ปัญหาคอนกรีตเสริมเหล็กแตกร้าวจากสนิม
ปกติเหล็กจะถูกใช้งานอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีค่า pH ประมาณ 7 – 8 และมีค่าศักย์ไฟฟ้าอยู่ในย่าน Corrosion หรือย่านการเกิดสนิม แต่เนื่องจากภายในคอนกรีตมีความเป็นด่างสูง (ค่า pH ประมาณ 12.6 – 13.8) ดังนั้นเหล็กเสริมในคอนกรีตจึงเปลี่ยนสภาวะจากย่านการเกิดสนิม (Corrosion) ไปสู่ย่านการเกิดฟิล์ม (Passivity) ทางด้านขวา ซึ่งเป็นย่านที่ผิวเหล็กจะเกิดออกไซด์ฟิล์มขึ้นป้องกันสนิม อย่างไรก็ตามเรามักพบเห็นโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กแตกร้าวเสียหายอันเนื่องมาจากเหล็กเสริมเป็นสนิมอยู่บ่อยครั้ง
การเกิดสนิมของเหล็กเสริมในคอนกรีตมีหลายสาเหตุด้วยกัน แต่มีอยู่ 2 สาเหตุที่มักจะเกิดอยู่เป็นประจำคือ ปัญหาจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon Dioxide) และคลอไรด์ (Chloride) แทรกผ่านตามรอยแตกหรือซึมผ่านคอนกรีตจนถึงเหล็กเสริมจนเป็นสาเหตุของการเกิดสนิม และเมื่อเหล็กเป็นสนิมจะทำให้ปริมาตรของเหล็กเพิ่มขึ้น จนเมื่อกำลังดันภายในสูงมากพอก็จะดันคอนกรีตแตกออกและส่งผมเสียตามมาคือ การสูญเสียความแข็งแรงของอาคาร โรงงาน หรือบ้านพักอาศัย
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ : จะเข้าทำปฏิกิริยากับเนื้อคอนกรีต ทำให้ความเป็นด่างของคอนกรีตลดลง ส่งผลให้ออกไซด์ฟิล์มของเหล็กถูกทำลายและไม่สามารถป้องกันสนิมได้ ความเสียหายลักษณะนี้เรียกว่า “คาร์บอเนชั่น (Carbonation)” และมักจะพบได้กับโครงสร้างที่ใช้งานมายาวนาน หรือบริเวณเขตอุตสาหกรรมที่มีปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูง หรือมีระยะหุ้มคอนกรีตไม่เพียงพอ
คลอไรด์ : ปัญหาสนิมจากคลอไรด์พบได้บ่อยกว่าปัญหาจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยเราจะพบเห็นอาคารหรือโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กในพื้นที่ชายฝั่งทะเล พื้นที่น้ำกร่อย หรือพื้นที่ดินเค็ม เกิดปัญหาปูนแตกชำรุดเพราะเหล็กเสริมเป็นสนิม อันเนื่องมาจากคลอไรด์แพร่ผ่านคอนกรีตเข้าไปทำลายออกไซด์ฟิล์มของเหล็กได้อยู่ทั่วไป ปัญหาคอนกรีตเสริมเหล็กแตกร้าวจากสนิมเป็นปัญหาที่ค่อนข้างรุนแรง เพราะเมื่อปัญหาเกิดขึ้นแล้วมักจะต้องมีการซ่อมแซมทุกๆ 2-3 ปี เพราะการแตกร้าวมักจะเกิดลุกลามไปบริเวณอื่นหรือในบางครั้งบริเวณที่ซ่อมแซมไปแล้วก็กลับมาแตกชำรุดซ้ำอีก
ในคราวหน้าทาง TMP จะมานำเสนอแนวทางป้องกันสนิมในคอนกรีตเสริมเหล็กให้ทุกท่านได้ทราบกันครับ สำหรับวันนี้ทางเราขอสวัสดีกับเช้าวันศุกร์ที่สดใสและขอให้ทุกท่านมีความสุขกับวันหยุดเสาร์อาทิตย์นี้ครับ 🙂
