Concrete Bleeding Good or Bad !การเยิ้มน้ำาของคอนกรีต ดี หรือ ไม่ดี !

การเยิ้มน้ำา (Bleeding) คือปรากฏการณ์หลังจากเทคอนกรีตลงในแบบหล่อและทำาการอัดแน่นหรือจี้เขย่าไปเรียบร้อยแล้วจะพบว่ามีน้ำาภายในคอนกรีตลอยขึ้นมาอยู่ที่ผิวหน้าด้านบนของคอนกรีตจะเห็นชัดเจนมากที่สุดคือการเทพื้นคอนกรีตกระบวนการนี้จะเกิดหลังจากเทคอนกรีตเสร็จจนถึงคอนกรีตเริ่มแข็งตัว(InitialSet)ปริมาณการเยิ้มน้ำาสูงบ่งบอกถึงคอนกรีตที่เทนั้นมีการผสมน้ำามากเกินไป(รูปที่1)

ความสำาคัญของการเยิ้มน้ำา (Significance of Bleeding)

Bleeding(การเยิ้มน้ำา)มีกลไกการเกิดมาจากการทรุดตัวลงของส่วนผสมที่เป็นของแข็ง(ซีเมนต์และมวลรวม)ส่งผลให้น้ำาที่หล่อลื่นอยู่รอบๆและตามช่องว่างระหว่างอนุภาคของซีเมนต์และมวลรวมถูกดันให้ขึ้นมาอยู่ผิวหน้าด้านบนเนื่องจากในส่วนผสมคอนกรีตทั้งหมดน้ำาจะมีหน่วยน้ำาหนักน้อยที่สุดปริมาณการเยิ้มน้ำาที่ผิวหน้าคอนกรีตสำาหรับงานพื้นมากสุดไม่ควรเกิน3เปอร์เซ็นต์

ความจริงแล้วBleedingหรือการเยิ้มน้ำาของคอนกรีตที่ผิวมีส่วนช่วยอย่างมากในการควบคุมการแตกร้าวที่ผิวได้เพราะถ้าอัตราการระเหยของน้ำาที่ผิวคอนกรีตอันเนื่องมาจากอุณหภูมิอากาศที่สูงมีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำาหรือมีลมแรงส่งผลให้คอนกรีตสูญเสียน้ำาที่ผิวไปอย่างรวดเร็วจนผิวหน้าแห้งก่อนที่คอนกรีตจะแข็งตัว(Ini-tialSet)จะเกิดการแตกร้าวแบบPlasticShrinkageCracking(รูปที่2,3)ได้ง่ายและแน่นอนที่สุดจะทำาให้ขั้นตอนการขัดแต่งผิวหน้า(SurfaceFinishing)ทำาได้ยากจนบ่อยครั้งช่างหน้างานจะใช้น้ำาสาดหรือพรมเพื่อให้ขัดแต่งผิวหน้าได้ง่ายขึ้นจนมีปัญหาสีผิวไม่สม่ำาเสมอหรือผิวหน้ามีความแข็งแรงต่ำาสุดท้ายคือผิวหน้าไม่แกร่งทนการขัดสีไม่ได้ต้องมีการซ่อมแซมในภายหลัง

