các dạng hư hỏng kết cấu công trình

Trình bày các dạng hư hỏng công trình thực tế:ACông trình bê tông cốt thép : + Hư hỏng do xâm thực BT do sự hòa tan các sản phẩm thủy hóa của xi măng: Đối với BT và BTCT các công trình t

Trình bày các dạng hư hỏng công trình thực tế:

A)Công trình bê tông cốt thép :

+ Hư hỏng do xâm thực BT do sự hòa tan các sản phẩm thủy hóa của xi măng:

Đối với BT và BTCT các công trình thủy lợi làm việc trong môi trường nước, đặc biệt điều kiện có chênh lệch mực nước, khi khả năng chống thấm của bê tông không đảm bảo, nước thấm qua bê tông sẽ hòa tan vôi trong thành phần của đá xi măng và cuốn theo dòng thấm ra ngoài dưới dạng Ca(OH)2, quá trình tiếp diễn lâu dài sẽ làm cho khối BT dần bị rỗng rỗ, suy giảm cường độ Qua kiểm tra đánh giá chất lượng bê tông các công trình thủy điện Hòa Bình, Thác

Bà, Cống dưới đê An Thổ - Tứ kỳ - Hải Dương, Cống Trung Lương – Hà Tĩnh, v.v… cường độ bê tông tại những khu vực bị thấm tiết vôi, cường độ bê tông giảm từ 10-40% so với những vị trí bê tông đặc chắc

Hình 1 Thẩm tiết vôi tại nhà máy Thủy điện Thác Bà và tại nhà máy thủy điện Hòa Bình

+ Hư hỏng do xâm thực do BT và BTCT làm việc trong điều kiện mực nước thường xuyên thay đổi

Đây là một trong những dạng xâm thực rất thường gặp đối với BT và BTCT công trình thủy lợi, đặc biệt là các cống vùng triều, bê tông lát mái đê biển, v,v… Nguyên nhân là do, khi mực nước thường xuyên thay đổi, làm cho bề mặt

bê tông thường xuyên lặp lại các chu kỳ bị làm ướt rồi lại khô, tức là làm cho

BT luôn trong trạng thái trương nở-co ngót, hiện tượng này đặc biệt nguy hiểm trong điều kiện nhiệt độ, và bức xạ mặt trời cao vào mùa hè và khi nắng chiếu trực diện vào bề mặt BT khu vực chịu ảnh hưởng của mực nước thay đổi

Hình 2 Xâm thực bê tông do ảnh hưởng của mực nước thay đổi tại cống C2 – Hải Phòng

+ Hư hỏng do xâm thực do BT và BTCT công trình thủy lợi do tạo thành các chất tích tụ, nở thể tích từ phản ứng của các chất tan trong nước với sản phẩm thủy hóa của xi măng trong BT hoặc BTCT (Thường gặp nhất là ở

các công trình thủy lợi khu vực ven biển, công trình thủy lợi trong vùng nước chua phèn, v,v…)

Hình 3: Hiện trạng xâm thực và phá huỷ kết cấu BTCT cống Bình Cát – Bến Tre

Hình 4 Xâm thực BTCT do tác động tổng hợp của mực nước thay đổi, ăn mòn cốt thép, ăn mòn bê tông trong môi trường nước biển

+Hư hỏng do xâm thực do mài mòn cơ học (mài mòn do dòng nước chảy xiết, sóng, v.v…)

Đây là một dạng xâm thực bê tông xảy ra khá phổ biến ở các công trình thủy lợi như tràn xả lũ, các loại cống, bê tông gia cố kè sông, kè biển Dưới tác động mài mòn của dòng nước chảy xiết và sóng, đá xi măng trên bề mặt bê tông sẽ bị dòng nước bào mòn, sau đó các hạt có kích thước lớn hơn (hạt cốt liệu nhỏ, cốt liệu lớn) sẽ bị rửa trôi do không còn liên kết làm cho bê tông dần bị xâm thực

