การเยิ้มน้ำ (Bleeding)

คือปรากฏการณ์หลังจากเทคอนกรีตลงในแบบหล่อและทำ การอัดแน่นหรือจี้เขย่าไปเรียบร้อยแล้วจะพบว่ามีน้ำ ภายในคอนกรีตลอยขึ้นมาอยู่ที่ผิวหน้าด้านบนของคอนกรีตจะเห็นชัดเจนมากที่สุดคือ การเทพื้นคอนกรีต กระบวนการนี้จะเกิดหลังจากเทคอนกรีตเสร็จจนถึงคอนกรีตเริ่มแข็งตัว (Initial Set) ปริมาณการเยิ้มน้ำ สูงบ่งบอกถึงคอนกรีตที่เทนั้นมีการผสมน้ำมากเกินไป

ความสำคัญของการเยิ้มน้ำ (Significance of Bleeding)

Bleeding (การเยิ้มน้ำ) มีกลไกการเกิดมาจากการทรุดตัวลงของส่วนผสมที่เป็นของแข็ง (ซีเมนต์และมวลรวม) ส่งผลให้น้ำ ที่หล่อลื่นอยู่รอบ ๆ และตามช่องว่างระหว่างอนุภาคของซีเมนต์และมวลรวมถูกดันให้ขึ้นมาอยู่ผิวหน้าด้านบน เนื่องจากในส่วนผสมคอนกรีตทั้งหมด น้ำจะมีหน่วยน้ำ หนักน้อยที่สุด ปริมาณการเยิ้มน้ำ ที่ผิวหน้าคอนกรีตสำหรับงานพื้นมากสุดไม่ควรเกิน 3 เปอร์เซ็นต์

ความจริงแล้ว Bleeding หรือการเยิ้มน้ำ ของคอนกรีตที่ผิวมีส่วนช่วยอย่างมากในการควบคุมการแตกร้าวที่ผิวได้เพราะถ้าอัตราการระเหยของน้ำ ที่ผิวคอนกรีตอันเนื่องมาจากอุณหภูมิอากาศที่สูง มีความชื้นสัมพันทธ์ต่ำหรือมีลมแรงส่งผลให้คอนกรีตสูญเสียน้ำ ที่ผิวไปอย่างรวดเร็วจนผิวหน้าแห้งก่อนที่คอนกรีตจะแข็งตัว (InitialSet) จะเกิดการแตกร้าวแบบ Plastic Shrinkage Cracking (รูปที่ 2,3) ได้งา่ย และแน่นอนที่สุดจะทำ ให้ขั้นตอนการขัดแต่งผิวหน้า (Surface Finishing) ทำได้ยากจนบ่อยครั้งช่างหน้างานจะใช้น้ำสาดหรือพรมเพื่อให้ขัดแต่งผิวหน้าได้ง่ายขึ้นจนมีปัญหาสีผิวไม่สม่ำเสมอ หรือ ผิวหน้ามีความแข็งแรงต่ำ สุดท้ายคือผิวหน้าไม่แกร่ง ทนการขัดสีไม่ได้มีการซ่อมแซมในภายหลัง

อย่างไรก็ตาม Bleeding(การเยิ้มน้ำ) ในปริมาณที่สูงนั้นส่งผลกระทบทำให้การรับกำลังอัดของคอนกรีตลดลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งการต้านทานการขัดสีที่ผิวของคอนกรีตเนื่องจากน้ำ ที่เยิ้มขึ้นมา จะนำ พาวัตถุที่อนุภาพขนาดเล็กของปูนซีเมนต์และมวลรวมซึ่งหมายถึงฝุ่นของ หิน-ทราย รวมอยู่ด้วย สิ่งต่าง ๆ เหล่านี้จะจับตัวรวมกันเป็นแผ่นบาง ๆ เรียกว่า Laitance ที่ผิวของคอนกรีต ซึ่งหลุดร่อนและเป็นฝุ่นได้ง่ายเมื่อมีการขัดสี

