รอยต่อสำหรับพื้นคอนกรีตวางบนดิน 
Joint in Concrete Slabs on Grade   

รอยต่อคืออะไร
    ตามธรรมชาติของคอนกรีตหลังจากแข็งตัวแล้วจะเกิดการขยายตัวและหดตัวเนื่องมาจากความชื้นและอุณหภูมิ แต่โดยปกติแล้วคอนกรีตจะหดตัวซึ่งทำให้เกิดการแตกร้าวของคอนกรีตในช่วงอายุเริ่มต้น รอยแตกร้าวที่ไม่มีแบบแผนนอกจากทำให้ไม่สวยงามแล้วยังทำให้การบำรุงรักษาในภายหน้าเป็นไปได้ด้วยความยากอีกด้วย รอยแตกร้าวตามปกติส่วนใหญ่จะไม่ส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงของคอนกรีต รอยต่อก็คือรอยแตกที่ควบคุมให้เกิดขึ้นในบริเวณที่กำหนดซึ่งก็จะมีความเป็นระเบียบและสวยงามมากกว่าและยังบำรุงรักษาได้ง่ายกว่าด้วย การทำรอยต่อสามารถทำได้อย่างง่ายๆ ก่อนที่การแตกร้าวจะเกิดขึ้น ไม่ว่าจะเป็นการใช้ไม้แบบ, เกรียงสำหรับทำรอยต่อ, การตัดด้วยใบเลื่อย และเกิดจากการเทคอนกรีตต่อจากคอนกรีตที่เทไปก่อนหน้านี้แล้ว โดยรูปแบบของรอยต่อมีดังต่อไปนี้
 
รอยต่อเพื่อการหดตัว (Contraction Joint) รอยต่อทำไว้เพื่อบังคับให้แผ่นคอนกรีตแตกร้าวตรงแนวที่กำหนดให้ เพื่อให้เป็นไปอย่างมีระเบียบ ซึ่งการทำรอยต่อประเภทนี้จะใช้ในการป้องกันการแตกร้าวที่เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของคอนกรีตที่เกิดขึ้น
 
รอยต่อเพื่อการเคลื่อนตัวอย่างอิสระ (Isolation Joint or Expansion Joint) เป็นรอยต่อสำหรับพื้นให้เป็นอิสระไม่ติดกับโครงสร้าง ไม่ว่าจะเป็นกำแพง, ฐานรากหรือเสา และโครงสร้างอื่นๆ เช่น ถนน, ชานบ้าน, ทางเดินเท้า, ลานจอดรถ, บันได, เสาไฟและจุดอื่นๆ ที่น่าจะเกิดการยึดรั้ง บริเวณส่วนที่ติดกันนั้นจะต้องยินยอมให้สามารถเคลื่อนที่ในแนวราบและแนวดิ่งได้อย่างเป็นอิสระเพื่อทำให้เกิดรอยร้าวจากการยึดรั้งให้น้อยที่สุดเมื่อเกิดการเคลื่อนตัว
 
รอยต่อก่อสร้าง (Construction Joint) เป็นรอยต่อที่เกิดจากบริเวณที่มีการเชื่อมต่อกันระหว่างผิวของคอนกรีตเก่ากับคอนกรีตใหม่ การทำรอยต่อก่อสร้างนี้จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อสิ้นสุดการก่อสร้างในแต่ละวันหรือมีเหตุจำเป็นที่จะต้องหยุดเทคอนกรีตไปเกินกว่าระยะเวลาก่อตัวเริ่มต้น (Initial Setting Time) ของคอนกรีต  ซึ่งรอยต่อก่อสร้างนี้อาจจะออกแบบให้สามารถเคลื่อนตัวหรือสามารถถ่ายแรงได้ แต่ตำแหน่งและวิธีการควรจะต้องออกแบบอย่างถูกต้องไว้ล่วงหน้า โดยอาจใช้การเสริมเหล็กเดือย (Dowel) เพื่อเพิ่มแรงยึดเหนี่ยวและถ่ายแรง

