อ่าน 15 นาที
คอนกรีตอัดแรง
คอนกรีตอัดแรง เป็น คอนกรีต ชนิดหนึ่งที่ใช้ในการก่อสร้าง โดยจะถูกอัดแรง ( บีบอัด ) อย่างมากในระหว่างการผลิต ในลักษณะที่เสริมความแข็งแรงเพื่อต้านทานแรงดึงที่จะเกิดขึ้นเมื่อใช้งาน [...
คอนกรีตอัดแรง

- คานที่ไม่ได้รับแรงดึงล่วงหน้าและไม่มีน้ำหนักบรรทุก
- คานที่ไม่ได้รับแรงอัดล่วงหน้าพร้อมน้ำหนักบรรทุก
- ก่อนที่คอนกรีตจะแข็งตัว เอ็นที่ฝังอยู่ในคอนกรีตจะถูกดึงให้ตึง
- หลังจากคอนกรีตแข็งตัวแล้ว เอ็นยึดกระดูกจะส่งแรงอัดไปยังคอนกรีต
- คานรับแรงดึงที่ไม่มีน้ำหนักบรรทุก
- คานอัดแรงรับน้ำหนัก
คอนกรีตอัดแรง เป็น คอนกรีตชนิดหนึ่งที่ใช้ในการก่อสร้าง โดยจะถูกอัดแรง ( บีบอัด ) อย่างมากในระหว่างการผลิต ในลักษณะที่เสริมความแข็งแรงเพื่อต้านทานแรงดึงที่จะเกิดขึ้นเมื่อใช้งาน[ 1 ] [ 2 ] : 3–5 [ 3 ]ได้รับการจดสิทธิบัตรโดยEugène Freyssinetในปี พ.ศ. 2461 [ 4 ]
แรงอัดนี้เกิดจากการดึงเอ็นที่มีความแข็งแรงสูงซึ่งอยู่ภายในหรือติดกับคอนกรีต และทำเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของคอนกรีตในการใช้งาน[ 5 ]เอ็นอาจประกอบด้วยลวดเส้น เดียว เส้นใยหลายเส้นหรือแท่งเกลียว ซึ่งส่วนใหญ่มักทำจากเหล็กกล้าแรงดึงสูงเส้นใยคาร์บอนหรือเส้นใยอะรามิด [ 1 ] : 52–59 สาระสำคัญของคอนกรีตอัดแรงคือ เมื่อมีการใช้แรงอัดเริ่มต้นแล้ว วัสดุที่ได้จะมีคุณสมบัติของคอนกรีตที่มีความแข็งแรงสูงเมื่ออยู่ภายใต้แรงอัด ใดๆ ในภายหลัง และมีคุณสมบัติเหมือนเหล็กกล้าที่มีความแข็งแรงสูงที่ยืดหยุ่นได้เมื่ออยู่ภายใต้แรงดึงซึ่งอาจส่งผลให้ความสามารถในการรับน้ำหนักหรือประสิทธิภาพการใช้งาน ของโครงสร้างดีขึ้น หรือทั้งสองอย่าง เมื่อเทียบกับคอนกรีตเสริมเหล็ก ทั่วไป ในหลายสถานการณ์[ 6 ] [ 2 ] : 6 ในชิ้นส่วนคอนกรีตอัดแรง แรงเค้นภายในจะถูกนำมาใช้ในลักษณะที่วางแผนไว้ เพื่อให้แรงเค้นที่เกิดจากภาระที่กำหนดถูกหักล้างในระดับที่ต้องการ
คอนกรีตอัดแรงใช้ในโครงสร้างอาคารและโยธาหลากหลายประเภท โดยประสิทธิภาพที่ดีขึ้นช่วยให้สามารถรองรับช่วงความยาว ที่มากขึ้น ลดความหนาของโครงสร้าง และประหยัดวัสดุเมื่อเทียบกับคอนกรีตเสริมเหล็กธรรมดา การใช้งานทั่วไป ได้แก่อาคารสูง แผ่น พื้นคอนกรีตที่อยู่อาศัยระบบฐานรากโครงสร้างสะพานและเขื่อนไซโลและแทงค์ทางเท้าอุตสาหกรรมและโครงสร้างกักเก็บนิวเคลียร์[ 7 ]
คอนกรีตอัดแรงซึ่งเริ่มใช้ครั้งแรกในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 [ 1 ] ได้พัฒนาไปไกลกว่า การอัดแรงก่อนการเทคอนกรีตโดยรวมถึงการอัดแรงภายหลังการเทคอนกรีต ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากเทคอนกรีตเสร็จแล้ว ระบบการอัดแรงอาจแบ่งได้เป็น 'แบบเส้นเดียว' ซึ่งแต่ละเส้นหรือลวดของเอ็นจะถูกดึงทีละเส้น หรือ 'แบบหลายเส้น' ซึ่งเส้นหรือลวดทั้งหมดในเอ็นจะถูกดึงพร้อมกัน[ 6 ]เอ็นอาจอยู่ภายในปริมาตรของคอนกรีต (การอัดแรงภายใน) หรืออยู่ภายนอก ทั้งหมด (การอัดแรงภายนอก) ในขณะที่คอนกรีตอัดแรงก่อนการเทคอนกรีตใช้เอ็นที่ยึดติดกับคอนกรีตโดยตรง คอนกรีตอัดแรงภายหลังการเทคอนกรีตสามารถใช้เอ็นที่ยึดติดหรือไม่ยึดติดก็ได้
คอนกรีตอัดแรง

คอนกรีตอัดแรงล่วงหน้าเป็นรูปแบบหนึ่งของคอนกรีตอัดแรง โดยที่เอ็นจะถูกดึงให้ตึงก่อนที่จะเทคอนกรีต[ 1 ] : 25 คอนกรีตจะยึดติดกับเอ็นขณะที่แข็งตัว หลังจากนั้นการยึดปลายเอ็นจะถูกปล่อยออก และ แรงดึงของเอ็นจะถูกถ่ายโอนไปยังคอนกรีตในรูปของแรงอัดโดย แรงเสียด ทานสถิต[ 6 ] : 7

การดึงล่วงหน้าเป็น เทคนิคการผลิตชิ้น ส่วนสำเร็จรูป ทั่วไป โดยชิ้นส่วนคอนกรีตที่ได้จะถูกผลิตนอกสถานที่จากตำแหน่งโครงสร้างสุดท้ายและขนส่งไปยังสถานที่ก่อสร้างเมื่อแข็งตัวแล้ว ต้องใช้จุดยึดปลายที่แข็งแรงและมั่นคงซึ่งใช้ดึงเอ็น จุดยึดเหล่านี้ก่อให้เกิดปลายของฐานหล่อซึ่งอาจมีความยาวมากกว่าชิ้นส่วนคอนกรีตที่กำลังผลิตหลายเท่า วิธีนี้ช่วยให้สามารถสร้างชิ้นส่วนหลายชิ้นต่อกันได้ในการดำเนินการดึงล่วงหน้าเพียงครั้งเดียว ทำให้ได้รับประโยชน์ด้านประสิทธิภาพการผลิตและประหยัดต้นทุนอย่างมาก[ 6 ] [ 8 ]