รูปที่1คอนกรีตที่มีส่วนผสมน้ำามากเกินไปทำาให้เกิดการเยิ้มได้ง่าย

รูปที่2การแตกร้าวแบบPlasticShrinkage

ส่วนนวัตกรรมผลิตภัณ

ฑ์ เรียบเรียงโดยนครสังข์ทอง

ผจก.พัฒนาและส่งเสริมความรู้ฯ

Concrete Bleeding Good or Bad ! 2

รูปที่3การเยิ้มน้ำาของคอนกรีตและผลที่เกิดขึ้นกับคอนกรีต

อย่างไรก็ตามBleeding(การเยิ้มน้ำา)ในปริมาณที่สูงนั้นส่งผลกระทบทำาให้การรับกำาลังอัดของคอนกรีตลดลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งการต้านทานการขัดสีที่ผิวของคอนกรีตเนื่องจากน้ำาที่เยิ้มขึ้นมาจะนำาพาวัตถุที่มีอนุภาคขนาดเล็กของปูนซีเมนต์และมวลรวมซึ่งหมายถึงฝุ่นของหิน-ทรายรวมอยู่ด้วยสิ่งต่างๆเหล่านี้จะจับตัวรวมกันเป็นแผ่นบางๆเรียกว่าLaitanceที่ผิวของคอนกรีตซึ่งหลุดร่อนและเป็นฝุ่นได้ง่ายเมื่อมีการขัดสี(รูปที่4)

รูปที่4Laitanceที่ผิวด้านบนของคอนกรีตสาเหตุหลักมาจากการใช้ทรายที่มีความละเอีดมากโดยมีฝุ่นขนาดเล็กกว่า75micron(No.200sieve)มากกว่า5เปอร์เซ็นต์และคอนกรีตเหลวมากเกินไป

คอนกรีตที่มีการเยิ้มน้ำาในปริมาณสูงเกินไปจะส่งผลกระทบให้ขั้นตอนการขัดแต่งผิวหน้าล่าช้ากว่าปกติเนื่องจากการขัดแต่งผิวหน้าคอนกรีตต้องรอให้น้ำาที่เยิ้มบนผิวระเหยหมดไปก่อนจึงจะลงมือได้และถ้าขัดแต่งผิวหน้าคอนกรีตในขณะที่คอนกรีตยังไม่หยุดการเยิ้มน้ำาเท่ากับเป็นการปิดกั้นไม่ให้น้ำาขึ้นมาที่ผิวได้เพราะการขัดแต่งผิวหน้าคือการทำาให้ผิวหน้าคอนกรีตมีความหนาแน่นสูงส่วนใหญ่แล้วชั้นผิวหน้านี้จะมีความหนาประมาณ3มิลลิเมตรฉะนั้นเมื่อน้ำาไม่สามารถขึ้นมาที่ผิวได้ก็จะถูกกักไว้ใต้ผิวเมื่อคอนกรีตแข็งตัวก็จะกลายเป็นช่องว่างอยู่ใต้พื้นผิวหรือมวลรวมขนาดใหญ่รวมถึงที่ด้านท้องของเหล็กเสริมด้วย(รูปที่5)หลังจากนั้นก็จะเกิดการหลุดร่อนได้(Delami-natingandBlisters)(รูปที่6)

รูปที่5น้ำาเยิ้มที่ถูกกักไว้ใต้ท้องของเหล็กเสริมเมื่อคอนกรีตแข็งตัวก็จะกลายเป็นช่องว่าง

Concrete Bleeding Good or Bad ! 3

รูปที่6การหลุดร่อน(DelaminatingandBlisters)

ปัจจัยที่มีผลกระทบต่อการเยิ้มน้ำา (Factor Af-fecting Bleeding)

1.ปริมาณน้ำาและอัตราส่วนน้ำาต่อซีเมนต์(WaterCon-tentandWatertocementRatio) เมื่อไรที่มีการเพิ่มปริมาณน้ำาในส่วนผสมคอนกรีตหรือเพิ่มอัตราส่วนน้ำาต่อซีเมนต์เท่ากับเป็นการเพิ่มปริมาณการเยิ้มน้ำาด้วยเช่นกัน

2.ซีเมนต์ การใช้ซีเมนต์ที่มีความละเอียดสูงสามารถลดปริมาณการเยิ้มน้ำาได้เนื่องจากซีเมนต์ส่วนที่มีอนุภาคขนาดเล็กจะดึงดูดน้ำาเพื่อไปทำาปฏิกิริยาในช่วงเริ่มต้นได้เร็วกว่าและอัตราการทรุดตัวหรือการอัดแน่นต่ำากว่ายกตัวอย่างเช่นการใช้ซีเมนต์ประเภทที่3จะมีการเยิ้มน้ำาน้อยกว่าการใช้ซีเมนต์ประเภทที่1และการเพิ่มปริมาณซีเมนต์ในส่วนผสมก็สามารถลดปริมาณการเยิ้มได้เหมือนกัน(รูปที่7)