คอนกรีตที่มีการเยิ้มน้ำ ในปริมาณสูงเกินไปจะส่งผลกระทบให้ขั้นตอนการขัดแต่งผิวหน้าล่าช้ากว่าปกติเนื่องจากการขัดแต่งผิวหน้าคอนกรีตต้องรอให้น้ำ ที่เยิ้มหน้าล่าช้ากว่าปกติเนื่องจากการชัดแต่งผิวหน้าคอนกรีตต้องรอให้น้ำ ที่เยิ้มบนผิวระเหยหมดไปก่อนจึงจะลงมือได้และถ้าขัดแต่งผิวหน้าคอนกรีตในขณะที่คอนกรีตยังไม่หยุดการเยิ้มน้ำ เท่ากับการปิดกั้นไม่ให้น้ำ ขึ้นมาที่ผิวได้เพราะการขัดแต่งผิวหน้าคือการทำให้ผิวหน้าคอนกรีตมีความหนาแน่นสูงส่วนใหญ่แล้วชั้นผิวได้ก็จะถูกกักไว้ใต้ผิวเมื่อคอนกรีตแข็งตัวก็จะกลายเป็นช่องว่างอยู่ใต้พื้นผิวหรือมวลรวมขนาดใหญ่รวมถึงที่ด้านท้องของเหล็กเสิรมด้วย หลังจากนั้นก็จะเกิดการหลุดร่อนได้ (Delaminating and Blisters)

ปัจจัยที่มีผลกระทบต่อการเยิ้มน้ำ (Factor Affecting Bleeding)

  1. ปริมาณน้ำ และอัตราส่วนน้ำ ต่อซีเมนต์ (Water Content and Water to cement Ratio) เมื่อไรที่มีการเพิ่มปริมาณน้ำ ในสว่นผสมคอนกรีตหรือเพิ่มอัตราส่วนน้ำ ต่อซีเมนต์เท่ากับเป็นการเพิ่มปริมาณการเยิ้มน้ำ ด้วยเช่นกัน
  2. ซีเมนต์การใช้ซีเมนต์ที่มีความละเอียดสูงสามารถลดปริมาณการเยิ้มน้ำ ได้เนื่องจากซีเมนต์ส่วนที่มีอนุภาคขนาดเล็กจะดึงดูดน้ำ เพื่อไปทำ ปฏิกิริยาในช่วงเริ่มต้นได้เร็วกว่า และอัตราการทรุดตัวหรือการอัดแน่นต่ำก กว่า ยกตัวอย่างเช่น การใช้ซีเมนต์ประเภทที่ 3 จะมีการเยิ้มน้ำ น้อยกว่าการใช้ซีเมนต์ประเภทที่ 1 และการเพิ่มปริมาณซีเมนต์ในส่วนผสมก็สามารถลดปริมาณการเยิ้มได้เหมือนกัน
  3. วัสดุประสานอื่นนอกเหนือจากซีเมนต์ คอนกรีตที่ผสมเถ้าลอยโดยปกติแล้วการใส่เถ้าในคอนกรีตสามารถลดปริมาณน้ำ ในส่วนผสมลงได้ประมาณ 5-10 เปอร์เซ็นต์ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเถ้าลอยที่ใช้และเมื่อใช้น้ำ น้อยลง ปริมาณการเยิ้มน้ำ ก็จะลดลงตามไปด้วย ในทางกลับกันคอนกรีตที่ผสมเถ้าลอยแล้วยังใช้น้ำ เป็นปกติเหมือนปูนล้วน ปริมาณการเยิ้มน้ำ ก็จะไม่ลดลงแถมมีโอกาศเยิ้มน้ำ มากกว่าด้วยคอนกรีตที่ผสม ซีลิกาฟูม (Silica Fume) สามารถลดปริมาณการเยิ้มน้ำได้อย่างมากหรือไม่มีการเยิ้มน้ำ เลยก็เป็นไปได้เนื่องจากอนุภาคของ ซิลิการฟูมมีขนาดเล็กมาก กล่าวคือเล็กกว่าซีเมนต์ถึงร้อยเท่า จึงมีพื้นผิวมากกว่าซีเมนต์และเถ้าลอย ทำให้สามารถดูดยึดน้ำไว้ได้มาก

 

การทดสอบการเยิ้มน้ำ (Testing for Assessing Bleeding)

การทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C-232/AASHTOT-158 ระบุไว้ให้สามารถทดสอบได้ 2 วิธีการแต่โดยส่วนใหญ่จะนิยมวิธีการแรกมากกว่าเนื่องจากง่ายและเครื่องมือไม่ซับซ้อนวิธีการแรก (Method A) เป็นวิธีการที่ทำ การอัดแน่นคอนกรีตด้วยมือโดยการใช้เหล็กตำ และถังทดสอบขนาดตามมาตรฐาน และต้องปิดปากถังทดสอบไม่ให้คอนกรีตโดนแสงแดดและลมโดยต้องไม่มีการกระทบกระเทือนใด ๆ ระหว่างการทดสอบดูดน้ำ ที่ขึ้นมาบนผิวหน้าด้วยลูกบอลยางทุก ๆ 10 นาทีใน 40 นาทีแรก หลังจากนั้นดูดน้ำที่ขึ้นมาบนผิวหน้าด้วยลูกบอลยางทุก ๆ 30 นาทีจนกว่าจะไม่มีน้ำ ขึ้นที่ผิวอีกแล้ว จากนั้น นำปริมาณน้ำ ที่ดูดได้ทั้งหมดมาคำนวณปริมาณการเยิ้มน้ำ รวมและหาอัตราการเยิ้มน้ำ

มวลรวมที่มีขนาดคละตามมาตรฐาน ASTMC-33 จะไม่ส่งผลกระทบต่อการเยิ้มน้ำ ในคอนกรีต แต่ประเด็นเรื่องของรูปร่างจะมีผลกระทบบ้างเช่น กรวดแม่น้ำที่มีความกลมและมน ส่งผลให้คอนกรีตมีอัตราการเยิ้มน้ำในช่วงต้นเร็วกว่าคอนกรีตที่ใช้หินที่ผ่านการโม่ เนื่องจากมีพื้นผิวที่ขรุขระและมีเหลี่ยมมุมมาก การเดินทางของน้ำทำได้ยากกว่า ที่ต้องระวังอย่างยิ่งคือทรายหยาบให้สังเกตจากผลทดสอบขนาดคละ ถ้ามีส่วนที่ค้างตะแกรงเบอร์ 50 น้อยกว่า 5 เปอร์เซ็นต์คอนกรีตจะดูหยาบและมีการเยิ้มน้ำ ในปริมาณมากและเร็วส่วนทรายที่ละเอียดมากอัตราการเยิ้มน้ำ ในช่วงต้นจะต่ำ แต่ปริมาณการเยิ้มน้ำรวมอาจจะมากกว่าเนื่องจากการใช้ทรายละเอียดมากมาผลิตคอนกรีตนั้นต้องใช้น้ำ ในส่วนผสมมากกว่าทรายปกติ เนื่องจากมีพื้นที่ผิวมากกว่าจึงมีความต้องการน้ำ มากกว่านั่นเอง

          5.  สารผสมเพิ่ม (Chemical Admixture) การใช้สารผสมเพิ่มประเภทกักกระจายฟองอากาศ (Air-Entraining Agent) สามารถช่วยลดการเยิ้มน้ำในคอนกรีตได้เพราะว่าฟองอากาศขนาดเล็กจำนวนมากช่วยทำ ให้อนุภาคของซีเมนต์อยู่ในสภาพแขวนลอย (Solid Particles in Suspension) ได้ในเวลานานจึงไม่ทรุดตัวหรืออัดแน่นตัวอันเป็นสาเหตุให้เกิดการเยิ้มน้ำ ได้สารผสมเพิ่มที่มีคุณสมบัติลดน้ำ มีบทบาทสำคัญอย่างมากในปัจจุบันเนื่องจากผู้ผลิตคอนกรีตทุกรายใช้ในการผลิต โดยในประเทศไทยส่วนใหญ่จะใช้สารลดน้ำ ตามมาตรฐาน ASTM C-494 TYPE D ซึ่งมีคุณสมบัติลดน้ำ และหน่วงเวลาการก่อตัวของคอนกรีตซึ่งแน่นอนว่าเมื่อใช้สารผสมเพิ่มชนิดนี้แล้วสามารถลดน้ำในส่วนผสมลงได้มากกว่า 10 เปอร์เซ็นต์ก็เท่ากับเป็นการลดปริมณการเยิ้มน้ำ ไปในตัว

วิธีการที่สอง (Method B)

