Home

ปัญหาในเสาเข็มเจาะที่เกิดจากคุณภาพคอนกรีต

  • เสาเข็มเจาะนั้นไม่สามารถใช้เครื่องจี้ไล่ฟองอากาศในคอนกรีตออกเพื่อให้คอนกรีตอัดตัวแน่นได้
  • การเยิ้มของน้ำในคอนกรีตเสาเข็มเจาะ
  • ขบวนการซึมผ่านของน้ำในเนื้อคอนกรีต

 ปัญหาในเสาเข็มเจาะที่เกิดจากคุณภาพคอนกรีต PROBLEMS IN BORED PILING WORKS CAUSED BY IMPROPER CONCRETE MIXED ณรงค์ ทัศนนิพนธ์ , ทรงศักดิ์ วิสุทธิพิทักษ์กุล และสุเมธ ประเวศวรารัตน์ กรรมการผู้จัดการ , กรรมการผู้จัดการทั่วไป , วิศวกรโยธา บริษัท ซิฟโก้ จำกัด กรุงเทพมหานคร บทคัดย่อ :

  • การหล่อคอนกรีตเสาเข็มเจาะเปียกเป็นการหล่อคอนกรีตใต้น้ำผ่านท่อเท (Tremie Concreting) ที่ไม่สามารถใช้เครื่องจี้ไล่ฟองอากาศในคอนกรีตออกเพื่อให้คอนกรีตอัดตัวแน่นได้ จึงต้องออกแบบและผสมคอนกรีตที่นำมาใช้ในงานเสาเข็มเจาะชนิดนี้ให้มีคุณลักษณะพิเศษ หลากหลายกว่าคอนกรีตที่ใช้หล่อโครงการบนดินทั่วไปมาก เพราะหากนำเอาคอนกรีตที่มีคุณภาพหรือคุณลักษณะที่ไม่เหมาะกับงานก่อสร้าง เสาเข็มเจาะเปียกที่มีธรรมชาติและ สภาวะแวดล้อมในการก่อสร้างที่แตกต่างจากงานหล่อคอนกรีตโครงสร้างประเภทอื่นๆ เป็นอันมากมาใช้แล้ว อาจทำให้เกิดปัญหาขึ้นได้ทั้งในขณะที่คอนกรีตยังเหลวอยู่หรือเมื่อแข็งตัวแล้ว จนเป็นผลให้ความสมบูรณ์และความคงทนของเสาเข็มในระยะยาวลดลงได้ ดังนั้นคอนกรีตที่นำมาใช้ในงานเสาเข็มเจาะเปียกจึงต้องมีคุณลักษณะที่สามารถเคลื่อนไหลได้ดี , สามารถอัดตัวแน่นได้ด้วยน้ำหนักตัวเอง , ทนทานต่อการแยกตัวและการเยิ้ม , มีระยะเวลาการเริ่มก่อตัวนานกว่าปกติ , ทนทานต่อสภาวะผิดปกติในชั้นดิน ,ทนทานต่อการน้ำใต้ดินชะล้างและข้อสุดท้ายต้องมีกำลังอัดและความแข็งแรงตามที่ออกแบบไว้
  • 1. บทนำ ส่วนผสมของคอนกรีตประกอบด้วย ปูนซีเมนต์ , หิน , ทราย , น้ำ , ฟองอากาศและน้ำยาผสมคอนกรีต เช่น สารพลาสติกไซเซ่อร์ (Plasticiser) เป็นต้นผู้ออกแบบจะเป็นผู้กำหนดคุณสมบัติคอนกรีตผสมเสร็จที่เหมาะสมไว้ในรายการก่อสร้าง ให้ผู้ผลิตคอนกรีตผสมเสร็จที่ทำเป็นธุรกิจทั้งการขายผลิตภัณฑ์และการขายบริการ (ชัชวาล , 2536) ทำการผสมเสร็จมาจากโรงงานและลำเลียงใส่รถจัดส่งมายังหน่วยงานก่อสร้าง ผู้ออกแบบโดยส่วนใหญ่กำหนดคุณสมบัติของคอนกรีตไว้ไม่คลอบคลุมเพียงพอ สำหรับงานเสาเข็มเจาะเปียก ซึ่งเป็นโครงส้รางในแนวตั้งที่ใช้ดินเป็นแบบหล่อและต้องหล่อคอนกรีตระบบใต้น้ำ ที่เทผ่านท่อโดยที่ไม่สามารถจี้เขย่าคอนกรีตให้แน่นได้ คอนกรีตที่ผสมมาใช้จึงต้องมีคุณสมบัติดีกว่าคอนกรีตโครงสร้างบนดินทั่วไป คือ ต้องสามารถอัดตัวแน่นได้ด้วยน้ำหนักของตัวเองโดยไม่ต้องจี้ ในรายการก่อสร้างจึงควรกำหนดคุณลักษณะต่างๆ ของคอนกรีตที่เหมาะสมกับงานเสาเข็มเจาะเปียกไว้ให้ชัดเจน เพราะคอนกรีตชนิดนี้จะมีราคาสูงกว่าคอนกรีตปกติทั่วไป บทความนี้ได้รวบรวมปัญหาต่างๆ ที่จะเกิดขึ้นจากคุณสมบัติของคอนกรีตเกิดการผันแปรเนื่องจากผสมไว้ไม่เหมาะสมไว้เป็นกรณีศึกษา
  • 2. คุณสมบัติและลักษณะของคอนกรีตที่เหมาะสมสำหรับงานเสาเข็มเจาะ คอนกรีตสำหรับเสาเข็มระบบเจาะเปียกก่อสร้างในชั้นดินปกติทั่วไปนั้น Fleming and Sliwinski , [4] ได้แนะนำส่วนผสมไว้นานแล้วแต่ยังใช้ได้ดี ตามตารางที่ 1 และ Bartholomew , [3] ยังได้แนะนำให้ปรับเปลี่ยนส่วนผสมของปูนซีเมนต์ และอัตราส่วนผสมของน้ำต่อปูนซีเมนต์ในปริมาณที่แตกต่างกัน ให้เหมาะสมสำหรับการก่อสร้างเสาเข็มเจาะในชั้นดินที่มีสภาวะแวดล้อมผิดปกติต่างๆ กันไว้ ตามตารางที่ 2 ตารางที่1
  • ข้อแนะนำส่วนผสมคอนกรีตสำหรับเสาเข็มเจาะเปียกโดยสารละลายเบ็นโทไนท์ [4] ค่าการยุบตัว >175 มิลลิเมตร อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ ต่ำกว่า 0.6 ชนิดของหินผสม ถ้าเป็นไปได้ให้ใช้หินทรงกลมจากธรรมชาติ , ขนาดใหญ่สุดไม่เกิน 20 มิลลิเมตร ชนิดของทรายผสม ทรายธรรมชาติ (Natural and complying with zone 2 or 3 grading) ปริมาณทราย 30 ถึง 45% ของน้ำหนักมวลรวมทั้งหมด ปริมาณปูนซีเมนต์ ไม่น้อยกว่า 400 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร สารผสมเพิ่ม แนะนำให้ใส่สารผสมเพิ่มที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มการลื่นไหลดีขึ้น และหน่วงเวลาการก่อตัวให้นานขึ้น ตารางที่2 ข้อแนะนำใช้ปริมาณปูนซีเมนต์และอัตราส่วนน้ำต่อปูนซีเมนต์ของคอนกรีตเสาเข็มในชั้นดินต่างๆ
  • [3] ชนิดเสาเข็ม คุณสมบัติของคอนกรีต สภาวะแวดล้อม ปกติ (ก) ความผิดปกติ ในชั้นดินระดับ ปานกลาง (ข) ความผิดปกติใน ชั้นดินมีสูงมาก (ค) เสาเข็ม เจาะแห้ง ปริมาณซีเมนต์(กก.ต่อลบ.ม) อัตราส่วนของน้ำต่อปูนซีเมนต์ (W/C) 300 – 450 0.5 -0.55 350 – 450 0.475 – 0.5 380 – 500 0.45 – 0.5 เสาเข็ม เจาะเปียก ปริมาณซีเมนต์(กก.ต่อลบ.