รูปที่7คุณสมบัติที่แตกต่างกันของปูนซีเมนต์และวัสดุประสานอื่นๆเป็นปัจจัยที่มีผลกระทบต่อการเยิ้มน้ำา

3.วัสดุประสานอื่นนอกเหนือจากซีเมนต์ คอนกรีตที่ผสมเถ้าลอยโดยปกติแล้วการใส่เถ้าลอยในคอนกรีตสามารถลดปริมาณน้ำาในส่วนผสมลงได้ประมาณ5-10เปอร์เซ็นต์ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเถ้าลอยที่ใช้และเมื่อใช้น้ำาน้อยลงปริมาณการเยิ้มน้ำาก็จะลดลงตามไปด้วยในทางกลับกันคอนกรีตที่ผสมเถ้าลอยแล้วยังใช้น้ำาเป็นปกติเหมือนปูนล้วนปริมาณการเยิ้มน้ำาก็จะไม่ลดลงแถมมีโอกาสเยิ้มน้ำามากกว่าด้วย คอนกรีตที่ผสมซิลิกาฟูม(SilicaFume)สามารถลดปริมาณการเยิ้มน้ำาได้อย่างมากหรือไม่มีการเยิ้มน้ำาเลยก็เป็นไปได้เนื่องจากอนุภาคของซิลิกาฟูมมีขนาดเล็กมากกล่าวคือเล็กกว่าซีเมนต์ถึงร้อยเท่าจึงมีพื้นที่ผิวมากกว่าซีเมนต์และเถ้าลอยทำาให้สามารถดูดยึดน้ำาไว้ได้มาก(รูปที่7)

Concrete Bleeding Good or Bad ! 4

รูปที่8ลักษณะแอ่งน้ำาใต้มวลรวมที่เป็นสาเหตุให้ความทนทานของคอนกรีตลดลง

การทดสอบการเยิ้มน้ำา (Testing for Assessing Bleeding)

การทดสอบตามมาตรฐานASTMC-232/AAS-HTOT-158ระบุไว้ให้สามารถทดสอบได้2วิธีการแต่โดยส่วนใหญ่จะนิยมวิธีการแรกมากกว่าเนื่องจากง่ายและเครื่องมือไม่ซับซ้อน

วิธีการแรก(MethodA)

เป็นวิธีการที่ทำาการอัดแน่นคอนกรีตด้วยมือโดยการใช้เหล็กตำาและถังทดสอบขนาดตามมาตรฐานและต้องปิดปากถังทดสอบไม่ให้คอนกรีตโดนแสงแดดและลมโดยต้องไม่มีการกระทบกระเทือนใดๆระหว่างการทดสอบดูดน้ำาที่ขึ้นมาบนผิวหน้าด้วยลูกบอลยางทุกๆ10นาทีใน40นาทีแรกหลังจากนั้นดูดน้ำาที่ขึ้นมาบนผิวหน้าด้วยลูกบอลยางทุกๆ30นาทีจนกว่าจะไม่มีน้ำาขึ้นที่ผิวอีกแล้วจากนั้นนำาปริมาณน้ำาที่ดูดได้ทั้งหมดมาคำานวณปริมาณการเยิ้มน้ำารวมและหาอัตราการเยิ้มน้ำา(รูปที่9,10)

