Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình: Nguyên nhân gây nứt nẻ bê tông và các phương pháp sửa chữa

Luận văn thạc sỉ kỹ thuật “Chuyên ngành xây dựng công trình thiyDANH MỤC CÁC BANG BIE Nhân biết vị trí và đặc trưng phân bổ vết nứt Nhân biết phương hướng và hình dạng vết nứ "hận biết đ

Trang 1

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành xây dựng công trình thuỷ

Lê1 cm ¬n

Sau mét thời gian thu thập tài liệu, aghién atu va thực tiện, đến nay

tuận van Shae sĩ kg thuật: “ Wguyén ahan gay nứt nể bê tông va các phương pháp sửa chữa ` đã hoàn thanh ding thời han va dam bảo đầu da

các yêu edu dat va teoug ban dé đương đã được phê duyét.

Grube hét tác gia bay to long biết ou chan thành tới Geudug Dai hoe

Cu loi đã dao tao va quan tam giúp đố tạo moi điều kiện cho tác gia

trong quá trinh học tập va hoan thành lận van nay.

ác gia xin trân trong cam on aha giáo thân din GS.IS.LéE Kim Gruyén đã trực tiếp hubug dan, giúp đố tác giá hoàn thành tốt ahiém ou của

luda van dat ra.

Các gia eing xin tran trong cam ou các Shay, eô giáo phòng đào tao

dai hoe va sau đại học, Khoa Cong trình, Khoa Kinh tế, BE tôn Ghi công

va Cue Quan lý Bay dung Cong trình, Cong ty Gu oấu xâu dang thug (o2

1, Ban quán lý du án 3, B6 (Xông nghiệp va Dhat triển nông thin đã tạo

điều kiện thuận loi cho tác gia trong quá trinh lam luận van.

Prong quá trình nghiên cứu dé hoan thành luận van, chắc chấn khó

tranh khoi ahiing thiếu sót ahat định, Các gid tất mong muéa được sự góp

Gj, chi báo châm tinh của các Châu, cô va cau bộ đồng aghiép đối oới ban

ludu van Dé tác gid có thêm kinh aghiém oa trưởng thanh hon để có điều

kiện cống hién dược nhiều cho ngành va đất nước Hin trân trọng cam on!

Hà Nội, thang 12 năm 2010

Học viên cao học

Phan Dinh Hanh

Hoc vién: Phan Dinh Hanh Lép CH 17

Trang 2

Luận văn thạc sỉ kỹ thuật “Chuyên ngành xây dựng công trình thiy

1 Tỉnh cắp thiết của đề tải 1

2 Mục dich của đề tài 2

3 Đối tượng va phạm vi nghiên cứu 2

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 2

CHƯƠNG 1

TONG QUAN VE CÁC SỰ CÓ , SỰ CÓ NUT NE BÊ TONG TRONG QUA

‘TRINH SU DUNG, THI CONG VA NHUNG NGUYEN NHAN CHU YEUGAY NEN 31.1 Khái niệm và định nghĩa sự cổ công trình 31.2 Phân loại sự có 6

1.3 Các loại nứt bê tông thường gặp l

113.1 Vị trí và đặc trưng phân bo của vết nứt 9

13.2 Phương hướng và hình dang vết nứt it

1.333, Kích thước (chiều rộng, chiêu sâu chiều dai) và số lượng vất nứt 18

13.4 Thời gian xuất hiện vết nức 15 1.3.5 Sw thay đổi và phát hiển của vất nút 16 1.4 Khao sát đánh giá sự cỗ, hư hong bê tông 16

NHONG NGUYÊN NHÂN CHU YE CÔNG TRÌNH 203.1 Nguyên nhân do khảo sắt thiết kế 20

2.2, Nguyên nhân do thi công 2 2.3, Nguyên nhân do ứng suất nhiệt gây ra 2 23.1 Ung suất nhiệt và nút do 4 2.3.2, Những biện pháp khong cl dt nhiệt để phòng các vất nữt vi nhiệt 25 2.4, Nguyên nhân đo quá trình bảo tì, sử dụng 30 2.4.1 Do vượt 30 2.4.2, Do mai môn cơ hoe 30

2.43, Do tác động lập lại cua ta trong, 30

2.4.4, Hư hỏng do các tai nạn bat thường, 30

2.5 Nguyên nhân do các công trình xây đựng lân cận gây nên 31 2.6, Nguyên nhân do thiên tai và sự phá hoại của môi trường 31

2.6.1, Nit kết edu bê tông trong quá trình thi công 32

2.6.2 Nit kết cầu bê tông trong quá trình sử dung 3 2.7 Nguyên nhân do suy thoái của công trình 38 2.8, Phương pháp khảo sát phân tích đánh giá nguyên nhân phát sinh ra

sự cổ 46

Hoe viên : Phan Đình Hank Cao học 17

Trang 3

PHƯƠNG PHÁP XỬ L KHI BÊ TONG BỊ NÚT 493.1 Mỡ đầu 49

3.2 Xử lý sửa chữa do nguyên nhân nén móng gây ra 50 3.3 Xử lý sửa chữa kết câu b tông 52 3.3.1, Gia cường vết nit panel 32

