มยผ. 1502-51 มาตรฐานการตรวจสอบโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกดวยวธการทดสอบแบบไมทาลาย หนา 19

มยผ. 1502-51 มาตรฐานการตรวจสอบโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกดวยวธการทดสอบแบบไมทาลาย

วธหาคาความแขงแรงของคอนกรตดวยคอนกระแทก (Rebound Hammer) 1. ขอบขาย 1.1 มาตรฐานนครอบคลมการใชคอนกระแทก (Rebound Hammer) ในการวดคาการสะทอน(Rebound

Number) และขอแนะนาเกยวกบการแปลความหมายของผลการวดทได 1.2 คาทมการกลาวถงในมาตรฐานนกาหนดใหมหนวยตามระบบหนวยระหวางประเทศ (SI) 2. นยาม “คอนกระแทก” หมายถง เครองมอสาหรบการทดสอบความแขงของผวโดยอาศยหลกการของการสะทอนกลบของพลงงานทแตกตางกนของวตถทมความแขงของผวตางกน “คอนกระแทกแบบสมดท (Schmidt’s Hammer)” หมายถง คอนกระแทกทมกลไกการสงพลงงานโดยการใชพลงงานศกยของสปรงเปนหลก “คาการสะทอน” หมายถง คาแสดงระดบของการสะทอนของกอนเหลกในคอนกระแทก สามารถอานไดจากมาตรวดของคอนกระแทก “กอนหนขด” หมายถง เปนกอนหนทมผวหยาบและมสวนผสมของซลคอนคารไบด หรอวสดเทยบเทาอนๆ ใชในการเตรยมผวโครงสรางคอนกรตทตองการทาการวดคาการสะทอน “ความแขงของผว (Surface Hardness)” หมายถง ความสามารถของผววตถในการทนแรงกระแทก “กาลงอด (Compressive Strength)” หมายถง คาหนวยแรงสงสดทวตถสามารถรบไดในสภาวะถกอด 3. อปกรณและสวนประกอบของคอนกระแทก 3.1 คอนกระแทกแบบสมดท มสวนประกอบหลก คอ ตวคอนภายนอก (Body) แทงเหลก (Plunger) กอน

เหลก (Hammer) สปรง (Spring) สลก (Latch) และชองสไลดทใชว ดระยะสะทอนของกอนเหลก (Indicator) ระยะสะทอนของคอนกระแทกวดไดจากมาตราสวนซงตดกบคอนโดยมคาตงแต 10 ถง 100 เรยกวา คาการสะทอน (Rebound Number) รปท 1 แสดงตวอยางสวนประกอบของคอนกระแทกแบบสมดท (Schmidt’s Rebound Hammer)

3.2 กอนหนขด (Abrasive Stone) เปนกอนหนทมผวหยาบและมสวนผสมของซลคอนคารไบด หรอวสดเทยบเทาอนๆ

3.3 ทงทดสอบ (Test Anvil) เปนกอนเหลกทรงกระบอกทมขนาดเสนผานศนยกลางประมาณ 150 มลลเมตรมความแขงของจดรบการกระแทกเทากบ Brinell 500 หรอ Rockwell 52C และมอปกรณทชวยใหคอนกระแทกตงฉากกบจดกระแทกขณะทดสอบ

หนา 20 มยผ. 1502-51 มาตรฐานการตรวจสอบโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกดวยวธการทดสอบแบบไมทาลาย

4. วธการใชงานคอนกระแทก 4.1 กอนการทดสอบ ผทดสอบตองปลดแทงเหลกใหหลดจากตวลอค ดวยการกดคอนกระแทกทคอนกรต

และคอยๆ ผอนออก แทงเหลกจะยนออกมาจากตวคอน สลกจะยดกอนเหลกใหอยตดกบแทงเหลก 4.2 ระหวางการทดสอบใหตงตวคอนตงฉากกบผวคอนกรตแลวคอยๆ กดคอนกระแทกเขาหาผวคอนกรต