รูปที่9การทดสอบการเยิ้มน้ำา

มวลรวมที่มีขนาดคละตามมาตรฐานASTMC-33จะไม่ส่งผลกระทบต่อการเยิ้มน้ำาในคอนกรีตแต่ประเด็นเรื่องของรูปร่างจะมีผลกระทบบ้างเช่นกรวดแม่น้ำาที่มีความกลมและมนส่งผลให้คอนกรีตมีอัตราการเยิ้มน้ำาในช่วงต้นเร็วกว่าคอนกรีตที่ใช้หินที่ผ่านการโม่เนื่องจากมีพื้นผิวที่ขรุขระและมีเหลี่ยมมุมมากการเดินทางของน้ำาทำาได้ยากกว่า(รูปที่8)ที่ต้องระวังอย่างยิ่งคือทรายหยาบให้สังเกตจากผลทดสอบขนาดคละถ้ามีส่วนที่ค้างตะแกรงเบอร์50น้อยกว่า5เปอร์เซ็นต์คอนกรีตจะดูหยาบและมีการเยิ้มน้ำาในปริมาณมากและเร็วส่วนทรายที่ละเอียดมากอัตราการเยิ้มน้ำาในช่วงต้นจะต่ำาแต่ปริมาณการเยิ้มน้ำารวมอาจจะมากกว่าเนื่องจากการใช้ทรายละเอียดมากมาผลิตคอนกรีตนั้นต้องใช้น้ำาในส่วนผสมมากกว่าทรายปกติเนื่องจากมีพื้นที่ผิวมากกว่าจึงมีความต้องการน้ำามากกว่านั่นเอง

5.สารผสมเพิ่ม(ChemicalAdmixture) การใช้สารผสมเพิ่มประเภทกักกระจายฟองอากาศ(Air-EntrainingAgent)สามารถช่วยลดการเยิ้มน้ำาในคอนกรีตได้เพราะว่าฟองอากาศขนาดเล็กจำานวนมากช่วยทำาให้อนุภาคของซีเมนต์อยู่ในสภาพแขวนลอย(SolidParticlesinSuspension)ได้ในเวลานานจึงไม่ทรุดตัวหรืออัดแน่นตัวอันเป็นสาเหตุให้เกิดการเยิ้มน้ำาได้สารผสมเพิ่มที่มีคุณสมบัติลดน้ำา(Waterreduc-ing)มีบทบาทสำาคัญอย่างมากในปัจจุบันเนื่องจากผู้ผลิตคอนกรีตทุกรายใช้ในการผลิตโดยในประเทศไทยส่วนใหญ่จะใช้สารลดน้ำาตามมาตรฐานASTMC-494TYPEDซึ่งมีคุณสมบัติลดน้ำาและหน่วงเวลาการก่อตัวของคอนกรีตซึ่งแน่นอนว่าเมื่อใช้สาผสมเพิ่มชนิดนี้แล้วสามารถลดน้ำาในส่วนผสมลงได้มากกว่า10เปอร์เซ็นต์ก็เท่ากับเป็นการลดปริมาณการเยิ้มน้ำาไปในตัว

4.มวลรวม(Aggregates)

รูปที่10กราฟแสดงอัตราการเยิ้มน้ำาที่เวลาหลังผสมคอนกรีต

Concrete Bleeding Good or Bad ! 5

วิธีการที่สอง(MethodB)

เป็นวิธีการที่ทำาการอัดแน่นคอนกรีตด้วยเครื่องเขย่า(VibratingPlatform)โดยในมาตรฐานได้กำาหนดขนาดและกำาลังของมอร์เตอร์รวมถึงวงจรเวลาในการเขย่าไว้อย่างชัดเจนเขย่าเป็นเวลา3วินาทีและหยุด30วินาทีทำาในลักษณะเช่นนี้จนครบเวลา1ชั่วโมงจากนั้นดูดน้ำาที่ขึ้นมาบนผิวหน้าด้วยลูกบอลยางและนำาปริมาณน้ำาที่ดูดได้ทั้งหมดมาคำานวณปริมาณการเยิ้มน้ำารวม