3.3.2 Gia cường bê tông tim đổ tại chỗ 333.4, Xử lý sửa chữa bề mặt bê tông 54

3.41 Nén chit tt phẳng s

3.4.2 Sơn dung dich epoxy S4

3.4.3, Lam tăng tính hoàn chỉnh của bề mặt 5

3444 Láng keo epoxy 36

3.4.5 Dung dich vữa êpôxy dán vải sợi thủy tinh 57 3.5 Các phương pháp xử lý sửa chữa vết nứt sâu trong bê tông s9

35.1.Phương pháp chèn lấp 39

3.5.2 Phương pháp ứng suất trước 5

3.5.3 Phuong pháp đục bỏ một phân đô bê tông lại 1

3.54 Phương pháp gia cường khả năng chịu kéo của câu kiện be tông 60

3.6, Xử lý sửa chữa do bê tông suy thoái hoặc chất lượng bê tông xâu 60

3.61 Thay thể cốt thép rong dim 60

3.62, Sữa chữa bing phụt vữa xi ming ái

3.7 Xứ lý sửa chữa chống thắm qua bề tông 6

CHƯƠNG 4

NGUYÊN NHÂN VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỨT NẺ BÊ TÔNG BẢN

MAT CONG TRINH CUA ĐẠT - THANH HOA

4,1 Giới thiệu công trình cửa Đạt or 4.1.1, Địa điểm xây dựng 67 4.1.2 Nhiệm vụ công trình 61

4.1.3, Cấp công trình đầu mỗi và tiêu chuẩn thiết kể or 4.1.4, Quy mô công trình đầu mối Đập chính 68

4.2 Thiết kế và thi công bê tông bản mặt của đập đá đỏ 69

4.2.1 Thiết kế bê tông bản mặt đập đá đồ 6) 4.2.2 Công nghệ thi công bê tong bản mặt đập đi đỏ 78 4.3 Quá trình thi công ban mặt và sự cổ nứt nẻ bể tông ban mặt 90

43.1 Hiện trạng bề tổng bản mặt ừ tắm T27 đến tắm T36 và gi pháp xử lý 20

4.4, Đănh giả nguyên nhân gây nit ne bê lông bản mặt 100

công tình và dia chất thủy văn của nên

100

4.42 nước thắm trong thân đập 102

443 qua quan mực nước, lưu lượng nước thắm trong thân đập 106

4.4.4 Nhận xét 108 4.5 Giải pháp sửa chữa nứt nẻ bê tông bản mặt 108

Trang 4

4.5.1 Biện pháp xử ý khớp nỗi giữa tắm bản mặt T27 và T25 109 4.5.2 Biện pháp xử lý các khu vục bản mặt bi nứt ul 4.5.3 Biện phip thi cng H4 4.544, Kiếm tr và xử lý lớp đệm ITA : Hồ 4.5.5, Bip khối bảo vệ và tang cường chong thâm ở thượng lưu BTBM 116

4,6 Những bài học kinh nghiệm rút ra từ thực tiễn thiết kế, thi công đá đẻ

và bê tông bản mặt công trình Cửa Đạt 116

KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ 19

1 Kết quả đạt được trong luận văn H9

2 Kiến nghị 119

TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH 120

Trang 5

DANH MỤC CÁC BANG BIE

Nhân biết vị trí và đặc trưng phân bổ vết nứt

Nhân biết phương hướng và hình dạng vết nứ

"hận biết độ lớn và số lượng vết nứt

Nhận biết thoi gian xuất hiện vất nit

it sự thay đổi của vết nứPhan đoán sự cổ nút và mức độ nghiêm trọng

Ti lệ tham khảo của cấp phối epox

s Kích thước lớp keo êpÔxy sửa chữa vết nứt

2 Tham khảo lệ trộn keo Êpôy, hắc in py

Ti lệ trộn vậtliệu đán vãi sợi thủy tỉnh ( lệ trọng lượng)

Bang tổng hợp thông số kỹ thuật chính

Bảng 4-2: Kết quả quan trắc bề mặt bê tông bản mặt đoạn bị phẳng

Bảng 4-3: Bang tổng hợp kết quả quan trắc chuyển vị dinh các tắm bê tông

bản mặt.