Hình 5 Hiện trạng ăn mòn rửa trôi và ăn mòn cơ học do sóng biển của bê tông

kè biển Cát Hải – Hải Phòng

Hình 6 xâm thực bê tông do bị mài mòn, rửa trôi cống Vàm Đồn – Bến Tre

+ Hư hỏng công trình do sai thiết kế

Trong thực tế thi công và quá trình sử dụng công trình, những tải trọng thực tế không hoàn toàn trùng khớp với tải trọng đã dự tính trong khi thiết kế Một

trong những nguyên nhân gây ra sự cố tại cụng trỡnh rạp hỏt Hà Đông năm

1980 là tải trọng mái thực tế đã vượt xa khả năng chịu lực của giàn kèo mái vỡ đây là giàn kèo điển hình với chất lợp nhẹ nhưng người thiết kế không hề tính toán mà đó thay bằng kết cấu mỏi nặng gấp nhiều lần

Ảnh 4 Vì kèo sập đổ hoàn toàn do tải trọng mái vượt khả năng chụi lực của

vì kèo (lỗi tại thiết kế)

+ Hư hỏng do sai sót trong thi công :

Ảnh 5 Tường hồi nhà để xe 1 tầng sập ngày 5/12/1997

+ Hư hỏng do thiết kế sửa chữa và cải tạo công trình cũ:

Sập nhà do đang xử lý móng đẻ nâng tầng

+Hử hỏng do các công trình lân cận:

Một bên móng của ngôi nhà bị lún sâu

Nguyên nhân là do nhà bên cạnh đang đóng cọc tre để làm móng

B) Kết câu gach:

+Hư hỏng công trình do biến dạng nhiệt :

Do ánh nắng và sụ thay đổi nhiệt độ ,biến dạng của vật liệu khác nhau và biến dạng của bộ phận kết cấu khác nhau là không giống nhau đồng thời tồn tại sự ràng buộc tương đối lớn

+Hư hỏng do lún lệch:

Với nhà kết cấu gạch bê tông mà tỉ lệ chiều dài/chiều cao tương đối lớn nếu độ lún của nền ở vùng giữa lớn hơn ở hai đầu,sinh ra vết nứt hình chữ V ngược

Nếu độ lún của nền ở hai đầu lớn hơn phần ở giữa sinh ra vết nứt hình chữ V Nền thay đổi đột ngột ,nếu một đầu lún tương đối nhiều ,sinh ra vết nứt theo chiều dọc

+Hư hỏng do tải trọng của kết cấu quá lớn hoặc mặt cắt của khối xây quá nhỏ:

-Cường độ chịu nén không đủ

Ví dụ : Nứt theo chiều đứng của cột gạch chịu nén trung tâm

-Cường độ chịu uốn không đủ

Ví dụ : Cường độ chịu uốn của vòm ngang xây gạch không đủ sinh ra các vết nứt theo chiều đứng hoặc chiều nghiêng

+ Hư hỏng do tính toán khối của kết cấu kiến trúc kém:

Ví dụ : Trong kiến trúc kết cấu gạch bê tông ,vết nứt sinh ra do giằng tường bằng bê tông cốt thép của tường gạch gian cầu thang không kín

+Hư hỏng do nguyên nhân khác:

-Động đất

Ví dụ : Một ký túc xá kết cấu gạch đá bê tông nhiều tầng ,trong một trận động đất mạnh sinh ra các vết nứt nghiêng và cắt nhau :

-Chấn động máy móc

Ví dụ : Vết nứt do nổ mìn gần một công trình sinh ra nứt,nứt nhiều chiều

C ) Hư hỏng kết cấu thép

+Hư hỏng do tác đọng của môi trường:

Ăn mòn vi sinh do hàu hà bám vào

Ăn mòn do nước đọng dầm phụ cửa van tràn xả lũ hồ Núi Cốc – Thái Nguyên

Cửa van cống Diêm Điền – Thái Bình

+Hư hỏng do tác động của tải trọng:

Đáy dầm ăn mòn nhanh do ăn mòn ứng suất cống Diêm Điền –Thái Bình

+Hư hỏng do sai sót trong thiết kế, chế tạo ,thi công , lắp dựng:

+Hư hỏng do sai phạm trong qua trình sử dụng:

Thiết kế sai tiêu chuẩn dẫn đến công trình chưa đưa vào sử dụng đã bị gãy đổ gây tổn thất lớn

Khắc phục trường hợp này rất khó khăn nếu không phát hiện sớm hậu quả sẽ rất nghiêm trọng