เป็นวิธีการที่ทำ การอัดแน่นคอนกรีตด้วยเครื่องเขย่า (Vibrating Platform) โดยในมาตรฐานได้กำหนดขนาดและกำลังของมอร์เตอร์รวมถึงวงจรเวลาในการเขย่าไว้อย่างชัดเจน เขย่าเป็นเวลา 3 วินาทีและหยุด 30 วินาทีทำในลักษณะเช่นนี้จนครบเวลา 1 ชั่วโมงจากนั้นดูดน้ำ ที่ขึ้นมาบนผิวหน้าด้วยลูกบอลยาง และนำ ปริมาณน้ำที่ดูดได้ทั้งหมดมาคำนวณปริมาณการเยิ้มน้ำรวม

บทสรุป

Bleeding หรือการเยิ้มน้ำ ในคอนกรีตนั้นมีท้้งข้อดีและข้อเสียกล่าวคือถ้าไม่มีการเยิ้มน้ำ ที่ผิวคอนกรีตเลยก็จะไปมีปัญหาในขึ้นตอนขัดแต่งผิวหน้า ช่างขัดแต่งผิวหน้าไม่ทันทำ ให้ต้องสาดน้ำ หรือพรมน้ำ ทำให้เกิดการแตกร้าวก่อนที่คอนกรีตจะแข็งตัว (Plastic Shrinkage Cracking) ส่งผลกระทบต่อคุณภาพงานและยังทำ ให้มีโอกาศเกิดรอยต่อที่คอนกรีตไม่ประสานกัน (Cold Joint) ได้ แต่ถ้ามีการเยิ้มมากเกินไปก็ส่งผลกระทบทั้งคุณภาพงานและความทนทานของโครงสร้างคอนกรีตนั้น ๆ แล้วจะมีแนวทางอย่างไรในการป้องกันปัญหาไม่ให้รุนแรง สำหรับผู้ที่ทำงานคอนกรีตนั้นจะต้องพิจารณาตั้งแต่การเลือกใช้ประเภทของคอนกรีตให้เหมาะสมกับงานที่จะเท เช่น การเลือกค่ายุบตัวของคอนกรีตให้เหมาะกับวิธีการเท จำนวนแรงงานและเครื่องมือช่วยเทคอนกรีตให้เหมาะกับวิธีการเท จำนวนแรงงานและเครื่องช่วยเทคอนกรีต ขนาดพื้นที่เท ไม่ควรใช้ราคาเป็นตัวตั้ง ไม่เช่นนั้นจะมีปัญหาว่าคนงานเติมน้ำ เพิ่มระหว่างการเทคอนกรีต เพราะว่าคอนกรีตที่เทนั้นมีค่ายุบตัวต่ำเกินไป

ลากโกยไม่ไหวจึงต้องเติมน้ำ เพิ่มบ่อยครั้งพบเห็นมีการใช้สายยางฉีดน้ำลงในคอนกรีตที่เทลงไปในแบบหล่อแล้ว ซึ่งน้ำที่ผสมซ้ำ เข้าไปถึอเป็นส่วนเกินเมื่อเทคอนกรีตลงแบบหล่อไปแล้วก็จะเกิดการเยิ้มน้ำ ขึ้นมาที่ผิวหน้า น้ำส่วนเกินมากก็เยิ้มขึ้นมาที่ผิวมากเช่นกัน การควบคุมปริมาณการเยิ้มน้ำ ที่ดีและง่ายที่สุดคือ การไม่เติมน้ำ เพิ่มในคอนกรีตที่มีการผสมเสร็จแล้ว เพียงเท่านี้ก็สามารถควบคุมปริมาณการเยิ้มน้ำไม่ให้ส่งผลกระทบต่อคุณภาพงานคอนกรีตที่เทแล้ว

เอกสารอ้างอิง

  1. ASTM C 33 : Standard Specification for Concrete Aggregates
  2. ASTM C 232 : Standard Test Method for Bleeding of Concrete
  3. ASTM C 494/C494M : Standard Specification for Chemical Admixtures for Concrete
  4. AASHTO T 158 : Bleeding of Concrete
  5. “Integrated Materials and Constuction Practices for Concrete Pavement: A State-of-the Practice Manual”, FHWA Publication No. HIF-07-004, Second printing October 2007, p. 112
  6. เอกสารประกอบหลักสูตการฝึกอบรมคอนกรีต เทคโนโลยีแบบบูรณาการสำหรับวิศวกร, 2545
  7. “คู่มือการทดสอบหิน ทราย และคอนกรีต” , บริษัทผลิตภัณฑ์และวัสดุก่อสร้างจำกัด , 2541

Comments

comments