การประยุกต์ใช้ผ้าใยคาร์บอนในงานเสริมความแข็งแรงและฟื้นฟูโครงสร้างอาคาร

หลักปฏิบัติทางวิศวกรรมที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีการเสริมความแข็งแรงด้วยโพลิเมอร์เสริมใยคาร์บอน (CFRP) ซึ่งมี ประสิทธิภาพสูงในการก่อสร้าง และ ประโยชน์เชิงบูรณาการอย่างเด่นชัด , ได้กลายเป็นทางเลือกสำคัญสำหรับงานเสริมความแข็งแรงและฟื้นฟูโครงสร้างอาคาร เทคนิคนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้กับงานเสริมและซ่อมแซมองค์ประกอบโครงสร้างต่างๆ ได้แก่ คาน พื้น โครงเสา หลังคาแบบจั่ว ทางลอด และโครงสร้างคอนกรีตอื่นๆ

คุณสมบัติของวัสดุแกน
ผ้าใยคาร์บอน เป็นวัสดุคอมโพสิตประสิทธิภาพสูง ซึ่งมีคุณสมบัติที่โดดเด่นดังต่อไปนี้:

1. ความแข็งแรงสูงมาก: ความแข็งแรงแรงดึงสามารถสูงกว่าแผ่นเหล็กกล้าคาร์บอนถึง 10 เท่า

2. น้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง: น้ำหนักต่อหน่วยต่ำ เกือบไม่เพิ่มน้ำหนักเพิ่มต่อโครงสร้างเลย

3. ความทนทานยอดเยี่ยม: ทนทานต่อการกัดกร่อนและทนต่อการเหนื่อยล้าได้ดี มีสมบัติใช้งานได้ดีภายใต้อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง (เย็น/ร้อน) มีความเสถียร สามารถยืดอายุการใช้งานของโครงสร้างที่ได้รับการเสริมกำลังได้อย่างมีประสิทธิภาพ

4. การปรับตัวในการก่อสร้างได้ดี: เนื้อผ้ามีความยืดหยุ่น ตัดและติดตั้งง่ายในพื้นที่จริง สามารถใช้งานกับพื้นผิวโค้งซับซ้อนได้

ข้อได้เปรียบทางเทคนิคหลัก

1. การก่อสร้างสะดวกและมีประสิทธิภาพ: ขั้นตอนการดำเนินการค่อนข้างง่าย ไม่ต้องใช้เครื่องจักรขนาดใหญ่หรืออุปกรณ์ติดตั้งถาวร โดยส่วนใหญ่พึ่งพาการทำงานด้วยคนเป็นหลัก ความเร็วในการก่อสร้างสูง และรบกวนพื้นที่ก่อสร้างน้อย

2. ควบคุมคุณภาพได้ง่าย: วัสดุมีความนุ่มและยึดติดได้ง่าย ช่วยให้ยึดแน่นกับพื้นผิวฐานได้ดี และมีคุณภาพในการก่อสร้างที่เชื่อถือได้

3. ประสิทธิภาพการกันน้ำที่ดี: ระบบกาวอีพ็อกซีเรซินที่ใช้มีความสามารถในการซึมซับได้ดี สามารถปิดรอยร้าวไมโครในพื้นผิวฐานคอนกรีตได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเพิ่มประสิทธิภาพในการกันน้ำ

4. ความต้านทานการกัดกร่อนอย่างยอดเยี่ยม: ทั้งไฟเบอร์คาร์บอนเองและระบบอีพ็อกซีเรซินมีความต้านทานการกัดกร่อนจากสารเคมีได้ดีเยี่ยม เหมาะสำหรับใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ขั้นตอนการก่อสร้างที่เป็นมาตรฐาน

1. การถ่ายน้ำหนัก: หากเป็นไปได้ ควรปลดหรือลดน้ำหนักที่ชิ้นส่วนที่ต้องการเสริมความแข็งแรงออกก่อนทำการเสริมความแข็งแรง

2. การวางผังและการทำเครื่องหมาย: กำหนดตำแหน่งในการติดไฟเบอร์คาร์บอนหรือแผ่นเหล็กอย่างแม่นยำ (เช่น ด้านล่างของคาน ด้านข้างคาน กำแพงต้านแรงเฉือน) ตามข้อกำหนดในการออกแบบในบริเวณที่ต้องการเสริมความแข็งแรง

3. การเตรียมพื้นผิวฐาน:

   • ขูดปูนปลาสเตอร์/ชั้นปูนก่อให้หลุดออก: ลอกชั้นปูนผิวออกภายในพื้นที่ที่กำหนดไว้จนถึงชั้นคอนกรีตโครงสร้างที่มีสภาพสมบูรณ์

   • การเจียรและปรับระดับ: ใช้เครื่องเจียร์มุมที่ติดตั้งจานขัดทำการเจียรพื้นผิวชั้นคอนกรีตฐาน เพื่อขจัดคราบลาแต็งส์ (laitance) และอนุภาคที่หลวมออก และเพื่อให้ได้พื้นผิวเรียบเสมอกัน

   • การทำความสะอาดและกำจัดฝุ่น: กำจัดฝุ่นที่เกิดจากการเจียรอย่างละเอียด (แนะนำให้ใช้อากาศอัดแรงหรือเครื่องดูดฝุ่นอุตสาหกรรม) เพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวฐานสะอาดและแห้งสนิท

4. การทาไพรเมอร์ (Applying Primer): ทาสารไพรเมอร์อีพ็อกซี่ความหนืดต่ำเป็นชั้นบางๆ ให้ทั่วพื้นผิวฐานที่เตรียมไว้ เพื่อให้ซึมผ่านเข้าไปในรูพรุนของคอนกรีตได้อย่างเต็มที่

5. ปรับระดับพื้นผิวฐาน: อุดรอยบุ๋ม รูโหว่ และบริเวณที่ไม่เรียบบนพื้นผิวฐานโดยใช้อีพ็อกซี่โมร์ตาร์ (หรือเนื้อปูนซ่อมแซม) เพื่อให้ได้พื้นผิวสำหรับยึดติดที่เรียบเสมอกัน

6. การยึดผ้าใยคาร์บอนไฟเบอร์:

   • ทาอีพ็อกซีซึม/เรซินให้ทั่วถึงบนพื้นผิวฐานที่ปรับระดับและบ่มจนแห้งแล้ว

   • วางผ้าใยคาร์บอนไฟเบอร์ที่ตัดเตรียมไว้ลงบนชั้นเรซินอย่างเรียบเนียน กดกลิ้งให้แน่น ตามทิศทางของเส้นใย เพื่อไล่อากาศออก และให้เรซินซึมเข้าสู่เส้นใยจนเปียกชุ่มและสัมผัสกันอย่างเต็มที่

   • ทำซ้ำขั้นตอนนี้สำหรับหลายชั้นหากต้องการ