เมอคอนกระแทกถกกดเขาหาผวคอนกรต สปรงทยดระหวางตวคอนและกอนเหลกจะยดตวออก และเมอคอนกระแทกถกกดจนถงระดบหนง ตวสลกจะปลอยกอนเหลกโดยอตโนมต และกอนเหลกจะเคลอนเขากระแทกแทงเหลกและสะทอนกลบ

4.3 ในระหวางทแทงเหลกสะทอน ตวอานคาจะเคลอนทไปกบกอนเหลกและคางอยทระยะมากทสดทกอนเหลกสะทอน และอานคาการสะทอนไดจากมาตรวดทตดอยกบตวคอน

4.4 คอนกระแทกสามารถทดสอบไดทงทศแนวนอน แนวตง หรอ แนวเฉยง อยางไรกตามทศทางของการทดสอบมผลตอแรงโนมถวงทกระทาตอกอนเหลก ดงนนการทดสอบในทศทางแตกตางกนจะใหผลการทดสอบแตกตางกน สาหรบคอนกรตชนดเดยวกน และตองปรบใหถกตองดวยการคณคาสมประสทธ หรอ อานคาจากตารางของแตละทศทาง

4.5 โดยทวไปตารางหรอกราฟความสมพนธระหวางกาลงอดและคาการสะทอน (Rebound Number) จะเปนไปตามผลการทดสอบของผผลตคอนกระแทก อยางไรกตามคากาลงอดทไดจากกราฟอาจมความคลาดเคลอนได ทงนเนองจากคณสมบตของวสด เชน มวลรวมในโครงสรางทตรวจสอบ และคอนกรตทผผลตคอนกระแทกทดสอบในหองปฏบตการแตกตางกน ดงนนการสรางกราฟความสมพนธระหวางกาลงอดและคาการสะทอนของคอนกรตทใชว สดประเภทเดยวกบคอนกรตททาการทดสอบในโครงสราง จะชวยใหการประเมนผลการตรวจสอบเปนไปดวยความแมนยากวา โดยมรายละเอยดขนตอนการสรางกราฟความสมพนธระหวางกาลงอดและคาการสะทอน (Rebound Number) ดงตอไปน (1) เตรยมตวอยางทดสอบคอนกรตทรงกระบอกขนาดเสนผานศนยกลาง 150 มลลเมตร และสง 300

มลลเมตร โดยเปลยนแปลงสดสวนผสมใหมชวงครอบคลมกาลงอดของคอนกรตในโครงสรางทตรวจสอบ โดยมจานวนตวอยางทดสอบอยางนอย 3 ตวอยางสาหรบแตละชวงกาลงอดของคอนกรต

(2) หลงจากการเตรยมผวใหเรยบ (Capping) นาตวอยางทดสอบทรงกระบอกเขาเครองทดสอบกาลงอดคอนกรต และเพมแรงกดตวอยางทดสอบใหมคาประมาณรอยละ15 ของกาลงอดประลย เพอยดรงตวอยางทดสอบใหอยนง ตวอยางทดสอบตองอยในสภาพอมตวผวแหงในขณะทดสอบ

(3) วดคาการสะทอน 15 ครง โดยแบงตาแหนงทดสอบเปนแนวตง 3 แนว และทดสอบ 5 ครงตอแนว โดยแตละแนวใหหางกนเปนมม 120 องศา ตาแหนงการกดควรอยในระยะ 200 มลลเมตร บรเวณชวงกลางของตวอยางทดสอบ หรอประมาณ 2 ใน 3 ของความสงของแทงตวอยางทดสอบ และตองไมทดสอบซาตาแหนงเดยวกน

(4) เฉลยคาการสะทอนทได และคาเฉลยจะเปนคาการสะทอนของตวอยางทดสอบ

มยผ. 1502-51 มาตรฐานการตรวจสอบโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกดวยวธการทดสอบแบบไมทาลาย หนา 21