ม) อัตราส่วนของน้ำต่อปูนซีเมนต์ (W/C) 350 – 450 0.5 – 0.6 350 – 450 0.475 – 0.5 400 – 500 0.43 – 0.45 นอกจากนั้นแล้ว Reese and O’ Neill , [7] ยังได้กล่าวไว้ว่าคอนกรีตที่เหมาะกับงานเสาเข็มระบบเจาะเปียกนั้น ต้องผสมให้คุณสมบัติดีกว่าคอนกรีตโครงสร้างปกติบนดินหลายประการ คือ ต้องมีความสามารถลื่นไหลได้ดี (Excellent Fluidity) , ต้องสามารถอัดตัวแน่นได้ด้วยน้ำหนักตัวเอง (Self compaction under self – weight), ต้องทนทานต่อการแยกตัวและการเยิ้ม (Resistance to Segregation and Bleeding) , ต้องสามารถหน่วงเวลาการก่อตัวได้ (Controlled setting) , ต้องสามารถทนทานต่อสภาวะแวดล้อมที่ไม่ปกติ (Resistance to harsh environment) , ทนทานต่อการไหลชะทำลายโดยน้ำใต้ดิน (Resistance to leaching) และต้องมีกำลังอัดที่ต้องการ (Appropriate Strength and Stiffness) 3.สาเหตุที่คุณสมบัติของคอนกรีตเกิดความผันแปร และผลกระทบที่เกิดขึ้นต่อเสาเข็ม คอนกรีตเสาเข็มเจาะเปียกที่ถือว่ามีคุณภาพดีนั้นต้องมีคุณสมบัติครบถ้วน ทั้งขณะที่ยังเหลวอยู่ และเมื่อแข็งตัวแล้วด้วย กล่าวคือ ขณะเหลวยังต้องมีความเหลวเพียงพอต่อการเทผ่านท่อ Tremie Pile และสามารถลื่นไหลเข้าไปเต็มทุกส่วนของรูเจาะได้ , มีการยึดเกาะตัวกันดีทั้งในขณะขนส่งและขณะเทผ่านท่อ , สามารถอัดตัวแน่นได้เองด้วยน้ำหนักตัว , เนื้อคอนกรีตต้องมีความสม่ำเสมอไม่เกิดสภาวะการแยกตัวและ เกิดการเยิ้มของน้ำในเนื้อคอนกรีตทั้งในขณะและหลังการเท , เมื่อแข็งตัวแล้วต้องมีกำลังอัดตามต้องการ , ต้องมีความคงทนทั้งในระยะสั้นและยาวและคอนกรีตต้องต้านทานการซึมของน้ำได้ดี ส่วนผสมคอนกรีตแม้จะถูกออกแบบและกำหนดไว้อย่างดีแล้วแต่คุณสมบัติของคอนกรีตที่ผสมเสร็จออกมาแล้ว ยังอาจเกิดความผันแปรจนก่อปัญหาต่อความสมบูรณ์ของเสาเข็มได้จากสาเหตุหลายประการ คือ
  • 3.1 สาเหตุจากผู้ผลิตคอนกรีต : เนื่องจากวัสดุส่วนผสมส่วนใหญ่นำมาจากธรรมชาติ คุณสมบัติจึงไม่ค่อยแน่นอน เช่น ความละเอียดอ่อนของทรายซึ่งจะขึ้นอยู่กับแหล่งที่มา , กรรมวิธีและช่วงเวลาที่นำขึ้นมาใช้ เป็นต้น นอกจากนั้นแล้วอาจมีความไม่แน่นอนเนื่องจากการชั่งตวงส่วนผสม ซึ่งความผิดพลาดในการชั่งตวงอาจจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับการควบคุมการผลิต , เทคนิคการขนส่ง ความผันแปรเช่นนี้หากเกิดขึ้นกับงานคอนกรีตโครงสร้างทั่วไป จะเกิดปัญหาไม่มากนักเนื่องจากจะกระจายทั่วไปในแนวราบ แต่ในงานเสาเข็มเจาะเป็นโครงสร้างหน้าตัดแคบ ๆ ที่ก่อสร้างในแนวดิ่ง ความผันแปรอาจขึ้นจะเป็นชั้นๆ จนก่อปัญหาขึ้นมากกว่างานหล่อโครงสร้างทั่วไปในแนวราบ
