stainless rebar

การใช้งานทั่วไป

สเตนเลสถูกใช้เสริมแรงในคอนกรีตเพื่อการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงคอสะพาน ผนังกั้น เสาค้ำ โรงจอดรถ ทางเดินเท้า  เขื่อนและงานโครงสร้างในทะเลต่างๆ (กำแพงกั้นคลื่น สะพานยาว สันเขื่อน ท่าเทียบเรือ เป็นต้น) สิ่งสำคัญที่มีผลต่อการเลือกใช้สเตนเลส คือ ความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อน โดยสเตนเลสเสริมคอนกรีตจะต้องมีสมบัติความเป็นแม่เหล็กต่ำ ซึ่งสามารถตรวจสอบได้โดยใช้เทคนิคการสร้างภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก (MRI) และพื้นฐานของเครื่องยนต์ไฟฟ้า

วัสดุประเภทอื่น เช่น เหล็กกล้าคาร์บอน   ผลิตภัณฑ์เคลือบผิวที่ถูกใช้ในสภาวะการใช้งานที่รุนแรง ไม่ว่าจะเป็นชายฝั่งทะเล ถนนบริเวณชายฝั่ง จะเกิดการกัดกร่อนจากคลอไรด์  โดยวัสดุเหล่านี้มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ไม่เพียงพอ  ส่งผลให้เกิดค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมและการดูแลรักษาที่สูงขึ้นในภายหลัง  หากต้องการเพิ่มอายุการใช้งานและลดค่าใช้จ่ายในการดูแลรักษา  สเตนเลสจึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจและราคาเหมาะสม   สเตนเลสมีความต้านทานการกัดกร่อนจากคลอไรด์ที่ดีเยี่ยมเมื่อถูกใช้เป็นตัวเสริมแรงในคอนกรีตซึ่งได้ถูกพิสูจน์แล้วจากงานศึกษามากมาย

ข้อแนะนำในการขนส่ง การขนย้าย กระบวนการการประกอบ การผลิตและการจัดเก็บ ของสเตนเลสเสริมคอนกรีต

คำอธิบายทั่วไป

สเตนเลสเสริมคอนกรีตจะมีลักษณะผิวขรุขระและทนทาน เพื่อที่จะเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของสเตนเลสเสริมคอนกรีต จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องให้ความใส่ใจในเรื่องของการขนส่ง ขนย้าย กระบวนการประกอบ การผลิตและการจัดเก็บ ตัวอย่างเช่น ถ้า สเตนเลสเสริมคอนกรีตสัมผัสกับเหล็กกล้าคาร์บอน หรือเหล็กกล้าผสมต่ำ อาจเป็นสาเหตุทำให้อนุภาคเหล็กมายึดติดกับสเตนเลสได้ซึ่งอาจจะส่งผลให้เกิดคราบต่างๆ ที่ผิวสเตนเลส

ถึงแม้ว่าสเตนเลสจะมีความต้านทานการกัดกร่อนมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน โลหะผสมบางชนิด ซึ่งจะทนทานต่อการเกิดการคราบต่างๆ ที่พื้นผิวหรือการกัดกร่อนเฉพาะที่ในสภาวะแวดล้อมที่ปนเปื้อนด้วยคลอไรด์ก็ตาม แต่สเตนเลสเสริมคอนกรีตควรที่จะถูกปกป้องจากการสัมผัสโดยตรงกับคลอไรด์ (เกลือไอซิง  แคลเซียมคลอไรด์ น้ำทะเล) ก่อนที่จะถูกยึดด้วยคอนกรีต