ปริมาณพันธะ (หรือการยึดเกาะ ) ที่เกิดขึ้นระหว่างคอนกรีตที่เพิ่งแข็งตัวกับพื้นผิวของเอ็นมีความสำคัญต่อกระบวนการดึงล่วงหน้า เนื่องจากเป็นตัวกำหนดว่าเมื่อใดจึงจะสามารถปล่อยจุดยึดเอ็นได้อย่างปลอดภัย ความแข็งแรงของพันธะที่สูงขึ้นในคอนกรีตในช่วงแรกจะช่วยเร่งการผลิตและทำให้การผลิตประหยัดมากขึ้น เพื่อส่งเสริมสิ่งนี้ เอ็นที่ดึงล่วงหน้ามักประกอบด้วยลวดหรือเส้นใยเดี่ยวที่แยกออกจากกัน ซึ่งให้พื้นที่ผิวสำหรับการยึดเกาะมากกว่าเอ็นแบบมัดรวม[ 6 ]

แตกต่างจากคอนกรีตอัดแรงภายหลัง (ดูด้านล่าง) เอ็นขององค์ประกอบคอนกรีตอัดแรงล่วงหน้าโดยทั่วไปจะก่อตัวเป็นเส้นตรงระหว่างจุดยึดปลาย ในกรณีที่ต้องการเอ็นรูปทรงหรือเอ็นรูปพิณ[ 9 ] จะมี ตัวเบี่ยง เบนกลางอย่างน้อยหนึ่ง ตัวอยู่ระหว่างปลายของเอ็นเพื่อยึดเอ็นให้อยู่ในแนวที่ไม่เป็นเส้นตรงตามที่ต้องการในระหว่างการดึง[ 1 ] : 68–73 [ 6 ] : 11 ตัวเบี่ยงเบนดังกล่าวมักจะต้านทานแรงจำนวนมาก ดังนั้นจึงต้องการระบบฐานรากหล่อที่แข็งแรง เอ็นตรงมักใช้ใน องค์ประกอบ คอนกรีตสำเร็จรูปเชิงเส้น เช่น คานตื้นและแผ่นพื้นกลวงในขณะที่เอ็นรูปทรงมักพบในคานสะพานและคานรับน้ำหนักสำเร็จรูปที่ลึกกว่า
คอนกรีตอัดแรงมักใช้ในการผลิตคานโครงสร้างแผ่นพื้นแผ่นพื้นกลวง ระเบียงวงกบประตูเสาเข็มตอก ถัง เก็บน้ำและท่อคอนกรีต
คอนกรีตอัดแรง


คอนกรีตอัดแรงภายหลังเป็นรูปแบบหนึ่งของคอนกรีตอัดแรง โดยที่เอ็นจะถูกดึงให้ตึงหลังจากที่โครงสร้างคอนกรีตโดยรอบถูกเทเสร็จแล้ว[ 1 ] : 25
เอ็นรับแรงดึงไม่ได้สัมผัสโดยตรงกับคอนกรีต แต่ถูกห่อหุ้มด้วยปลอกหรือท่อป้องกันซึ่งอาจหล่อรวมอยู่ในโครงสร้างคอนกรีตหรือวางไว้ข้างๆ ที่ปลายแต่ละด้านของเอ็นจะมีชุดยึดที่ยึดติดกับคอนกรีตโดยรอบอย่างแน่นหนา เมื่อคอนกรีตถูกเทและแข็งตัวแล้ว เอ็นรับแรงดึงจะถูกดึง (ทำให้เกิดแรง) โดยการดึงปลายเอ็นผ่านชุดยึดในขณะที่กดกับคอนกรีต แรงมหาศาลที่จำเป็นในการดึงเอ็นจะส่งผลให้เกิดแรงอัดถาวรอย่างมีนัยสำคัญต่อคอนกรีตเมื่อเอ็นถูกล็อคที่ชุดยึด[ 1 ] : 25 [ 6 ] : 7 วิธีการล็อคปลายเอ็นเข้ากับชุดยึดนั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของเอ็น โดยระบบที่พบได้บ่อยที่สุดคือ การยึด แบบหัวปุ่ม (สำหรับเอ็นลวด) การยึด แบบลิ่มแยก (สำหรับเอ็นเส้นใย) และ การยึด แบบเกลียว (สำหรับเอ็นแท่ง) [ 1 ] : 79–84

ระบบการห่อหุ้มเอ็นถูกสร้างขึ้นจากวัสดุพลาสติกหรือ เหล็ก ชุบสังกะสีและแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ ประเภทที่องค์ประกอบของเอ็นถูกยึดติดกับคอนกรีตโดยรอบโดยการอัดฉีดปูน ภายใน ท่อหลังจากดึงแรง ( การดึงแรงภายหลังแบบยึด ติด ) และประเภทที่องค์ประกอบของเอ็นถูกแยกออกจากคอนกรีตโดยรอบอย่างถาวรโดยปกติจะใช้ ปลอกหุ้ม ที่ทาจาระบีไว้เหนือเส้นเอ็น ( การดึงแรงภายหลังแบบไม่ยึดติด ) [ 1 ] : 26 [ 6 ] : 10
การหล่อท่อหรือปลอกเอ็นลงในคอนกรีตก่อนที่จะมีการดึงใดๆ จะช่วยให้สามารถขึ้นรูปให้เป็นรูปทรงใดๆ ก็ได้ตามต้องการ รวมถึงการใส่ความโค้ง ในแนวตั้งหรือแนวนอน หรือทั้งสองอย่าง เมื่อดึงเอ็นแล้ว การขึ้นรูปนี้จะส่งผลให้เกิด แรง ปฏิกิริยาต่อคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว และแรงเหล่านี้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในการต้านทานแรงที่กระทำต่อโครงสร้างในภายหลังได้[ 2 ] : 5–6 [ 6 ] : 48 : 9–10
การดึงลวดอัดแรงยึดติด

ในการดึงลวดเหล็กแบบยึดติดภายหลัง ลวดเหล็กจะถูกยึดติดอย่างถาวรกับคอนกรีตโดยรอบ ด้วย การอัดฉีดปูนในท่อหุ้มลวดเหล็ก (หลังจากการดึงลวดเหล็ก) การอัดฉีดปูนนี้ดำเนินการเพื่อวัตถุประสงค์หลักสามประการ ได้แก่ เพื่อป้องกันลวดเหล็กจากการกัดกร่อนเพื่อล็อคการดึงลวดเหล็กไว้ล่วงหน้าอย่างถาวร ซึ่งจะช่วยขจัดความจำเป็นในการพึ่งพาระบบยึดปลายในระยะยาว และเพื่อปรับปรุงพฤติกรรมโครงสร้าง บางอย่าง ของโครงสร้างคอนกรีตขั้นสุดท้าย[ 10 ]
โดยทั่วไปแล้ว การดึงลวดเหล็กแบบยึดติดจะใช้ลวดเหล็กแต่ละเส้นซึ่งประกอบด้วยมัดขององค์ประกอบ (เช่น เส้นลวดหรือลวด) ที่วางอยู่ภายในท่อลวดเหล็กเส้นเดียว ยกเว้นเหล็กเส้นซึ่งส่วนใหญ่จะใช้แบบไม่มัด การรวมมัดนี้ทำให้การติดตั้งลวดเหล็กและการอัดฉีดปูนมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากลวดเหล็กแต่ละเส้นที่สมบูรณ์ต้องการเพียงจุดยึดปลายชุดเดียวและการอัดฉีดปูนเพียงครั้งเดียว ท่อทำจากวัสดุที่ทนทานและทนต่อการกัดกร่อน เช่น พลาสติก (เช่น โพลีเอทิลีน ) หรือ เหล็ก ชุบสังกะสีและอาจมีรูปทรงกลมหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า/รูปไข่ในส่วนตัดขวาง[ 2 ] : 7 ขนาดของลวดเหล็กที่ใช้ขึ้นอยู่กับการใช้งานเป็นอย่างมาก ตั้งแต่ งาน ก่อสร้างทั่วไปที่ใช้ระหว่าง 2 ถึง 6 เส้นต่อลวดเหล็ก ไปจนถึง งาน เขื่อน เฉพาะทาง ที่ใช้มากถึง 91 เส้นต่อลวดเหล็ก