  • 3.2 สาเหตุจากเนื้อคอนกรีตเอง : คอนกรีตเป็นวัสดุเนื้อผสมประกอบด้วยปูนซีเมนต์ , หิน ,ทราย , น้ำ และน้ำยาผสม คอนกรีตนำมาผสม รวมกันเป็นคอนกรีตสดหินที่อยู่ในส่วนผสมจะถูกพยุงไม่ให้เกิดการแยกตัวด้วยมอร์ต้า แต่แรงดึงดูดของโลกไม่เพียงแต่ทำให้หินทรายจมตัวลงแต่รวมถึงเม็ดปูนซีเมนต์ด้วย ดังนั้นหากส่วนผสมของคอนกรีตผสมออมมาแล้วเกิดการยึดเกาะติดไม่ดีพอ หิน , ทรายและปูนซีเมนต์จะจมตัวลงในเนื้อคอนกรีตสด จนเมื่อแรงต้านการจมตัวมากกว่านี้น้ำหนักของหินทรายหรือเม็ดปูน หรือจนเมื่ออนุภาคของหินทรายสัมผัสกันจนเป็นโครงข่าย ผลก็คือ น้ำที่เบาที่สุดจะถูกดันขึ้นมาสู่ด้านบนจนเกิดการเยิ้ม (Bleeding) ขึ้น ตามรูปที่ 1 ซึ่งการยิ้มนี้ก็คือการแยกตัวชนิดหนึ่ง นั้นเอง และน้ำบางส่วนที่เยิ้มจะถูกกักเก็บไว้ใต้มวลรวม ตามรูปที่ 2 เมื่อคอนกรีตแข็งตัวบริเวณที่ถูกกักไว้นี้จะเป็นโพรงอากาศ (Air Pocket) ซึ่งถ้าคอนกรีตเกิดการแยกตัว (Segregation) ด้วยก็ยิ่งทำให้ความพรุนมีมากยิ่งขึ้นซึ่งจะทำให้น้ำซึมผ่านเข้าในคอนกรีตได้ง่ายขึ้น (High Permeability Concrete) เกี่ยวกับการเยิ้มของน้ำนี้ Fleming et al , [5] ได้สำรวจและกล่าวว่าอาจจะพบเห็นการเยิ้มนี้ในคอนกรีตเสาเข็มเจาะ โดยน้ำอาจ จะใช้ช่องทางซึมขึ้นมาตามแนวเหล็กเสริมยืนหรือตรงตำแหน่งเดิมของท่อเทคอนกรีต (Tremie Pipe) สู่ด้านบนได้ ซึ่งความผันแปรของคุณสมบัติคอนกรีตจาการเยิ้มนี้เคยพบเห็นว่าเกิดขึ้นกับงานเสาเข็มเจาะในชั้นดินกรุงเทพฯ ตามรูปที่ 3 และเคยสำรวจพบว่าหัวเสาเข็มระบบเจาะเปียกในกรุงเทพฯ ที่เทคอนกรีตซึ่งมีค่ายุบตัวประมาณ 20 ซม. ไว้สูงจนถึงระดับพื้นดิน เมื่อเวลาผ่านไปประมาณครึ่งชั่วโมงเกิดมีน้ำปุดขึ้นมาให้เห็น (ตามรูปที่ 1) และเมื่อเวลาผ่านไปสองชั่วโมงพบว่าระดับคอนกรีตหัวเสาเข็มที่เทไว้สูงวัดได้ว่าเกิดทรุดตัวต่ำลงไปอีก 80 ซม. โดยจะมีน้ำเยิ้มขึ้นมาแทนที่ตลอดเวลา (เป็นการแสดงว่าการเยิ้มของน้ำในคอนกรีตจะทำให้ระดับคอนกรีตหัวเสาเข็ม ที่แข็งตัวแล้วมีระดับต่ำกว่าระดับคอนกรีตที่วัดไว้ขณะที่ยังเหลวอยู่ได้) ต่อมาได้ทำการเจาะเอาแก่นคอนกรีตหัวเสาเข็มที่แข็งตัวแล้วถึงความลึกประมาณ 5 เมตร ขึ้นมาพบว่าคอนกรีตมีสภาพพรุนและกำลังต่ำ ตามรูปที่ 4 สาเหตุของปัญหาเกิดจากการเยิ้มทำให้มวลหยาบจมตัวลงเบื้องล่างดันน้ำในเนื้อคอนกรีตขึ้นสู่ด้านบน การซ่อมแซมหัวเสาเข็มนี้ผู้รับเหมาหลักที่ซื้อคอนกรีตมาใช้ได้ทำการสกัดคอนกรีต หัวเสาเข็มส่วนที่คุณสมบัติเกิดการผันแปรจนถึงระดับคอนกรีตที่แน่นตัว (Dense) ดีแล้วจึงหล่อคอนกรีตขึ้นมาใหม่โดยผู้ขายคอนกรีตรับค่าใช้จ่าย การเยิ้มของน้ำในคอนกรีตเป็นปัญหาหลักของข้อบกพร่องของคอนกรีตในงานเสาเข็มระบบเจาะเปียก เนื่องจากไม่สามารถตรวจพบการเยิ้มล่วงหน้าก่อนและภายหลังการเทในสนามได้ เพราะหัวเสาเข็มส่วนใหญ่อยู่ต่ำกว่าระดับผิวดินมาก และการเยิ้มจะเกิดขึ้นในขั้นตอนที่เทคอนกรีตเสร็จแล้วและคอนกรีตกำลังอยู่ในสภาวะนิ่งก่อนการก่อตัว (Bleeding occurs during the dormant period before the initial setting of the concrete : Sliwinski and Fleaming , [7] แต่จะทราบว่าเกิดการเยิ้มขึ้นหลังจากการขุดเพื่อก่อสร้างฐานรากแล้ว ความผันแปรของคอนกรีตจากการเยิ้มอาจเกิดขึ้นในขณะเทคอนกรีตผ่านท่อเทใต้น้ำได้เช่นกัน หากเกิดการเทคอนกรีตอย่างไม่ต่อเนื่อง เช่น รอรถคอนกรีตแต่ละคันนานเกินไป แล้วคอนกรีตที่อยู่ภายในท่อเทที่ระดับล่างๆ จะถูกอัดแน่นด้วยน้ำหนักของคอนกรีตส่วนบนและน้ำจะถูกผลักขึ้นไปด้านบนภายในท่อเทจนทำ ให้อัตราส่วนของน้ำต่อซีเมนต์ (W/C) ของคอนกรีตที่ระดับล่างของท่อมีค่าต่ำมากจนไม่สามารถไหลได้โดยแรงโน้มถ่วง (Gravity) ทำให้เกิดการติดขัด (Blockage) ในท่อได้เช่นกัน ตามรูปที่ 5
  • ปัญหาการเยิ้มอาจลดลงได้โดยการใช้สารผสมเพิ่มประเภทลดการเยิ้ม (Anti – Bleed Admixture) เข้าช่วย หรือใช้มวลผสมหยาบตามธรรมชาติรูปทรงกลม เช่น กรวด (แต่หายาก) และผสมปริมาณทรายที่ไม่มากเกินไป เพราะปริมาณมากจะทำให้การเยิ้มเกิดขึ้นได้มาก seafco013 seafco014 3.3 จากการอัดตัวแน่นที่ไม่สมบูรณ์ : คอนกรีตงานโครงสร้างบนดินโดยทั่วไปจะถูกทำให้อัดตัวแน่นโดยการจี้ไล่ฟองอากาศออก แต่ธรรมชาติของงานเทคอนกรีตเสาเข็มเจาะไม่สามรถไล่ฟองอากาศออกเพื่อให้คอนกรีตแน่นตัวโดยการจี้ไล่ ดังนั้นถ้าคอนกรีตที่ผสมมาไม่สามารถอัดตัวแน่นได้ด้วยน้ำหนักตัวเองแล้วคอนกรีตจะเกิดการพรุน ทำให้กำลังอัด , ความสมบูรณ์และความทนทานของคอนกรีตลดน้อยลงไป Xanthakos ,[11] ได้แนะนำว่า คอนกรีตที่เทใต้น้ำผ่านท่อเทจะสามารถอัดแน่นโดยน้ำหนักตัวเองได้ดี ควรมีค่า Compaction Ratio ของคอนกรีตประมาณ 0.95 – 0.96 4.