คอนกรีตอัดแรงคืออะไร?

คอนกรีตอัดแรง (Prestressed Concrete) เป็นนวัตกรรมทางวิศวกรรมที่ถูกพัฒนาเพื่อแก้ปัญหาการแตกร้าวและเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้างคอนกรีต โดยอาศัยหลักการดึงลวดเหล็กหรือเหล็กเสริมแรงให้ตึงก่อนหรือหลังการเทคอนกรีต วิธีนี้ช่วยให้คอนกรีตสามารถทนต่อแรงดึงได้ดีขึ้น ลดการแตกร้าวที่อาจเกิดขึ้น และเพิ่มความมั่นคงแข็งแรงของโครงสร้าง ทำให้สามารถออกแบบโครงสร้างให้บางและเบากว่าคอนกรีตเสริมเหล็กทั่วไป อีกทั้งยังช่วยให้สามารถสร้างโครงสร้างที่มีช่วงกว้างขึ้นโดยไม่ต้องมีคานกลางรับน้ำหนัก จึงเหมาะสำหรับงานก่อสร้างที่ต้องการความแข็งแรงและประหยัดวัสดุ

ประเภทของคอนกรีตอัดแรง

คอนกรีตอัดแรง (Prestressed Concrete) เป็นคอนกรีตที่ถูกออกแบบให้สามารถรับแรงดึงได้ดีขึ้น โดยใช้การอัดแรงล่วงหน้าเพื่อเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนัก แบ่งออกเป็นประเภทหลัก ๆ ดังนี้

1. แบ่งตามวิธีการอัดแรง

1.1 คอนกรีตอัดแรงก่อน (Pre-tensioned Concrete) เป็นการใช้ดึงลวดเหล็กแรงดึงสูงก่อนแล้วเทคอนกรีตทับ ซึ่งเมื่อคอนกรีตแข็งตัวแล้วจึงปล่อยลวดเหล็กให้หดตัว ส่งผลให้เกิดแรงอัดในคอนกรีตนิยมใช้ในงานผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูป เช่น เสาเข็ม พื้นคอนกรีตสำเร็จรูป

1.2 คอนกรีตอัดแรงทีหลัง (Post-tensioned Concrete) เป็นการเทคอนกรีตให้แข็งตัวก่อน แล้วจึงดึงลวดเหล็กให้ตึงผ่านท่อร้อยภายในคอนกรีตจากนั้นฉีดปูนอัดแน่นในช่องว่างของท่อเหมาะสำหรับงานที่ต้องการโครงสร้างแข็งแรงและน้ำหนักเบา เช่น สะพาน พื้นอาคาร

2. แบ่งตามการใช้งาน

2.1 คอนกรีตอัดแรงสำหรับโครงสร้างพื้น (Prestressed Slabs) ใช้ทำพื้นอาคาร พื้นโรงงาน พื้นสะพาน ลดความหนาของพื้นและน้ำหนักโครงสร้าง

2.2 คอนกรีตอัดแรงสำหรับสะพาน (Prestressed Bridge Girders) ใช้ทำคานสะพาน ทำให้สามารถก่อสร้างสะพานช่วงยาวได้มีความทนทานสูงและรับแรงกระแทกได้ดี

2.3 คอนกรีตอัดแรงสำหรับเสาเข็ม (Prestressed Piles) ใช้สำหรับงานฐานรากของอาคารสูง และสะพาน มีความแข็งแรง ทนต่อแรงดึงและแรงอัดสูง

2.4 ชีทไพล์คอนกรีต (Concrete Sheet Pile) ชีทไพล์คอนกรีตถูกใช้เป็นแนวกั้นดินเพื่อความมั่นคงของพื้นที่ และช่วยลดการพังทลายของหน้าดิน การป้องกันดินทรุดตัวหรือการกัดเซาะของน้ำ ในพื้นที่ที่มีความลาดชันของดิน เช่น ริมน้ำ, ริมแม่น้ำ, หรือบริเวณที่ต้องการป้องกันการเคลื่อนตัวของดิน มีลักษณะเป็นแผ่นยาว 

 2.5 เสาเข็มเขื่อน (Piling for Dams) คือเสาเข็มที่ออกแบบมาเพื่อใช้ในบริเวณที่มีการเคลื่อนที่ของดินสูง เพื่อลดความเสี่ยงจากการทรุดตัวของดิน มีหน้าที่หลักคือการรองรับน้ำหนักของเขื่อนและกระจายน้ำหนักนี้ลงสู่พื้นดินที่มีความแข็งแรงป้องกันการซึมผ่านของน้ำและลดการทรุดตัวของดินบริเวณเขื่อน เป็นเสาเข็มที่มีความแข็งแรงสูง 

