การทำนายอายุการใช้งานของโครงสร้างสะพานลอยที่ตั้งอยู่ในสภาวะแวดล้อมคาร์บอเนชันในจังหวัดนครปฐม

Abstract

การศึกษานี้เป็นการตรวจสอบการเกิดคาร์บอเนชันของโครงสร้างสะพานลอยคอนกรีตเสริมเหล็กในเขตชุมชนขังหวัดนครปฐม โดยทำการวัดระยะคอนกรีตหุ้มเหล็กเสริมของโครงสร้างสะพานลอย วัดความเข้มข้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และความชื้นสัมพัทธ์ของสิ่งแวดล้อมพร้อมเจาะเก็บชิ้นตัวอย่างเพื่อทดสอบความลึกคาร์บอเนชันของโครงสร้างสะพานลอยทั้งหมด 3 อำเภอในจังหวัดนครปฐม คืออำเภอกำแพงแสน อำเภอเมืองนครปฐม และอำเภอนครชัยศรื ข้อมูลที่ได้นำมาวิเคราะห์การเกิดคาร์บอนชันและทำนายอายุของโครงสร้างสะพานลอยโดยใช้สมการของ Fick's first law of diffiusion และมาตรฐานการออกแบบความคงทนสำหรับโครงสร้างที่เผชิญคาร์บอเนชันของกรมโยธาธิการและผังเมือง (มยผ.) ผลการศึกษาพบว่า ระยะคอนกรีตหุ้มเหล็กเสริมของโครงสร้างสะพานลอยมีค่าเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 49.75 ถึง 55.73 มิลลิเมตร ส่วนระยะคาร์บอนชันเฉลี่ยของโครงสร้างสะพานลอย มีค่าอยู่ระหว่าง 19.20 ถึง 31.40 มิลลิเมตร และสัมประสิทธิ์ความลึกคาร์บอเนชันมีค่าเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 493 ถึง 839 มิลลิเมตร/ปี 1/2 โดยพื้นที่ในเขตชุมชนจังหวัดนครปฐมมีปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์และความชื้นสัมพัทธ์ของสิ่งแวดส้อมอยู่ในสภาวะแวดล้อมที่เสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพเนื่องจากคาร์บอเนชันในระดับรุนแรง นอกจากนี้พบว่า อัตราการเกิดคาร์บอเนชันของโครงสร้างสะพานลอยที่มีตำแหน่งที่ตั้งในเขตอำเภอเมืองนครปฐมสูงกว่าของเขตอำเภอนครชัยศรีและอำเภอกำแพงแสน สุดท้ายด้วยวีธีการตามสมการ Fick's first law of diffusion และมาตรฐานกรมโยธาธิการและผังเมือง สามารถทำนายและคำนวณอายุการใช้งานของโครงสร้างที่สัมผัสกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยผลที่ได้สามารถนำไปใช้ในการออกแบบวางแผนดูแลบำรุงรักษาโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่ต้องเผชิญกับสภาวะแวดล้อมคาร์บอเนชัน ตลอดจนป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นในอนาคตได้

This study was an investigation on the carbonation depth of pedestrian bridge structures (PDS) in community area of Nakhonpathom province. Cover thickness of PDS, carbon dioxide (CO2) concentration and relative humidity ( RH) of the environment and carbonation depth of PDS were measured. In this study, the PDS were selected in 3 districts of Nakhonpathom province, namely Kamphaengsaen district, Mueang district and Nakhon Chai Si district. The study results were analyzed the occurrence and the effect on the carbonation depth of PDS. The predict for free service life of PDS in both by Fick's first law of diffusion equation and durability design of carbonation structure of Department of Public Works and Town & Country Planning were considered. The results indicated that the average of the cover thickness of PDS, the average of the carbonation depth of PDS and the average of the carbonation coefficient of PDS were 49.75-55.73 mm, 19.20-31.40 mm and 4.93-8.39 mm/year0.5 , respectively. Nakhonpathom community area having a high amount of CO2 and RH of the environment was at risk of severe deterioration due to carbonation. Moreover, the rate of carbonation depth of PDS located in Mueang district was higher than that of Kamphaengsaen district and Nakhon Chai Si district, respectively. Finally, the proposed method to Fick's first law of diffusion equation and durability design of carbonation structure of Department of Public Works and Town & Country Planning can predict and calculate the free service life of the PDS exposed to CO2, the result can be used in the design, planning and maintenance of reinforced concrete structures faced by the carbonation environment as well as preventing damage that will occur in the future.