Bang 4-4: Bang tổng hợp kết quả vết nứt các tắm bê tông bản mặt 95Bảng 4-5: Bảng tổng hợp khoan kiểm tra chiều sâu vết nút các tắm bê tông bản

mặt

Bang 4-6: Kết quả quan trắc mực nước, lưu lượng nước thân đập 1Ú6

KẾT quả mực nước trong thân đập lOT

Md

Bảng 4

Bảng 4-8: Biện pháp thi công xử lý vùng vết nứt loại

Trang 6

Luin văn thạc xĩ kỹ thuật “Chuyên ngành xây đựng ông tình thủy

DANH MỤC HÌNH VE, BO :Bê tông mục ruỗng tường try cổng xã cát Cắm Sơn

-2: Nút 6 văng bê tông cốt the

Nứt vom mái bê ông cất thép

4: Nit đường băng bê tng cbt thép

: Sơ đồ cấu tạo khe co

Sự xuống cấp bê tông của cả

Sự xuống cấp cia bê tông

ira chữa vét nứt bằng phương pháp khép kín khe ở trên bỀ mặt: Phương pháp chèn lắp sử chữa vét nứ

Bê tông bin mặt hỗ chứa nước Cửa Da

Phun vữa bê tông nỗi tiếp sau bản chân đập Cửa Đạt

ố trí cốt thép ban chân đập Cửa Đạt

Tình 4-7: Tắm đồng khớp nối đứng bản mặt bê tông đập Tuyên Quang 0

Tình 4-8: Thi công bản mặt đập Cửa Đại

Hình 4-9 : Yết nứt bê tông bin mặt đập Cửa Đạt

Tình 4-10 Vết nứt bê tổng bản mặt đập Cửa Đại

Hình 4-12: Dán keo SR phủ kín khu vực nứt bê

Trang 7

Luận văn thạc sĩ kỹ th “Chuyên ngành xây dựng công trình thiy

MỞ DAU

Tinh cấp thiết của đề

“Trong xây dựng nói chung vả trong xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện.

nói riêng thi công tác b tông đồng một vai trỏ quan trong Quy mô công trình ngày

cảng lớn khối lượng bê tông ngày cing tăng, việc đầu tư cho cúc công trình ngày

cảng nhiễu, Trong thời gian qua ngành xây dụng cơ bản đã đại được nhiều thành tam đáng khích lệ góp phần quan trọng và hiệu quả tăng trưởng nén kinh tế quốc din

và thiết thực nâng cao đồi sing của người dần, Tuy nhiên trong quả trình xây dựng

hoặc quản lý khai thác khó tránh khỏi xuất hiện các vấn đề trong đồ sự cổ công,

trình là vấn để nghiêm trọng nhất và thường gặp Kinh nghiệm xây dựng và sử dụng

công trình nhiễu năm qua ở Việt Nam cho thấy chúng ta chưa tính hết các yếu tổ

ảnh hưởng của mỗi trường, khí hậu, vật liệu đầu vào, năng lực thi công, khả năng

‘dam bảo làm việc bình thường cho các kết cầu xây dựng.

Hiện nay chưa có một chương tỉnh khảo sắt nào để đánh giá chung hiện

trạng các công trinh này Qua khảo sắt sơ bộ một số công trinh cho thấy rất nhiều

sông trình bê tông đã xuống cắp (bê tông bị nit nẻ, bị hong lộ tro thp, một số vùng

cốt thép bị hong hoàn toàn) Mặc dù da sửa chữa nhưng vẫn không dat được kết quả

như mong muỗn

Để có những giải pháp chủ động phòng ngita giảm thiêu các sự cổ, chúng ta

cần phải nghiên cứu nguyên nhân gây nứt nẻ bê tông và những giải pháp khắc phục

sửa chữa là tài này nhằm tổng kết một số kinh nghiệm va phân tích một số sự cổ khi thi công đập đá đổ

bê tông bản mặt hồ chứa Của Dạt (Thanh Hóa) nhằm cung cấp thêm những kinhnghiệm cho bản thân và những kỹ sư khi tham gia tư vẫn thiết kể hay giám sắt thị

công các công trình thủy lợi Để không ngừng nâng cao nghiệp vụ góp phần đưa

những tin bộ KHKT vào thự tiễn sản xuất đẩy mạnh phát tin inh tế xã hội ở

nước tạ

Trang 8

Luận văn thạc sĩ kỹ th “Chuyên ngành xây dựng công trình thiy

2 Mục đích của đề tài.

= Nghiên cứu cúc nguyên nhân gây nứt nẻ các công tình bê tông dang quản

lý khi thác và các hiện tượng nứt nẽ khỉ đang thi công

- Nghiên cứu các biện pháp xử lý, sửa chữa khí bề tông bị nứt

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đi tượng nghiên cứu của đỀ tả là Các hiện trợng nứt nề xây ra ở các công

trình bê tông và bê ông cốtthép và các giải pháp xử lý

Pham vi nghiên cứu là các công trình bê tông và bê tông cốt thép ở Việt Nam

nói chung va ở công trình Cửa Dat - Thanh Hóa nói eng.

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

~ Tổng hợp, kế thừa các kết quả nghiên cứu từ trước đến nay về các

sự cổ nút né bê tông ở Việt Nam.

= Phương pháp điều tra khảo sát

- Lý thuy đánh giá nguyên nhân và tìm giải pháp.

- Ứng dung các giải pháp khoa học công nghệ mới.

