Abstract:
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบกำลังรับแรงเฉือนตามแนวนอนที่ผิวสัมผัสระหว่างแผ่นพื้นสำเร็จรูปคอนกรีตอัดแรงที่มีกำลังรับแรงอัด 350 กก./ซม.2กับพื้นคอนกรีตทับหน้า โดยที่แผ่นพื้นสำเร็จรูปมีขนาดหนา 5 ซม. กว้าง 35 ซม. และยาว 210 ซม. ผิวหน้าสะอาดปราศจากฝ้าน้ำปูนมีความขรุขระต่างกัน ดังนี้ ผิวหน้าเรียบ ผิวหน้าขรุขระที่มีร่องลึกสามและหก มม. และพื้นคอนกรีตทับหน้ามี ขนาดหนา 5 ซม. กว้าง 35 ซม. และยาว 210 ซม. มีกำลังรับแรงอัดที่อายุ 28 วัน (fc′) ดังนี้ 210,245 และ280กก./ซม.2 ตัวอย่างทดสอบทั้งหมด 9 ประเภท ๆ ละ 3 ตัวอย่าง รวมทั้งสิ้น 27 ตัวอย่าง พร้อมกับสร้างสมการ เพื่อประเมินค่าหน่วยแรงเฉือนตามแนวนอนระหว่างผิวสัมผัสของแผ่นพื้นสำเร็จรูปคอนกรีตอัดแรงกับพื้นคอนกรีตทับหน้า ในการวิจัย ได้นำตัวอย่างทดสอบทั้งหมดมาทำการทดสอบแบบแรงกดสองจุด บันทึกน้ำหนักบรรทุกและระยะโก่งที่กึ่งกลางช่วงพื้นจนกระทั้งเกิดรอยแตกร้าวในแผ่นพื้นประกอบ จากนั้นนำอุปกรณ์วัดระยะโก่งออกจากท้องแผ่นพื้นสำเร็จรูป เพิ่มน้ำหนักบรรทุกต่อไปจนกว่าจะเกิดการวิบัติ บันทึกค่าความเครียดจาก 45o โรเซ็ทต์ความเครียดด้วยมาตรวัดความเครียดด้วยไฟฟ้าที่เกิดจากน้ำหนักบรรทุกต่าง ๆ ที่ตำแหน่ง 0.10L, 0.40L, 0.70L และกึ่งกลางช่วงแผ่นพื้นโดยที่L เท่ากับครึ่งหนึ่ง ของช่วงแผ่นพื้น คำนวณหาหน่วยแรงเฉือนตามแนวนอนระหว่างแผ่นพื้นสำเร็จรูปกับพื้นคอนกรีตทับหน้า จากน้ำหนักบรรทุก ระยะโก่งและโรเซ็ทต์ความเครียดเปรียบเทียบหน่วยแรงเฉือนตามแนวนอนที่คำนวณ ได้จาก = VQIb กับความเครียดที่วัดได้ในสนามจาก τxy = γxyE 2(1+ν)ในช่วงอีลาสติค ผลการวิจัยพบว่า หน่วยแรงเฉือนตามแนวนอนที่คำนวณได้จากสองวิธี มีทิศทางไปในทางเดียวกันโดยมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อความขรุขระเพิ่มขึ้นและกำลังรับแรงอัดของพื้นคอนกรีตทับหน้าเพิ่มขึ้น โดยสร้างสมการ ประเมินหน่วยแรงเฉือนตามแนวนอนในช่วงอิลาสติค ในรูปของ = -1.223 + 0.006 X + 0.259 Y +0.284 Z ( กก./ซม.2) โดย คือ หน่วยแรงเฉือนตามแนวนอนที่ผิวสัมผัสของแผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูปกับพื้นคอนกรีตทับหน้า (กก./ซม.2), X คือแรงเฉือนระนาบดิ่งที่เกิดขึ้นบนหน้าตัดที่พิจารณา (กก.), Y คือค่าความขรุขระของผิวหน้าแผ่นพื้นสำเร็จรูปคอนกรีตอัดแรง แทนค่าเท่ากับ 1, 2, 3 เมื่อผิวหน้าเรียบผิวหน้าขรุขระที่มีร่องลึกสามและหก มม. ตามลำดับ และ Z คือกำลังรับแรงอัดที่อายุ 28 วัน ของพื้นคอนกรีตทับหน้า แทนค่าเท่ากับ 1, 2 ,3 เมื่อกำลังรับแรงอัดเท่ากับ 210 , 245 , 280 กก./ซม.2 ตามลำดับ
This study aims to compare the horizontal shear strengths on the interfaces within the concrete composites consisting of a precast prestressed concrete slab, which has the compressive strength of 350 kg/cm2 , and a concrete topping. The 5 x 35 x 210 cm concrete slabs with clean and laitance-free surfaces were produced in three different types: with unintentional roughened surface, with 3-mm indented and 6- mm indented surface. 28-days concrete toppings, with the dimension of 5 x 35 x 210 cm, were available at three different compressive strengths (fc ′ ): 210, 245 and 280 kg/cm2 . The total of 27 specimens from nine types of composite slabs were analysed using the three-point bending test in order to formulate an equation to estimate horizontal shear strength. The deflections measured with a displacement transducer at the centre of the composite slabs in response to increasing load were recorded until the first crack appeared. The transducer was then removed and continued increasing the load until the point of failure. Meanwhile, shear strains were measured using 45-degree strain rosettes located at 0.10L, 0.40L, 0.70L, and at the center of the composite slabs, where L is 1/2 of the span length. By considering the values of loads, deflections, and the strains measured, the values for theoretical horizontal shear stress calculated from h τ = VQ Ib and those from strain gages, τxy = γxyE 2(1+ν), were compared, and were found to be in agreement. The equation for the horizontal shear stress between the concrete slab and the topping ( ) at elasticity can be estimated by = -1.223 + 0.006 X + 0.259 Y+ 0.284 Z (kg/cm2 ), where X represents the vertical shear force at the section (kg.), Y represents the roughness on the surface of the concrete slab (which equals 1, 2, and 3, for smooth, 3-mm indented, and 6-mm indented surface, respectively). Additionally, Z represents the compressive strength of concrete topping (which equals 1, 2, and 3, for the compressive strengths of 210, 245 and 280 kg/cm2 , respectively).