Gia cố kết cấu bằng sợi carbon frp – Fiber Reinforced Polymer

Hiện nay các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp phát triển mạnh nhưng sau một thời gian đưa vào sử dụng, một số công trình đã xuống cấp cần phải có các biện pháp sửa chữa, cải tạo và nâng cấp.

1. Giới thiệu

Hiện nay các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp phát triển mạnh nhưng sau một thời gian đưa vào sử dụng, một số công trình đã xuống cấp cần phải có các biện pháp sửa chữa, cải tạo và nâng cấp.

2. Nguyên nhân hư hỏng công trình

Nguyên nhân dẫn đến những hỏng hóc và công trình xuống cấp như sau:

a.      Những sai sót trong giai đoạn thiết kế

• Các quy định về tải trọng.
• Sai sót trong bản vẽ thiết kế, thiết kế còn chắp vá không thống nhất.

b.      Những sai sót trong giai đoạn thi công

• Lớp bê tông bảo vệ không đủ đảm bảo yêu cầu chống ăn mòn gây ra hiện tượng rỉ cốt thép.
• Độ đầm chặt kém, bê tông bị rỗng nhiều.
• Bảo dưỡng không đúng quy trình yêu cầu, làm bê tông không đủ cường độ theo thiết kế, vết nứt xuất hiện.

c.       Sự cố trong giai đoạn sử dụng

• Công trình thường xuyên làm việc trong điều kiện quá tải do công tác quản lý và khai thác sử dụng.
• Việc thay đổi công năng sử dụng làm cho công trình nhanh xuống cấp.
• Những yếu tố về ảnh hưởng môi trường làm việc của công trình dẫn đến hiện tượng bị ăn mòn gây ra những hư hỏng trước thời hạn như thiết kế ban đầu.
• Thiếu việc bảo trì theo đúng quy định khi đưa công trình vào sử dụng.

3. Những phương pháp gia cường

Có 3 phương pháp gia cường kết cấu công trình bằng bê tông cốt thép được ứng dụng như:

• Phương pháp 1: Bao bọc những chỗ hư hỏng bằng lớp bê tông hoặc BTCT.
• Phương pháp 2: Dùng bản thép gia cường.
• Phương pháp 3: Sử dụng loại vật liệu composite sợi cường độ cao FRP (Fiber-Reinforced Polymer).

4. Những nhược điểm phương pháp 1 và 2 như sau:

Phương pháp 1:  Bao bọc bằng bê tông hoặc BTCT

• Ván khuôn lắp ghép cồng kềnh.
• Thi công phức tạp và khó khăn.
• Phải phá bỏ một phần kết cấu cũ.
• Liên kết giữa bêtông cũ và mới rất khó khăn.
• Sự co ngót khác nhau giữa bêtông cũ và lớp bêtông mới.
• Phát sinh thêm tĩnh tải gây bất lợi cho công trình.
• Làm tăng kích thước tiết diện cấu kiện.

Phương pháp 2: Dán bản thép

• Lắp đặt các tấm thép khó khăn.
• Thời gian thi công kéo dài, tốn kém nhân công.
• Bản thép cần phải điều chỉnh chế tạo và gia công trước phức tạp.
• Khó khăn trong cẩu lắp, thi công tại những khu vực chật hẹp.
•  Khoan và bắt bulông vào bêtông có thể phát sinh sự cố như làm giảm tiết diện chịu lực của kết cấu.

5. Gia cường kết cấu bêtông cốt thép bằng tấm dán Fiber Reinforced Polymer (FRP)

–          Trong lĩnh vực sửa chữa, cải tạo và nâng cấp các công trình xây dựng dân dụng, giao thông và thủy lợi.

–          Phương pháp sửa chữa, gia cố công trình bằng cách sử dụng vật liệu FRP có rất nhiều ưu điểm như: thi công đơn giản, nhanh chóng, không cần phải đập phá kết cấu, không cần sử dụng cốp pha, đảm bảo giữa nguyên hình dạng kết cấu cũ, có tính thẩm mỹ cao và đặc biệt với các công trình đòi hỏi khả năng chống thấm và ăn mòn cao.

–          Trong sửa chữa và gia cố công trình xây dựng thường dùng các loại FRP dạng thanh và dạng vải. Các loại vật liệu FRP thường được sử dụng nhất là của các hãng sản xuất: Replark^®, Sika, Tyfo^®…

6. Phương pháp thi công sửa chữa, gia cố kết cấu bằng tấm FRP

–          Mục đích của công tác thi công sửa chữa gia cố kết cấu bê tông cốt thép bằng tấm FRP là đặt tấm FRP vào vị trí cần tăng cường khả năng chịu lực với hướng sợi phù hợp với phương chịu lực để tận dụng được khả năng chịu kéo và độ bền của sợi FRP, đồng thời phải đảm bảo cho tấm FRP không bị tách lớp cũng như tách khỏi bề mặt bê tông.

Quá trình thi công dán tấm FRP có các bước sau:

–          Bước 1: Chuẩn bị bề mặt bê tông

Trước khi gia cố lắp đặt tấm FRP thì bề mặt bê tông phải được xử lý kỹ. Sự nguyên vẹn của hệ thống phụ thuộc vào chất lượng và khả năng chịu lực của bê tông đủ để cho liên kết dán của tấm FRP và bê tông được đảm bảo. Các vết nứt, các mảnh vụn sứt mẻ và cốt thép bị gỉ cần phải được chú ý trước khi thi công lắp đặt tấm FRP. Tất cả các vết nứt bê tông có bề rộng lớn hơn 0,2mm cần phải được bơm keo epoxy để sửa chữa.

–          Bước 2: Sơn lót bề mặt bê tông cần gia cố bằng cách dùng cọ lăn ngắn hoặc trung bình.

–          Bước 3: Trám trét làm phẳng bề mặt và lấp các khuyết tật.

–          Bước 4: Phủ lớp keo thứ nhất

Keo được quét lên bề mặt đã được sơn lót và làm phẳng bằng cọ lăn. Thông thường nên lăn lớp keo dày khoảng 0,2mm đến 0,3mm.

–          Bước 5: Dán tấm FRP

Tấm FRP cần được đo và cắt trước khi đặt lên bề mặt cần gia cố.

Tấm FRP được đặt lên bề mặt bê tông và được ấn nhẹ nhàng vào lớp keo dán.

Dùng con lăn bằng cao su lăn theo hướng sợi cho keo dễ dàng ngấm vào các sợi riêng lẻ. Cọ lăn không bao giờ được lăn theo hướng vuông góc với hướng sợi để tránh sợi có thể bị hỏng.

–          Bước 6: Phủ lớp keo thứ hai

Phủ lớp keo thứ hai sau 30 phút kể từ khi lăn tấm FRP. Đến lúc này lớp keo đầu tiên đã rút hết vào tấm FRP. Lớp keo thứ hai được quét lên tấm FRP bằng cọ, con lăn với chiều dày khoảng 0,2mm đến 0,3mm.

Nếu công trình của quý khách đang gặp phải vấn đề này và chưa biết làm gì, hãy liên lạc ngay với chúng tôi thông qua số hotline: 0988 122 900 để được tư vấn.

Website: phukhanh.com.vn

Email: phukhanh.vnn@gmail.com