โดยทั่วไป การผลิตเอ็นยึดจะดำเนินการในสถานที่ก่อสร้าง โดยเริ่มจากการติดตั้งจุดยึดปลายเข้ากับแบบหล่อการวางท่อเอ็นให้มีความโค้งตามที่ต้องการ และการร้อย (หรือร้อย) เส้นลวดหรือลวดผ่านท่อ หลังจากเทคอนกรีตและดึงให้ตึงแล้ว ท่อจะถูกอัดฉีดด้วยแรงดันและปลายที่รับแรงดึงของเอ็นจะถูกปิดผนึกเพื่อป้องกันการกัดกร่อน [ 6 ] : 2
การดึงลวดแบบไม่ยึดติด
การดึงลวดแบบไม่ยึดติดแตกต่างจากการดึงลวดแบบยึดติดตรงที่อนุญาตให้ลวดสามารถ เคลื่อนที่ตาม แนวยาว ได้อย่างอิสระ เมื่อเทียบกับคอนกรีต ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะทำได้โดยหุ้มลวดแต่ละเส้นด้วยปลอกพลาสติกที่บรรจุจาระบีป้องกันการกัดกร่อนซึ่งมักจะ เป็นจาระบี ลิเธียม จุดยึดที่ปลายแต่ละด้านของลวดจะถ่ายโอน แรง ดึงไปยังคอนกรีต และจำเป็นต้องทำหน้าที่นี้ได้อย่างน่าเชื่อถือตลอดอายุการใช้งานของโครงสร้าง[ 10 ] : 1
การดึงลวดเหล็กโดยไม่ใช้กาว สามารถมีได้หลายรูปแบบ ดังนี้:
- เอ็นยึดแบบเส้นเดี่ยวฝังลงในโครงสร้างคอนกรีตโดยตรง (เช่น อาคาร พื้นคอนกรีต)
- เส้นใยที่มัดรวมกัน โดยแต่ละเส้นได้รับการหล่อลื่นและหุ้มด้วยปลอก ทำให้เกิดเป็นเอ็นเดี่ยวภายในท่อหุ้มที่วางอยู่ภายในหรือติดกับคอนกรีต (เช่น สมอรับแรงดึงซ้ำ การดึงแรงดึงภายนอก)
สำหรับเอ็นเดี่ยว ไม่มีการใช้ท่อเอ็นเพิ่มเติม และไม่จำเป็นต้องดำเนินการอัดฉีดปูนหลังการดึงแรง ซึ่งแตกต่างจากการดึงแรงแบบยึดติด การป้องกันการกัดกร่อนอย่างถาวรของเส้นเอ็นทำได้โดยชั้นของจาระบี ปลอกพลาสติก และคอนกรีตโดยรอบที่รวมกัน ในกรณีที่เส้นเอ็นถูกมัดรวมกันเพื่อสร้างเอ็นเดี่ยวที่ไม่ยึดติด จะใช้ท่อหุ้มที่ทำจากพลาสติกหรือเหล็กชุบสังกะสี และอัดฉีดปูนในช่องว่างภายในหลังจากดึงแรงแล้ว ด้วยวิธีนี้ จะมีการป้องกันการกัดกร่อนเพิ่มเติมผ่านทางจาระบี ปลอกพลาสติก ปูนยาแนว ปลอกหุ้มภายนอก และชั้นคอนกรีตโดยรอบ[ 10 ] : 1
โดยปกติแล้ว เอ็นรับแรงดึงที่เคลือบจาระบีและหุ้มด้วยพลาสติกแต่ละเส้น จะผลิตนอกสถานที่ด้วย กระบวนการ อัดขึ้นรูป เส้นเหล็กเปลือยจะถูกป้อนเข้าไปในห้องเคลือบจาระบี จากนั้นจึงส่งไปยังหน่วยอัดขึ้นรูป ซึ่งพลาสติกหลอมเหลวจะก่อตัวเป็นชั้นเคลือบด้านนอกอย่างต่อเนื่อง เส้นเหล็กที่เสร็จแล้วสามารถตัดให้ได้ความยาวตามต้องการและติดตั้ง ชุดยึด ปลายปิดตามความต้องการของโครงการได้
การเปรียบเทียบระหว่างการดึงลวดเหล็กแบบยึดติดและแบบไม่ยึดติด
เทคโนโลยีการดึงลวดอัดแรงทั้งแบบยึดติดและไม่ยึดติดมีการใช้งานอย่างแพร่หลายทั่วโลก และการเลือกใช้ระบบมักขึ้นอยู่กับความชอบในแต่ละภูมิภาค ประสบการณ์ของผู้รับเหมา หรือความพร้อมของระบบทางเลือก ทั้งสองระบบสามารถสร้างโครงสร้างที่ทนทานและเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแข็งแรงของโครงสร้างและความสามารถในการใช้งานของผู้ออกแบบได้[ 10 ] : 2
ข้อดีของระบบการดึงลวดเหล็กแบบยึดติด (bonded post-tensioning) ที่เหนือกว่าระบบแบบไม่ใช้การยึดติด (unbond systems) มีดังนี้:
- ลดการพึ่งพาความสมบูรณ์ของจุดยึดปลาย หลังจากดึงและอัดฉีดแล้ว เอ็นที่ยึดติดจะเชื่อมต่อกับคอนกรีตโดยรอบตลอดความยาวด้วยปูนยาแนว ที่มีความแข็งแรงสูง เมื่อแข็งตัวแล้ว ปูนยาแนวนี้สามารถถ่ายโอนแรงดึงของเอ็นทั้งหมดไปยังคอนกรีตได้ภายในระยะทางสั้นมาก (ประมาณ 1 เมตร) ด้วยเหตุนี้ การตัดเอ็นโดยไม่ตั้งใจหรือความล้มเหลวของจุดยึดปลายจึงมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเอ็นเพียงเล็กน้อย และแทบจะไม่ส่งผลให้เอ็นหลุดออกจากจุดยึดเลย[ 2 ] : 18 [ 10 ] : 7
- ความแข็งแรงสูงสุดที่เพิ่มขึ้นในการดัดงอด้วยการดึงภายหลังแบบยึดติด การดัดงอใดๆ ของโครงสร้างจะถูกต้านทานโดยตรงด้วยความเครียด ของเอ็น ที่ตำแหน่งเดียวกัน (กล่าวคือไม่มีการกระจายความเครียดเกิดขึ้น) ส่งผลให้ ความเครียด ดึงในเอ็นสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกรณีที่ไม่ได้ยึดติด ทำให้ความแข็งแรงคราก เต็มที่ของเอ็น เกิดขึ้นได้ และส่งผลให้ความสามารถในการรับน้ำหนักสูงสุดสูงขึ้น[ 2 ] : 16–17 [ 6 ] : 10