(5) ใหดาเนนการขนตอน 1 – 4 กบตวอยางทดสอบอน (6) ทดสอบกาลงอดของแทงคอนกรต และบนทกผลลพธทไดจากการทดสอบลงในกราฟ (7) วเคราะหผลและสรางเสนความสมพนธระหวาง คาการสะทอนและกาลงอดของคอนกรตดวยวธการ

ทางสถต เชน วธกาลงสองนอยสด (Least Square Technique) เปนตน 5. ขนตอนการประเมนกาลงอดของคอนกรตดวยการใชคอนกระแทก 5.1 ทาการกาหนดตาแหนงทจะทาการวดคาการสะทอน โดยควรเปนบรเวณผวคอนกรตทไมมรอยแตกราว

หรอการกะเทาะออกของผวคอนกรต และทาการขดผวคอนกรตใหเรยบดวยกอนหนขด ขอแนะนา 5.1: ในกรณทโครงสรางมชนปนฉาบใหทาการสกดชนปนฉาบออกกอนทาการขดผวคอนกรตใหเรยบดวยหนขด

5.2 ตรวจสอบแทงเหลกของคอนกระแทกใหยนในลกษณะพรอมทดสอบ 5.3 จบคอนกระแทกอยางมนคงใหแกนของคอนกระแทกตงฉากกบผวคอนกรต 5.4 คอยๆ กดคอนกระแทกเขาหาผวคอนกรต จนกระทงมการสะทอนของกอนเหลกภายในคอนกระแทก

แทงเหลกจะถกลอคโดยอตโนมต 5.5 อานคาการสะทอน (Rebound Number) จากมาตรวดของคอนกระแทก โดยใหอานคาจานวนเตมท

ใกลเคยงมากทสด 5.6 สารวจดความเสยหายของผวคอนกรตอนเนองมาจากการกระแทกของคอนกระแทก กรณพบความ

เสยหายอนเชอไดวามาจากขอบกพรองของคอนกรต ณ บรเวณททดสอบ เชน ฟองอากาศขนาดใหญ เปนตน ใหบนทกรายละเอยดเพมเตม หรอยกเลกการใชคาการสะทอนทวดได ณ ตาแหนงน

5.7 บนทกคาการกระแทกทวดได และทดสอบจดตอไปโดยใหมระยะหางระหวางจดททดสอบไมนอยกวา 25 มลลเมตร

6. ปจจยทมผลตอการทดสอบ และขอควรระวง การทดสอบคอนกรตดวยคอนกระแทก เปนวธการทรวดเรวและสะดวกในการทดสอบวดกาลงอดของคอนกรต อยางไรกตามวธการนมขอจากดและมผลกระทบจากตวแปรหลายประการซงผดาเนนการตรวจสอบจาเปนตองคานงถง ไดแก ความขรขระของผวโครงสราง ขนาดและความแขงเกรงของโครงสราง (Rigidity) อายของตวอยางทดสอบ ประเภทของมวลรวม ประเภทของซเมนต และคารบอเนชนของผวคอนกรต (Carbonation)

6.1 ลกษณะของผวคอนกรต มผลตอการสะทอนของคอนกรต จงกระทบโดยตรงตอผลการทดสอบคอนกรตดวยคอนกระแทก กรณผวคอนกรตขรขระมากแทงเหลกของคอนกระแทกอาจกระแทกและทาใหผวคอนกรตแตก คาการสะทอนทไดจงมคานอยกวาความเปนจรง ดงนนกอนการทดสอบผวโครงสรางคอนกรตทมความขรขระควรขดใหเรยบดวยกอนหนขด

หนา 22 มยผ. 1502-51 มาตรฐานการตรวจสอบโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกดวยวธการทดสอบแบบไมทาลาย

