การประเมินการเสื่อมสภาพของสะพานคอนกรีตในพื้นที่ชายฝั่งทะเลภาคตะวันออกของประเทศไทย

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำเสนอการศึกษาในหัวข้อหลัก 3 หัวข้อ ดังอธิบายต่อไปนี้ หัวข้อที่หนึ่งนำเสนอการใช้วิธีสถิติประเมินค่าใช้จ่ายที่สัมพันธ์กับการสึกกร่อนของเหล็กเสริมในโครงสร้างคอนกรีต ในการนี้วิธีผลต่างอันตะ(Finite Difference Method) ถูกเชื่อมต่อเข้ากับเทคนิคลาตินไฮเปอร์คิวป์ (Latin Hypercube Technique) เพื่อพิจารณาตัวแปรสุ่มจำนวน 4 ตัวแปร นั่นคือปริมาณคลอไรด์ที่ผิว สัมประสิทธิ์การแพร่ผ่าน ระยะหุ้มคอนกรีตและค่าปริมาณคลอไรด์วิกฤต ทั้งนี้วิธีผลต่างอันตะใช้สำหรับทำนายการแพร่ของคลอไรด์ในโครงสร้างคอนกรีต ขณะที่เทคนิคลาตินไฮเปอร์คิวป์ใช้สำหรับการสุ่มเลือกตัวเลขสุ่มเพิ่อใช้ในวิธีผลต่างอันตะเมื่อพิจารณาการเปลี่ยนแปลงของคลอไรด์ในคอนกรีตตามเวลาด้วยวิธีผลต่างอันตะร่วมกับเทคนิคลาตินไฮเปอร์คิวป์ สามารถทำนายความน่าจะเป็นที่ปริมาณคลอไรด์ที่ผิวของเหล็กเสริมในคอนกรีตมีค่าเท่ากับค่าวิกฤตที่ทำให้เหล็กแสริมเริ่มเกิดการสึกกร่อนที่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลาได้ โดยเวลานี้เป็นเวลาที่จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาเพื่อป้องกันการเริ่มเกิดการสึกกร่อนของเหล็กเสริม ถ้าไม่มีการบำรุงรักษาความน่าจะเป็นที่เหล็กเสริมเริ่มเกิดสึกกร่อนจะมีค่าเพิ่มขึ้น เมื่อนำค่าความน่าจะเป็นนี้มาคุณกับค่าใช้จ่ายเฉลี่ยในการบำรุงรักษา สามารถคำนวณหาค่าใช้จ่ายที่สัมพันธ์กับการสึกกร่อนของเหล็กเสริมในโครงสร้างคอนกรีต ซึ่งค่าใช้จ่ายนี้เป็นค่าใช้จ่ายที่เปลี่ยนแปลงตามเวลา หัวข้อที่สองนำเสนอการพัฒนาแบบจำลองที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาโดยพิจารณาการคุกคามของคลอไรด์ที่มาจากเกลือละลายน้ำแข็งเป็นตัวอย่างของการประยุกต์ใช้แบบจำลอง แบบจำลองนี้พัฒนามาจากการใช้ข้อมูลการสำรวจพื้นสะพานคอนกรีตจำนวน 16 แห่ง การศึกษานี้ได้รับความสนใจเนื่องจากการศึกษาก่อนหน้านี้มีข้อจำกัด เพราะเป็นแบบจำลองที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา ทำให้มีตัวแปรที่ใช้ในแบบจำลองจำนวน 2 ตัวแปรเท่านั้น แต่ในการศึกษานี้ เสนอให้มีตัวแปรทั้งหมด 4 ตัวแปร ในการคำนวณหา 4 ตัวแปรนี้จะใช้วิธีผลต่างอันตะร่วมกับการวิเคราะห์ถดถอย (Regression analysis) เพื่อคำนวณหาตัวแปรทั้ง 4 ตัวนี้พร้อมกัน หลังจากการพัฒนาแบบจำลองแล้ว จะมีการนำแบบจำลองที่ได้ไปเปรียบเทียบกับข้อมูลผลสำรวจพื้นสะพานคอนกรีตที่วัด 16 ตำแหน่งของการศึกษาของ Miller and Darwin (2000) รวมทั้งเปรียบเทียบกับแบบจำลองที่มีอยู่ หัวข้อที่สามนำเสนอการศึกษาวิธีการปรับปรุงคุณสมบัติของดินทราย (Sandy Soil) โดยใช้วิธีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม วิธีที่ใช้เรียกว่า วิธีซีเมนต์ชีวภาพ (Biocementation) ที่เกิดจากการตกผลึกแคลไซท์โดยมีจุลินทรีย์เป็นตัวกระตุ้นและมีเอนไซม์ยูรีส (Urease Enzyme) ที่ทำจากถั่วเหลือง (Soybean) เป็นตัวกระตุ้นเร่งปฏิกิริยา ในการศึกษานี้จะมีการใช้ค่าความเข้มข้นของสารละลายแคลเซียมไอออนที่ทำให้เกิดผลึกแคลเซียมคาร์บอเนตในปริมาณที่แตกต่างกัน เพื่อหาค่าที่ทำให้กำลังของดินทรายมีค่าเหมาะสมที่สุด (Optimum) อีกทั้งในการยืนยันการเกิดผลึกของแคลเซียมคาร์บอเนต มีการใช้เครื่อง Scanning Electron Microscopy (SEM) และ X-ray diffraction (XRD) รวมทั้งยังมีการใช้การทดสอบชิ้นส่วนเบนเดอร์ (Bender element test) เพื่อเฝ้าสังเกต (Monitor) การเกิดการเปลี่ยนแปลงกำลังของดินทราย ณ เวลาจริง (Real-time) และใช้การทดสอบแรงเฉือนโดยตรง (Direct shear test) เพื่อคำนวณหากำลังของดินทราย

คำสำคัญ