- การควบคุมรอยแตกที่ดีขึ้น ในกรณีที่คอนกรีตแตกร้าวเอ็นยึดจะตอบสนองคล้ายกับเหล็กเสริมทั่วไป ( เหล็กเส้น ) เมื่อเอ็นยึดติดกับคอนกรีตที่แต่ละด้านของรอยแตก จะมีความต้านทานต่อการขยายตัวของรอยแตกมากกว่าเอ็นที่ไม่ยึดติด ทำให้รหัสการออกแบบหลายฉบับสามารถระบุข้อกำหนดเหล็กเสริมที่ลดลงสำหรับการดึงลวดอัดแรงแบบยึดติดได้[ 10 ] : 4 [ 11 ] : 1
- ประสิทธิภาพการทนไฟที่ดีขึ้น การที่ไม่มีการกระจายความเครียดในเอ็นที่ยึดติดอาจจำกัดผลกระทบจากความร้อนสูงเฉพาะจุดที่มีต่อโครงสร้างโดยรวม ส่งผลให้โครงสร้างที่ยึดติดอาจแสดงความสามารถในการต้านทานสภาวะไฟไหม้ได้ดีกว่าโครงสร้างที่ไม่ยึดติด[ 12 ]
ข้อดีของการใช้ระบบดึงลวดเหล็กแบบไม่ยึดติดเมื่อเทียบกับระบบแบบยึดติด ได้แก่:
- สามารถผลิต ชิ้น ส่วนสำเร็จรูปได้เหล็กเส้นรับแรงดึงแบบไม่ยึดติดสามารถผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูปนอกสถานที่ได้พร้อมกับจุดยึดปลาย ทำให้ติดตั้งได้รวดเร็วขึ้นระหว่างการก่อสร้างอาจต้องเผื่อเวลา เพิ่มเติมสำหรับกระบวนการผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูปนี้
- เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน ในสถานที่ก่อสร้าง การกำจัดกระบวนการอัดฉีดปูนหลังการดึงที่จำเป็นในโครงสร้างที่ยึดติด ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพแรงงานในสถานที่ก่อสร้างของการดึงหลังการดึงที่ไม่ยึดติด[ 10 ] : 5
- ความยืดหยุ่นในการติดตั้งที่ดีขึ้น เอ็นเดี่ยวที่ไม่ยึดติดมีความยืดหยุ่นในการจัดการมากกว่าท่อที่ยึดติดในระหว่างการติดตั้ง ทำให้สามารถเบี่ยงเบนไปรอบๆ ช่องเจาะบริการหรือสิ่งกีดขวางได้มากขึ้น[ 10 ] : 5
- ลดระยะหุ้มคอนกรีตเอ็นที่ไม่ยึดติดอาจช่วยลดความหนาขององค์ประกอบคอนกรีตได้ เนื่องจากขนาดที่เล็กกว่าและการป้องกันการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้นอาจทำให้สามารถวางเอ็นให้ใกล้กับพื้นผิวคอนกรีตมากขึ้นได้[ 2 ] : 8
- การเปลี่ยนและการปรับแต่งที่ง่ายกว่า เนื่องจากเอ็นที่ไม่ยึดติดถูกแยกออกจากคอนกรีตอย่างถาวร จึงสามารถลดแรงดึง เพิ่มแรงดึง หรือเปลี่ยนใหม่ได้ง่าย หากเกิดความเสียหายหรือจำเป็นต้องปรับแรงดึงในระหว่างการใช้งาน[ 10 ] : 6
- ประสิทธิภาพการรับน้ำหนักเกินที่เหนือกว่า แม้ว่าจะมีกำลังรับแรงสูงสุดต่ำกว่าเอ็นยึด แต่เอ็นที่ไม่ยึดสามารถกระจายแรงดึงไปตลอดความยาวทั้งหมดได้ ทำให้มีความยืดหยุ่น ก่อนการยุบตัวที่เหนือกว่า ในกรณีที่รุนแรง เอ็นที่ไม่ยึดสามารถใช้การทำงานแบบโค้งแทนการดัดงออย่างเดียว ทำให้เกิดการเสียรูปได้มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญก่อนที่โครงสร้างจะล้มเหลว[ 13 ]
ความทนทานของเอ็นและการป้องกันการกัดกร่อน
ความทนทานในระยะยาวเป็นข้อกำหนดที่สำคัญสำหรับคอนกรีตอัดแรง เนื่องจากมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย การวิจัยเกี่ยวกับประสิทธิภาพความทนทานของโครงสร้างอัดแรงที่ใช้งานอยู่ได้ดำเนินการมาตั้งแต่ทศวรรษ 1960 [ 14 ]และเทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนสำหรับการป้องกันเอ็นได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องนับตั้งแต่มีการพัฒนาระบบแรกเริ่ม[ 15 ]
ความทนทานของคอนกรีตอัดแรงนั้นขึ้นอยู่กับระดับการป้องกันการกัดกร่อนที่ให้กับชิ้นส่วนเหล็กความแข็งแรงสูงภายในเส้นเอ็นอัดแรงเป็นหลัก นอกจากนี้ การป้องกันที่ให้กับชุดยึดปลายของเส้นเอ็นที่ไม่ยึดติดหรือระบบเคเบิลก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากจุดยึดของทั้งสองระบบนี้จำเป็นต้องรับแรงอัดแรงไว้ การเสียหายของส่วนประกอบใดๆ เหล่านี้อาจส่งผลให้แรงอัดแรงคลายตัว หรือเส้นเอ็นอัดแรงขาดได้
ระบบการอัดแรงสมัยใหม่มอบความทนทานในระยะยาวโดยคำนึงถึงประเด็นต่อไปนี้:
- การอัดฉีดปูนป้องกันการกัดกร่อนให้กับเอ็นรับแรงดึง (เอ็นรับแรงดึงแบบยึดติด) เอ็นรับแรงดึงแบบยึดติดประกอบด้วยเส้นใยที่มัดรวมกันไว้ภายในท่อที่อยู่ภายในคอนกรีตโดยรอบ เพื่อให้มั่นใจได้ว่าเส้นใยที่มัดรวมกันได้รับการปกป้องอย่างเต็มที่ ท่อเหล่านั้นจะต้องถูกอัดฉีดด้วย ปูน ป้องกันการกัดกร่อนโดย ใช้แรงดัน โดยไม่ให้มีช่องว่างใดๆ หลังจากดึงเส้นใยให้ตึงแล้ว