6.2 ขนาดของโครงสรางททดสอบ รวมถงความแขงเกรง เปนปจจยทสงผลตอการวดคาการสะทอน กรณโครงสรางทตรวจสอบมขนาดเลก การเคลอนทของโครงสรางระหวางการกระแทกจะทาใหคาการสะทอนทวดไดนนมคานอยลงกวาความเปนจรง ระหวางการตรวจสอบอาจจาเปนตองถวงหรอยดโครงสรางดงกลาวใหมความแขงเกรงมากขน

6.3 เนองจากวธการทดสอบดวยคอนกระแทกเปนวธการวดความแขงของผวคอนกรต จงไมเหมาะสาหรบการวดคอนกรตทมอายนอยมากๆ ซงยงไมมความแขงเพยงพอ นอกจากนการใชกราฟความสมพนธระหวางคาการสะทอนและกาลงอดทอาย 28 วนนนอาจจะไมเหมาะกบการตรวจสอบโครงสรางทมอายมากๆ และควรมการสรางกราฟความสมพนธระหวางคาการสะทอนทไดจากโครงสรางและคากาลงอดทไดจากการเจาะเกบตวอยางจากโครงสรางในกรณดงกลาว

6.4 ประเภทของมวลรวม และปนซเมนต เปนอกปจจยหนงทมผลตอการทดสอบโครงสรางคอนกรตดวยคอนกระแทก โดยทวไปแลวคาการสะทอน (Rebound Number) ของคอนกรตทมมวลรวมเปนหนปน (Limestone) จะมคานอยกวาคาการสะทอนของคอนกรตทมมวลรวมเปนหนแมน าซงมคากาลงอดประลยเทากน ความแตกตางนจะมากข นเมอเปรยบเทยบคอนกรตทใชมวลรวมเบา (Lightweight Aggregate) กบคอนกรตธรรมดา นอกจากนการใชหนชนดเดยวกนจากคนละแหลงอาจสงผลใหคาการสะทอนของคอนกรตทมคากาลงอดเทากนมคาแตกตางกนได

6.5 ประเภทของปนซเมนตทใชอาจสงผลตอคาการสะทอนทวดได โดยปนซเมนตทมปรมาณอลมนาสงนนอาจมกาลงอดทแทจรงมากกวาคาทแปรผลจากการกราฟความสมพนธระหวางกาลงอดและคาการสะทอน (Rebound Number) ทไดจากการทดสอบคอนกรตทใชปนซเมนตประเภทท 1 ดงนนจงควรมการสรางกราฟความสมพนธระหวางกาลงอดและคาการสะทอน (Rebound Number) สาหรบประเภทของปนซเมนตทใชเพอการประเมนกาลงอดทมความแมนยาและนาเชอถอ

6.6 การเกดปฏกรยาคารบอเนชนในคอนกรตมผลกระทบตอคาการสะทอนอยางมนยสาคญ โดยเฉพาะอยางยงในโครงสรางทอยในเขตการจราจรหนาแนนและมอายการใชงานมานาน อาจมความลกของชนทเกดคารบอเนชนในคอนกรตไมนอยกวา 20 มลลเมตร คาการสะทอนทไดนนอาจจะมคามากเกนจรงไดถงรอยละ 50 ซงตองมการสรางความสมพนธระหวางกาลงอดและคาการสะทอน (Rebound Number) สาหรบคอนกรตทมคารบอเนชนสงเปนการเฉพาะ

7. การสรปผลการทดสอบและการแปลความผลการทดสอบ 7.1 ใหเฉลยคาการกระแทกททดสอบไดอยางนอย 10 ตาแหนง และตดคาการกระแทกทมคาตางจากคาเฉลย

มากกวา 6 และเฉลยคาทเหลอใหม หากมคาตงแตสามคาขนไปทตางจากคาเฉลยเกน 6 ใหทดสอบคาชดใหม

7.2 นาคาการกระแทกทไดเทยบเปนคากาลงอดของคอนกรต ตามความสมพนธทไดจากการทดสอบในหองปฏบตการ