ทำไมถึงต้องทำรอยต่อ
    เราไม่สามารถป้องกันการเกิดรอยแตกในคอนกรีตไว้ได้ทั้งหมดแต่สามารถควบคุมและทำให้เกิดน้อยที่สุดได้ด้วยการออกแบบรอยต่ออย่างถูกวิธี ซึ่งสาเหตุที่คอนกรีตเกิดรอยแตกร้าวเกิดเนื่องจาก
  1. เนื่องจากคอนกรีตรับแรงดึงได้น้อยมากเมื่อเทียบกับแรงอัด ตามธรรมชาติแล้วคอนกรีตมีแนวโน้มที่จะเกิดการหดตัวซึ่งจะทำให้เกิดการยึดรั้งขึ้น เมื่อแรงดึงที่เกิดขึ้นมีมากกว่ากำลังที่คอนกรีตจะสามารถรับแรงดึงได้ จึงเป็นผลให้เกิดการแตกร้าว
  2.  คอนกรีตที่อยู่ในช่วงอายุเริ่มต้นก่อนที่คอนกรีตจะแห้งสนิท ส่วนใหญ่การแตกร้าวมีสาเหตุมาจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือจากการการหดตัว หลังจากน้ำในคอนกรีตระเหยออกไปแล้วคอนกรีตจะเกิดการหดตัวเพิ่มมากขึ้นและทำให้เกิดรอยแตกร้าวเพิ่มมากขึ้นหรือหากว่าก่อนหน้านี้คอนกรีตได้เกิดรอยร้าวอยู่ก่อนแล้วความกว้างของรอยร้าวก็จะขยายใหญ่ขึ้น
    การทำรอยต่อจะช่วยทำให้แรงเค้นดึงภายในคอนกรีตลดลง ควบคุมรอยแตกร้าวให้เป็นระเบียบไม่กระจัดกระจายทำให้ง่ายต่อการซ่อมบำรุงในภายหลัง

 

 

รอยต่อทำกันอย่างไร
    การทำรอยต่อจะต้องออกแบบอย่างถูกต้องและจะต้องก่อสร้างอย่างถูกวิธีเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดรอยแตกร้าวที่ไม่สามารถควบคุมได้ โดยมีข้อแนะนำดังต่อไปนี้
  1. รอยต่อควรทำที่ระยะห่างทุกๆ 24-36 เท่า ของความหนาพื้น ตัวอย่างเช่น เทพื้นหนา 10 ซม. ระยะห่างในการทำรอยต่อควรทำทุก 3 เมตร แต่ในบางกรณีระยะห่างของรอยต่ออาจทำได้มากกว่านั้นแต่ไม่ควรเกิน 4.5 เมตร
  2. แนะนำว่าควรทำแผ่นพื้นให้เป็นรูปทรงจตุรัสจะดีที่สุด หากไม่สามารถทำได้ให้กำหนดเป็นรูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า โดยมีอัตราส่วนด้านยาวไม่เกิน 1.5 เท่าของด้านกว้าง และหลีกเลี่ยงการทำพื้นรูปทรงตัวแอว (L- shaped)
  3. สำหรับในการทำรอยต่อเพื่อการหดตัว (Contraction Joint) ความลึกขั้นต่ำของรอยต่อไม่ควรน้อยกว่า ¼ ของความหนาของพื้น แต่ไม่ควรน้อยกว่า 2.5 ซม. ส่วนระยะเวลาที่ทำนั้นจะขึ้นอยู่กับวิธีการที่ใช้ทำรอยต่อ
  • ใช้แถบเส้นพลาสติกหรือไม้ฝังไว้ตลอดแนวระหว่างที่คอนกรีตยังหมาดๆ อยู่แล้วดึงออกในภายหลัง ความลึกในการฝังจะต้องฝังให้ลึกพอตามข้อกำหนด
  • การใช้เกรียงปาดร่องเพื่อทำรอยต่อ ส่วนใหญ่จะทำขณะแต่งผิวหน้าคอนกรีตและปาดซ้ำอีกครั้งในภายหลังเพื่อให้มั่นใจว่าร่องที่เป็นรอยต่อยังคงลึกอยู่
  • การทำรอยต่อในลักษณะที่ทำก่อนคอนกรีตแข็งตัวนี้ ทั่วไปควรทำภายในระยะเวลา 1–4 ชั่วโมงหลังจากการแต่งผิวหน้าคอนกรีตเสร็จทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางด้านระยะเวลาการก่อตัวของคอนกรีตเป็นสำคัญ แต่รอยต่อลักษณะนี้จะมีความลึกน้อยกว่าการทำรอยต่อด้วยวิธีการตัดด้วยเลื่อย (Saw-cut) ถึงอย่างไรก็ตามความลึกของรอยต่อที่ทำก่อนคอนกรีตแข็งตัวไม่ควรน้อยกว่า 2.5 ซม.
  • การทำรอยต่อด้วยวิธีการตัดด้วยเลื่อย (Saw-cut) ควรทำภายในระยะเวลา 4-12 ชั่วโมงหลังจากคอนกรีตเริ่มแข็งตัว
  1. ความยากง่ายในระหว่างการตัดรอยต่อด้วยเลื่อยจะขึ้นอยู่กับกำลังอัดของคอนกรีตและคุณลักษณะความแข็งแกร่งของหินและทรายที่ใช้ผสม หากทำการตัดเร็วเกินไปจะทำให้ใบตัดเคลื่อนที่ไปมารอยตัดจะไม่เป็นเส้นตรง หรือหากทำการทำรอยต่อช้าเกินไปจะทำให้ตัดได้ยากและรอยร้าวอาจเกิดไปแล้วก็ได้
  2. ใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติยืดหยุ่น เช่น ยางมะตอย, แผ่นใยสังเคราะห์, แผ่นโฟม หรือวัสดุที่มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน แยกพื้นออกจากโครงสร้างหลัก กำแพงหรือฐานราก ก่อนการเทคอนกรีตเพื่อลดการยึดรั้ง
  3. ทำการแยกโครงสร้างเสาออกจากพื้นที่จะเทคอนกรีตใหม่ด้วยการทำช่องเปิดรูปทรงสี่เหลี่ยมหรือวงกลมรอบเสาเสียก่อน ซึ่งภายในช่องเปิดนั้นจะเทภายหลังจากพื้นคอนกรีตที่เทก่อนหน้าซึ่งแข็งตัวแล้วเพื่อป้องกันการยึดรั้ง โดยช่องเปิดรูปทรงสี่เหลี่ยมนี้ควรทำทำมุมทะแยง 45 องศา กับระนาบพื้น


