เหล็กเส้น
หลายคนคงรู้จัก เหล็กข้ออ้อย SD40 และ SD40T เวลาที่จะใช้งานหรือสั่งซื้อกันอยู่แล้ว แต่หลายคนอาจไม่เคยรู้มาก่อนว่า แล้วเหล็กข้ออ้อยดังกล่าวมี T หรือไม่มี T นั้นแตกต่างกันอย่างไร
เหล็ก SD40 เป็นเหล็กข้ออ้อย ลักษณะผิวภายนอกโดยรอบเป็นปล้อง เพื่อเพิ่มแรงยึดเกาะระหว่างคอนกรีตกับเหล็กเสริม มีกำลังรับแรงดึงที่จุดครากไม่น้อยกว่า 4,000 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร (ksc) โดยปกติจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10-32 มิลลิเมตร รหัสที่เรียกโดยทั่วไปในแบบแปลนจะมีความหมาย เช่น DB12 หมายถึง Deformed Bar ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 มิลลิเมตร เป็นต้น
ก่อนอื่นเรามารู้จักเหล็กข้ออ้อยกันก่อน
เหล็ก SD ก็คือเหล็กเส้นเสริมคอนกรีตประเภทข้ออ้อย หรือเหล็กข้ออ้อย มีลักษณะของผิวเป็นเกลียวคล้ายกับข้ออ้อย สาเหตุที่เหล็กชนิดนี้ต้องมีผิวเป็นเกลียวก็เพราะว่าต้องการเพิ่มความแข็งแรงให้กับเหล็กเส้น เพราะผิวลักษณะแบบข้ออ้อย จะทำให้เหล็กรับแรงดึง แรงกดได้มากกว่าเหล็กเส้นกลมปกติ โดย เหล็กข้ออ้อย เป็นผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่เป็นไปตามมาตรฐานบังคับ เลขที่ มอก. 24-2548 ได้กำหนดชั้นคุณภาพของเหล็กข้ออ้อยแบ่งตามส่วนประกอบ โดยได้มีการอนุญาตให้มีการผลิตเหล็กข้ออ้อยโดยผ่านกรรมวิธีทางความร้อน (heat treatment rebar หรือ tempcored rebar) กำหนดให้ผู้ผลิตต้องจัดทำเครื่องหมายที่เหล็กข้ออ้อยโดยใช้สัญลักษณ์ T ประทับเป็นตัวนูนถาวรบนเนื้อเหล็กตามหลังชั้นคุณภาพที่ผลิตขึ้น ดังนั้นเหล็กข้ออ้อยที่ผลิตด้วยกรรมวิธีนี้ในชั้นคุณภาพ SD40 และ SD50 จึงปรากฏสัญลักษณ์ตัวนูนเป็น SD40T และ SD50T ตามลำดับ
จากย่อหน้านี้เราก็สามารถสรุปได้แล้วว่า สิ่งที่แตกต่างจากกรรมวิธี โดยหากผลิตเหล็กข้ออ้อยผ่านกรรมวิธีทางความร้อน จะมีสัญลักษณ์ T บนเนื้อเหล็กนั่นเอง แต่การผลิตเหล็กเส้นโดยกรรมวิธีทางความร้อนทำไง เรามาดูกันต่อดีกว่าค่ะ
การผลิตเหล็กเส้นโดยกรรมวิธีทางความร้อน
- จะเริ่มต้นด้วยกระบวนการรีดร้อนเหมือนกับเหล็กข้ออ้อยปกติ ภายหลังจากการรีดร้อนแท่นสุดท้ายที่ทำให้เหล็กข้ออ้อยมีขนาดตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม
- เหล็กเส้นดังกล่าวจะผ่านกระบวนการทำให้เย็นโดยการฉีดสเปรย์น้ำ เหล็กเส้นจะเกิดการเย็นตัวเร็วกว่าการเย็นในอากาศปกติ จนได้การเย็นตัวที่เหมาะสมพอแล้วจึงหยุดการฉีดสเปรย์น้ำ
- โครงสร้างของเหล็กเส้นบริเวณขอบด้านนอกที่โดนน้ำจึงเกิดเปลี่ยนแปลงเป็นเฟสที่มีความแข็งสูง
- โครงสร้างบริเวณใจกลางของเหล็กเส้นจะยังคงมีความร้อนอยู่และยังไม่เกิดการเปลี่ยนเฟสบริเวณแกนกลางของเหล็กเส้นก็จะเริ่มเย็นตัวในบรรยากาศและแผ่ความร้อนจากด้านในออกมาบริเวณผิวของเหล็กข้ออ้อย
- ด้วยความร้อนดังกล่าวจึงทำให้เกิดกระบวนการอบคลายความเครียดของโครงสร้างบริเวณขอบของเหล็กเส้นที่มีความแข็ง ในขณะที่โครงสร้างบริเวณแกนกลางของเหล็กเส้นก็จะเย็นตัวจนถึงอุณหภูมิห้อง
- และสุดท้ายจะได้เหล็กเส้นที่มีสมบัติทางกลตามที่ต้องการ และเรียกเหล็กเส้นที่ผลิตชนิดนี้ว่าเป็น TEMP-CORE ซึ่งแสดงถึงกรรมวิธีที่ทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็วบริเวณขอบ และอบคลายความเครียดตกค้างการแผ่ความร้อนจากแกนกลางออกมาด้านนอก จัดเป็นกรรมวิธีทางความร้อน (Heat Treatment) ประเภทหนึ่ง
แต่เหล็กเส้นที่ผลิตจากกรรมวิธีทางความร้อนจะมีความแข็งแรงมากที่ขอบมากกว่าแกนใน จึงควรหลีกเลี่ยงการกลึง หรือลดขนาดเหล็กอย่างมากก่อนนำไปใช้งาน
สรุปเกี่ยวกับ เหล็กข้ออ้อย มี T และไม่มี T
- คุณสมบัติทางกลไม่ว่าจะเป็นการรับแรงดึง ความยืด การดัดโค้งไม่ต่างกัน
- การต่อเหล็กข้ออ้อย ได้แก่การทาบ การต่อเชื่อม ไม่ต่างกันแต่ต้องมีการทดสอบกำลังดึงของจุดต่อ
- ความทนทางต่อไฟไม่ต่างกัน
- เหล็กตัว T มีการผลิตจากทางความร้องทำให้มีความแข็งแรงมากที่ขอบ ควรหลีกเลี่ยงการกลึง หรือลดขนาดเหล็กอย่างมากก่อนนำไปใช้งาน