แม้ว่าระดับพีเอช (pH) จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงจากการบ่มคอนกรีต แต่การกัดกร่อนแบบกัลวานิค (galvanic) อาจจะเกิดขึ้นเมื่อเหล็กกล้าสัมผัสกับสเตนเลส เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนดังกล่าว สเตนเลสเสริมคอนกรีตไม่ควรที่จะสร้างให้เกิดการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะ เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนเสริมคอนกรีต หรือโครงสร้างอื่นๆ ที่มีส่วนผสมของเหล็กกล้าคาร์บอน  วิธีการหลีกเลี่ยงอย่างง่ายๆ เพื่อไม่ให้เกิดการกัดกร่อนแบบ   กัลวานิค (galvanic) จะต้องแยกโลหะสองชนิดให้อยู่ห่างกันโดยใช้พลาสติกคั่นเพื่อขจัดปัญหาความต่างศักย์ไฟฟ้า

หมายเหตุ : ภายใต้การวิจัยของกระทรวงคมนาคมออนทาริโอ ณ มหาวิทยาลัยควีนส์เพื่อที่จะ

ตรวจสอบความต่างศักย์ระหว่างสเตนเลสและเหล็กกล้าดำเสริมคอนกรีต

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าอัตราการกัดกร่อนระหว่างเซลล์ไฟฟ้าเคมีเหล็กกล้าดำและสเตนเลสมีเพียงเล็กน้อย ซึ่งเป็นการศึกษาที่ไม่ถูกต้องในการออกแบบอายุการใช้งานเป็นเวลา 75 ปี

จากผลการวิจัยนี้ทางกระทรวง ไม่ได้ระบุถึงอัตราการกัดกร่อนระหว่างเหล็กกล้าดำและสเตนเลส ไว้อย่างชัดเจน

การขนส่ง และการขนย้าย

  • ก่อนที่จะทำการขนส่งต้องมั่นใจได้ว่าสายโซ่และสายรัดซึ่งทำมาจากเหล็กกล้าไม่ได้เกิดการสัมผัสโดยตรงกับสเตนเลสเสริมคอนกรีต อาจใช้ไม้ หรือวัสดุอื่นๆ (กระดาษแข็งหนาๆ) รองระหว่างสายโซ่และ สเตนเลสเสริมคอนกรีต อีกทางเลือกหนึ่งคือใช้สายรัดที่ทำจากพอลิโพรไพลีน (polypropylene) เพื่อปกป้อง สเตนเลสเสริมคอนกรีต
  • เมื่อจำเป็นต้องขนย้ายสเตนเลสเสริมคอนกรีตและเหล็กกล้าเสริมคอนกรีตพร้อมกัน  สเตนเลสเสริมคอนกรีตควรที่จะถูกบรรทุกไว้ด้านบนและใช้ไม้คั่นระหว่างวัสดุสองชนิดนี้
  • การจัดเก็บสเตนเลสเสริมคอนกรีตในที่โล่งแจ้งสามารถทำได้ แต่ควรที่จะใช้ผ้าใบกันน้ำคลุมสเตนเลสเสริมคอนกรีตเสมอ
  • สเตนเลสเสริมคอนกรีตสามารถเก็บไว้ที่พื้นดินหรือโรงเก็บของ แต่ต้องมีไม้รองรับไว้ สเตนเลสเสริมคอนกรีตควรจะจัดเก็บโดยแยกออกจากเหล็กกล้าคาร์บอนเสริมสเตนเลส
  • ควรเก็บเหล็กกล้าเครื่องมือ โซ่ สลิง (slings) ให้ห่างจากสเตนเลสเสริมคอนกรีต
  • หากต้องการเคลื่อนย้ายสเตนเลสเสริมคอนกรีตโดยรถโฟล์คลิฟท์จะต้องมีการป้องกันการสัมผัสโดยตรงกับวัสดุอื่นอย่างเพียงพอเพื่อไม่ไห้เกิดรอยขีดข่วนหรือคราบสกปรกจากงาของรถโฟล์คลิฟท์
  • ห้ามใช้อุปกรณ์ยกที่ทำจากจากเหล็กกล้าคาร์บอนแต่ใช้สลิง (slings) ที่ทำจากไนลอน (nylon) หรือพอลิโพรไพลีน (polypropylene) แทน

