Nguyên nhân và tình trạng hư hỏng của kết cấu bê tông cốt thép và biện pháp sửa chữa gia cố

1.Giới thiệu

Ngày nay kết cấu bê tông cốt thép đã được sử dụng phổ biến để xây dựng các công trình dân dụng và công nghiệp, giao thông, thủy lợi, quốc phòng v.v…, bê tông cốt thép đã chứng minh được tính ưu điểm của nó. Tuy nhiên, ngoài những đặc điểm ưu việt của loại vật liệu này như độ bền cao, biến dạng ít, tương đối ổn định trong môI trường khí hậu thời tiết, dễ tạo hình v.v… bê tông cốt thép còn bộc lộ nhiều nhược điểm. Những nhược điểm này là nguyên nhân quan trọng dẫn đến tình trạng xuống cấp của kết cấu bê tông cốt thép, giảm khả năng chịu tải, tăng biến dạng. Có khi dẫn đến những sự cố gây sụp đổ công trình.

2.Nội dung

Sự tồn tại lâu dài của công trình phụ thuộc vào các điều kiện môi trường tại khu vực xây dựng, vật liệu xây dựng và sự cẩn thận khi vận hành.

3.Nguyên nhân hư hại

Một số nguyên nhân và cơ chế hư hại chủ yếu của các công trình có thể tóm lược như sau:

• Sự han rỉ của kim loại, bao gồm cả các loại cốt thép của bê tông.
• Các rạn nứt bề mặt.
• Các quá trình lý hóa, do phản ứng alkali- silica, sự tạo thành tinh thể ettringite, tác động ăn mòn sulfat trên bê tông.
• Các hư hỏng do cơ học như hiện tượng tróc vỡ hoặc ăn mòn bê tông, do quá tải cũng ảnh hưởng đến tất cả các dạng vật liệu.
• Bê tông dễ bị hư hỏng do các nguyên nhân vật lý (bị mài mòn) và nguyên nhân hóa học (tác động clorua và sulfate, các phản ứng kết hợp…v.v).
• Sự ăn mòn cốt thép cùng với sự thâm nhập lớp phủ bê tông bởi các ion clorua và oxy, là nguyên nhân chủ yếu của sự biến chất bê tông.
• Tác động sulfat hóa của các phần tử nước biển lên hợp chất canxi hydroxit (Ca(OH)2) và tri-canxi aluminat (Xelit hay C3A) của hồ xi măng đông cứng có thể dẫn đến sự mềm hóa và biến chất bê tông. Nếu có hiện tượng mềm hóa xảy ra trên diện rộng bề mặt bê tông khi đó bê tông sẽ bị hư hỏng.

4.Phân loại hư hại

Các cấu kiện bê tông thường được phân loại trong công tác kiểm tra định kỳ bởi mức độ thu hẹp tiết diện và kích thước vết nứt hoặc mảnh vụn. Khi kiểm tra chi tiết, cọc bê tông có thể được kiểm tra tại chỗ bằng phương tiện siêu âm hoặc dụng cụ bật nảy, hoặc khoan lõi để thí nghiệm, cloride và thí nghiệm cacbonat.

Từ các đánh giá về tình trạng của các cấu kiện của kết cấu, trên cơ sở các kết quả điều tra khảo sát bằng thí nghiệm, quan sát, quay phim, chụp ảnh…người kiểm tra đánh giá công trình sẽ đưa ra các giải pháp gia cố sửa chữa:

5. Cách sửa chữa gia cố

– Với các hư hại nhẹ và vừa ta có thể dùng một số biện pháp như sau:

+ Trát vữa hay phun vữa

+ Sơn phủ bề mặt.

+ Bơm keo xử lý vết nứt.

– Với các hư hại nặng, nghiêm trọng ta dùng các biện pháp gia cố kết cấu bê tông cốt thép:

Phương pháp thứ nhất: Gia cố bằng phương pháp tăng cường tiết diện

Gia cố bằng phương pháp tăng cường tiết diện: là phương pháp gia cố kết cấu bê tông cốt thép được áp dụng rộng rãi nhất. Với phương pháp gia cố này sơ đồ kết cấu và trạng thái chịu lực của kết cấu không thay đổi.

Tùy theo từng trường hợp cụ thể mà có các biện pháp tăng cường tiết diện bê tông, tăng cường tiết diện cốt thép hoặc kết hợp vừa tăng cường tiết diện bê tông vừa tăng cường tiết diện cốt thép.

Ưu điểm của phương pháp này là:

• Tăng đáng kể khả năng chịu tải. Tùy theo mức độ yêu cầu, có thể tăng chịu tải của kết cấu sau gia cố lên tới 1,5 – 2 lần.
• Do kích thước tiết diện tăng lên, độ cứng của kết cấu tăng theo do đó sẽ giảm được biến dạng

Gia cố tăng tiết diện cột bằng bê tông cốt thép

Phương pháp thứ 2: Gia cố cột, sàn bê tông cốt thép bằng thép hình.

Là phương pháp sử dụng thép hình để tạo nên một hệ thống kết cấu tổ hợp giữa kết cấu bê tông cốt thép và kết cấu thép cũng đồng thời tham gia chịu tải.

Gia cố cột bằng thép hình

Ưu điểm của phương pháp này là:

• Thi công đơn giản, nhanh chóng.
• Không ảnh hưởng đến không gian sử dụng
• Phương pháp này có khả năng nâng cao đáng kể khả năng chịu tải, chịu lực của cột và sàn lên được 2 – 2,5 lần.
• Thi công đơn giản, dễ thực hiện, nhanh chóng đưa công trình vào sử dụng. Không ảnh hưởng nhiều đến tính chất làm việc liên tục của công trình.

Gia cố cột bằng thép hình

6. Kết luận

Cần khảo sát phân tích tình trạng hư hỏng của kết cấu bê tông cốt thép, đánh giá tính chất, mức độ và tìm nguyên nhân dẫn đến những hư hỏng đó và đưa ra các giải pháp sửa chữa, gia cố thích hợp cho từng trường hợp khác nhau.

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