เมื่อพูดถึง “เหล็กเส้น” หลายคนอาจนึกถึงวัสดุก่อสร้างที่พบเห็นได้บ่อยในไซต์งาน ไม่ว่าจะเป็นบ้าน อาคาร ถนน หรือสะพาน เหล็กเส้นถือเป็นหัวใจสำคัญที่ช่วยเสริมความแข็งแรงให้กับโครงสร้างคอนกรีตและงานวิศวกรรมต่าง ๆ แต่รู้หรือไม่ว่าเหล็กเส้นนั้นมีหลายประเภท แต่ละชนิดมีลักษณะและการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป

เหล็กเส้น คืออะไร

เหล็กเส้น หรือที่เรียกในภาษาอังกฤษว่า Reinforcing Bar หรือ Rebar เป็นแท่งเหล็กที่ใช้เสริมความแข็งแรงให้กับคอนกรีต เนื่องจากคอนกรีตมีความแข็งแรงในการรับแรงอัดสูง แต่จุดอ่อนคือการรับแรงดึงที่ค่อนข้างต่ำ การใส่เหล็กเส้นลงไปในคอนกรีตจึงช่วยเสริมความแข็งแรงในการรับแรงดึงและแรงดัด ทำให้เกิดเป็นวัสดุผสมที่เรียกว่า “คอนกรีตเสริมเหล็ก” ซึ่งมีคุณสมบัติที่เหมาะสมสำหรับการก่อสร้างโครงสร้างต่าง ๆ

เหล็กเส้นจะมีรูปร่างเป็นแท่งกลมยาว มีร่องหรือขอบเป็นลวดลายต่าง ๆ บนผิวเพื่อช่วยให้ยึดเกาะกับคอนกรีตได้ดีขึ้น ขนาดของเหล็กเส้นจะถูกกำหนดด้วยเลขที่บอกเส้นผ่านศูนย์กลาง เช่น DB10, DB12, DB16 เป็นต้น

เหล็กเส้นแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก

1. การจำแนกประเภทเหล็กเส้นตามลักษณะผิว

• เหล็กเส้นผิวเรียบ (Plain Bar) : เหล็กเส้นผิวเรียบเป็นเหล็กเส้นที่มีผิวเรียบไม่มีลวดลาย มักใช้สำหรับงานที่ไม่ต้องการแรงยึดเกาะสูง เช่น การใช้เป็นเสารับ การทำโครงสร้างชั่วคราว หรืองานที่ต้องการความยืดหยุ่นในการดัดงอ ข้อดีของเหล็กเส้นผิวเรียบคือสามารถดัดและขึ้นรูปได้ง่าย มีราคาถูกกว่าเหล็กเส้นประเภทอื่น แต่ข้อเสียคือแรงยึดเกาะกับคอนกรีตค่อนข้างต่ำ
• เหล็กเส้นผิวข้ออ้อย (Deformed Bar) : เหล็กเส้นผิวข้ออ้อยเป็นเหล็กเส้นที่มีลวดลายขรุขระบนผิว คล้ายกับข้อของต้นอ้อย ซึ่งช่วยเพิ่มแรงยึดเกาะกับคอนกรีต เหล็กเส้นประเภทนี้เป็นที่นิยมใช้มากที่สุดในงานก่อสร้าง เนื่องจากให้ประสิทธิภาพการยึดเกาะที่ดีเยี่ยม เหมาะสำหรับงานโครงสร้างที่ต้องรับแรงดึงและแรงดัดสูง เช่น เสาเข็ม คาน เสา และพื้นอาคาร
• เหล็กเส้นเกลียว (Threaded Bar) : เหล็กเส้นเกลียวมีลวดลายเป็นเกลียวเหมือนสกรู ให้แรงยึดเกาะที่สูงมาก เหมาะสำหรับงานพิเศษที่ต้องการความแข็งแรงสูง เช่น งานฐานราก งานโครงสร้างที่รับแรงสั่นสะเทือน หรืองานที่ต้องการการยึดจับที่แน่นหนา