บทสรุป Bleedingหรือการเยิ้มน้ำาในคอนกรีตนั้นมีทั้งข้อดีและข้อเสียกล่าวคือถ้าไม่มีการเยิ้มน้ำาที่ผิวคอนกรีตเลยก็จะไปมีปัญหาในขั้นตอนขัดแต่งผิวหน้าช่างขัดแต่งผิวหน้าไม่ทันทำาให้ต้องสาดน้ำาหรือพรมน้ำาทำาให้เกิดการแตกร้าวก่อนที่คอนกรีตจะแข็งตัว(PlasticShrinkageCracking)ส่งผลกระทบต่อคุณภาพงานและยังทำาให้มีโอกาสเกิดรอยต่อที่คอนกรีตไม่ประสานกัน(ColdJoint)ได้แต่ถ้ามีการเยิ้มมากเกินไปก็ส่งผลกระทบทั้งคุณภาพงานและความทนทานของโครงสร้างคอนกรีตนั้นๆแล้วจะมีแนวทางอย่างไรในการป้องกันปัญหาไม่ให้รุนแรงสำาหรับผู้ที่ทำางานคอนกรีตนั้นจะต้องพิจารณาตั้งแต่การเลือกใช้ประเภทของคอนกรีตให้เหมาะสมกับงานที่จะเทเช่นการเลือกค่ายุบตัวของคอนกรีตให้เหมาะกับวิธีการเทจำานวนแรงงานและเครื่องมือช่วยเทคอนกรีตขนาดพื้นที่ที่เทไม่ควรใช้ราคาเป็นตัวตั้งไม่เช่นนั้นจะมีปัญหาว่าคนงานเติมน้ำาเพิ่มระหว่างการเทคอนกรีตเพราะว่าคอนกรีตที่เทนั้นมีค่ายุบตัวต่ำาเกินไปลากโกยไม่ไหวจึงต้องเติมน้ำาเพิ่มบ่อยครั้งที่พบเห็นมีการใช้สายยางฉีดน้ำาลงในคอนกรีตที่เทลงไปในแบบหล่อแล้วซึ่งน้ำาที่ผสมซ้ำาเข้าไปถือเป็นน้ำาส่วนเกินเมื่อเทคอนกรีตลงแบบหล่อไปแล้วก็จะเกิดการเยิ้มน้ำาขึ้นมาที่ผิวหน้าน้ำาส่วนเกินมากก็เยิ้มขึ้นมาที่ผิวมากเช่นกันการควบคุมปริมาณการเยิ้มน้ำาที่ดีและง่ายที่สุดคือการไม่เติมน้ำาเพิ่มในคอนกรีตที่มีการผสมเสร็จแล้วเพียงเท่านี้ก็สามารถควมคุมปริมาณการเยิ้มน้ำาไม่ให้ส่งผลกระทบต่อคุณภาพงานคอนกรีตที่เทแล้ว

เอกสารอ้างอิง

1.ASTMC33:StandardSpecificationforCon-creteAggregates2.ASTMC232:StandardTestMethodforBleedingofConcrete3.ASTMC494/C494M:StandardSpecificationforChemicalAdmixturesforConcrete4.AASHTOT158:BleedingofConcrete5.“IntegratedMaterialsandConstructionPrac-ticesforConcretePavement:AState-of-the-PracticeManual”,FHWAPublicationNo.HIF-07-004,SecondprintingOctober2007,p.112.6.เอกสารประกอบหลักสูตรการฝึกอบรมคอนกรีตเทคโนโลยีแบบบูรณาการสำาหรับวิศวกร,2545-ModuleE-2:คอนกรีตสดและอายุเริ่มต้นหัวข้อเรื่องการเยิ้มน้ำา(Bleeding)-ModuleO-1องค์ประกอบหลักของคอนกรีต7.“คู่มือการทดสอบหินทรายและคอนกรีต”,บริษัทผลิตภัณฑ์และวัตถุก่อสร้างจำากัด,2541