รู้จักกับ ค.ส.ล. คืออะไร? มีคุณสมบัติอย่างไรบ้าง?

” โครงสร้างบ้าน หรือ แม้แต่งานโครงสร้างต่าง ๆ ทั่วไปความแข็งแรงเป็นอีกหนึ่งปัจจัยสำคัญของความปลอดภัย ค.ส.ล. หรือ คอนกรีตเสริมเหล็ก (Reinforced Concrete) จะแข็งแรงปลอดภัยได้ ก็ด้วยความสมบูรณ์ของคอนกรีต และเหล็ก ที่ไม่ใช่แค่คุณภาพของวัสดุเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการออกแบบ และการก่อสร้างที่ถูกต้องด้วย “

ค.ส.ล. คือ?

คอนกรีตเสริมเหล็ก (ค.ส.ล.) คือ คอนกรีตเสริมแรงรูปแบบหนึ่ง ที่เพิ่มประสิทธิภาพการรับน้ำหนัก ด้วยการใช้เหล็กเข้ามาช่วย ส่วนประกอบหลักอย่าง “คอนกรีต” และ “เหล็ก” เนื่องจากคอนกรีต เป็นวัสดุที่รับแรงอัดได้สูง แต่มีความสามารถในการรับแรงดึงต่ำ อีกทั้งยังมีความเปราะ เมื่อถูกกระทำด้วยแรงดึงจึงแตกหักได้ง่าย การสร้างบ้าน ค.ส.ล. เป็นที่นิยมกันมาช้านาน เพราะนอกจากจะหาวัสดุกับบริการก่อสร้างได้ง่าย ในราคาไม่แพง และยัง ให้ความรู้สึกแข็งแรง อีกด้วย

ในขณะที่เหล็กมีความสามารถในการรับแรงดึงสูง เมื่อถูกนำมาใช้งานร่วมกัน จะเกิดการการถ่ายเทแรงภายในระหว่างคอนกรีต และเหล็กช่วยเพิ่มความสามารถในการรับแรงของวัสดุโดยรวม ให้มากยิ่งขึ้น สำหรับในบ้านพักอาศัย หรืออาคารทั่วไป จะสามารถรับน้ำหนักได้ประมาณ 200 – 400 กิโลกรัม ต่อ ตร.ม.

คุณสมบัติของคอนกรีตเสริมเหล็ก

คุณสมบัติทางกายภาพ 3 อย่าง ที่ทำให้คอนกรีตเสริมเหล็ก เป็นที่นิยม คือ

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของคอนกรีต และ เหล็ก มีค่าใกล้เคียงกันมาก ซึ่งเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ทำให้คอนกรีต และ เหล็ก ขยายตัว หรือหดตัวได้พร้อมกัน
เมื่อคอนกรีตเกิดการแข็งตัว คอนกรีตจะจับเหล็กเสริมได้แน่น ซึ่งทำให้เกิดการการถ่ายเทแรงภายในระหว่างคอนกรีต และเหล็กเสริม ซึ่งเหล็กข้ออ้อยมักถูกนิยมนำมาใช้ในโครงสร้างหลัก เนื่องจาก สัมประสิทธิ์แรงยึดเหนี่ยวระหว่างคอนกรีต และเหล็กเสริมมีค่ามาก เมื่อเทียบกับเหล็กกลม
ค่าพีเอช (pH) ของสารเคมีที่เกิดจากพอร์ตแลนด์ซีเมนต์ เมื่อคอนกรีตแข็งตัว จะมีสารเคมีออกมาเคลือบเหล็กเส้นเป็นฟิล์มบาง ๆ ไว้ป้องกัน ไม่ให้เหล็กเส้นถูกกัดกร่อน หรือเป็นสนิม

คอนกรีตเสริมเหล็ก มีส่วนผสมของซึ่งประกอบด้วย ปูนซีเมนต์ หิน ทราย น้ำ และน้ำยาผสมคอนกรีต ตามอัตราส่วนที่แตกต่างกัน นิยมใช้เหล็กเส้นกลมเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 – 25 มม. หรือเหล็กข้ออ้อย เส้นผ่านศูนย์กลาง 10 – 40 มม. วิธีการผูกเหล็ก ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของงานเช่นกัน ว่าต้องการใช้ก่อสร้างเป็นส่วนไหนของงานโครงสร้าง หรืองานสถาปัตยกรรม ซึ่งคุณสมบัติของคอนกรีตเสริมเหล็กนั้น สามารถใช้งานได้แทบทุกส่วนของอาคาร ตั้งแต่โครงสร้างใต้ดิน เสา คาน ปล่องลิฟต์ บันได พื้น ผนัง ไปจนถึงดาดฟ้า หรือหลังคา รวมถึงงานก่อสร้างทางวิศวกรรมขนาดใหญ่ต่าง ๆ เช่น ทางยกระดับ สะพาน อุโมงค์ เขื่อน ถนน เป็นต้น

การทำงานหลักของคอนกรีตเสริมเหล็ก

คือ คอนกรีตรับแรงอัด และแรงบด ส่วนเหล็กจะรับแรงดึง เมื่อทั้ง 2 อย่าง ทำงานร่วมกัน จะเรียกว่า คอนกรีตเสริมเหล็ก หรือบางคนเรียกว่า คอนกรีตเสริมแรง เพราะทำให้สิ่งก่อสร้างมีความแข็งแรง ทนทาน รับแรง และน้ำหนักได้มากยิ่งขึ้น

คสล. ย่อมาจาก โครงสร้างเหล็ก
คสล. หมายถึง โครงสร้างเหล็ก (Steel Structure) คำย่อภาษาไทยคือ “คสล.”

หากเขียนว่า “ค.ส.ล.” จะหมายถึง “คอนกรีตเสริมเหล็ก” ส่วนคำว่า “คสล.” เป็นศัพท์ที่ใช้ในวงการวิศวกรรมศาสตร์

มารู้เรื่องคอนกรีดกันหน่อยดีกว่า!

คอนกรีต เป็นวัสดุผสมที่นิยมใช้ในงานก่อสร้าง ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก คือ

ปูนซีเมนต์ เป็นส่วนผสมหลักในการผสมเป็นคอนกรีต เพราะมีความแข็งแรง ปกติปูนซีเมนต์จะเป็นผง
วัสดุผสม เช่น หินทราย หรือ กรวด ช่วยให้คอนกรีตแข็งตัวได้ง่าย
น้ำ โดยอาจจะมีสารเคมีเติมเพิ่มเข้าไป สำหรับคุณสมบัติด้านอื่น เมื่อผสมเสร็จคอนกรีตจะแข็งตัวอย่างช้า ๆ ซึ่งน้ำและซีเมนต์ จะทำปฏิกิริยาทางเคมีกันในลักษณะที่เรียกว่าการไฮเดรชัน โดยซีเมนต์จะเริ่มจับตัวกับวัสดุอื่นและแข็งตัว ซึ่งในสถานะนี้จะนิยมเรียกกันว่า คอนกรีต ความแข็งแรงของคอนกรีตจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ หลังจากที่ผสม และยังแข็งแรงขึ้นภายหลังจากการแข็งตัว โดยประมาณหลังจากแข็งตัวแล้ว 28 วัน ความแข็งแรงจะเริ่มคงที่