ปัญหาจากสภาพแวดล้อมในชั้นดินที่ผิดไปจากปกติ (Aggressive Subsurface Conditions) เสาเข็มเป็นโครงสร้างใต้ดินจึงต้องออกแบบให้คอนกรีตเสาเข็มทนต่อสภาพแวดล้อมในชั้นดิน และต่อการถูกทำลายจากสภาพแวดล้อมที่ผิดปกติไปจากปกติ เช่น จากสารเคมีหรือจากสิ่งอื่นๆ ทั้งขณะที่คอนกรีตยังเหลวอยู่และเมื่อแข็งตัวแล้วตลอดอายุใช้งาน
  • ผู้ออกแบบส่วนใหญ่มักจะมองข้ามปัญหาที่อาจกระทบกับคอนกรีตจากปัจจัยต่อไปนี้
  • 4.1 การซึมผ่านได้ของน้ำ (Permeability) : การซึมของน้ำเข้าสู่เนื้อคอนกรีตได้มากหรือน้อยจะเป็นตัวบ่งชี้ถึงความทน การซึมของน้ำจะแสดงในรูปของค่าสัมประสิทธิ์การซึมของน้ำ (k) มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที การซึมของน้ำขึ้นอยู่กับความพรุนของซีเมนต์เพสต์ โดยความพรุนจะมีมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของน้ำต่อซีเมนต์และความสมบูรณ์ของปฏิกิริยาไฮเดรชั่น ถ้าไฮเดรชั้นเกิดขึ้นไม่สมบูรณ์ค่า k จะสูงและการซึมของน้ำก็จะมีมากขึ้นและความคงทนองเสาเข็มระยะยาวลดลง , ค่า k จะมีค่าต่ำหากค่า w /c มีค่าน้อยกว่า 0.6 อย่างไรก็ตามการซึมผ่ายได้ของน้ำไม่ใช่สัดส่วน โดยตรงกับปริมาณความพรุนแต่ยังขึ้นอยู่กับลักษณะของความพรุน (Capillary Pore) ด้วย หากความพรุนที่เกิดจากการเยิ้ม (Bleeding) เกิดในลักษณะแบบเชื่อต่อกัน (Inter – Connection Void) การซึมผ่านของน้ำก็จะสูงกว่าความพรุนที่ไม่ต่อเนื่องกัน
  • 4.2 ขบวนการซึมผ่านของน้ำในเนื้อคอนกรีต : การซึมผ่านของน้ำเข้าสู่คอนกรีตมีอยู่สองขบวนการ คือ
  • 4.2.1 แบบ Hydraulic Permeability : เกิดจากเมื่อมีแรงดันของน้ำในด้านหนึ่งของโครงสร้างผนังคอนกรีตสูงกว่า และซึมผ่านความพรุนคอนกรีตชนิดที่ต่อเนื่องกันมายังอีกด้านหนึ่งที่ต่ำกว่า เช่น ถังเก็บน้ำ , ห้องใต้ดิน และสระว่ายน้ำ เป็นต้น
  • 4.2.2 แบบ Water Absorbed by Capillary Suction : เกิดจากน้ำจะค่อยๆซึมผ่านความพรุนชนิดต่อเนื่องกันที่ผิวคอนกรีตเข้าสู่ภายใน และซึมต่อขึ้นสู่ด้านบนโดย Capillary Action ซึ่งจะเกิดขึ้นในงานเสาเข็มเจาะ ปรากฏการตามข้อ 4.2.1 และ 4.2.2 แสดงไว้ในรูปที่ 6 ซึ่ง Reese and O’Neill [7] ได้ศึกษาไว้ว่าการซึมน้ำตามลักษณะข้อ 4.2.2 จะพบในงานเสาเข็มบริเวณที่มีน้ำใต้ดินไหลผ่านหรือขึ้นลงได้ด้วย Capillary Action และ Valenta , [10] ได้ทำการทดลองเจาะแก่นคอนกรีตเสาเข็มระบบเจาะเปียกด้วยสารละลายเบ็นโทไนท์ที่ใช้มวลหยาบขนาด 20 มม. มีค่า W / C ที่ 0.6 และคอนกรีตมีการอัดตัวแน่นที่สมบูรณ์ (Dense) พบว่าคอนกรีตที่เจาะขึ้นมามีค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของน้ำเท่ากับ 10 ยกกำลัง 10 m/sec ซึ่งเป็นค่าที่ใกล้เคียงกับค่าที่ได้จากตัวอย่างคอนกรีตที่ดีในห้องทดลอง seafco015 4.3 น้ำในคอนกรีตถูกดูดซึมซับโดยชั้นดินฝุ่นไม่คงรูป (Collapsible Loess) : โดยทั่วไปแล้วชั้นดินที่เกิดขึ้นจากดินตะกอนที่ถูกน้ำพัดพามาทับถมเป็นชั้นๆ (Alluvial Deposit) เช่น ชั้นดินกรุงเทพนั้น มวลของชั้นดินจะมีปริมาณน้ำ (Water Content) ผสมอยู่โดยถาวรด้วย ทำให้น้ำในคอนกรีตเสาเข็มเจาะที่เทลงไปแต่ยังไม่แข็งตัวจะไม่ถูกดูดซับเสียหายโดยชั้นดิน แต่ในชั้นดินตะกอนที่เกิดขึ้นจากลมพัดพาฝุ่นมาทับถมเป็นชั้นสีแดงซึ่งทางธรณีวิทยาจะเรียกดินฝุ่นแดงนี้ว่า Loess Deposits ดินฝุ่นแดงนี้จะมีลักษณะแห้งและรับแรงแบกทานได้ดี ที่ไม่คงรูป ไม่ยึดเกาะตัวกัน (None – Plastic) เป็น Sandy Silt หรือ Silty Sand (ML or SM) อนุภาคของเม็ดฝุ่นส่วนใหญ่มีขนาด 0.005 ถึง 0.042 มิลลิเมตร ช่องว่างระหว่างอนุภาคมีขนาดตั้งแต่ 200 – 500 mm และบางส่วนอาจใหญ่ถึง 1 มิลลิเมตรได้ (Gasaluck et al , 2000) แต่เมื่อสัมผัสกับน้ำแล้วดินฝุ่นแดงชนิดนี้จะดูดซึมซับน้ำไว้จนความชื้นในดินเพิ่มขึ้น จนอิ่มตัวและไม่คงรูปไม่สามารถรับน้ำหนักจากภายนอกหรือจากน้ำหนักตัวเอง ซึ่งจะใช้เวลาเพียงประมาณ 2 ชั่วโมง ดินฝุ่นแดงนี้จริงเป็นชั้นดินฝุ่นที่ไม่คงรูป (Collapsible Losess) จากพฤติกรรมของดินฝุ่นแดงที่กล่าวข้างต้นนั้น หากการก่อสร้างเสาเข็มเจาะโดยไม่ทราบว่ามีชั้นดินฝุ่นแดงแห้งแทรก อยู่ด้วยและใช้คอนกรีตที่มีส่วนผสมปูนซีเมนต์ตามปกติ เมื่อถอนปอกเหล็กชั่วคราวออกตามขั้นตอนการก่อสร้างเสาเข็มเจาะ แล้วคอนกรีตเสาเข็มเจาะที่ยังเหลวอยู่จะสัมผัสกับผิวดินฝุ่นแดงนี้โดยตรง และจะถูกชั้นดินฝุ่นแดงนี้ดูดซึมซับน้ำออกไปจนคอนกรีตอาจเสียหายได้ (รูปที่ 7) โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคอนกรีตเกิดการเยิ้มขึ้นด้วยแล้วการดูดซึมซับน้ำก็จะ เกิดมากขึ้นด้วยจนคอนกรีตมีสภาพพรุนหรือทรุดตัวต่ำลงจากระดัยที่เทไว้เดิม การป้องกันต้องออกแบบและกำหนดปริมาณปูนซีเมนต์ให้มากและ อัตราส่วนน้ำต่อซัเมนต์ให้ต่ำลงตามที่ Bartholomew [3] แนะนำไว้ดังแสดงในตารางที่ 2 ช่อง (ค) 4.4 จากสารเคมีในชั้นดิน : ในชั้นดินอาจมีสารเคมีเจือปนหรือปนเปื้อนอยู่ด้วยและ อาจซึมผ่านเข้ามากัดกร่อนคอนกรีตและเสริมเหล็กเสียหายได้ ความเสียหายต่อคอนกรีตเสาเข็มเจาะอันเกิดจากด้านเคมีมีหลายประการ และความรุนแรงของแต่ละกรณีจะแตกต่างกัน เช่น ความเสียหายจากแคลเซียมซัลเฟต , จากโซเดียมซัลเฟต , จากแมกนีเซียมซัลเฟต ,จากปฏิกิริยาระหว่างด่างกับหินและความเสียหายจากน้ำทะเล
  • ดังนั้นจึงต้องหาทางป้องกันความเสียหายจากสารเคมีโดยการออกแบบและการให้รายละเอียดที่ชัดเจน , กำหนดส่วนผสมที่เหมาะสม , เลือกใช้ชนิดของปูนซีเมนต์ที่เหมาะสม , กำหนดระยะหุ้มให้พอเพียงและต้องอัดแน่นโดยน้ำหนักตัวเองอย่างสมบูรณ์ 5.
  • บทสรุป การก่อสร้างเสาเข็มเจาะระบบเปียก นอกจากการควบคุมการก่อสร้างตามขั้นตอนที่ถูกต้องแล้ว ส่วนผสมและ คุณสมบัติของคอนกรีตที่ใช้หล่อเสาเข็มยังเป็นตัวแปรที่สำคัญค่อความสมบูรณ์ของตัวเสาเข็ม ในแบบรายการจึงต้องกำหนดให้คอนกรีตงานเสาเข็มเจาะมีคุณสมบัติที่พิเศษกว่าคอนกรีตโครงสร้างทั่วไป คือ คอนกรีตต้องมีคุณสมบัติยึดเกาะตัวกันดี (Cohesive Mixed) ที่สามารถอัดตัวแน่นได้ด้วยน้ำหนักตัวเอง คอนกรีตเสาเข็มเจาะชนิดเทใต้น้ำควรมีค่า Compaction Ratio ประมาณ 0.95 – 0.96 คอนกรีตเสาเข็มเจาะควรมีค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของน้ำ (k) ไม่เกิน 10 ยกกำลัง 10 เมตรต่อวินาที คอนกรีตต้องมีความต้านทานต่อการแยกตัว (Segregation) และการเยิ้ม (Bleeding) ทั้งในขณะเทและภายหลังการเท คอนกรีตเสาเข็มเจาะที่ก่อสร้างในชั้นที่มีน้ำขังหรือมีการเคลื่อนไหลขึ้นลง ของน้ำได้หรือมีสารเคมีปนเปื้อนผู้ออกแบบ จะต้องออกแบบและผู้ผลิตต้องผสมให้คอนกรีตที่มีปริมาณปูนซีเมนต์สูงกว่าปกติ การออกแบบใช้เสาเข็มเจาะในพื้นที่ที่มีชั้นดินฝุ่นแดงชนิดไม่คงรูป (Collapsible Loess) อยู่ด้วยคอนกรีตที่ใช้ควรมีปริมาณซีเมนต์ที่สูงกว่า 400 – 500 กก / ม3 และอัตราส่วนต่อซีเมนต์ไม่เกิน 0.45 ผู้ผลิตคอนกรีตต้องควบคุมการผลิตไม่ให้คุณสมบัติคอนกรีตเกิดมีการผันแปรในทุกขั้นตอน ของการทำงานโดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องควบคุมส่วนผสมไม่ให้เกิดการเยิ้มของน้ำเกิดขึ้น เพราะการเยิ้มของน้ำในคอนกรีตเป็นปัญหาหลักที่ทำให้คอนกรีตหัวเสาเข็มเจาะเกิดความเสียหาย