 

กระบวนการประกอบ

  • ต้องมั่นใจได้ว่าสเตนเลสเสริมคอนกรีตปราศจากคราบออกไซด์ก่อนที่จะเข้าสู่กระบวนการผลิต หากพบคราบออกไซด์เกิดขึ้นควรที่จะรีบขจัดออกโดยใช้วิธีการกัดกรดหรือการขัดทราย (โปรดปรึกษาผู้จำหน่าย)
  • หากต้องการทำความสะอาดสเตนเลสเสริมคอนกรีต ก่อนที่จะเข้าสู่กระบวนการผลิต ควรที่จะทำความสะอาดด้วยวิธีอัดแรงดันพ่นน้ำ ไม่ใช้น้ำทะเลหรือน้ำกร่อยหากไม่สามารถขจัดคราบสกปรกโดยใช้น้ำล้างได้ ให้ใช้สารชะล้างที่ปราศจากคลอไรด์ตามด้วยการอัดแรงดันน้ำอีกครั้ง
  • เครื่องมือช่างควรจะทำจากสเตนเลสเท่านั้น  ไม่ควรที่จะใช้เครื่องมือช่างที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอน เครื่องมือเจาะไสและอุปกรณ์ในการขนย้าย (เช่น เครื่องมือตัดเฉือน ลูกรีด เครื่องมือที่ใช้ในงานช่างต่างๆ) อาจทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนได้แต่ต้องมีความแข็งอย่างน้อย 35 HRC และก่อนที่จะใช้อุปกรณ์เหล่านี้ควรทำความสะอาดด้วยน้ำยาและใช้ผ้าเช็ดให้แห้ง
  • เพื่อหลีกเลี่ยงคราบสกปรกที่เกิดจากอนุภาคเหล็กกล้าคาร์บอน หรือ คราบออกไซด์  แนะนำว่าสเตนเลสเสริมคอนกรีตควรที่จะผลิตจากเครื่องมือเฉพาะทาง
  • ห้ามใช้เครื่องเจียระไนหรือจานตัดที่เคยใช้กับเหล็กกล้าคาร์บอน
  • คราบสกปรกที่เกิดจากเศษเหล็กควรทำความสะอาดด้วยผลิตภัณฑ์ขจัดออกไซด์
  • หากเกิดออกซิเดชันเนื่องจากความร้อนมากเกินไปจากการใช้จานตัด (สังเกตเห็นเป็นสีฟ้า) จำเป็นต้องขจัดออกโดยการกัดกรดหรืออาจใช้ล้อตัดแล้วหล่อเย็นด้วยน้ำอย่างเพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาความต่าง      ศักย์ไฟฟ้า
  • ในการดัดโค้งสเตนเลสเสริมคอนกรีตจำเป็นต้องใช้แรงในการที่ดัดมาก เนื่องจากสเตนเลสเสริมคอนกรีตมีการดีดตัวออกที่มากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนและอาจจะจำเป็นต้องดัดโค้งให้มากกว่าปกติเพื่อที่ชดเชยหากเกิดการดีดกลับ
  • จะต้องไม่ทำการดัดโค้งหรือทำการดัดให้สเตนเลสเสริมคอนกรีตตรง ในขณะที่ยังร้อนอยู่
  •  สเตนเลสเสริมคอนกรีตสามารถทำการเชื่อมได้ แต่ควรระมัดระวังในเรื่องการทำความสะอาดสิ่งสกปรกและน้ำมันบริเวณแนวเชื่อม สำหรับวิธีการเชื่อมที่ถูกต้องนั้น (ปรึกษาผู้จัดจำหน่ายหรือตัวแทนจำหน่าย) เศษโลหะและคราบออกไซด์ที่เกิดขึ้นภายหลังการเชื่อมควรที่จะถูกขจัดออกโดยใช้แปรงลวดที่ทำจาก สเตนเลสหรือใช้วิธีการกัดกรด
  • จะต้องมั่นใจได้ถึงคุณภาพของการเชื่อมและการทำความสะอาดที่เหมาะสมภายหลังการเชื่อม รวมถึงรอยต่อของสเตนเลสเสริมคอนกรีตจะต้องมีการดำเนินการอย่างดีที่สุด
  • กระบวนการประกอบสเตนเลสเสริมคอนกรีต มักจะมีการขนย้ายโดยการมัดสเตนเลสเสริมคอนกรีตไว้ด้วยกันอยู่บ่อยครั้ง และนำไปเก็บร่วมกับวัสดุชนิดอื่นๆ ในกรณีของสเตนเลสเสริมคอนกรีต การมัดสเตนเลสเสริมคอนกรีตให้อยู่รวมกันนั้น ควรใช้สายรัดที่ทำจากพลาสติก หรือสเตนเลสเท่านั้น ห้ามใช้สายรัดที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนเด็ดขาด

