สะพานคอนกรีตเสริมเหล็กเปลือย

การกัดกร่อนของเหล็กเส้นในสะพานจอร์เจียนทำให้สะพานคอนกรีตได้รับความเสียหายในระดับต่างๆ ส่งผลต่อการใช้งานตามปกติ และลดประสิทธิภาพและอายุการใช้งานลง

การกัดกร่อนของเหล็กคืออะไร

การกัดกร่อนของเหล็กเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่ออายุการใช้งานและความปลอดภัยของโครงสร้างสะพาน การกัดกร่อนของเหล็กเส้นหมายถึงการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าในเหล็กเส้น ฟิล์มออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิวของเหล็กเส้นสามารถป้องกันการกัดกร่อนได้ การทำลายฟิล์มออกไซด์นำไปสู่การเกิดการกัดกร่อนโดยตรง การกัดกร่อนของเหล็กมี 2 ประเภท ประเภทหนึ่งเกิดจากชั้นป้องกันบางๆ หรือเหล็กเสริมที่โผล่ออกมา อีกประเภทหนึ่งคือการกัดกร่อนของเหล็กเส้นที่เกิดจากรอยแตกร้าวของคอนกรีต นั่นคือ รอยแตกร้าวก่อนแล้วจึงเกิดสนิม การขยายตัวของปริมาตรที่เกิดจากการกัดกร่อนของเหล็กเส้นทำให้คอนกรีตแตกร้าวหรือคอนกรีตที่ผิวหลุดออกมาเป็นบล็อก ซึ่งเกิดสนิมก่อนแล้วจึงเกิดรอยแตกร้าว โดยทั่วไปแล้ว แทบจะไม่มีสถานการณ์ที่โครงสร้างหลักเกิดสนิมก่อนจะแตกร้าว แต่โครงสร้างเสริม เช่น ผนังป้องกันการชนกันนั้นค่อนข้างเกิดขึ้นบ่อย การสำรวจแสดงให้เห็นว่าผนังป้องกันการชนกันบางส่วนแทบไม่มีชั้นป้องกันบนตาข่ายเหล็กด้านใน และเหล็กเส้นก็กัดกร่อนอย่างรุนแรงภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมในชั้นบรรยากาศ เนื่องมาจากการกัดกร่อนของเหล็กเส้น ทำให้พื้นผิวคอนกรีตแตกร้าวหรือหลุดออกเป็นก้อน การแตกร้าวหรือหลุดร่วงของคอนกรีตทำให้เหล็กเส้นที่อยู่ใต้ชั้นป้องกันคอนกรีตเดิมสัมผัสกับอากาศ ซึ่งเป็นวงจรอุบาทว์ หากไม่ดำเนินการบำรุงรักษาและซ่อมแซม ก็ไม่สามารถละเลยอันตรายของโรคนี้ต่อสะพานได้ หากชั้นป้องกันบางเกินไปหรือเหล็กเสริมถูกเปิดเผย ปัญหาจะไม่ปรากฏให้เห็นเด่นชัดมากนักในอีกไม่กี่ปีหลังจากสร้างสะพานเสร็จ และถูกละเลยจนกระทั่งการกระทำในบรรยากาศในระยะยาวทำให้เหล็กเสริมเกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรงก่อนที่จะใส่ใจ จากนั้นจึงใช้กำลังคนและทรัพยากรวัสดุในการบำรุงรักษา จากนี้ จะเห็นได้ว่าการกัดกร่อนของเหล็กเส้นก่อให้เกิดภัยคุกคามร้ายแรงต่อโครงสร้างสะพาน และอาจถือเป็นการบาดเจ็บถึงชีวิตได้

วิธีแก้ปัญหา: วิธีการเสริมแรงด้วยเครื่องอัดฉีดโรตารีแรงดันสูง + วิธีการเสริมแรงด้วยแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์

วิธีการเสริมแรงด้วยเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงแบบโรตารีเจ็ท

การอัดฉีดด้วยแรงดันสูงแบบโรตารีเจ็ทหมายถึงการใช้แท่นขุดเจาะเพื่อเจาะท่ออัดฉีดด้วยหัวฉีดไปยังตำแหน่งที่กำหนดไว้ในชั้นดิน หมุนและยกท่อด้วยความเร็วที่กำหนด ในเวลาเดียวกัน สารละลายหรือน้ำจะถูกขับออกจากหัวฉีดในรูปแบบของการไหลที่มีแรงดันสูง ซึ่งกระทบและทำลายดิน การไหลที่มีแรงดันสูงจะตัดและบดชั้นดิน ทำให้ดินกระจัดกระจายเป็นเม็ด ส่วนหนึ่งจะถูกพาออกจากหลุมเจาะโดยสารละลายและน้ำ ในขณะที่อีกส่วนหนึ่งจะผสมกับสารละลาย เมื่อสารละลายแข็งตัว สารละลายจะก่อตัวเป็นเนื้อเดียวกันที่มีความแข็งแรงและกันน้ำได้ในระดับหนึ่ง ซึ่งเป็นวิธีการเสริมแรงสำหรับฐานราก วิธีการเสริมแรงด้วยโรตารีเจ็ทมีการใช้งานที่หลากหลาย ให้ผลลัพธ์ที่ดี ต้นทุนต่ำ ผลการเสริมแรงที่ชัดเจน และโครงสร้างที่สะดวก

วิธีการเสริมแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์

เทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอนหมายถึงการใช้กาวประสิทธิภาพสูงในการยึดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์กับพื้นผิวของโครงสร้างอาคาร เมื่อภาระโครงสร้างเพิ่มขึ้น ทั้งสองอย่างจะทำงานร่วมกันเพื่อปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักของส่วนประกอบ จึงบรรลุวัตถุประสงค์ในการเสริมแรงและการเสริมแรง ลักษณะทางกลของวัสดุคอมโพสิตเส้นใยคือตัวแปรความเค้น-ความเครียดนั้นยืดหยุ่นเป็นเส้นตรงอย่างสมบูรณ์ และไม่มีจุดยืดหยุ่นหรือโซนพลาสติก เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลที่ยอดเยี่ยม เช่น ความแข็งแรงสูง น้ำหนักเบา ทนต่อการกัดกร่อน และทนต่อความเมื่อยล้า รวมถึงข้อดี เช่น ความเร็วในการก่อสร้างที่รวดเร็ว ระยะเวลาก่อสร้างสั้น และรับประกันคุณภาพการยึดติดได้ง่าย คาร์บอนไฟเบอร์จึงเป็นวัสดุที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเสริมความแข็งแรงให้กับสะพานเก่า

สรุป: สะพานทุกแห่งตั้งแต่เริ่มก่อสร้างจนถึงเปิดใช้งาน ล้วนมีความเสี่ยงต่อการเกิดโรคในระดับหนึ่ง หากไม่ได้รับการรักษา โรคจะรุนแรงมากขึ้นเรื่อยๆ จนอาจเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยของสะพานได้ จำเป็นต้องดูแลรักษาและรักษาโรคของสะพาน แต่ที่สำคัญกว่านั้น คือ การป้องกันการเกิดโรคจากการออกแบบและการก่อสร้าง รวมถึงลดต้นทุนการบำรุงรักษาในภายหลัง