3. แบ่งตามลักษณะของการใช้งาน

3.1 คอนกรีตอัดแรงแบบชิ้นส่วนสำเร็จรูป (Precast Prestressed Concrete) ผลิตจากโรงงานและนำมาติดตั้งที่หน้างาน ลดระยะเวลาการก่อสร้างและควบคุมคุณภาพได้ดี

3.2 คอนกรีตอัดแรงแบบหล่อในที่ (Cast-in-Place Prestressed Concrete) เป็นการหล่อและอัดแรงที่หน้างานโดยตรง ใช้ในโครงสร้างขนาดใหญ่ที่ไม่สามารถใช้ชิ้นส่วนสำเร็จรูปได้

การใช้งานของคอนกรีตอัดแรง

• สะพานและทางยกระดับ ซึ่งต้องการความแข็งแรงสูงและความสามารถในการรับแรงดัดโค้ง
• อาคารสูงและโครงสร้างพื้นไร้คาน เพื่อเพิ่มพื้นที่ใช้สอยและลดขนาดโครงสร้างรองรับ
• เสาเข็มและพื้นคอนกรีตสำเร็จรูป ที่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความรวดเร็วในการก่อสร้าง

ข้อดีของคอนกรีตอัดแรง

• ลดการแตกร้าวและการหดตัวของคอนกรีต เนื่องจากแรงอัดถูกถ่ายเข้าสู่คอนกรีต ทำให้เกิดความแข็งแรงมากขึ้นและลดปัญหาการแตกร้าวที่มักเกิดในคอนกรีตทั่วไป
•  รับแรงดึงได้ดีขึ้น  สามารถรับน้ำหนักและแรงดึงที่สูงกว่าคอนกรีตเสริมเหล็กแบบปกติ ทำให้โครงสร้างมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน
• ลดน้ำหนักโครงสร้างและเพิ่มช่วงระยะคานที่ยาวขึ้น  สามารถออกแบบให้มีช่วงคานหรือแผ่นพื้นยาวขึ้นโดยไม่ต้องใช้เสากลางมาก ทำให้พื้นที่ใช้งานภายในอาคารกว้างขวางขึ้น
• เหมาะกับงานก่อสร้างขนาดใหญ่ที่ต้องการความแข็งแรงสูง  ใช้ได้ทั้งงานสะพาน อาคารสูง และโครงสร้างพื้นคอนกรีตที่ต้องการความมั่นคง
• ลดต้นทุนในระยะยาว  แม้ว่าต้นทุนเริ่มต้นอาจสูงกว่า แต่ลดค่าบำรุงรักษาและค่าซ่อมแซมในระยะยาว
•  ก่อสร้างรวดเร็วขึ้น  โดยเฉพาะเมื่อใช้คอนกรีตอัดแรงแบบสำเร็จรูป (Precast Prestressed Concrete) สามารถลดระยะเวลาก่อสร้างได้มาก

ข้อเสียของคอนกรีตอัดแรง

• ต้นทุนเริ่มต้นสูง  กระบวนการผลิตต้องใช้วัสดุพิเศษ เช่น ลวดเหล็กแรงดึงสูง และต้องใช้แรงงานที่มีความเชี่ยวชาญ
•  ต้องใช้เทคนิคและอุปกรณ์เฉพาะทาง เช่น แม่แรงไฮดรอลิกสำหรับการดึงลวดเหล็ก ซึ่งทำให้ขั้นตอนซับซ้อนกว่าคอนกรีตเสริมเหล็กทั่วไป
• ความยืดหยุ่นในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างต่ำ ไม่สามารถตัด เจาะ หรือปรับเปลี่ยนโครงสร้างได้ง่ายเหมือนคอนกรีตเสริมเหล็กปกติ เพราะอาจกระทบต่อแรงอัดภายในโครงสร้าง
•  ต้องการการควบคุมคุณภาพสูง โดยเฉพาะในการอัดแรง ต้องมีการตรวจสอบความถูกต้องของแรงดึงเพื่อป้องกันข้อผิดพลาดที่อาจส่งผลต่อความแข็งแรงของโครงสร้าง
•  ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมและรื้อถอนสูง  หากเกิดความเสียหาย การซ่อมแซมทำได้ยากกว่าคอนกรีตทั่วไป และการรื้อถอนต้องใช้วิธีการพิเศษ

คอนกรีตอัดแรงเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้การก่อสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่และแข็งแรงเป็นไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทั้งยังช่วยลดต้นทุนและเพิ่มความทนทานของโครงการก่อสร้างในระยะยาวทั้งนี้หากต้องการให้โรงงานผลิตที่ได้มาตรฐานสามารถติดต่อได้เลยที่

โทร. 02-119-0855-69, 098-228-9878
ID Line : @poundconcrete
ID Line : chairit55