 

กระบวนการจัดเก็บ

  • สเตนเลสเสริมคอนกรีต หากวางบนพื้นควรมีแผ่นพลาสติกรองรับเสมอ
  • ตัวยึดประสานสเตนเลสมีไว้เพื่อเชื่อมต่อตามแนวยาวของสเตนเลสเสริมคอนกรีต
  • สเตนเลสเสริมคอนกรีตจะมีการเก็บรวมเข้าด้วยกันโดยใช้สายรัดสเตนเลส สำหรับม้วนสเตนเลสเสริมคอนกรีตจะมัดด้วยสายรัด (3.5 ปอนด์) ขนาดมาตรฐานโดยใช้เครื่องรัดลงเฉพาะ
  • เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการกัดกร่อนแบบกัลวานิค (galvanic) สายรัดที่ใช้รัดสเตนเลสเสริมคอนกรีตเข้าด้วยกันจะต้องมีระดับการต้านทานการกัดกร่อนที่สมดุลกับสเตนเลสเสริมคอนกรีต
  • สเตนเลส เกรด 316 หรือ 316L ชนิดอบอ่อน (เส้นผ่านศูนย์กลาง1.6 mm. / 0.063 นิ้ว) มักใช้เพื่อให้ง่ายต่อการบิดและการตัดออก
  • สถานที่ที่ใช้จัดเก็บสเตนเลสเสริมคอนกรีตจะต้องปราศจากความชื้นจากออกซิเจนและคลอไรด์  สเตนเลสและเหล็กกล้าคาร์บอนสามารถเชื่อมต่อกันได้ แต่อย่างไรก็ตามเพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นสิ่งที่ควรจะพิจารณาคือ การใช้ฉนวนไฟฟ้าคั่นระหว่างโลหะทั้งสองที่เชื่อมต่อกัน

stainless rebar 1

การทำความสะอาดและการกัดกรด

สเตนเลสที่ผ่านการกัดกรด สามารถทำความสะอาดได้ง่ายโดยใช้สบู่และล้างออกด้วยน้ำ ในบางกรณีอาจจำเป็นต้องขจัดคราบน้ำมันออกไปด้วย ซึ่งหากยังพบคราบสนิม คราบสกปรกจากเหล็ก หรือออกไซด์จากการเชื่อมให้ใช้แปรงปัดที่ทำจากสเตนเลสทำความสะอาด  สำหรับการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นเฉพาะที่ หลักในการทำความสะอาดโดยทั่วไป คือ การใช้วิธีการกัดกรดซ้ำ

stainless rebar 2

 