Trang 9

Luận văn thạc sỉ kỹ thuật _ Chuyên ngành xây dựng công trình thấy

CHƯƠNG 1

TONG QUAN VE CÁC SỰ CÓ , SỰ CÔ NUT NE BE TONG TRONG QUA

‘TRINH SỬ DUNG, THI CÔNG VÀ NHỮNG NGUYÊN NHÂN CHỦ YEU

GÂY NÊN

“Trong các công trình bê tông và bê tông cốt thép, nhiều công tình đã xây

dạng từ âu (có công trình tử thời Pháp và đã hơn 70 năm), nhiễu công tình chịu

bom đạn chiến tranh và được xây dựng trong các điều kiện khó khăn nhiều mặthoặc do thi công kém nên số lượng các công trình đã bị thoái hóa xuống cấp, hur

gí_

hỏng cần phải sửa chữa khi

ĐỂ đồng gép vio sự nghiệp xây dựng đắt nước tiễn lên công nghiệp hóa,

hiện đại hóa, nl vu ngành iy dựng nói chung và ngành thủy lợi nói riêng còn

rit to lớn và nặng nề, phải tiếp tục xây dựng nhiều công trình mới, đồng thời khai

thác các công trình đã có, trong đó có các công trình bể tông và bê tông cốt thép, Từ

đồ cổ thể thấy công te theo dõi, vận hành, sửa chữa kip thời các công trình bê tông

và bê tông cốt thép để có thé kéo dài tui làm việc của chúng, có ý nghĩa kinh tế

-kỹ thuật rất quan trọng

Trong toàn bộ công tắc sửa chữa, bước khổ khăn và quan trong nhất là đánh

giá cho đúng nguyên nhân của hơ hỏng bay suy thoái Công việc này thường khó

xác định chỉnh xác, hoặc do không thé thư thập diy đủ số liệu mong muốn, hoặc do

có đồng thời nhiều yếu tổ ác động vào Bởi vay phải kiểm tra kỹ lưỡng và tìm dẫn

Từ các kết qua thu thập được, phân tích đánh giá nguyên nhân và mức độ hư hỏng.

và lựa chọn giải pháp công nghệ hợp lý để sửa chữa.

gm và định nghĩa sự cố công trình

Sự cổ công trình là những hư hong vượt quá giới hạn an toàn cho phép làm

cho công trình có nguy cơ sập đổ, da sip đổ một phản, toàn bộ công trình hoặc công, trình không sử dụng được theo thiết kế

Số lượng các công trình bê tông và bê tông cốt thép ở nước ta là rất nhiều,

hiện nay chưa có một chương trình khảo sát nào để đánh giá chung hiện trang các,

Trang 10

Luận văn thạc sỉ kỹ thuật ` _ Chuyên ngành xây dựng công trình thấy

sông tinh này Xin đưa ra một số liệu thu thập để cổ một phác hoa cụ thể về hiện

trạng nảy.

Theo con số kiểm tra được tinh đến năm 1995 qua hình ảnh và nhận xé ei

chỗ kếthợp sng bt ny, sing siêu âm, thẳng ke được

*Ở miễn Bắc:

~Xi phông Lach Trường, Hoằng Hóa-Thanh Hóa (năm]965): Cường độ bêtông thiết kể là 200kg'em”, kiểm tra 22 vị tr, không chỗ nào đạt cường độ thết kệ

- Cổng luỗn Bát Căng, Thanh Hóa: Bê tông bị bỏng lộ tro thép năm đoạn

công ngằm, đã được sửa chữa bằng công nghệ thông thường nhưng phải bo dé phần.vom cổng

- Hệ thống Bái Thượng, Thanh Hóa: Các công trình bê tông đã bị thoái hóa mạnh, hầu hết các vịt cường độ bể tông không đạt cường độ thiết kế (có chỗ thấp

khoảng S0kg/cm”) Riêng đập Bái Thượng (năm 1926-do Công ty TV KSTK Thủy

lợi 1 thiết kế) đã khảo sát vả khoan phụt sửa chữa trên 10.500m (phương pháp xử.

lý: Neo đạp với nên bằng khung dự ứng lực khoan phụt xi măng), đã kiểm tra 162

và 152m xong các hiện tượng hư hỏng vẫn tổn tại, dang nghiên cứu sửa chữa lớn

~ Một số các hạng mục công trình bê tông của Công ty đạm và hóa chất Hà.Bắc bị ăn môn đến cốt thép, đã dược xử lý bằng phun bê tông khô, hiện nay cúc kếtcầu sau khi sửa chữa vẫn được bảo vệ ốt

- Các cổng, âu, cổng điều tết của hệ thống thủy nông sông Chu, bê tông bị

lão hỏa, mục các đầu bản cử gỗ (Phương pháp xử ý: Tạo áo sau đồ khoan phụt vữa

xi măng, xử lý các đầu cọc cừ chống thắm)

- Trin xa lũ Cấm Sơn Bắc Giang (năm 1971): Có hiện tượng nứt, thắm tit

vôi Đ dim trong bê tông tại những ving mực nước thay đổi bị phong hóa trên

diện rộng gây mục ruỗng bê tông (đặc biệt trụ công xả cat)

Trang 11

Luận văn thạc sỉ kỹ thuật 5 _ Chuyên ngành xây dựng công trình thấy

Hình 1-1:Bê tông mục ruỗng tường trụ cống xả cát Cắm Sơn

- Cổng 10 cửa Đá Gin, Bắc Giang (1922-1936): Cổng dạng vom không cốt

thép bị lão hóa nghiêm trọng, phải sửa chữa bằng cách tạo lớp áo vi mang lưới thép,

bằng cách phun bắn xi măng sau đó khoan phụt xi măng.

