การเสริมกำลังโครงสร้างด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) เป็นเทคนิคที่ได้รับความนิยมในการเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้างคอนกรีต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ต้องการปรับปรุงโครงสร้างเดิมให้สามารถรองรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นได้ บทความนี้จะกล่าวถึงกรณีศึกษาการเสริมกำลังพื้นถนนของโรงพยาบาลแห่งหนึ่งที่ต้องการเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักจรจาก 800 กิโลกรัมต่อตารางเมตรเป็น 1,250 กิโลกรัมต่อตารางเมตร โดยใช้ SmartFiber-Sheet UT70-30
CFRP strengthening service for enhanced structural stability – using carbon fiber sheets.
- 088-791-4494
- sales@smartcoating.com
การเสริมกำลังพื้นถนนด้วยคาร์บอนไฟเบอร์
เพื่อเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักจรจาก 800 กิโลกรัมต่อตารางเมตรเป็น 1,250กิโลกรัมต่อตารางเมตรด้วย SmartFiber-Sheet UT70-30
ความจำเป็นในการเสริมกำลังพื้นถนน
โรงพยาบาลดังกล่าวมีความจำเป็นในการขนย้ายเครื่องมือแพทย์ขนาดใหญ่ เช่น เครื่องเอ็กซเรย์ ที่มีน้ำหนักมาก โดยใช้รถบรรทุก 10 ล้อ อย่างไรก็ตาม พื้นถนนหน้าอาคารถูกออกแบบให้รองรับน้ำหนักจรได้เพียง 800 กิโลกรัมต่อตารางเมตร ซึ่งไม่เพียงพอต่อความต้องการดังกล่าว ดังนั้น การเสริมกำลังโครงสร้างจึงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้พื้นถนนสามารถรองรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นได้อย่างปลอดภัย
ลักษณะโครงสร้างเดิมของพื้นถนน
พื้นถนนคอนกรีตเสริมเหล็กของโรงพยาบาลมีลักษณะดังนี้:
- ด้านหนึ่ง วางอยู่บนคานที่มีเสาภายในอาคารรองรับ
- ปลายคานอีกด้าน วางอยู่บนกำแพงกันดิน (Retaining Wall) ที่ตั้งอยู่บนเสาเข็ม
พื้นถนนถูกออกแบบเป็นคอนกรีตเสริมเหล็ก ซึ่งมีความแข็งแรง แต่ยังไม่เพียงพอต่อการรองรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นตามความต้องการใหม่
เหตุผลในการเลือกใช้การเสริมกำลังด้วยคาร์บอนไฟเบอร์
ผู้ว่าจ้างตัดสินใจเลือกใช้การเสริมกำลังโครงสร้างด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ ได้แก่:
- ความรวดเร็วในการติดตั้ง: การติดตั้ง CFRP สามารถดำเนินการได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากวิธีการติดตั้งสะดวกและทำงานได้ง่าย
- ไม่ต้องเจาะโครงสร้างคอนกรีต: การเสริมกำลังด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ไม่จำเป็นต้องเจาะโครงสร้างคอนกรีตเพื่อติดตั้งสลักเกลียว (Bolt) ซึ่งช่วยรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างเดิม และไม่จำเป็นต้องสแกนหรือทำลายคอนกรีตในบริเวณใดๆ
- ความบางและน้ำหนักเบา: การเสริมกำลังด้วยคาร์บอนไฟเบอร์มีความหนาเพียง 1.0-3.0 มิลลิเมตร ซึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อความสูงของพื้นที่ใต้พื้นถนน ทำให้ไม่กระทบต่อการสัญจรของรถในอาคารจอดรถที่มีความสูงจำกัด
กระบวนการออกแบบการเสริมกำลัง
บริษัท สมาร์ท แอนด์ ไบรท์ จำกัด ได้รับข้อมูลความต้องการจากโรงพยาบาลและดำเนินการออกแบบการเสริมกำลังด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ โดยทีมผู้ออกแบบประกอบด้วยผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณวุฒิและประสบการณ์สูง การออกแบบใช้วัสดุ SmartFiber-Sheet UT70-30 ซึ่งมีหน้ากว้าง 500 มิลลิเมตร ความหนา 0.167 มิลลิเมตร และน้ำหนัก 300 กรัมต่อตารางเมตร นอกจากนี้ ยังเลือกใช้อีพ็อกซี่เรซินชนิด Solid 100% ที่มีกำลังอัดประมาณ 1,000 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร และมีความสามารถในการยึดเกาะสูง เพื่อเป็นตัวประสานร่วมกับ SmartFiber-Sheet UT70-30 ในการเสริมกำลัง
ขั้นตอนการดำเนินงานของฝ่ายติดตั้ง
การดำเนินงานของฝ่ายติดตั้งประกอบด้วยขั้นตอนดังนี้:
- สำรวจโครงสร้างหน้างาน: ตรวจสอบความถูกต้องของโครงสร้างเมื่อเทียบกับแบบติดตั้งคาร์บอนไฟเบอร์ และจัดทำรายงานปัญหาหรืออุปสรรคที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้ง เช่น ปัญหาด้านสถาปัตยกรรม พื้นกระเบื้อง วงกบหน้าต่างกระจก ที่อาจต้องปรับเปลี่ยนเพื่อหลีกเลี่ยงการรื้อถอน
