหว่าง 20 – 40 องศาเซลเซียส ในขณะที่ความชื้นเป็นผลดีสำหรับการเซตตัว
การก่อสร้างคอนกรีตไม่ควรทำในภาวะอากาศที่หนาวจัดเพราะ น้ำที่แข็งตัวจะเป็นผลเสียต่อการยึดตัวของคอนกรีต กล่าวคือ อุณหภูมิอากาศไม่ควรต่ำกว่า 5 องศาเซลเซียส ในขณะเทคอนกรีต นอกจากนี้การหล่อคอนกรีตควรจะคำนึงถึงระยะเวลาในการเซตตัวด้วย หากเซตตัวเร็วเกินไปจะทำให้เกิดรอยร้าวได้
การถอดแบบเป็นขั้นตอนที่ยุ่งยากอย่างหนึ่งสำหรับโครงสร้างคอนกรีต คอนกรีตควรจะต้องทิ้งไว้จนกระทั่งเกิดการเซตตัวดีพอที่จะรับน้ำหนักได้จึงถอดแบบได้ แม้ว่าจะถอดแบบออกแล้วบางกรณีอาจจะยังต้องใช้ค้ำยัน ช่วยรับโครงสร้างไประยะหนึ่งก่อน จนกระทั่งคอนกรีตเซตตัวรับแรงได้เต็มที่จึงถอดค้ำยันออก ในกรณีที่ผู้รับเหมาใช้ไม้แบบสำหรับการหล่อ การถอดแบบจะต้องทำให้เร็วเพื่อจะทำให้สามารถเอาไม้ไปใช้ต่อได้และการเสียรูปของแบบน้อยที่สุด การจัดการเคลื่อนแบบหล่อจึงเป็นกระบวนการที่ยุ่งยากพอสมควร
โดยทั่วไปภายใต้อุณหภูมิอากาศประมาณ 16 องศาเซลเซียส แบบหล่อสามารถถอดออกได้
ตามระยะเวลาดังนี้
โครงสร้างทางตั้ง เสา ผนังและคานขนาดใหญ่ 9 ชั่วโมง
พื้น (ทิ้งค้ำยันไว้) 4 วัน
คาน (ทิ้งค้ำยันไว้) 8 วัน
ค้ำยันพื้น 11 วัน
ค้ำยันคาน 15 วัน
คุณภาพของโครงสร้างคอนกรีตส่วนหนึ่งอยู่ความรู้ในการก่อสร้าง ฝีมือช่าง และการจัดการของผู้รับเหมา
โดยพื้นฐานแล้วคอนกรีตเป็นวัสดุที่ทนทาน แต่ไม่ใช่ว่าจะไม่ต้องการบำรุงรักษาเลยทีเดียว ปกติคอนกรีตเป็นวัสดุห่อหุ้มเหล็กภายในของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก เพื่อป้องกันเหล็กขึ้นสนิม เหล็กควรจะฝังอยู่ลึกอย่างน้อย 1 นิ้วขึ้นไป การทาสีอาจจะช่วยป้องกันการซึมผ่านของน้ำ ทำให้คอนกรีตภายในมีความแห้ง สามารถยืดอายุของโครงสร้างได้ สิ่งที่อันตรายที่สุดคือ รอยร้าวเพราะจะทำให้เกิดการรั่วซึม รวมทั้งทำให้เหล็กภายในเป็นสนิมได้ รอยร้าวสามารถเกิดได้จากอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง ทำให้เกิดการหดและขยายตัว และดังที่กล่าวมาข้างต้นว่า คอนกรีตมีความสามารถในการรับแรงดึงน้อยมาก ทำให้เกิดรอยร้าวจากการหดขยายตัวได้ง่ายกว่าวัสดุอื่น ในการก่อสร้างจึงควรจะคำนึงถึงประเด็น
นี้ไว้ด้วย
การเชื่อมต่อระหว่างคอนกรีตที่แห้งแล้วกับคอนกรีตใหม่เป็นไปได้ยากมาก จะต้องทำให้ความขรุขระบนพื้นผิวคอนกรีตแห้งก่อนเพื่อให้มีที่ยึดเกาะสำหรับคอนกรีตใหม่มากขึ้น แต่หากเป็นไปได้ ควรจะหลีกเลี่ยงเพราะจะเกิดการกะเทาะได้โดยง่าย ในปัจจุบันมีซีเมนต์ชนิดพิเศษหลายประเภทที่สามารถนำมาใช้ในการซ่อมแซมเชื่อมติดกับคอนกรีตเดิมได้ ซึ่งอาจจะผสม Polymer Resin เทียมหรืออื่นๆ
ปัจจุบันคอนกรีตมีการพัฒนาไปมากมาย มีน้ำหนักน้อยลง มีการรับแรงดึงได้ดีขึ้น และได้รับความนิยมมากขึ้น ทั่วทุกภูมิภาคของโลก หลังจากพิสูจน์แล้ว่าการก่อสร้างด้วยคอนกรีตไม่ใช่กระบวนที่ช้าอย่างเดิม
สมัครสมาชิก:
ส่งความคิดเห็น (Atom)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น