- Silð nhà máy xi măng Hoàng Thạch cao trên 46m, chu vi 50m, chứa gần10.000 tin xi mang, lớp bê tông bị nứt vỡ do rỉ cốt thép với điện tich hơn 3000mÈsau gin 20 năm sử dụng

~ Trần xã lũ hỗ Yên LậpQuảng ninh: Bê tông b mặt rin bị mòn trở et thép

- Kết cấu tường ngực 1 Thủy điện Thác Bà,Yên Bái (1963-1971): Bê tông

mặt hạ lưu có rt nhiều kẽ nứt, thắm nước, tiết với Có 2 dải nứt xiên lớn, nước rò rỉ

tới 10lphút Cường độ BT thiết ké là 200kgiemẺ, nhiều vũng suy yếu chỉ còn150kg/em

~ Tường cánh trái thủy điện Thác Bà Yên Bái (1963-1971): Mặt bé tông bj

suy thoải nhiễu Cường độ thiết kế là 200kg/e

tới 10mm, có chỗ nước ra tới 50 liUphút

Hoe viên : Phan Đình Hanh Cao học 17

Trang 12

Luận văn thạc sỉ kỹ thuật © Chuyên ngành xây dựng công trình thấy

* O Miễn Trung:

~ Tường him phao cửa xả cát Đô Lương, Nghệ An (1930): Đã hư hỏng và đã

sửa chữa một lẫn Hiện cường độ bê tông từ 180-220 kg/emi

- Cổng Rạch Lai, Yên Thành-Nghệ An (1932) Cường độ bê ông tại 26 vị tí kiểm tra

<u thấp Chỉ 6vị trí còn khoảng 140 kylom’ Các chỗ khác từ 106-130 kg/cnỶ,

= Tuy nen Chí Thanh, Tuy An

nghiêm trong Bê tông bị thoái hỏa man, nhiều chỗ thắp đến mức thiết bị không

Pha Yên (trước 1945): Tường và vòm bị nứt

phản ánh nỗi Bê tông nhiều chỗ bị nưỗng vụn,

- Công trình đầu mỗi Thạch Nham - Quảng Ngãi (1990): Có nhiều nứt ở các

khoảng 1,3,5,13,14 sau khi thi công.

*Ö Miễn Nam

- Cổng Rach Bin tại Gò Công Đông, Tién Giang: Xây dựng năm 1973 làcông trinh tại be biển nên hẳu hết bê tông thân cổng đã hong và ăn mòn đến cốt

thép, cường độ bê tông chi đạt khoảng 100 kg/m.

- Ké bio vệ bo Thị xã Vĩnh Long: Đã xây dựng trên 40 năm bê tông bị ăn

môn tơ cốt thép, một số vùng cốtthp bị ông hoàn toần

- Đập tran và cổng lấy nước Trả th „ Bình Thuận: Xây đựng năm 1978 bị

hỏng nặng, cường độ bê tông suy giảm nhiễu, ding búa đập nhẹ bị vỡ vụn.

- Tuy nen Chi Thạnh, Phú Yên: Tường và vòm bị nút nghiêm trọng, bê tông

thoái hóa mạnh, nhiễu chỗ mục rung

~ Công trình đầu mồi Thạch Nham, Quãng Ngãi: Có nhiều vết nứt sau khi thi

công một vải năm (đã sửa chữa)

= Cổng Hương Lộ Gò Công Bang, Tién Giang (1993; Có nữ trên bề mặt bể tông

1.2 Phân loại sự cố.

Có nhiều phương pháp nhân loại sự cố chất lượng công trình, nhưng có thể

phân loại theo nguyên nhân, thời điểm xdy ra, sự nguy hiểm xây ra cing với phương,

Trang 13

Luận văn thạc sỉ kỹ thuật 7 _ Chuyên ngành xây dựng công trình thủy

pháp xử lí sự cổ Trong các tà liệu có liên quan của Bộ Xây dụng, chia sự cổ công

trình làm hai loại bình thường và lớn dựa theo thương vong của con người và tốn thất

kinh tẾ trực tiếp Dựa theo tính chất của sự cổ, chủ yếu cỏ may loại dưới đây:

1.Sự cổ sập đỗ: Chỉ toàn bộ công tình hoc bộ phận công tỉnh bị

tự cố sập đổ cục bộ ( Ví dụ nha kim việc bệnh viện Bach Mai).

p đỏ, chủ

yếu trình bày về xử lý

2 Sự cổ nứt: Bao gồm nứt kết cầu khối xây và kết cu bê tông cũng với cácvết ran vật iệu xây dựng như thép Chủ yếu tình bày về kiểm định và xử lý tínhchất nút của kết cầu bê tông và kết cầu khối xây,