- ทดสอบความแข็งแรงของคอนกรีต: ใช้เครื่องทดสอบแบบไม่ทำลาย (Schmidt Hammer) เพื่อตรวจสอบกำลังคอนกรีตเบื้องต้น
- ทดสอบการยึดเกาะของ CFRP: ดำเนินการทดสอบการยึดเกาะ (Pull-off Test) เพื่อให้มั่นใจว่าคาร์บอนไฟเบอร์ที่ติดตั้งจะยึดเกาะกับคอนกรีตได้อย่างแน่นหนา
- เตรียมผิวคอนกรีต: ขัดเจียรผิวคอนกรีตจนถึงเนื้อคอนกรีตที่แท้จริง หลบมุมคานรัศมี 20 มิลลิเมตร และขัดเจียรตะเข็บรอยต่อคอนกรีตให้เรียบ เพื่อให้การติดตั้งคาร์บอนไฟเบอร์มีประสิทธิภาพสูงสุด
- ทำความสะอาดผิวคอนกรีต: เมื่อผิวคอนกรีตถูกขัดเจียรและปรับให้เรียบแล้ว จำเป็นต้องทำความสะอาดฝุ่น เศษผง น้ำมัน หรือคราบต่าง ๆ บนพื้นผิวให้หมดจด เพื่อให้ Smart CF Resin สามารถซึมเข้าเนื้อคอนกรีตได้ลึกและยึดเกาะได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ
- การรองพื้นผิวด้วย Smart CF Resin: ขั้นตอนนี้เป็นการทาลูกกลิ้งเคลือบ Smart CF Resin ลงบนพื้นผิวคอนกรีต เพื่อให้เรซินแทรกซึมสร้างแรงยึดเกาะระหว่างเนื้อคอนกรีตและแผ่น SmartFiber-Sheet UT70-30 ได้อย่างมั่นคง
- ฉาบผิวคอนกรีตด้วย Epoxy Putty: สำหรับพื้นผิวที่ไม่เรียบหรือมีรูพรุน ทีมงานจะใช้ Epoxy Resin ผสม Filler ฉาบปิดให้เรียบสนิท เพื่อไม่ให้เกิดฟองอากาศหรือช่องว่างระหว่างแผ่น CFRP กับพื้นผิวคอนกรีต ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการถ่ายแรง
- การขัดผิวฉาบให้เรียบ: หลังจาก Epoxy Putty เซตตัวแล้ว จะทำการขัดด้วยเครื่องเจียรใส่ใบขัดกระดาษทราย เพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวมีความเรียบเนียนสม่ำเสมอก่อนการติดตั้งแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์
- การเคลือบเรซินชั้นรองพื้น (Primer Coat): เคลือบ Smart CF Resin เป็นชั้นสุดท้ายบนผิวที่เตรียมไว้ เพื่อให้มีการยึดเกาะที่ดีที่สุดระหว่างแผ่น CFRP และคอนกรีต
- การติดตั้งแผ่น CFRP: วางแผ่น SmartFiber-Sheet UT70-30 ลงบนพื้นผิวอย่างระมัดระวัง จากนั้นใช้ลูกกลิ้งกดไล่ฟองอากาศให้ออกหมด และทาทับด้วย Smart CF Resin ให้ชุ่มทั่วทั้งแผ่น
- การเคลือบป้องกัน UV และความชื้น: เพื่อยืดอายุการใช้งานของแผ่น CFRP จะทำการเคลือบ Acrylic Waterproof (SmartRoof AR) เพื่อป้องกันการทำลายจากรังสี UV ความชื้น และสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ
- การทดสอบ Load Test หลังการติดตั้งเสร็จสมบูรณ์ ทีมวิศวกรจะออกแบบและดำเนินการ Load Test โดยใช้ถุงทรายตามมาตรฐานการทดสอบจริง เพื่อให้แน่ใจว่าพื้นสามารถรับน้ำหนักจรที่ต้องการ (1,250 กิโลกรัม/ตารางเมตร) ได้อย่างปลอดภัย
- การจัดทำแบบ As-Built เมื่อผ่านการทดสอบ ทีมงานจะจัดทำแบบ As-Built และบันทึกภาพถ่ายประกอบการติดตั้งทั้งหมด เพื่อส่งมอบเอกสารทางวิศวกรรมที่ถูกต้องให้กับเจ้าของโครงการ
- ส่งมอบงาน 100%: ขั้นตอนสุดท้ายคือการส่งมอบงานเสริมกำลังพื้นถนนด้วย CFRP ให้กับเจ้าของโครงการ พร้อมเอกสารรายงานทั้งหมดตามมาตรฐานวิศวกรรมและรายการคำนวณประกอบ
ทำไมต้องเลือก บริษัท สมาร์ท แอนด์ ไบรท์ จำกัด?
สรุป
การเสริมกำลังพื้นถนนด้วย SmartFiber-Sheet UT70-30 เพื่อเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักจรจาก 800 กก./ตร.ม. เป็น 1,250 กก./ตร.ม. เป็นโซลูชันที่ตอบโจทย์ทั้งในด้านประสิทธิภาพ ความรวดเร็ว และความคุ้มค่า ด้วยคุณสมบัติของ CFRP ที่แข็งแรงกว่าเหล็กถึง 10 เท่า แต่น้ำหนักเบา ติดตั้งง่าย และไม่รบกวนโครงสร้างเดิม เหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ที่มีข้อจำกัดด้านความสูง เช่น อาคารจอดรถใต้ดิน
บริษัท สมาร์ท แอนด์ ไบรท์ จำกัด พร้อมให้บริการออกแบบและติดตั้ง CFRP เสริมกำลังโครงสร้างโดยวิศวกรมืออาชีพและทีมช่างมากประสบการณ์ หากคุณกำลังมองหาวิธีเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของพื้นถนน อาคาร หรือโครงสร้างใด ๆ อย่างปลอดภัยและยั่งยืน ติดต่อเราเพื่อรับคำปรึกษาโดยไม่มีค่าใช้จ่าย
📱 Line: @smartandbright
📞 โทร: 088-791-4494
🌐 Facebook: smartandbright