พฤติกรรมเสาคอนกรีตเสริมเหล็กสี่เหลี่ยมเสริมกำลังด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอน

งานวิจัยนี้ทำการทดสอบเสาสั้นคอนกรีตเสริมเหล็กที่เสริมกำลังด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอน (Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP) โดยมีขนาดหน้าตัดเสาเท่ากับ 250×250×1000, 310×200×800 และ350×180×720 มม. โดยตัวแปรการศึกษาประกอบด้วยรูปแบบการเสริมกำลังของแผ่น CFRP, อัตราส่วนเหล็กเสริมคอนกรีตที่ 1.3 เปอร์เซ็นต์ และ3.0 เปอร์เซ็นต์, อัตราส่วนพื้นที่หน้าตัดที่ 1.00, 1.55 และ 1.94 และจำนวนรอบของการเสริมกำลังที่เพิ่มขึ้น ถูกทดสอบภายใต้แรงอัดในแนวแกน โดยทำการศึกษาพฤติกรรมการรับแรงอัด รวมถึงลักษณะการวิบัติ จำนวน 36 ตัวอย่าง จากผลการทดสอบที่อัตราส่วนเหล็กเสริมคอนกรีตที่ 1.3 และที่อัตราส่วนพื้นที่หน้าตัดที่ 1.00 รูปแบบที่ให้กำลังรับแรงอัดสูงสุดได้แก่รูปแบบติดตั้งที่ตำแหน่งเหล็กปลอก 3 รอบ(PS3) มีกำลังรับแรงอัดสูงสุดเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับตัวอย่างควบคุม 33.8 เปอร์เซ็นต์ ส่วนที่อัตราส่วนพื้นที่หน้าตัดที่ 1.55 และ 1.94 รูปแบบที่ให้กำลังรับแรงอัดสูงสุดได้แก่รูปแบบติดตั้งทั้งตัวอย่าง(FC) มีกำลังรับแรงอัดสูงสุดเพิ่มขึ้น 18.1 และ24.4 เปอร์เซ็นต์ ส่วนในอัตราส่วนเหล็กเสริมคอนกรีตที่ 3.0 และที่อัตราส่วนพื้นที่หน้าตัดที่ 1.00 และ1.55 รูปแบบที่ให้กำลังรับแรงอัดสูงสุดได้แก่รูปแบบ ติดตั้งที่ตำแหน่งเหล็กปลอก 3 รอบ(PS3) มีกำลังรับแรงอัดสูงสุดเพิ่มขึ้น 18.8 และ13.4 เปอร์เซ็นต์ ส่วนอัตราส่วนพื้นที่หน้าตัดที่ 1.00 รูปแบบที่ให้กำลังรับแรงอัดสูงสุดได้แก่รูปแบบติดตั้งทั้งตัวอย่าง(FC) มีกำลังรับรงอัดเพิ่มขึ้น 22.8 เปอร์เซ็นต์ ในตัวแปรการศึกษาอัตราส่วนเหล็กเสริมคอนกรีตที่หน้าตัดขนาด 310×200×800 และ350×180×720 มม. มีกำลังรับแรงอัดเพิ่มขึ้นชัดเจน โดยประมาณ 31.2 เปอร์เซ็นต์ และ 33.98 เปอร์เซ็นต์ และจำนวนรอบที่เพิ่มขึ้นของการวัสดุเสริมกำลังเมื่อเพิ่มขึ้นจะส่งผลให้ตัวอย่างมีกำลังรับแรงอัดและพฤติกรรมที่ดีขึ้น รูปแบบการวิบัติของควบคุม (CC) วิบัติเนื่องจากการกะเทาะตัวออกของคอนกรีต เสาคอนกรีตที่เสริมกำลังแบบติดตั้งทั้งตัวอย่าง (FC) เกิดการวิบัติจากการแตกของแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอนและบางตัวอย่างเกิดการวิบัติบริเวณพื้นที่รับแรงอัด ส่วนในตัวอย่างติดตั้งที่ตำแหน่งเหล็กปลอก และติดตั้งระหว่างเหล็กปลอก วิบัติเนื่องจากการกะเทาะตัวออกของคอนกรีตระหว่างช่วงการเสริมกำลัง