3 Sự cổ sai lch vi tri: Bao gồm các sự số như sai lệch về phương hướng „

vi trí công trình; kích thước của cấu kiện kết cấu, vị trí sai số quá lớn, cùng với sai

lệch vj trí của cầu kiện chôn sẵn hoặc có lỗ (rãnh)

4 Sự cố công trình nỀn: Bao gồm các sự cổ như nỀn mắt ôn định hoặc biển

dạng, mắt én định mái đốc và nén nhân tạo

Sự cổ công trình móng: Bao gồm móng sai lệch vị ti và biển dạng quálớn, bé tng móng có lỗ rồng (rổ, sự cỗ mông cọc, móng thiết bị trong sử dung bị

rung quá lớn, sai lệch của v trí bu lông móng, cũng những sự cổ của mồng hộp.

6, Sự cố biến dạng: Bao gồm những sự cổ của kết cấu công trình như

nghiêng, văn, biển dạng quá lớn do sức chịu tai của kết cấu hoặc do công nghệ thi

công không thỏa đáng gây lên.

7 Sự cố do Khả năng chịu tải của kết cấu hoặc cẤu kiện Không dit: Chủyou chỉ các sự cổ bên trong do sức chịu tải không đủ gây ra Như đặt thiểu hoặc đặtkhông đủ cốt thép trong kết cấu bê tông, nói tiếp các thanh trong kết cấu thép không

it yêu cầu thiết kẾ, tuy chưa gây rant nghiêm trọng hoặc đổ, nhưng để lại khuyết

tật bên trong.

8 Sự cổ công năng kiến trúc: Như các mái thắm, dột, cách nhiệt hoặc cách

âm không đạt yêu cầu thiết kế, chất lượng công nh tran trí không đạt tu chuẩn

thiết kế.

Trang 14

Luận văn thạc sỉ kỹ thuật Š _ Chuyên ngành xây dựng công trình thấy

9 Những sự cỗ khác: Sip đổ, trượt mái dốc, các loại sự cỗ hạ giếng chim

như lún chìm đột ngột, ngừng lún chìm, nghiêng lệch, vặn, lún chìm quá quy định (

Vi dụ như sự cổ sập cầu cần thơ),

* Phân loại sự cố chat lượng công trình bê tông cốt thép thường gặp

Có nhiều phương pháp phân loại theo nguyên nhân, thời điểm xảy ra, sựnguy hiểm xay ra cùng với phương pháp xử lý sự có, Người ta chi sự cổ công trinhlàm 2 loại: bình thường và lớn dựa theo thương vong con người và tốn thất kỉnh tếtrực tiếp Bây giờ ta phân loại sự cổ chất lượng công trình bê tông theo tinh chất của

sự cổ, chủ yếu có mấy loại đưới đây:

Sự cổ nứt bê tông

= Sự cỗ sai lệch vị tí, biến dạng kết cấu hoặc edu kiện: Bao gdm sự cổ nhưsai sót về phương hướng, vị tí công trình, kích thước cia cầu kiện Sự cổ kết cấu

công trình như nghiêng, văn, biển dạng quá lớn do sức chịu ti của kết cấu hoặc do

sông nghệ thi công không thôa ding gây nên

- Sự cổ chất lượng cốt thép

- Cường độ bê tông không đủ.

~ Bê tông bị rỗng, hở cốt thép, kẹp lớp.

- Sập đỗ cục bộ,

“Các loại nứt bê tông thường gặp.

Vét nứt thường gặp nhất là vết nứt nhiệt độ, vết nứt co ngói Những vết nức

do những nguyên nhân do chất lượng vật „ cấu tạo thiết kế không hợp lí,

công nghệ thi công không thoả đáng gây nên tương đối dễ nhân biết, còn có mức đội

nguy hại và phương pháp sử lý vết nứt kết cấu chịu lực, co ngót nhiệt độ và biếndang của nền gây nên khác rất xa nhau Dưới diy chủ yếu trình bly điểm chính

nhận biết một số loại vắt nút Do vết nứt của b tông khi lớn khác tương đổi nhiều

so với công trình nhà cửa nói chung, do đó trình bày riêng thành một mục,

Trang 15

9 Luin văn thạc sĩ kỹ th “Chuyên ngành xây dựng công trình thiy

1.3.1 Vị trí và đặc trưng phân bố của vết nứt.

~ Vét nứt nhiệt đô: Vết nứt tường bê tông của nhà mái bằng do sự chênh lệch

nhiệt độ của thời tết gây nên thường xây ra ở vị tí đưới mái hoặc gin đó, Hai đầucủa công trình dài trơng đối nghiêm trọng; các vét mit của dim, sin do chênh lệchnhiệt độ của thời tiết chủ yếu xdy ra ở kết cấu mái; các vết nứt do ảnh hưởng của

trên bề mặt gin nguồn nhit

nhiệt độ cao trong sử dung sinh ra, thường tương đi

- Vat nút co ngót: Vét nút co ngót thời kì đầu của bê tông chủ yếu xảy ra ở'

"bề mặt ngoài Sau khi bê tông đã đông cứng, vết nứt co ngót tương đối nhiều ở gin

phần giữa của kết cấu, ở hai đầu tương đối it.