- การเคลือบเอ็น (เอ็นที่ไม่ยึดติด) เอ็นที่ไม่ยึดติดประกอบด้วยเส้นใยแต่ละเส้นที่เคลือบด้วยจาระบีหรือแว็กซ์ป้องกันการกัดกร่อน และติดตั้งด้วยปลอกหรือแผ่นพลาสติกที่ทนทานตลอดความยาว ปลอกดังกล่าวต้องไม่เสียหายตลอดความยาวของเอ็น และต้องยื่นเข้าไปในจุดยึดที่ปลายแต่ละด้านของเอ็นอย่างสมบูรณ์
- การห่อ หุ้มสองชั้น เหล็กเส้นรับแรงดึงที่ต้องการการตรวจสอบหรือปรับแรงอย่างต่อเนื่อง เช่นสายเคเบิลยึดและสมอเขื่อนที่สามารถปรับแรงดึงได้ มักจะใช้การป้องกันการกัดกร่อนแบบสองชั้น เหล็กเส้นเหล่านี้ประกอบด้วยเส้นใยแต่ละเส้น เคลือบด้วยจาระบีและหุ้มด้วยปลอก รวมกันเป็นมัดเส้นใย และวางไว้ภายใน ท่อ โพลีเอทิลีนด้านนอกที่ห่อหุ้ม ช่องว่างที่เหลือภายในท่อจะถูกอัดด้วยปูนซีเมนต์แรงดันสูง ทำให้เกิดระบบป้องกันหลายชั้นที่ประกอบด้วยโพลีเอทิลีน-ปูนซีเมนต์-พลาสติก-จาระบี สำหรับแต่ละเส้นใย
- การป้องกันจุดยึดในการติดตั้งแบบดึงลวดอัดแรงทุกประเภท การป้องกันจุดยึดปลายจากการกัดกร่อนเป็นสิ่งสำคัญ และยิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับระบบที่ไม่มีการยึดติด
เหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับความทนทานหลายประการมีดังต่อไปนี้:
- สะพาน Ynys-y-Gwas, เวสต์แกลมอร์แกน, เวลส์, 1985 โครงสร้างแบบช่วงเดียวสำเร็จรูป ประกอบขึ้นในปี 1953 โดยใช้การดึงลวดตามยาวและตามขวาง การกัดกร่อน กัดกร่อนเอ็นที่ไม่ได้รับการปกป้องเพียงพอตรงจุดที่เอ็นเหล่านั้นพาดผ่านรอยต่อในสถานที่ระหว่างส่วนต่างๆ ทำให้เกิดการพังทลายอย่างกะทันหัน[ 15 ] : 40
- สะพานแม่น้ำเชลดท์ เมืองเมลเล ประเทศเบลเยียม ปี 1991 โครงสร้างคานยื่นอัดแรงสามช่วงที่สร้างขึ้นในช่วงทศวรรษ 1950 การหุ้มคอนกรีต ที่ไม่เพียงพอ ในฐานรองรับ ด้านข้างส่งผลให้เกิด การกัดกร่อนของสายเคเบิลยึดนำไปสู่ความเสียหายอย่างต่อเนื่องของช่วงสะพานหลักและทำให้มีผู้เสียชีวิตหนึ่งคน[ 16 ]
- หน่วยงานทางหลวงแห่งสหราชอาณาจักรพ.ศ. 2535 หลังจากการค้นพบการกัดกร่อนของเอ็นในสะพานหลายแห่งในอังกฤษ หน่วยงานทางหลวงจึงออกคำสั่งระงับการก่อสร้างสะพานแบบดึงลวดอัดฉีดภายในใหม่ และเริ่มโครงการตรวจสอบสะพานแบบดึงลวดอัดฉีดที่มีอยู่เป็นเวลาห้าปี คำสั่งระงับดังกล่าวถูกยกเลิกในปี พ.ศ. 2539 [ 17 ] [ 18 ]
- สะพานคนเดินถนน สนามแข่งรถCharlotte Motor Speedwayรัฐนอร์ทแคโรไลนา สหรัฐอเมริกา ปี 2000 โครงสร้างเหล็กและคอนกรีตหลายช่วงที่สร้างขึ้นในปี 1995 มีการเติม สารเคมี ที่ไม่ได้รับอนุญาต ลงในปูนยาแนวเอ็นเพื่อเร่งการก่อสร้าง ทำให้เกิดการกัดกร่อนของเส้นลวดรับแรงดึงและช่วงหนึ่งของสะพานพังทลายลงอย่างกะทันหัน ส่งผลให้ผู้ชมจำนวนมากได้รับบาดเจ็บ[ 19 ]
- สะพานลอยแฮมเมอร์สมิธลอนดอน ประเทศอังกฤษ ปี 2011 โครงสร้างแบบอัดแรง 16 ช่วง สร้างขึ้นในปี 1961 ตรวจพบการกัดกร่อนจากเกลือละลายน้ำแข็ง บนถนน ในเอ็นอัดแรงบางส่วน ทำให้ต้องปิดถนนชั่วคราวในระหว่างการตรวจสอบเพิ่มเติม การซ่อมแซมและเสริมความแข็งแรงโดยใช้การดึงแรงภายนอกดำเนินการและเสร็จสมบูรณ์ในปี 2015 [ 20 ] [ 21 ]
- สะพาน Petrulla Viaduct ("Viadotto Petrulla"), ซิซิลี, อิตาลี, 2014 ช่วงหนึ่งของสะพานลอย 12 ช่วงพังถล่มเมื่อวันที่ 7 กรกฎาคม 2014 ทำให้มีผู้บาดเจ็บ 4 ราย[ 22 ]เนื่องจากการกัดกร่อนของเอ็นรับแรงดึง
- เหตุการณ์สะพานเจนัวถล่มปี 2018 สะพานปอนเตโมรันดีเป็นสะพานเคเบิลแขวนที่มีลักษณะโครงสร้างคอนกรีตอัดแรงสำหรับเสาตอม่อ เสาหลัก และพื้นสะพาน มีเคเบิลแขวนน้อยมาก เพียงสองเส้นต่อช่วง และใช้ระบบไฮบริดสำหรับเคเบิลแขวนที่สร้างจากเหล็กเส้นหุ้มด้วยคอนกรีตอัดแรง คอนกรีตถูกอัดแรงเพียง 10 MPa ทำให้เกิดรอยแตกและน้ำซึมเข้าได้ง่าย ซึ่งก่อให้เกิดการกัดกร่อนของเหล็กที่ฝังอยู่ภายใน
- สะพานลอย Churchill Way เมืองลิเวอร์พูลประเทศอังกฤษสะพานลอยเหล่านี้ถูกปิดในเดือนกันยายน พ.ศ. 2561 หลังจากการตรวจสอบพบว่าคอนกรีตมีคุณภาพต่ำ การกัดกร่อนของเอ็น และมีสัญญาณของความเสียหายทางโครงสร้าง และถูกรื้อถอนในปี พ.ศ. 2562 [ 23 ]
แอปพลิเคชัน