    7.   หากพื้นคอนกรีตมีการใส่เหล็กเสริมเพื่อรับการแตกร้าวจากอุณหภูมิ (wire mesh) จะต้องตัดให้ขาดจากกันบริเวณที่มีรอยต่อ
    8.   รอยต่อก่อสร้างแบบมีบ่า (key joint) บริเวณปลายทั้งสองของพื้นที่เชื่อมติดกัน มีวัตถุประสงค์ในการถ่ายแรงหรือช่วยในการป้องกันการเกิดการโก่ง (curling) หรือการห่อตัว (warping) บริเวณปลายแผ่นพื้น ทำรอยต่อก่อสร้างแบบมีบ่านี้ไม่เหมาะในพื้นในงานอุตสาหกรรมที่ต้องแบกรับน้ำหนักที่สูง ซึ่งควรใช้เหล็กเดือย แต่ก็ต้องมีการวางตำแหน่งของเหล็กอย่างระมัดระวัง ไม่เช่นนั้นจะเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการแตกร้าวแบบกระจายที่ปลายของเหล็กเดือยได้
    9.   รอยต่อในพื้นโรงงานอุตสาหกรรมที่มีการจราจรที่คับคั้ง ควรระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ผิวบริเวณปลายแผ่นพื้นแตกละเอียด รอยต่อของพื้นโรงงานควรจะใช้วัสดุยาแนวรอยต่อที่มีความแข็งแรงแต่ขณะเดียวกันก็มีความยืดหยุ่นที่ดีและทนต่อแรงทางกลได้ดี  
 
ข้อแนะนำในการทำรอยต่ออย่างเหมาะสม
    1. ตำแหน่งในการทำรอยต่อจะต้องถูกต้องแม่นยำรวมทั้งการตัดสินใจเลือกเวลาในการตัดรอยต่อหลังการเทคอนกรีตเสร็จ
    2. ควรทำรอยต่อเพื่อการเคลื่อนตัวอย่างอิสระ (Isolation Joint or Expansion Joint) เพื่อไม่ให้เกิดการยึดรั้งระหว่างโครงสร้างพื้นกับเสา, กำแพงกับฐานราก และที่จุดเชื่อมต่อของถนนกับทางเดินเท้า, ขอบทางเดินหรือสิ่งกีดขวางอื่นๆ
    3. อุปกรณ์และวัสดุอุดรอยต่อที่ใช้จะต้องมีคุณสมบัติตามข้อตกลงที่กำหนดไว้

ที่มา : Joint in Concrete Slabs on Grade, National Ready Mixed Concrete Association U.S.A.
เรียบเรียงโดย :  ดร.ปัณฑ์ ปานถาวร, อภินันท์ บัณฑิตนุกูล