Surface Chloride Content and Chloride Penetration of Reinforced Concrete Concrete Structures in Marine Environment of Chao Phraya Estuary in Samutprakarn Province
โดย ประกิจ สร้อยระย้าแก้ว
ปี 2556
บทคัดย่อ
โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่อยู่ในสิ่งแวดล้อมทะเลมักเสื่อมสภาพและมีอายุการใช้งานสั้นกว่าปกติ เนื่องจากสัมผัสเกลือคลอไรด์ในน้ำทะเลทำให้เหล็กเสริมในคอนกรีตเกิดสนิม จึงมีความจำเป็นต้องออกแบบป้องกันมิให้เสื่อมสภาพเร็วกว่าที่กำหนด ซึ่งต้องอาศัยข้อมูลจากโครงสร้างจริงมาใช้ปรับปรุงแบบจำลองคณิตศาสตร์ที่มีอยู่เพื่อใช้ออกแบบโครงสร้างให้มีอายุการใช้งานที่นาน
งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาปริมาณเกลือคลอไรด์ที่ผิวหน้าและการแทรกซึมของเกลือคลอไรด์ในโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่ตั้งอยู่ในสิ่งแวดล้อมทะเลบริเวณปากแม่น้ำเจ้าพระยา จังหวัดสมุทรปราการ โดยเก็บตัวอย่างคอนกรีตที่ผิวหน้าและภายในโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กเพื่อทดสอบปริมาณเกลือคลอไรด์ทั้งหมดและปริมาณคลอไรด์อิสระ และนำข้อมูลนี้ไปปรับปรุงแบบจำลองคณิตศาสตร์ของปริมาณเกลือคลอไรด์ที่ผิวหน้าของคอนกรีตและสัมประสิทธิ์การแพร่ของคลอไรด์สำหรับโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่ตั้งอยู่ในสิ่งแวดล้อมทะเลบริเวณปากแม่น้ำ
จากการศึกษาพบว่า ปริมาณคลอไรด์ที่ผิวหน้าคอนกรีตและการแทรกซึมของเกลือคลอไรด์ของโครงสร้างขึ้นกับประเภทของโครงสร้าง และมีค่ามากขึ้นเมื่อเผชิญสิ่งแวดล้อมทะเลนานหรือตั้งอยู่ห่างจากชายฝั่งออกสู่ทะเลมากขึ้น หรืออยู่บริเวณระดับน้ำทะเลสูงสุด แต่ไม่พบความแตกต่างตามระยะทางจากปากแม่น้ำเข้ามาในแม่น้ำจนถึงระยะ 4,000 เมตร สุดท้ายได้เสนอแบบจำลองคณิตศาสตร์ของปริมาณเกลือคลอไรด์ที่ผิวหน้าของคอนกรีตและสัมประสิทธิ์การแพร่ของคลอไรด์สำหรับโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่อยู่ในสิ่งแวดล้อมทะเลบริเวณปากแม่น้ำ
Reinforced concrete structures situated in marine environment have been deteriorated and have short service life due to chlorides in seawater which leading to steel corrosion in concrete. Therefore, the durability design is needed for protecting structures from deterioration. The data from real structures must be used for improving existing mathematical models of durability design.
This research aims to study the surface chloride content and chloride penetration of reinforced concrete structures in marine environment of Chao Phraya estuary, Samutprakarn province. Concrete samples were collected from the surface and the internal layers of reinforced concrete structures and tested to determine total chloride and free chloride contents. The collecting data were used to improve the existing mathematical models of surface chloride content and chloride diffusion coefficient for concrete structures in marine environment of estuary area.
From the study, it was found that the surface chloride content and the chloride penetration profile of reinforced concrete structures depend on type of structure. They are higher with the longer exposed period in marine environment, the longer distance from coastal line to the sea and at the highest sea level. There is no significantly different within 4,000-meter distance from the estuary into the river. Finally, the mathematical models of surface chloride content and chloride diffusion coefficient for the reinforced concrete structures in marine environment of estuary area 4 were proposed.