ວາດສະຕັບການຂະຫຍາຍຕົວເອງ - ວິທີແກ້ໄຂການກັນນ້ຳຂັ້ນສູງສຳລັບຂະບວນການເຊື່ອມຕໍ່ໃນການກໍ່ສ້າງ

ສ່ວນປິດທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງໄດ້ນີ້ ປະກອບດ້ວຍເຕັກໂນໂລຢີການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ຖືກເປີດໃຊ້ຈາກຄວາມຊຸ່ມຊື້ນ ທີ່ທັນສະໄໝທີ່ສຸດ ເຊິ່ງເປັນການປ່ຽນແປງທີ່ສຳຄັນຕໍ່ວິທີການກັນນ້ຳ. ລະບົບອັດຈະສະຈັກນີ້ຈະຢູ່ໃນສະພາບທີ່ບໍ່ເຮັດວຽກເລີຍເມື່ອຢູ່ໃນສະພາບແຫ້ງ ເພື່ອຮັກສາຄວາມເປັນເອກະລັກຂອງວັດສະດຸ ແລະ ຄວາມສະຖຽນຂອງຂະໜາດໃນໄລຍະເກັບຮັກສາ ແລະ ການຕິດຕັ້ງ. ຂະບວນການເປີດໃຊ້ຈະເລີ່ມຕົ້ນທັນທີທີ່ສຳຜັດກັບນ້ຳ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາເคมີທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ ແລະ ສ່ວນປິດທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງໄດ້ຈະເພີ່ມປະລິມານຂຶ້ນ 200-400% ໃນໄລຍະ 24-48 ຊົ່ວໂມງ. ອັດຕາການຂະຫຍາຍນີ້ຖືກຄຳນວນຢ່າງລະອຽດເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມກົດທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດໃນການປິດຜົນ ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ໂຄງສ້າງເບຕົງທີ່ຢູ່ເຄີ່ງຂ້າງ. ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ໃຊ້ໂປລີເມີທີ່ມີຄຸນສົມບັດດູດນ້ຳ (hydrophilic polymers) ເຊິ່ງຈະສ້າງພັນທະບາດທີ່ເຂັ້ມແຂງໃນລະດັບໂມເລກຸນກັບໂມເລກຸນນ້ຳ ເພື່ອສ້າງເປັນເມດທີກເຈວ (gel-like matrix) ທີ່ເຕັມໄປທັງໝົດໃນບ່ອນທີ່ມີການຕໍ່ກັນ (joint cavities) ແລະ ຄວາມບໍ່ສະເໝືອນກັນທີ່ເກີດຂື້ນເທິງເທື້ອຜິວ. ຕ່າງຈາກວິທີການປິດຜົນທາງກົນຈັກທີ່ອີງໃສ່ແຮງກົດ (compression forces) ສ່ວນປິດທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງໄດ້ຈະສ້າງຄວາມກົດທີ່ຈຳເປັນໃນການປິດຜົນດ້ວຍຕົວມັນເອງຜ່ານການຂະຫຍາຍຕົວພາຍໃນ ເຊິ່ງຮັບປະກັນການປະຕິບັດທີ່ສົມໆເທົ່າກັນ ໂດຍບໍ່ຂຶ້ນກັບສະພາບການຂອງແຮງທີ່ເກີດຈາກດ້ານນອກ. ຂະບວນການຂະຫຍາຍຕົວຈະດຳເນີນໄປຢ່າງຊ້າໆເປັນເວລາຫຼາຍວັນ ເພື່ອໃຫ້ວັດສະດຸສາມາດປັບຕົວເຂົ້າກັບຮູບຮ່າງຂອງບ່ອນທີ່ຕໍ່ກັນໄດ້ຢ່າງເໝາະສົມ ແລະ ຊົດເຊີຍການຫຸດຕົວ ຫຼື ການເคลື່ອນທີ່ຂອງເບຕົງທີ່ເກີດຂື້ນເລັກນ້ອຍ. ເຄມີໂປລີເມີທີ່ທັນສະໄໝຮັບປະກັນວ່າວັດສະດຸທີ່ຂະຫຍາຍຕົວແລ້ວຈະຮັກສາຄວາມຍືດຫຸດໄດ້ ແລະ ມີຄວາມແຂງແຮງໃນທິດທາງດຶງ (tensile strength) ແລະ ຄຸນສົມບັດໃນການຢູ່ຕິດ (adhesion properties) ທີ່ດີເລີດ. ສ່ວນປິດທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງໄດ້ສາມາດຮັບມືກັບການເປີດ-ປິດ (wetting and drying cycles) ໄດ້ຫຼາຍຄັ້ງໂດຍບໍ່ສູນເສຍປະສິດທິພາບ ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມຢ່າງຍິ່ງສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນສະຖານທີ່ທີ່ມີລະດັບນ້ຳບ່ອນດິນທີ່ປ່ຽນແປງຢູ່ເລື່ອຍໆ. ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມບໍ່ມີຜົນຕໍ່ກົນໄກການຂະຫຍາຍຕົວ ເຮັດໃຫ້ການເປີດໃຊ້ເກີດຂື້ນຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້ທັງໃນເຂດທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ເຂດທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ຳ. ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ຍັງມີຄຸນສົມບັດໃນການຟື້ນຟູຕົວເອງ (self-healing capabilities) ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ຮູເລັກໆ ຫຼື ສ່ວນທີ່ເສຍຫາຍເລັກນ້ອຍສາມາດປິດຜົນໄດ້ອັດຕະໂນມັດເມື່ອສຳຜັດກັບຄວາມຊຸ່ມຊື້ນ. ການທົດສອບຄວາມປອດໄພ (quality control testing) ໄດ້ຢືນຢັນວ່າອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວແມ່ນຄົງທີ່ທົ່ວທັງບັດຊ່ອງການຜະລິດທັງໝົດ ເຊິ່ງຮັບປະກັນຄວາມສາມາດໃນການຄຳນວນທາງດ້ານວິສະວະກຳ ແລະ ການກຳນົດຂໍ້ກຳນົດຂອງໂຄງການ.

ສາຍກັນນ້ຳທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງໄດ້ຢ່າງເປັນທຳມະຊາດມີຄວາມເດັ່ນເລີດໃນການຮັບມືກັບການເຄື່ອນທີ່ຂອງຂະແໜວການກໍ່ສ້າງ ທີ່ມັກຈະເຮັດໃຫ້ລະບົບກັນນ້ຳແບບດັ້ງເດີມລົ້ມເຫຼວ. ຂະແໜວການກໍ່ສ້າງເກີດຂຶ້ນຢ່າງເປັນທຳມະຊາດຈາກວຟູງການຂະຫຍາຍຕົວແລະຫຸດຕົວເນື່ອງຈາກອຸນຫະພູມ, ກິດຈະກຳດິນເຄື່ອນ (seismic activity), ແລະ ການຢູ່ຕົວທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (differential settlement) ເຊິ່ງສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຊ່ອງຫວ່າງໃນວັດສະດຸກັນນ້ຳທີ່ແຂງ. ສາຍກັນນ້ຳທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງໄດ້ຢ່າງເປັນທຳມະຊາດແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ຜ່ານໂຄງສ້າງທີ່ຍືດຫຍຸ່ນໄດ້ເປັນພິເສດ ເຊິ່ງຮັກສາຄວາມເປັນກັນນ້ຳໄວ້ໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະໃນເວລາດຽວກັນກໍຍັງອະນຸຍາດໃຫ້ຂະແໜວເຄື່ອນທີ່ຄວບຄຸມໄດ້. ວັດສະດຸທີ່ຂະຫຍາຍຕົວແລ້ວມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ເຫຼືອເຊີນ, ສາມາດຍືດອອກໄດ້ເຖິງ 300% ຂອງຂະໜາດເດີມໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການກັນນ້ຳລົ້ມເຫຼວ. ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ເຫຼືອເຊີນນີ້ເຮັດໃຫ້ສາຍກັນນ້ຳທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງໄດ້ຢ່າງເປັນທຳມະຊາດສາມາດຕິດຕາມການເຄື່ອນທີ່ຂອງຂະແໜວໄດ້ໂດຍບໍ່ເກີດການຂີ້ນແຕກ ຫຼື ການແຍກຕົວອອກຈາກເທິງໜ້າພື້ນເຄີງ. ຄຸນສົມບັດ viscoelastic ຂອງວັດສະດຸໃຫ້ທັງການຕອບສະໜອງທັນທີຕໍ່ການເຄື່ອນທີ່ທີ່ເກີດຂຶ້ນຢ່າງທັນທີ ແລະ ຄວາມສະຖຽນທີ່ທີ່ຍືນຍາວໃນສະພາບການທີ່ຖືກເຄື່ອນໄຫວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ສູດພັນທີ່ທັນສະໄໝຂອງ polymer ຮັບປະກັນວ່າສາຍກັນນ້ຳທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງໄດ້ຢ່າງເປັນທຳມະຊາດຈະຮັກສາຄວາມສາມາດໃນການກັນນ້ຳໄວ້ໄດ້ເຖິງຫຼາຍພັນຄັ້ງຂອງການເຄື່ອນທີ່, ເຊິ່ງເກີນກວ່າປະສິດທິພາບຂອງສາຍກັນນ້ຳທີ່ເຮັດຈາກຢາງ ຫຼື ພາດສະດຸແບບດັ້ງເດີມ. ຄວາມສາມາດຂອງຜະລິດຕະພັນໃນການຂະຫຍາຍຕົວຄືນໃໝ່ຫຼັງຈາກຖືກກົດເຂົ້າ ຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ມັນມີປະສິດທິຜົນເປັນຢ່າງຍິ່ງໃນຂະແໜວທີ່ຖືກກົດດ້ວຍນ້ຳໜັກໂຄງສ້າງທີ່ຫນັກ ຫຼື ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມກົດດັນຈາກດິນ. ການທົດສອບແບບໄດນາມິກ (Dynamic testing) ແສດງໃຫ້ເຫັນວ່າສາຍກັນນ້ຳທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງໄດ້ຢ່າງເປັນທຳມະຊາດຍັງຄົງໃຫ້ການກັນນ້ຳທີ່ມີປະສິດທິຜົນເຖິງແມ່ນຢູ່ໃນສະພາບການເຄື່ອນທີ່ທີ່ຮຸນແຮງທີ່ສຸດ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ລະບົບກັນນ້ຳແບບດັ້ງເດີມເສີຍຫາຍ. ຄຸນສົມບັດການຟື້ນຕົວເອງ (self-healing characteristics) ຂອງວັດສະດຸຈະມີຄວາມສຳຄັນເປັນຢ່າງຍິ່ງໃນການນຳໃຊ້ທີ່ມີການເຄື່ອນທີ່, ເນື່ອງຈາກຈຸດທີ່ເກີດຄວາມເຄັ່ງຕົວນ້ອຍໆຈະຖືກປິດຢ່າງອັດຕະໂນມັດຜ່ານການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນທ້ອງຖິ່ນເມື່ອມີນ້ຳເຂົ້າມາ. ວິທີການຕິດຕັ້ງສາຍກັນນ້ຳທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງໄດ້ຢ່າງເປັນທຳມະຊາດຖືກອອກແບບມາເປັນພິເສດເພື່ອຮັບມືກັບການເຄື່ອນທີ່ຂອງຂະແໜວທີ່ຄາດວ່າຈະເກີດຂຶ້ນ, ໂດຍການຈັດວາງທີ່ຖືກຕ້ອງຈະຮັບປະກັນປະສິດທິຜົນທີ່ດີທີ່ສຸດຕະຫຼອດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງໂຄງສ້າງ. ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງຜະລິດຕະພັນກັບສ່ວນປະກອບເຄີງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ແລະ ລະບົບການເສີມແຂງ (reinforcement systems) ໃຫ້ຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃນການບັນຈຸເຂົ້າໄປໃນການອອກແບບຂະແໜວທີ່ສັບສົນໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງ ຫຼື ປະສິດທິຜົນໃນການກັນນ້ຳລົ້ມເຫຼວ.

ການຢຸດນ້ຳທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງແບບອັດຕະໂນມັດສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມໝັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວຢ່າງເປີດເຜີຍ ຜ່ານວິທະຍາສາດວັດສະດຸທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ວິສະວະກຳຄຸນນະພາບທີ່ເຂັ້ມງວດ. ການທົດສອບການເກົ່າເຊື່ອງໃນຫ້ອງທົດລອງຈະຈຳລອງສະພາບການໃຊ້ງານເຖິງ 50 ປີຂຶ້ນໄປ ເຊິ່ງຢືນຢັນວ່າວັດສະດຸທີ່ຂະຫຍາຍຕົວແລ້ວຈະຮັກສາຄຸນສົມບັດການກັນນ້ຳໄວ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ໂດຍບໍ່ມີການເສື່ອມຄຸນນະພາບ ຫຼື ສູນເສຍປະສິດທິພາບ. ລັກສະນະໂຄງສ້າງຂອງເມັດທີ່ເປັນພັນທະການ (polymer matrix) ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຮັງສີ UV, ອໍສອນ (ozone) ແລະ ການເສື່ອມສลายຈາກອົກຊີເຈັນ (oxidative deterioration) ທີ່ມັກຈະສົ່ງຜົນຕໍ່ວັດສະດຸກັນນ້ຳອື່ນໆ. ການທົດສອບຄວາມຕ້ານທານທາງເຄມີ ໄດ້ຢືນຢັນປະສິດທິຜົນຂອງການຢຸດນ້ຳທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງຕໍ່ສະພາບນ້ຳຝັ່ງທີ່ຮຸນແຮງ ລວມທັງລະດັບ pH ສູງ, ການປົນເປື້ອນຄລໍໄຣດ໌ (chloride) ແລະ ການໂຈມຕີຈາກຊູເຟດ (sulfate) ທີ່ມັກຈະເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງເບຕົງເສື່ອມຄຸນນະພາບ. ຜະລິດຕະພັນນີ້ຮັກສາຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍຕົວ ແລະ ປະສິດທິຜົນໃນການປິດຊ່ອງຮູໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເຖິງແມ່ນຈະຖືກສຳຜັດກັບຜະລິດຕະພັນນ້ຳມັນ, ຕົວທາລາຍທາງອຸດສາຫະກຳ ແລະ ວັດສະດຸເຄມີຕ່າງໆທີ່ມີຢູ່ໃນດິນທີ່ປົນເປື້ອນ. ຄວາມຕ້ານທານທາງຊີວະພາບ (biological resistance) ປ້ອງກັນການເສື່ອມສະພາບຈາກເຊື້ອແບັກທີເຣີ, ເຊື້ອເຫັດ ແລະ ຈຸລິນຊີອື່ນໆ ທີ່ສາມາດທຳລາຍວັດສະດຸກັນນ້ຳທີ່ເປັນອິນິນ (organic waterproofing materials) ໃນໄລຍະຍາວ. ສ่วนປະກອບທີ່ບໍ່ມີຊີວິດ (inorganic components) ຂອງການຢຸດນ້ຳທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງນີ້ ໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານທາງຊີວະພາບຢ່າງເປັນທຳມະຊາດ ໂດຍຍັງຮັກສາມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມໄວ້ຢ່າງເຕັມທີ່. ການທົດສອບການເຢັນ-ຮ້ອນຊ້ຳ (freeze-thaw cycling tests) ແສດງໃຫ້ເຫັນວ່າວັດສະດຸທີ່ຂະຫຍາຍຕົວແລ້ວຍັງຮັກສາຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປິດຊ່ອງຮູໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເຖິງແມ່ນຈະຖືກສຳຜັດກັບອຸນຫະພູມທີ່ເປັນສຸດຍອດທັງສອງດ້ານ ເຮັດໃຫ້ເໝາະສົມກັບການນຳໃຊ້ໃນເຂດທີ່ມີສະພາບອາກາດຮຸນແຮງ. ໂຄງສ້າງທາງໂມເລກຸນຂອງຜະລິດຕະພັນນີ້ປ້ອງກັນການຍ້າຍຕົວຂອງພາສາ (plasticizer migration) ທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸທົ່ວໄປເປັນເປີດແລະເປີດເປີດ (brittle) ໃນໄລຍະຍາວ. ວິທີການຮັບປະກັນຄຸນນະພາບລວມເຖິງການທົດສອບການເກົ່າເຊື່ອງທີ່ເຮັດໄດ້ໄວ (accelerated aging tests) ເພື່ອຢືນຢັນຄຸນສົມບັດໃນການໃຊ້ງານໄລຍະຍາວ ພາຍໃຕ້ສະພາບການເຄື່ອນໄຫວທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນຂອງການຢຸດນ້ຳທີ່ຂະຫຍາຍຕົວເອງນີ້ ຊ່ວຍຫຼຸດຕົ້ນຕົ້ນທຶນທັງໝົດໃນວົງຈອນຊີວິດ (lifecycle costs) ໂດຍການຂັບໄວ້ເຖິງຄວາມຈຳເປັນໃນການປ່ຽນແທນ ແລະ ການບໍາຮຸງຮັກສາທີ່ມັກຈະເກີດຂຶ້ນກັບລະບົບກັນນ້ຳທົ່ວໄປ. ຂໍ້ມູນການປະຕິບັດຈິງຈາກການຕິດຕັ້ງທີ່ເກີດຂຶ້ນມາເຖິງ 20 ປີກ່ອນ ໄດ້ຢືນຢັນຜົນໄດ້ຮັບຈາກການທົດສອບໃນຫ້ອງທົດລອງ ໂດຍສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງປະສິດທິຜົນໃນການກັນນ້ຳທີ່ສົມ່ຳເສີມ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງມີການເຂົ້າໄປແກ້ໄຂ ຫຼື ປັບປຸງ. ຄວາມສະຖຽນທາງເຄມີຂອງວັດສະດຸນີ້ຮັບປະກັນວ່າຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍຕົວຈະຍັງຄົງມີຢູ່ເພື່ອການເປີດໃຊ້ງານໃນອະນາຄົດ ເພື່ອໃຫ້ການປ້ອງກັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຕໍ່ເຫດການການລ້ອມເຂົ້າມາຂອງນ້ຳທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ ໃນທັງໝົດຂອງອາຍຸການອອກແບບຂອງໂຄງສ້າງ.