คอนกรีตอัดแรงเป็นวัสดุก่อสร้างที่มีความหลากหลายสูง เนื่องจากเป็นการผสมผสานที่ลงตัวระหว่างส่วนประกอบหลักสองอย่าง ได้แก่ เหล็กกล้าความแข็งแรงสูงที่ยืดไว้ล่วงหน้าเพื่อให้สามารถรับแรงได้เต็มที่ และคอนกรีตสมัยใหม่ที่อัดไว้ล่วงหน้าเพื่อลดการแตกร้าวภายใต้แรงดึง[ 1 ] : 12 ขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวางสะท้อนให้เห็นจากการนำไปใช้ในรหัสการออกแบบหลักที่ครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของวิศวกรรมโครงสร้างและโยธา รวมถึงอาคาร สะพาน เขื่อน ฐานราก ทางเท้า เสาเข็ม สนามกีฬา ไซโล และถัง[ 7 ]
โครงสร้างอาคาร
โดยทั่วไปแล้วโครงสร้างอาคารจะต้องตอบสนองความต้องการด้านโครงสร้าง ความสวยงาม และเศรษฐกิจที่หลากหลาย สิ่งสำคัญเหล่านั้นได้แก่: จำนวนผนังหรือเสาค้ำยัน (ที่รุกล้ำ) น้อยที่สุด; ความหนา (ความลึก) ของโครงสร้างต่ำ เพื่อให้มีพื้นที่สำหรับงานระบบ หรือสำหรับชั้นเพิ่มเติมในอาคารสูง; รอบการก่อสร้างที่รวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอาคารหลายชั้น; และต้นทุนต่อหน่วยพื้นที่ต่ำ เพื่อเพิ่มผลตอบแทนจากการลงทุนของเจ้าของอาคารให้สูงสุด
การอัดแรงคอนกรีตช่วยให้สามารถเพิ่มแรงสมดุลเข้าไปในโครงสร้างเพื่อต้านทานแรงที่เกิดขึ้นระหว่างการใช้งาน ซึ่งก่อให้เกิดประโยชน์มากมายต่อโครงสร้างอาคาร:
- ช่วงความยาวที่มากขึ้นสำหรับความลึกของโครงสร้างเท่าเดิมการกระจายน้ำหนักอย่างสมดุลส่งผลให้การโก่งตัวขณะใช้งานลดลง ซึ่งช่วยให้สามารถเพิ่มช่วงความยาวได้ (และลดจำนวนเสาค้ำยัน) โดยไม่ต้องเพิ่มความลึกของโครงสร้าง
- ความหนาของโครงสร้างที่ลดลงสำหรับช่วงความยาวที่กำหนด การโก่งตัวขณะใช้งานที่ต่ำลงจะช่วยให้สามารถใช้โครงสร้างที่มีความหนาบางลงได้ ซึ่งจะส่งผลให้ความสูงระหว่างชั้นลดลง หรือมีพื้นที่มากขึ้นสำหรับระบบสาธารณูปโภคของอาคาร
- ระยะเวลาการถอดแบบที่รวดเร็วยิ่งขึ้นโดยทั่วไปแล้ว ชิ้นส่วนอาคารคอนกรีตอัดแรงจะรับแรงได้เต็มที่และสามารถรองรับน้ำหนักได้ด้วยตัวเองภายในห้าวัน ณ จุดนี้ สามารถถอดแบบหล่อออกและนำไปใช้งานในส่วนถัดไปของอาคารได้ ซึ่งจะช่วยเร่งรอบเวลาการก่อสร้างให้เร็วขึ้น
- ต้นทุนวัสดุลดลงการผสมผสานระหว่างความหนาของโครงสร้างที่ลดลง ปริมาณเหล็กเสริมแบบเดิมที่ลดลง และการก่อสร้างที่รวดเร็ว ทำให้คอนกรีตอัดแรงมักแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ด้านต้นทุนที่สำคัญในโครงสร้างอาคาร เมื่อเทียบกับวัสดุโครงสร้างทางเลือกอื่นๆ
อาคารที่โดดเด่นบางแห่งที่สร้างจากคอนกรีตอัดแรง ได้แก่โรงโอเปราซิดนีย์[ 24 ]และเวิลด์ทาวเวอร์ซิดนีย์; [ 25 ]เซนต์จอร์จวาร์ฟทาวเวอร์ลอนดอน; [ 26 ]ซีเอ็นทาวเวอร์ โตรอนโต; [ 27 ]ท่าเรือสำราญไคตัก[ 28 ]และศูนย์การค้าระหว่างประเทศฮ่องกง; [ 29 ]โอเชียนไฮท์ส 2ดูไบ; [ 30 ] ยูเรก้าทาวเวอร์ เมล เบิร์น ; [ 31 ]ตอร์เรเอสปาซิโอมาดริด; [ 32 ] กัวโคทาวเวอร์ (ศูนย์ตันจงปากา ร์ ) สิงคโปร์; [ 33 ]สนามบินนานาชาติซาเกร็บโครเอเชีย; [ 34 ]และแคปิตอลเกตอาบูดาบี สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์[ 35 ]
- อาคาร ICCฮ่องกงสูง 484 เมตร สร้างเสร็จในปี 2010
- กัวโคทาวเวอร์ สิงคโปร์290ม. 2559
- โรงโอเปราซิดนีย์ปี 1973
- สถานีไก่ตั๊กฮ่องกง2013
- เวิลด์ทาวเวอร์ซิดนีย์สูง 230 เมตร สร้างเสร็จในปี 2004
- โอเชียน ไฮท์ส 2 , ดูไบ335 เมตร 2016
- อาคารยูเรกา ทาวเวอร์เมืองเมลเบิร์น สูง297 เมตร สร้างเสร็จในปี 2006
- ตอร์เร เอสปาซิโอมาดริด230 ม. 2551
- ประตูเมืองหลวงอาบูดาบีเอียง 18 องศา ปี 2010
โครงสร้างทางวิศวกรรมโยธา
สะพาน
คอนกรีตเป็นวัสดุโครงสร้างที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับสะพาน และคอนกรีตอัดแรงก็ถูกนำมาใช้บ่อยครั้ง[ 36 ] [ 37 ]เมื่อมีการตรวจสอบการใช้งานในสะพานสำหรับงานหนักในช่วงทศวรรษ 1940 ข้อดีของสะพานประเภทนี้เมื่อเทียบกับการออกแบบแบบดั้งเดิมคือ ติดตั้งได้เร็วกว่า ประหยัดกว่า และใช้งานได้นานกว่า โดยสะพานจะมีความเคลื่อนไหวน้อยกว่า[ 38 ] [ 39 ]หนึ่งในสะพานแรกๆ ที่สร้างด้วยวิธีนี้คือสะพานAdam Viaductซึ่งเป็นสะพานรถไฟที่สร้างขึ้นในปี 1946 ในสหราชอาณาจักร[ 40 ]ในช่วงทศวรรษ 1960 คอนกรีตอัดแรงได้เข้ามาแทนที่สะพานคอนกรีตเสริมเหล็กในสหราชอาณาจักรเป็นส่วนใหญ่ โดยคานกล่องเป็นรูปแบบที่โดดเด่น[ 41 ]
