การทำนายพฤติกรรมของโครงสร้างคอนกรีตผสมเศษคอนกรีตเก่ารับแรงเฉือนด้วยโปรแกรมประมวลผลภาพถ่าย WU-DICEstimation of Shear Behaviour for Recycled Aggregate Concrete using Digital Image Correlation (WU-DIC)

Abstract

การรื้อถอนโครงสร้างอาคารคอนกรีตเก่าและนำเศษคอนกรีตที่ย่อยแล้วมาใช้ทดแทนมวลรวมหยาบในส่วนผสมคอนกรีตสำหรับงานโครงสร้าง เช่น คาน หรือ พื้น ซึ่งต้องศึกษาพฤติกรรมการรับแรงประเภทต่างๆ เช่น แรงดัด แรงเฉือน แรงอัด หรือ แรงบิด เป็นต้น กรณีการออกแบบโครงสร้างคาน มักป้องกันโครงสร้างมิให้เกิดการวิบัติภายใต้แรงเฉือนหรือแรงบิด ดังนั้นการศึกษาพฤติกรรมของแรงเฉือนของส่วนผสมคอนกรีตดังกล่าว ต้องอาศัยอุปกรณ์ทางเทคนิคที่มีความสามารถตรวจจับการวิบัติของแรงเฉือนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นงานวิจัยนี้ ทำการศึกษาประสิทธิภาพของเทคนิคประมวลผลภาพถ่ายแบบไม่สัมผัสกับตัวอย่างทดสอบที่ใช้การประมวลผลของภาพของพื้นผิวของวัตถุ เรียกว่า วิธีดิจิทัลอิมเมจคอร์รีเลชั่น โดยการกำหนดจุด Pixel จากการพ่นสีที่พื้นผิวของวัตถุ ซึ่งพิกัดของจุดจะใช้อ้างอิงก่อนและหลังการเสียรูป รูปแบบการกระจายตัวของจุดในระนาบสองมิติจะถูกระบุค่าพิกัดเริ่มต้นจากภาพแรก ในการทำนายพฤติกรรมแรงเฉือนของคอนกรีตผสมเศษคอนกรีตเก่า สำหรับตัวอย่างรูปทรง Z โดยนำผลการทดสอบที่ได้จากอุปกรณ์ตรวจวัดแบบดั้งเดิม มาเปรียบเทียบกับวิธีดิจิทัลอิมเมจคอร์รีเลชั่น เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการตรวจวัดการเสียรูปจากแรงเฉือน พบว่าผลการตรวจวัดการเสียรูปนั้นมีความคลาดเคลื่อนประมาณร้อยละ 4-6 และผลที่ทดสอบนำมาเปรียบเทียบกับสมการที่เป็นมาตรฐานในปัจจุบัน พบว่าค่าหน่วยแรงเฉือนที่ได้จากการทำนายโดยสมการ Vecchio and Collin ให้ผลการคำนวณใกล้เคียงกับผลการทดสอบมากที่สุด จากการศึกษาวิจัยนี้พบว่าการประมวลผลการเสียรูปโดยภาพถ่าย มีความคลาดเคลื่อนน้อย สามารถตรวจวัดการเสียรูปในแนวระนาบของพื้นผิวตัวอย่างแบบสองมิติได้อย่างต่อเนื่อง เมื่อเทียบกับการตรวจวัดโดยการใช้อุปกรณ์วัดแบบดั้งเดิมภายใต้การวิบัติแบบแรงเฉือน

When using waste demolition such as recycled aggregates, it is important to investigate compressive behavior such as flexural strength, shear strength, and torsional strength, etc. On the design of beam structure, the investigation of structure failure of flexural and shear failure is required. An effective tool to detect failure is necessary. This paper proposed a static stress estimation method using digital image correlation (DIC) for the shear behavior of Z-push off specimens made of 100% recycled aggregate concretes. The DIC method initially requires random black speckles painted on the concrete surface to capture a series of images and, consequently, a displacement field. DIC measures this displacement field by comparing digital images taken before and after the speckles. In forecasting the shear stress behavior of recycled concrete aggregates in Z-push off specimens, the inspection was conducted by comparing the original test results with the DIC. The results of the shear stress revealed approximately 4–6% errors when compared with the present standard equation. Moreover, the shear stress values of test specimens obtained from Vecchio and Collin yielded equation results close to those of the test. In addition, DIC is able to better detect linear deformation when compared with the traditional inspection with less errors.