มยผ. 1502-51 มาตรฐานการตรวจสอบโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกดวยวธการทดสอบแบบไมทาลาย หนา 23

ขอแนะนา 7. หากโครงสรางททาการวดมความแขงเกรงนอย เชน เปนโครงสรางทบางมากหรอ ไมมการยดกบโครงสรางขางเคยงอยางเพยงพอ การเทยบคาการกระแทกเปนคากาลงอดของคอนกรตมความคลาดเคลอนสง ในกรณดงกลาวผทดสอบสามารถทาไดเพยงเปรยบเทยบความสมาเสมอ (Uniformity) ของความแขงแรงของคอนกรตในบรเวณทมความแขงเกรงใกลเคยงกนเทานน

8. เอกสารอางอง 8.1 ACI 228.2R-98 Nondestructive Test Methods for Evaluation of Concrete in Structures -Reported by

ACI committee 228 8.2 BS 1881 - 201: 1986, Testing Concrete. Guide to the Use of Non-Destructive Methods of Test for

Hardened Concrete 8.3 ASTM C805-02 Standard Test Method for Rebound Number of Hardened Concrete 8.4 BS EN 12504-2:2001 Testing Concrete in Structures. Non-Destructive Testing. Determination of

Rebound Number 8.5 BS 1881 - 202: 1986, Testing Concrete. Recommendations for Surface Hardness Testing by Rebound

Hammer

หนา 24 มยผ. 1502-51 มาตรฐานการตรวจสอบโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกดวยวธการทดสอบแบบไมทาลาย

ภาคผนวก 1 คอนกระแทกแบบสมดท (1) คอนกระแทกแบบสมดท คดคนขนเปนครงแรกในป 1948 โดยวศวกรชาวสวส ชอ เอรน สมดท คอน

กระแทก (Rebound Hammer) เปนเครองมอทดสอบคอนกรตแบบไมทาลายซงเปนทนยมในการวดกาลงอดของคอนกรต เนองจากความรวดเรวในการทดสอบ และราคาทคอนขางตาเมอเปรยบเทยบกบการเจาะเกบตวอยางทดสอบเพอทาการทดสอบ คอนกระแทกเปนเครองวดความแขงของผวคอนกรต คากาลงอดทไดแปลงมาจากคาความแขงของผวคอนกรตซงไดจากความสมพนธททดสอบในหองปฏบตการ ในปจจบนคอนกระแทกทไดรบความนยมกวางขวางทสด คอ คอนกระแทกแบบสมดท

(2) รปท 1 แสดงสวนประกอบโดยละเอยดของคอนกระแทกแบบสมดท ซงรวมถงสวนประกอบหลกของคอนกระแทกแบบสมดททระบไวในหวขอท 3.1

รปท 1: ตวอยางสวนประกอบของคอนกระแทกแบบสมดท (Schmidt’s Rebound Hammer)

(ภาคผนวก 1 (2))

มยผ. 1502-51 มาตรฐานการตรวจสอบโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกดวยวธการทดสอบแบบไมทาลาย หนา 25

ภาคผนวก 2 ตวอยางความสมพนธระหวางคาการสะทอนและกาลงอดของคอนกรต รปท 2 แสดงตวอยางความสมพนธระหวางกาลงอดของคอนกรตและคาการสะทอนทวดไดจากตวอยางคอนกรตจานวน 15 ตวอยางในหองปฏบตการ ตามขนตอนทระบไวในขอท 4.5 โดยตวอยางทดสอบครอบคลมกาลงอดตงแต 200 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร ถง 600 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร โดยมการสรางสมการความสมพนธระหวางคากาลงอดและคาการสะทอนออกมาเปนความสมพนธเชงเสน

