MATLAB BKK CENTER
ภาพที่ 1 (กราฟซ้ายบน) แสดงการแพร่ของคลอไรด์เข้าสู่เนื้อคอนกรีตตามเวลา โดยเส้นสีน้ำเงินแสดงความเข้มข้นของคลอไรด์ที่ตำแหน่งเหล็กเสริม และเส้นประสีแดงแสดงค่าวิกฤตของคลอไรด์ (0.05%) ที่ทำให้เกิดสนิมในเหล็ก
จากกราฟพบว่า:
- ความเข้มข้นของคลอไรด์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วง 10 ปีแรก
- หลังจากประมาณ 25–30 ปี ความเข้มข้นของคลอไรด์เริ่มเข้าใกล้ค่าอิ่มตัว (ประมาณ 0.042%)
- ค่าคลอไรด์เกินค่าวิกฤตหลังจากเวลาผ่านไประยะหนึ่ง ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการเกิดสนิมในเหล็กเสริม
ภาพที่ 2 (แผนภาพ Heatmap 3D) แสดงการแพร่ของคลอไรด์ตามความลึกและเวลา โดยสีแดงแสดงความเข้มข้นสูง และสีน้ำเงินแสดงความเข้มข้นต่ำ เห็นได้ชัดว่า:
- คลอไรด์แพร่จากผิวด้านนอกเข้าสู่เนื้อคอนกรีตลึกขึ้นเรื่อยๆ ตามเวลา
- ที่ความลึกเท่ากับระยะหุ้มเหล็ก (25 มม.) ต้องใช้เวลาหลายปีกว่าความเข้มข้นคลอไรด์จะสูงถึงระดับวิกฤต
- บริเวณผิวคอนกรีตมีความเข้มข้นของคลอไรด์สูงสุด และลดลงตามความลึกที่เพิ่มขึ้น
ภาพที่ 1 (กราฟขวาบน) แสดงการลดลงของพื้นที่หน้าตัดเหล็กเสริมเมื่อเวลาผ่านไป โดยเส้นประสีแดงแสดงจุดที่เกิดการกระเทาะของคอนกรีต (ประมาณปีที่ 40)
จากกราฟพบว่า:
- พื้นที่หน้าตัดเหล็กเสริมลดลงอย่างต่อเนื่องตามเวลา
- ที่ปีที่ 40 (เมื่อคอนกรีตเริ่มกระเทาะ) พื้นที่หน้าตัดเหล็กเสริมเหลือประมาณ 80%
- หากไม่มีการซ่อมแซม พื้นที่หน้าตัดจะลดลงต่อไปเรื่อยๆ ส่งผลให้ความสามารถในการรับแรงลดลง
ภาพที่ 3 แสดงการเปลี่ยนแปลงของหน้าตัดเหล็กเสริมในช่วงเวลาต่างๆ (ปีที่ 0, 10, 20, 30, 40, 50) โดยเห็นได้ชัดเจนว่า:
- ปีที่ 0: เหล็กเสริมมีพื้นที่หน้าตัด 100% (สภาพสมบูรณ์)
- ปีที่ 10: เริ่มมีสนิมเกิดขึ้นบางๆ รอบเหล็ก พื้นที่หน้าตัดเหลือ 95.9%
- ปีที่ 20–30: สนิมหนาขึ้นเรื่อยๆ พื้นที่หน้าตัดลดลงเหลือ 91.8% และ 87.9% ตามลำดับ
- ปีที่ 40–50: สนิมหนามาก พื้นที่หน้าตัดลดลงเหลือ 84.0% และ 80.3% ตามลำดับ
ภาพที่ 1 (กราฟซ้ายล่าง) แสดงค่า Security Issue ของโครงสร้างซึ่งเปลี่ยนแปลงตามเวลา โดยเส้นประสีแดงแสดงค่า Security Issue ต่ำสุดที่ยอมรับได้ (1.0)
จากกราฟพบว่า:
- ค่า Security Issue เริ่มต้นที่ประมาณ 1.5 (มาตรฐานการออกแบบทั่วไป)
- ลดลงอย่างต่อเนื่องตามเวลาที่ผ่านไป เนื่องจากพื้นที่หน้าตัดเหล็กเสริมลดลง
- ที่ปีที่ 50 ค่า Security Issue ลดลงเหลือประมาณ 1.2 ซึ่งยังอยู่เหนือเกณฑ์ปลอดภัย
- แต่หากปล่อยไว้นานกว่านี้ อาจทำให้ค่า Security Issue ต่ำกว่า 1.0 ซึ่งหมายถึงโครงสร้างไม่ปลอดภัย
ภาพที่ 1 (กราฟขวาล่าง) แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความชื้นสัมพัทธ์และอัตราการกัดกร่อนของเหล็ก
จากกราฟพบว่า:
- อัตราการกัดกร่อนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อความชื้นเกิน 70%
- ที่ความชื้น 85% (จุดสีแดง) อัตราการกัดกร่อนประมาณ 0.025 มม./ปี
- ที่ความชื้น 100% อัตราการกัดกร่อนสูงถึง 0.05 มม./ปี
- ความชื้นต่ำกว่า 70% มีผลน้อยมากต่อการเกิดสนิม
ภาพที่ 4 แสดงการเปลี่ยนแปลงของสภาพหน้าตัดคอนกรีตในช่วงเวลาต่างๆ:
- เริ่มต้น (ปีที่ 0): คอนกรีตอยู่ในสภาพสมบูรณ์ ไม่มีความชื้นซึม
- ปีที่ 20: เริ่มมีความชื้นซึมเข้าไปในเนื้อคอนกรีต (แสดงด้วยสีฟ้าอ่อน)
- ปีที่ 40: ความชื้นซึมลึกขึ้น เหล็กเสริมเกิดสนิมมากขึ้น แม้จะยังไม่เห็นการแตกร้าวภายนอก
ภาพที่ 5 (Polar Chart) เปรียบเทียบปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อการเสื่อมสภาพระหว่างอาคารเก่าที่มีปัญหา (เส้นสีแดง) กับอาคารที่มีระบบป้องกันที่ดี (เส้นสีน้ำเงิน)
จากกราฟพบว่า:
- อาคารเก่าที่มีปัญหา: มีค่าสูงในด้านความชื้น (5.0) คลอไรด์ (4.5) และรอยแตกร้าว (4.0) แต่มีค่าต่ำในด้านระยะหุ้มเหล็ก (2.5) และคุณภาพคอนกรีต (3.0)
- อาคารที่มีระบบป้องกันที่ดี: มีค่าสูงในด้านระยะหุ้มเหล็ก (4.5) และคุณภาพคอนกรีต (4.5) แต่มีค่าต่ำในด้านความชื้น (2.0) และคลอไรด์ (1.5)
- ความแตกต่างที่สำคัญคือการควบคุมความชื้นและการป้องกันคลอไรด์เข้าสู่เนื้อคอนกรีต
ภาพที่ 6 แสดงการเปรียบเทียบวิธีซ่อมแซม 5 วิธี ได้แก่ ฉาบซ่อมผิว, ซ่อมโครงสร้าง, ระบบกันซึมใหม่, เสริมกำลังด้วย CFRP และโครงสร้างเหล็กเสริม
จากกราฟพบว่า:
- ค่าใช้จ่าย: โครงสร้างเหล็กเสริม (85%) และ CFRP (70%) มีค่าใช้จ่ายสูงที่สุด ขณะที่ฉาบซ่อมผิว (20%) มีค่าใช้จ่ายต่ำที่สุด
- ระยะเวลาดำเนินการ: โครงสร้างเหล็กเสริม (15 วัน) และซ่อมโครงสร้าง (10 วัน) ใช้เวลานานที่สุด
- อายุการใช้งานหลังซ่อม: โครงสร้างเหล็กเสริม (20 ปี) และ CFRP (15 ปี) มีอายุการใช้งานนานที่สุด
