รู้จักกับ ค.ส.ล. คืออะไร? มีคุณสมบัติอย่างไรบ้าง?
” โครงสร้างบ้าน หรือ แม้แต่งานโครงสร้างต่าง ๆ ทั่วไปความแข็งแรงเป็นอีกหนึ่งปัจจัยสำคัญของความปลอดภัย ค.ส.ล. หรือ คอนกรีตเสริมเหล็ก (Reinforced Concrete) จะแข็งแรงปลอดภัยได้ ก็ด้วยความสมบูรณ์ของคอนกรีต และเหล็ก ที่ไม่ใช่แค่คุณภาพของวัสดุเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการออกแบบ และการก่อสร้างที่ถูกต้องด้วย “
ค.ส.ล. คือ?
คอนกรีตเสริมเหล็ก (ค.ส.ล.) คือ คอนกรีตเสริมแรงรูปแบบหนึ่ง ที่เพิ่มประสิทธิภาพการรับน้ำหนัก ด้วยการใช้เหล็กเข้ามาช่วย ส่วนประกอบหลักอย่าง “คอนกรีต” และ “เหล็ก” เนื่องจากคอนกรีต เป็นวัสดุที่รับแรงอัดได้สูง แต่มีความสามารถในการรับแรงดึงต่ำ อีกทั้งยังมีความเปราะ เมื่อถูกกระทำด้วยแรงดึงจึงแตกหักได้ง่าย การสร้างบ้าน ค.ส.ล. เป็นที่นิยมกันมาช้านาน เพราะนอกจากจะหาวัสดุกับบริการก่อสร้างได้ง่าย ในราคาไม่แพง และยัง ให้ความรู้สึกแข็งแรง อีกด้วย
ในขณะที่เหล็กมีความสามารถในการรับแรงดึงสูง เมื่อถูกนำมาใช้งานร่วมกัน จะเกิดการการถ่ายเทแรงภายในระหว่างคอนกรีต และเหล็กช่วยเพิ่มความสามารถในการรับแรงของวัสดุโดยรวม ให้มากยิ่งขึ้น สำหรับในบ้านพักอาศัย หรืออาคารทั่วไป จะสามารถรับน้ำหนักได้ประมาณ 200 – 400 กิโลกรัม ต่อ ตร.ม.
คุณสมบัติของคอนกรีตเสริมเหล็ก
คุณสมบัติทางกายภาพ 3 อย่าง ที่ทำให้คอนกรีตเสริมเหล็ก เป็นที่นิยม คือ
- ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของคอนกรีต และ เหล็ก มีค่าใกล้เคียงกันมาก ซึ่งเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ทำให้คอนกรีต และ เหล็ก ขยายตัว หรือหดตัวได้พร้อมกัน
- เมื่อคอนกรีตเกิดการแข็งตัว คอนกรีตจะจับเหล็กเสริมได้แน่น ซึ่งทำให้เกิดการการถ่ายเทแรงภายในระหว่างคอนกรีต และเหล็กเสริม ซึ่งเหล็กข้ออ้อยมักถูกนิยมนำมาใช้ในโครงสร้างหลัก เนื่องจาก สัมประสิทธิ์แรงยึดเหนี่ยวระหว่างคอนกรีต และเหล็กเสริมมีค่ามาก เมื่อเทียบกับเหล็กกลม
- ค่าพีเอช (pH) ของสารเคมีที่เกิดจากพอร์ตแลนด์ซีเมนต์ เมื่อคอนกรีตแข็งตัว จะมีสารเคมีออกมาเคลือบเหล็กเส้นเป็นฟิล์มบาง ๆ ไว้ป้องกัน ไม่ให้เหล็กเส้นถูกกัดกร่อน หรือเป็นสนิม
คอนกรีตเสริมเหล็ก มีส่วนผสมของซึ่งประกอบด้วย ปูนซีเมนต์ หิน ทราย น้ำ และน้ำยาผสมคอนกรีต ตามอัตราส่วนที่แตกต่างกัน นิยมใช้เหล็กเส้นกลมเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 – 25 มม. หรือเหล็กข้ออ้อย เส้นผ่านศูนย์กลาง 10 – 40 มม. วิธีการผูกเหล็ก ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของงานเช่นกัน ว่าต้องการใช้ก่อสร้างเป็นส่วนไหนของงานโครงสร้าง หรืองานสถาปัตยกรรม ซึ่งคุณสมบัติของคอนกรีตเสริมเหล็กนั้น สามารถใช้งานได้แทบทุกส่วนของอาคาร ตั้งแต่โครงสร้างใต้ดิน เสา คาน ปล่องลิฟต์ บันได พื้น ผนัง ไปจนถึงดาดฟ้า หรือหลังคา รวมถึงงานก่อสร้างทางวิศวกรรมขนาดใหญ่ต่าง ๆ เช่น ทางยกระดับ สะพาน อุโมงค์ เขื่อน ถนน เป็นต้น
การทำงานหลักของคอนกรีตเสริมเหล็ก
คือ คอนกรีตรับแรงอัด และแรงบด ส่วนเหล็กจะรับแรงดึง เมื่อทั้ง 2 อย่าง ทำงานร่วมกัน จะเรียกว่า คอนกรีตเสริมเหล็ก หรือบางคนเรียกว่า คอนกรีตเสริมแรง เพราะทำให้สิ่งก่อสร้างมีความแข็งแรง ทนทาน รับแรง และน้ำหนักได้มากยิ่งขึ้น
- คสล. ย่อมาจาก โครงสร้างเหล็ก
- คสล. หมายถึง โครงสร้างเหล็ก (Steel Structure) คำย่อภาษาไทยคือ “คสล.”
หากเขียนว่า “ค.ส.ล.” จะหมายถึง “คอนกรีตเสริมเหล็ก” ส่วนคำว่า “คสล.” เป็นศัพท์ที่ใช้ในวงการวิศวกรรมศาสตร์
มารู้เรื่องคอนกรีดกันหน่อยดีกว่า!
คอนกรีต เป็นวัสดุผสมที่นิยมใช้ในงานก่อสร้าง ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก คือ
- ปูนซีเมนต์ เป็นส่วนผสมหลักในการผสมเป็นคอนกรีต เพราะมีความแข็งแรง ปกติปูนซีเมนต์จะเป็นผง
- วัสดุผสม เช่น หินทราย หรือ กรวด ช่วยให้คอนกรีตแข็งตัวได้ง่าย
- น้ำ โดยอาจจะมีสารเคมีเติมเพิ่มเข้าไป สำหรับคุณสมบัติด้านอื่น เมื่อผสมเสร็จคอนกรีตจะแข็งตัวอย่างช้า ๆ ซึ่งน้ำและซีเมนต์ จะทำปฏิกิริยาทางเคมีกันในลักษณะที่เรียกว่าการไฮเดรชัน โดยซีเมนต์จะเริ่มจับตัวกับวัสดุอื่นและแข็งตัว ซึ่งในสถานะนี้จะนิยมเรียกกันว่า คอนกรีต ความแข็งแรงของคอนกรีตจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ หลังจากที่ผสม และยังแข็งแรงขึ้นภายหลังจากการแข็งตัว โดยประมาณหลังจากแข็งตัวแล้ว 28 วัน ความแข็งแรงจะเริ่มคงที่