Strength (ksc) = 12.366RN - 174.5R2 = 0.9979

0

100

200

300

400

500

600

700

20 30 40 50 60 70

Rebound Number (RN)

Com

pres

sive

Str

engt

h (k

sc)

Average

Maximum Rebound Number

Minimum Rebound Number

รปท 2: ตวอยางความสมพนธระหวางคาการสะทอนและกาลงอดของคอนกรต

ทไดจากการทดสอบในหองปฏบตการ (ภาคผนวก 3)

หมายเหต: รปท 2 เปนเพยงตวอยางการสรางความสมพนธซงสามารถใชไดเฉพาะกบสวนประกอบของคอนกรตททาการทดสอบเทานน

โครงการ:

........

........

........

........

........

........

........

........

. สถ

านท:

.......

........

........

........

........

........

........

........

....ชน

ดโคร

งสราง:

........

........

........

........

........

........

.......

ตาแห

นง: ..

........

........

........

........

........

........

........

.......

วนทท

ดสอบ

: ......

........

........

........

........

........

........

.....

บฟ. ม

ยผ. 1

502-1

ทะ

เบยน

ทดสอ

บ: ...

........

....

แผนท

.......

...../..

........

(หนว

ยงานทท

าการทด

สอบ)

การท

ดสอบ

โครงสร

างคอ

นกรต

เสรม

เหลก

วธหาคาคว

ามแข

งแรงขอ

งคอน

กรต

ดวยค

อนกระแทก

ผทดส

อบ: ..

........

........

........

........

........

........

........

........

......

ผประเมนผ

ล: ...

........

........

........

........

........

........

........

........

..

ผตรวจส

อบ: ..

........

........

........

........

........

........

........

........

....

ลาดบ

ท

ตาแห

นงท

ทาการท

ดสอบ

มมทด

สอบ

(องศา)

คาการส

ะทอน

(Reb

ound

Inde

x) คาเฉลย

(1)

คาเฉลย

ปร

บแก

(2)

คาเฉลย

ปร

บแก

เครองม

อ (3)

คากาลงอด

ปร

ะลยเท

ยบเทา

(เมกาปาสก

าล)

(4)

หมายเหต

1 2

3 4

5 6

7 8

9 10

คาเฉลย

หมายเหต:

(1)

คาเฉ

ลย หมายถง ค

าเฉลยขอ

งค าการสะ

ทอนท

ง 10 ค

า

(2)

คาเฉ

ลยปร

บแก ซง

เปนไ

ปตามมาตรฐาน มย

ผ. 15

02-51

(3) คาเฉ

ลยปร

บแกเครองมอ

ตามค

มอขอ

งเครองมอท

ดสอบ

[คาปร

บแกต

ามค ม

อทดส

อบ (A

djusti

ng C

oef.)

= …

……

……

……

……

….]

(4)

คากาลงอดป

ระลยเทยบ

เทาคานวณ

ไดจากค

าการสะ

ทอนท

ทดสอ

บได

(3) ตามคว

ามสม

พนธระห

วางคาการสะ

ทอนก

บคากาลงอดป

ระลยทส

รางขนส

าหรบ

แตละ

โครงการ

(5) ด

าเนนก

ารทด

สอบ ตามม

าตรฐาน

มยผ

. 150

2-51

(

6) ผล

การท

ดสอบ

ทไดจ

ากคอ

นกระแท

ก เปนค

าโดยปร

ะมาณ

เท าน

นควรใชคว

บค กบ

ผลการท

ดสอบ

อนๆ ทเชอ

ถอได

ภาคผวนวก 3 แบบฟอรมบนทกผลการตรวจสอบโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกดวยวธการหาคา

ความแขงแรงของคอนกรตดวยคอนกระแทก

หนา 26 มยผ. 1502-51: มาตรฐานการตรวจสอบโครงสรางคอนกรตเสรมเหลกดวยวธการแบบไมทาลาย