แนวทางของผิวที่ยอมรับได้สำหรับสเตนเลสเสริมคอนกรีต

สเตนเลสเสริมคอนกรีตมีความสัมพันธ์ในด้านการก่อสร้างในอเมริกา และแคนาดาตั้งแต่ ค.ศ. 1996 สเตนเลสจึงเป็นวัสดุทางเลือกที่ถูกยอมรับมากขึ้นเนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนสูง และต้านทานความเสียหายที่เกิดจากการกัดกร่อนจากคลอไรด์ได้ดี สิ่งที่ทำให้สเตนเลสเป็นที่น่าสนใจอย่างมากก็คือ อายุการใช้งานที่เพิ่มมากขึ้น ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาในการใช้งานในสภาพที่รุนแรงซึ่งไม่เพียงแต่ราคาที่เหมาะสมแล้ว   แต่ยังช่วยประหยัดต้นทุนของผู้ประกอบการในเชิงของกำไรที่ได้จากค่าใช้จ่ายทั้งหมดในการใช้งานอีกด้วย

คำออกตัว

วัสดุที่ใช้เปรียบเทียบสำหรับแนวทางการเลือกใช้สเตนเลสเสริมคอนกรีตนั้น ได้มาจากข้อมูลทั่วไปของผู้ใช้งาน ไม่ควรที่จะนำไปใช้เป็นข้อกำหนดในการใช้งานโดยปราศจากคำแนะนำที่เชื่อถือได้

ผู้เขียนและผู้ถือกรรมสิทธ์เอกสารฉบับนี้จะไม่รับประกันใดๆ ไม่ว่าจะเป็นเรื่องทั่วไปหรือข้อกำหนดที่ใช้ และจะไม่รับผิดชอบหากสมมติว่ามีการติดต่อเข้ามาในเรื่องนี้

ทำไมต้องใช้สเตนเลสเสริมคอนกรีต

การยกระดับความต้านทานการกัดกร่อนที่เพิ่มมากขึ้นของวัสดุที่ใช้ในงานก่อสร้าง   ทำให้สเตนเลส เข้ามามีบทบาทที่สำคัญในการแก้ไขปัญหาการเกิดสนิม เมื่อเปรียบเทียบวัสดุที่ใช้ในงานก่อสร้างอื่นๆ สเตนเลสถือได้ว่ามีคุณสมบัติเฉพาะซึ่งเป็นประโยชน์ไม่เพียงแต่ในเรื่องของความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนเท่านั้น แต่ยังมีความแข็งแรง และความปลอดภัยอีกด้วย

สเตนเลสมีคุณสมบัติต้านทานความร้อน การกระแทก และความต้านทานภาระฉับพลัน สเตนเลสสามารถต้านทานการเปลี่ยนรูปได้ และต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย หรือแทบไม่มีเลย สเตนเลสง่ายต่อกระบวนการผลิต การติดตั้ง การเชื่อม การทำให้เหนียว ดังนั้นสเตนเลสจึงเป็นวัสดุในอุดมคติของการใช้งานในด้านการก่อสร้างที่หลากหลาย

 stainless rebar 3

ข้อได้เปรียบทางด้านราคาตลอดการใช้งาน

เทคนิคการวิเคราะห์ราคาตลอดการใช้งาน สามารถทำได้โดยการออกแบบทางวิศวกรรมและกำหนดวัสดุ เพื่อพิจารณาถึงค่าใช้จ่ายที่แท้จริง สำหรับการใช้วัสดุที่มีราคาสูงเป็นจุดเริ่มต้นหนึ่งของการออกแบบที่คุ้มค่า โดยแสดงให้เห็นถึงการประหยัดจากการเพิ่มอายุการใช้งาน การลดค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับการบำรุงรักษา การตรวจสอบ การซ่อมแซม และการเปลี่ยนวัสดุใหม่แทนที่วัสดุเดิม

 

 

 

การรับรอง

ข้อมูลบางอย่างที่อยู่ในเอกสารฉบับนี้ถูกจัดทำโดย F.N. Smith

อ่านบทความฉบับสมบูรณ์ในรูป PDF

siamstainless-downloads-smartrue

บทความโดย  ราชรถ : สเตนเลสเพื่อคนไทย   www.siamstainless.com