~ Vết nứt ải trọng: Đều xuất hiện hiện ở vị ti nơi ứng suất lớn nhất, nhưng,

sắc vết nứt đứng ở phần dưới giữ nhịp dim, hoặc phần trên in gối dim, rit có thé

là do mặt cắt và do mô men cung uén tác dung gây nên Vết nứt xiên ở gin gỗi đỡhoặc ở gin điểm tải trong tập trừng tác động, rt có thé do lực cắt và mô men tốncũng gây nên Vết nút xuắt hiện gần ở ving chịu nên gin noi cỏ mô men lớn nhất

‘ca dim, rit có thé là do mặt cắt của bê tông quá nhỏ, tỉ lệ bổ trí cốt thép quá cao

gây nên

- Vất nút biển dang nền: thông thường xuất hiện tương đối nhiều ở phần dưới

công trình, vj trí vết nứt đều ở chỗ độ cong tương đối lớn của đường cong lún Do

êu, làm nút đờitai trọng nÊn của các nhà xưởng một ting quả lớn, nén kin không

phần dưới cột và gin phần chân cột trên; nếu cột bên cạnh lún tương đối lớn cũng,

có thể kéo nứt iu kiện mái.

"Nhận biết vị trí vết nút và đặc trưng phân bố vết nứt có thể xem bằng bang 1-1

Trang 16

“Luận văn thục sĩ kỹ thuật 10 Chuyén ngành xây dụng công rink thủy.

Bảng 1-1: Nhân biết vị trí và đặc trưng phân bố vết nứt

Vitivễ nứt

Nguyên nà Nhà Cấu kiện Mat cit Bà mari | Gin ngude

tên | dưới [O88] ain | gen [O88] gust | BE

Nhiệt độ không khí a A® a® a

dang nền Cot An Tường alc

Ghi chú: FT là thường gặp;A là it gặp.

Hoe viên : Phan Đình Hanh Cao hoe 17

Trang 17

Luận văn thạc sỉ kỹ thuật 1 Chuyên ngành xây dựng công tinh thy

(Qua bảng 1-1 ta thấy phần đưới của nhà như mồng ting him thưởng nứt

êu hơn, điều đỏ gợi cho chúng ta khi thi công các bộ phận trên phải chủ ý các,

ii pháp để phông naira vất nứt, như việc đặt thép phải ding ching lại, số lượng

và bố trí kết cấu thép hop lý

1.32 Phương hướng và hình dạng vét nứt

~ Vết nứt nhiệt độ: dằm sản hoặc kết cấu của chiều dài tương đối lớn, chiều của vết nứt nhiệt độ thông thường song song với cạnh ngắn, hình dạng vết nứt thông thường một đầu rộng một đầu hợp, có khi độ rộng vết nút thay đổi không lớn Nút khối

tưởng do biển dạng nhiệt cia mái bằng gây nên, phin lớn là vết nứt xiên, nối chưngphía rên rộng phía đưới họp, hode tương đối ở gần lỗ cửa sổ, dn đần thu họp hi

~ Vết nứt eo ngốt: Vết nứt eo ngót thời kì đầu hình dang không có quy luật, chiều của vết nút au khi bê tông đông cứng thông thường thẳng góc với trục của

cấu kiện hoặc kết cấu, phần lớn hình dạng của nó là hai đầu nhỏ ở giữa rồng, chiềurộng của vết nứt trong cấu kiện dạng tắm không lớn

~ Vết nin i trọng: Vết nút chịu kéo thẳng góc với ứng xuất pháp, nhưng chiều

vết nứt tự kéo của dim chịu kéo thing vuông gốc với tuyén trước của dim, một đầu

rộng đầu kia nhỏ, những vất nút trong thanh tự kéo thing góc với tuyển trục của dim,

một đầu rộng, đầu kia nhỏ, hưng vất nứt rong thanh chị kéo thẳng góc với tuyển trựccủa cấu kiện, độ rộng vết nứt thay đội không nhiều Vết nin ct ở gin ¡thường doc

theo 45 phát tiễn lên phía trên vào giữa nhịp Chiu vt nút do chịu nén sinh ra thường

song song với chiều của lực nén, phần lớn hình dang vết nứt là hai đầu nhỏ ở giữa rộng

Vat nứt vặn cổ hình xoắn óc xiên, độ rộng vết nin thông thường thay đổi không lớn

vị

nứt xung lực thường phít tiễn xiên 49ới chiều xung lực.