ในสะพานช่วงสั้นที่มีความยาวประมาณ 10 ถึง 40 เมตร (30 ถึง 130 ฟุต) มักใช้การอัดแรงในรูปแบบของ คาน หรือแผ่นคอนกรีตสำเร็จรูป ที่อัดแรงไว้ล่วงหน้า [ 42 ]โครงสร้างที่มีความยาวปานกลางประมาณ 40 ถึง 200 เมตร (150 ถึง 650 ฟุต) โดยทั่วไปจะใช้ การออกแบบ คานยื่นสมดุลแบบ หล่อ ในสถานที่ และการออกแบบที่ค่อยๆ ขยายออกทีละขั้น [ 43 ] สำหรับสะพานที่ยาวที่สุด โครงสร้างพื้นสะพานคอนกรีตอัดแรงมักเป็นส่วนหนึ่งของ การออกแบบ สะพานเคเบิล[ 44 ]
เขื่อน
เขื่อนคอนกรีตใช้การอัดแรงเพื่อต้านทานการยกตัวและเพิ่มความมั่นคงโดยรวมมาตั้งแต่ช่วงกลางทศวรรษ 1930 [ 45 ] [ 46 ]การอัดแรงยังมักถูกนำมาใช้เพิ่มเติมในการปรับปรุงเขื่อน เช่น เพื่อเสริมความแข็งแรงของโครงสร้าง หรือเมื่อต้องการเพิ่มความสูงของสันเขื่อนหรือทางระบายน้ำ[ 47 ] [ 48 ]
โดยทั่วไปแล้ว การอัดแรงเขื่อนมักทำในรูปแบบของสมอที่เจาะเข้าไปในโครงสร้างคอนกรีตของเขื่อน ชั้นหินด้านล่าง หรือทั้งสองอย่าง สมอเหล่านี้มักประกอบด้วยเอ็นที่ทำจากเส้นลวดเหล็กแรงดึงสูงที่มัดรวมกัน หรือแท่งเกลียวแต่ละแท่ง เอ็นจะถูกอัดฉีดปูนเข้ากับคอนกรีตหรือหินที่ปลายด้านใน และมี ความยาวอิสระ ที่ไม่ได้ยึดติด อย่างมีนัยสำคัญ ที่ปลายด้านนอก ซึ่งช่วยให้เอ็นยืดตัวได้ในระหว่างการดึง เอ็นอาจถูกยึดติดกับคอนกรีตหรือหินโดยรอบตลอดความยาวเมื่อดึงแล้ว หรือ (ที่พบได้บ่อยกว่า) มีเส้นลวดที่หุ้มด้วยจาระบีป้องกันการกัดกร่อนอย่างถาวรตลอดความยาวอิสระ เพื่อให้สามารถตรวจสอบภาระในระยะยาวและปรับความตึงใหม่ได้[ 49 ]
ไซโลและแท็งก์
โครงสร้างจัดเก็บทรงกลม เช่น ไซโลและแทงค์ สามารถใช้แรงดึงล่วงหน้าเพื่อต้านทานแรงดันภายนอกที่เกิดจากของเหลวหรือของแข็งที่จัดเก็บไว้โดยตรง มีการติดตั้งเอ็นโค้งในแนวนอนภายในผนังคอนกรีตเพื่อสร้างเป็นชุดของห่วง โดยเว้นระยะห่างในแนวตั้งขึ้นไปตามโครงสร้าง เมื่อดึงให้ตึง เอ็นเหล่านี้จะออกแรงทั้งในแนวแกน (แรงอัด) และแนวรัศมี (แรงเข้าด้านใน) ต่อโครงสร้าง ซึ่งสามารถต้านทานแรงที่ตามมาในการจัดเก็บได้โดยตรง หากขนาดของแรงดึงล่วงหน้าถูกออกแบบให้มากกว่าแรงดึงที่เกิดจากแรงที่กระทำเสมอ จะเกิดแรงอัดตกค้างถาวรในคอนกรีตผนัง ซึ่งช่วยรักษาโครงสร้างให้กันน้ำและปราศจากรอยแตก[ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] : 61
นิวเคลียร์และการระเบิด
คอนกรีตอัดแรงได้รับการยอมรับว่าเป็นวัสดุก่อสร้างที่เชื่อถือได้สำหรับโครงสร้างกักเก็บแรงดันสูง เช่น ถังปฏิกรณ์นิวเคลียร์และอาคารกักเก็บ และผนังกั้นแรงระเบิดของถังปิโตรเคมี การใช้แรงอัดเพื่อวางโครงสร้างดังกล่าวให้อยู่ในสถานะการอัดแบบสองแกนหรือสามแกนในเบื้องต้นจะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการแตกร้าวและการรั่วไหลของคอนกรีต ในขณะเดียวกันก็ให้ระบบกักเก็บแรงดันที่ผ่านการทดสอบการรับน้ำหนัก มีความซ้ำซ้อน และสามารถตรวจสอบได้[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] : 585–594
โดยทั่วไปแล้ว เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และภาชนะบรรจุจะใช้ชุดเอ็นรับแรงดึงภายหลังที่แยกกัน ซึ่งโค้งในแนวนอนหรือแนวตั้งเพื่อห่อหุ้มแกนเครื่องปฏิกรณ์อย่างสมบูรณ์ ผนังกั้นแรงระเบิด เช่น สำหรับ ถังเก็บ ก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) โดยปกติจะใช้เอ็นห่วงโค้งในแนวนอนหลายชั้นเพื่อกั้นแรงร่วมกับเอ็นห่วงในแนวตั้งเพื่อเพิ่มแรงดึงตามแนวแกนของผนัง
พื้นที่จอดรถและทางเท้า
แผ่นพื้นคอนกรีตและทางเท้าที่รับน้ำหนักมากอาจไวต่อการแตกร้าวและการเสื่อมสภาพที่เกิดจากการจราจร ดังนั้น คอนกรีตอัดแรงจึงถูกนำมาใช้ในโครงสร้างดังกล่าวเป็นประจำ เนื่องจากแรงอัดล่วงหน้าทำให้คอนกรีตสามารถต้านทานแรงดึงที่ก่อให้เกิดการแตกร้าวซึ่งเกิดจากการรับน้ำหนักขณะใช้งาน ความต้านทานการแตกร้าวนี้ยังช่วยให้สามารถสร้างแผ่นพื้นแต่ละส่วนได้ด้วยการเทคอนกรีตในปริมาณที่มากกว่าคอนกรีตเสริมเหล็กทั่วไป ส่งผลให้มีระยะห่างระหว่างรอยต่อที่กว้างขึ้น ลดต้นทุนการเชื่อมต่อ และลดปัญหาการบำรุงรักษารอยต่อในระยะยาว[ 55 ] : 594–598 [ 56 ] นอกจากนี้ยังมีการดำเนินการเบื้องต้นที่ประสบความสำเร็จในการใช้คอนกรีตอัดแรงสำเร็จรูปสำหรับทางเท้า ซึ่งความเร็วและคุณภาพของการก่อสร้างได้รับการบันทึกว่าเป็นประโยชน์สำหรับเทคนิคนี้[ 57 ]