- ความยากในการดำเนินการ: โครงสร้างเหล็กเสริม (80%) และ CFRP (75%) มีความยากมากที่สุด
ภาพที่ 7 แสดงขั้นตอนการซ่อมแซมพื้นคอนกรีตที่เสียหาย:
- สภาพคอนกรีตที่มีปัญหา: เห็นรอยแตกร้าวและเหล็กเป็นสนิม
- การเตรียมพื้นผิวและขัดสนิมเหล็ก: สกัดคอนกรีตที่เสียหายออกและขัดสนิมเหล็ก
- หลังซ่อมแซมและเสริมกำลัง: ประกอบด้วยระบบกันซึมด้านบน มอร์ต้าร์ซ่อมแซม แผ่น CFRP และโครงเหล็กเสริมด้านล่าง
- สาเหตุหลักของปัญหา: ความชื้นสูงและการแพร่ของคลอไรด์เข้าสู่เนื้อคอนกรีต ทำให้เกิดสนิมที่เหล็กเสริม
- การเกิดความเสียหาย: เริ่มจากการเกิดสนิมที่เหล็กเสริม → สนิมขยายตัว → คอนกรีตแตกร้าว → คอนกรีตกระเทาะ → พื้นที่หน้าตัดเหล็กลดลง → ความสามารถในการรับน้ำหนักลดลง
- ระยะเวลาสำคัญ:
- การเกิดสนิมเริ่มต้น: ประมาณปีที่ 5–10
- คอนกรีตกระเทาะ: ประมาณปีที่ 40
- ค่า Security Issue ยังอยู่ในเกณฑ์ปลอดภัยที่ปีที่ 50 แต่หากไม่ซ่อมแซม จะเกิดความไม่ปลอดภัยในอนาคต
- วิธีการแก้ไขที่เหมาะสม: ขึ้นอยู่กับระดับความเสียหาย
- กรณีความเสียหายเล็กน้อย: ระบบกันซึมใหม่และฉาบซ่อมผิว
- กรณีความเสียหายปานกลาง: ซ่อมโครงสร้างและระบบกันซึมใหม่
- กรณีความเสียหายรุนแรง: เสริมกำลังด้วย CFRP หรือโครงสร้างเหล็กเสริม
การวิเคราะห์นี้แสดงให้เห็นว่าการป้องกันความชื้นเป็นปัจจัยสำคัญที่สุดในการยืดอายุการใช้งานของพื้นคอนกรีตดาดฟ้า และหากพบความเสียหาย ควรซ่อมแซมโดยเร็วเพื่อป้องกันความเสียหายที่รุนแรงขึ้นในอนาคต
เราสามารถติดตามหรือหากมีความสนใจ สามารถลงทะเบียนได้ใน Course Information Science Roadmap ซึ่งอบรมออนไลน์ 8 สัปดาห์ เรียนว่าเจาะลึกพร้อมตัวอย่างการประยุกต์ใช้ สามารถติดต่อสอบถามไปทาง Admin Fb Web page :(20) Matlab bkk center | Facebook
สามารถติดตามเนื้อหาความรู้ต่างๆ โดยเฉพาะการใช้ประยุกต์ใช้กับโปรแกรม Matlab ได้ที่ Fb Web page :(20) Matlab bkk center | Facebook
Machine Studying for #Predictive #Maintenance Course
NEURAL NETWORK AND DEEP LEARNING COMPLETE COURSE :
ใครอยากเรียนรู้จากตัวอย่างการ Apply จาก #ProjectMachinelearning ต้องไม่พลาด
#Matlab Code ร่วมแชร์ความรู้ สาระผ่านกลุ่ม ->
(กลุ่ม Fb Matlab Bkk AI & Information science & Different Classroom)>
https://web.facebook.com/groups/403881684322230/