2. การจำแนกประเภทเหล็กเส้นตามความแข็งแรง (เกรด)

• SD24 มีกำลังรับแรงดึงประมาณ 24 กก./ตร.มม. มีความแข็งแรงปานกลาง ใช้กับบ้านเล็ก รั้ว งานเบาๆ
• SD30 มีกำลังรับแรงดึงประมาณ 30 กก./ตร.มม. นิยมใช้มากที่สุด มีความแข็งแรงพอดี เหมาะสำหรับการใช้กับบ้านทั่วไป อาคารพาณิชย์เล็ก-กลาง
• SD40 มีกำลังรับแรงดึงประมาณ 40 กก./ตร.มม. มีความแข็งแรงสูง ใช้กับอาคารสูง สะพาน เขื่อน
• เกรดพิเศษ มีคุณสมบัติเฉพาะ เช่น ทนการกัดกร่อน (สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีสารเคมี) ทนแรงสั่นสะเทือน (สำหรับพื้นที่แผ่นดินไหว) และทนความร้อนสูง

3. การจำแนกประเภทเหล็กเส้นตามขนาด (เส้นผ่านศูนย์กลาง)

ใช้รหัส DB (Deformed Bar) ตามด้วยตัวเลขบอกขนาดเป็นมิลลิเมตร ดังนี้

• ขนาดเล็ก (DB6-DB12) ใช้งานย่อย เช่น ผูกยึด กรอบรั้ว เสริมโครงสร้างเล็ก
• ขนาดกลาง (DB16-DB20) ใช้มากที่สุด เหมาะสำหรับการทำเสา คาน และพื้นอาคารทั่วไป
• ขนาดใหญ่ (DB25 ขึ้นไป) เหมาะสำหรับการใช้ในโครงสร้างใหญ่ที่รับน้ำหนักสูง เช่น ฐานราก เสาเข็ม สะพาน

การเลือกใช้เหล็กเส้นให้เหมาะสม

การเลือกใช้เหล็กเส้นแต่ละประเภทควรคำนึงถึงลักษณะงานและความต้องการด้านความแข็งแรงของโครงสร้าง เช่น งานบ้านพักควรเลือกเหล็กเส้นกลมหรือข้ออ้อยขนาดเล็ก งานอาคารสูงหรือสะพานควรเลือกเหล็กข้ออ้อยขนาดใหญ่ ส่วนงานตกแต่งหรือชิ้นส่วนเครื่องจักรอาจเลือกใช้เหล็กเส้นแบน เป็นต้น

ข้อควรระวังในการใช้งาน

การเก็บรักษาเหล็กเส้นควรทำในที่แห้ง ไม่ชื้น เพื่อป้องกันการเกิดสนิม การติดตั้งต้องปฏิบัติตามมาตรฐานและข้อกำหนดทางวิศวกรรม การตัดและการดัดต้องใช้เครื่องมือที่เหมาะสมเพื่อไม่ให้เกิดรอยแตกหรือความเสียหายต่อโครงสร้างเหล็ก

สรุปแล้วเหล็กเส้นมีหลายประเภท มีความแตกต่างกันตามลักษณะผิว ความแข็งแรง และขนาด การเข้าใจความแตกต่างของเหล็กเส้นแต่ละประเภทจะช่วยให้เราเลือกใช้ได้อย่างเหมาะสมกับงานก่อสร้างแต่ละประเภท

การเลือกใช้เหล็กเส้นที่เหมาะสมไม่เพียงแต่ช่วยให้โครงสร้างมีความแข็งแรงและปลอดภัย แต่ยังช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและเพิ่มประสิทธิภาพในการก่อสร้างอีกด้วย ในอนาคต คาดว่าเทคโนโลยีการผลิตเหล็กเส้นจะพัฒนาไปสู่ความแข็งแรงที่สูงขึ้น ทนทานต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เพื่อตอบสนองความต้องการในการก่อสร้างที่หลากหลายและท้าทายมากขึ้นในยุคปัจจุบัน