โครงสร้างทางวิศวกรรมโยธาที่โดดเด่นบางแห่งที่สร้างโดยใช้คอนกรีตอัดแรง ได้แก่สะพานเกตเวย์บริสเบน ออสเตรเลีย; [ 58 ]สะพานอินชอนเกาหลีใต้; [ 59 ]เขื่อนโรเซียร์สซูดาน; [ 60 ]เขื่อนวานาปุมวอชิงตัน สหรัฐอเมริกา; [ 61 ]ถัง LNG เซา ท์ฮุก เวลส์; ไซโลซีเมนต์เบรวิก นอร์เวย์; สะพานออโตบาห์น A73หุบเขาอิตซ์ เยอรมนี; หอคอยออสตันคิโนมอสโก รัสเซีย; หอคอยซีเอ็นโทรอนโต แคนาดา; และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ริงฮาลส์วีเดเบิร์กชามน์ สวีเดน[ 53 ] : 37
- สะพานเกตเวย์บริสเบน ออสเตรเลีย
- สะพานอินชอนเกาหลีใต้
- ทางหลวงหมายเลข A73หุบเขาอิตซ์ ประเทศเยอรมนี
- หอคอยออสตันคิโนมอสโก ประเทศรัสเซีย
- หอซีเอ็นทาวเวอร์ โทรอนโต แคนาดา
- ไซโล Norcemเมืองเบรวิก ประเทศนอร์เวย์
- Roseires Dam Ad Damazin, ซูดาน
- เขื่อนวานาปุมรัฐวอชิงตัน สหรัฐอเมริกา
- ถังเก็บก๊าซ LNGที่เซาท์ฮุก ประเทศเวลส์
- โรงงานนิวเคลียร์ Ringhalsเมือง Videbergshamn ประเทศสวีเดน
หน่วยงานออกแบบและกฎระเบียบ
ทั่วโลกมีองค์กรวิชาชีพมากมายที่ส่งเสริมแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดในการออกแบบและก่อสร้างโครงสร้างคอนกรีตอัดแรง ในสหรัฐอเมริกา องค์กรดังกล่าวได้แก่ Post-Tensioning Institute (PTI) และ Precast/Prestressed Concrete Institute (PCI) [ 62 ]หน่วยงานที่คล้ายกัน ได้แก่ Canadian Precast/Prestressed Concrete Institute (CPCI) [ 63 ]สมาคม Post-Tensioning ของสหราชอาณาจักร[ 64 ]สถาบัน Post Tensioning ของออสเตรเลีย[ 65 ]และสมาคม Post Tensioning ของแอฟริกาใต้[ 66 ]ในยุโรปมีสมาคมและสถาบันที่คล้ายคลึงกันในระดับประเทศ
องค์กรเหล่านี้ไม่ใช่หน่วยงานที่มีอำนาจกำหนดรหัสหรือมาตรฐานการก่อสร้าง แต่มีอยู่เพื่อส่งเสริมความเข้าใจและการพัฒนาด้านการออกแบบคอนกรีตอัดแรง รหัส และแนวปฏิบัติที่ดีที่สุด
กฎและข้อกำหนดสำหรับการออกแบบรายละเอียดของเหล็กเสริมและเอ็นรับแรงดึงล่วงหน้า จะระบุไว้ในรหัสและมาตรฐานระดับชาติแต่ละฉบับ เช่น:
- มาตรฐานยุโรปEN 1992 -2:2005 – ยูโรโค้ด 2: การออกแบบโครงสร้างคอนกรีต;
- มาตรฐานสหรัฐอเมริกาACI318 : ข้อกำหนดรหัสอาคารสำหรับคอนกรีตเสริมเหล็ก; และ
- มาตรฐานออสเตรเลีย AS 3600-2009: โครงสร้างคอนกรีต
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- เรื่องราวของคอนกรีตอัดแรงตั้งแต่ปี 1930 ถึง 1945: ก้าวแรกสู่สหภาพยุโรป
- แนวทางปฏิบัติสำหรับการสุ่มตัวอย่าง การประเมิน และการซ่อมแซมปูนยาแนวที่ชำรุดในท่อรับแรงดึงหลังการเทคอนกรีตอัดแรงของสะพานสำนักงานบริหารทางหลวงแห่งสหรัฐอเมริกา
- สิทธิบัตรทางประวัติศาสตร์และวิวัฒนาการของการก่อสร้างทางสถาปัตยกรรมในศตวรรษที่ 20 ด้วยคอนกรีตเสริมเหล็กและคอนกรีตอัดแรง
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ คอนกรีตอัดแรง
คอนกรีตอัดแรง เป็น คอนกรีต ชนิดหนึ่งที่ใช้ในการก่อสร้าง โดยจะถูกอัดแรง ( บีบอัด ) อย่างมากในระหว่างการผลิต ในลักษณะที่เสริมความแข็งแรงเพื่อต้านทานแรงดึงที่จะเกิดขึ้นเมื่อใช้งาน [...
คอนกรีตอัดแรง
คอนกรีตอัดแรงล่วงหน้าเป็นรูปแบบหนึ่งของคอนกรีตอัดแรง โดยที่เอ็นจะถูกดึงให้ตึง ก่อน ที่จะเทคอนกรีต [ 1 ] : 25 คอนกรีตจะยึดติดกับเอ็นขณะที่ แข็งตัว หลังจากนั้นการยึดปลายเอ็นจะถูกปล่อยออก และ แรงดึง ของเอ็นจะถูกถ่ายโอนไปยังคอนกรีตในรูปของแรงอัดโดย แรงเสียด ทาน...
การดึงลวดอัดแรงยึดติด
ในการดึงลวดเหล็กแบบยึดติดภายหลัง ลวดเหล็กจะถูกยึดติดอย่างถาวรกับคอนกรีตโดย รอบ ด้วย การอัดฉีด ปูนในท่อหุ้มลวดเหล็ก (หลังจากการดึงลวดเหล็ก) การอัดฉีดปูนนี้ดำเนินการเพื่อวัตถุประสงค์หลักสามประการ ได้แก่ เพื่อป้องกันลวดเหล็กจาก การกัดกร่อน...
การดึงลวดแบบไม่ยึดติด
การดึงลวดแบบไม่ยึดติดแตกต่างจากการดึงลวดแบบยึดติดตรงที่อนุญาตให้ลวดสามารถ เคลื่อนที่ตาม แนวยาว ได้อย่างอิสระ เมื่อเทียบกับคอนกรีต ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะทำได้โดยหุ้มลวดแต่ละเส้นด้วยปลอกพลาสติกที่บรรจุ จาระบี ป้องกัน การกัดกร่อน ซึ่งมักจะ เป็นจาระบี ลิเธี ยม...