- Vết nút biển dang nén Chiều của nó thẳng chiều của ứng suất pháp mà

biển dang sinh ra, ở trên tường phần lớn là vết nứt xiên, tit ác vết nứt đứng và

ết nứt ngang, ở dim sản phần lớn là vết nứt xiên, ắt ít các vết nứt đứng và vết nứtngang, ở dim hoặc sin phin lớn là các vết nứt thẳng gốc, cũng có một ít vất nứtxiên, với cột thường gặp là vết nứt ngang, hình dang của những vết nút nay phầnlớn này là một đầu rộng một đầu hẹp,

Nhận biết phương hướng và hình dạng vết nứt có thể tham khảo bảng 1-2

Hoc viên : Phan Đình Hank Cao học 17

Trang 18

“Luận văn thục sĩ kỹ thuật 2 Chuyén ngành xây dụng công trình thủy.

Bảng 1-2: Nhân biết phương hướng và hình dang vết nứt

(quyên nhân vết về

Phương hướng và hình dang vết nứt

Phương hướng vế nất Tình dang vất nứt

quyhật | trycedukign | véitrve cấu một đầu to #giữalo | adi khong in

Ghi chú: FT là thường gặp;Â là t gặp,

“Toc viên + Phan Đình Hank Cao học 17

Trang 19

Luận văn thạc sĩ kỹ th T3 Chuyên ngành xây dựng công tinh thiy

(Qua bảng 1-2 ta rất ra nhận xét sau: Các vét nứt thường thẳng gốc với trục

cấu kiện và có hình dang một đầu nhỏ một đầu to chiếm đa số

1.33 Kích thước (chiều rộng, chiều sâu chiều dài) và số lượng vết nứt

- Vất nứt nhiệt độ: chiều rộng cia nó không cỏ chỉ số xác định, từ vết nứt vài

tim đến vài mm đều có, nhưng phần lớn chiều rộng không lớn, số lượng tương đối

nhí có loại bỄ mặt, cố loại ở lớp sâu, có loại xuyên qua, Nhân tổ quyết định chiễn

su là tính chất và độ lớn của chênh lệch nhiệt độ, nhưng trong cấu kiện dạng tắmthường gặp những vết nứt co ngót xiên qua chiều diy tắm, độ lớn của chiều vết nứt

không bằng nhau, phan lớn là chiều dai không lớn.

~ Vat nứt eo ngót : Kích thước vết nứt eo ngót thời ki đầu đều không lớn,

thông thường số lượng vết nứt co ngót sau khi đông cứng nhiều, chiều rộng không.lớn, chiều sâu không sâu, nhưng trong cầu kiện dạng tắm thường gặp những vết nit

eo ngót xuyên qua chiều day tim, độ lớn của chiều dài vết nứt không bằng nhau,

phần lớn chiều dai không lớn

- Vết nứt ti trong: Kích thước vết nút xuất hiện trong giai đoạn sử dụng bình

thường của bê tông thông thường nói chung đều không lớn, chiều rộng giảm từ bemặt vio bên trong Nếu kết cấu vượt tải nghiêm trọng hoặc đạt tới trang thái giới

hạn, chi rộng vết nứt tương đối lớn, Nhưng vết nứt mà cau kiện chịu nén dọc trục

Trang 20

“Luận vẫn thực sĩ kỹ thuật a “Chuyên ngành xây dựng công trink thấy:

Bang 1-3: Nhận biết độ lớn và số lượng vết nứt

Nguyễn nhân vất nứt = Độ lớn và số lượng

Độ lớn nhất Chu âu Chu đi Số lượng Tương đổiTương đối|lương đổi[Bmật |Tương đổi| Ngắn Tương đổi | Tong db it

Ghi chú: Ola thường gap; A là t gap.

“Hoe viên : Phan Dinh Hanh Cao hge 7

Trang 21

Luin văn thục sĩ kỹ thuật 15_ Chuyên ngành xây dựng công trình thủy

1.3.4, Thời gian xuất hiện vết nút

- Vất nút nhiệt độc Vết nút do thời tiết thay đổi gây nên, thường xuất hiện

hoặc mở rộng qua mùa hé hoặc qua mùa đồng Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao trong môi trường sử dụng, nhị

không đài cũng có thể làm nức, nhiệt độ nguồn nhiệ

thời gian đài cũng có thể làm nứt.

“Thời gian sinh ra

các nhân tổ nhưng kích thước cầu kiện,

độ cao của nguồn nhiệt tùy thời gian tác động.

không cao lắm, đốt nóng trong,

-Vết nứt co ngột Thời kỉ đầu đều xuất hiện trước khi bê tông đông cứng

ết nứt eo ngót của bê tông sau khi dong cứng

i tao, sự rằng bu

sinh ra chi sau vai ngày, nhưng có khi mấy thắng sau mới xuất hiện

ti quan đ

trường, có khi

~ Vat nứt tải trọng: Thông thưởng xuất hiện khi tài trọng đột ngột tăng lên,

như tháo đỡ vn khuôn kết cu, ấp đáp thế bị, kết ấu vượt ải

- Vất nút nền biển dang: Phần lớn xuất hiện không lầu sau khi xây nhã xong,

cõ một Ít công trình đã nút rõ ột rong khi tỉ công, nghiêm trong thậm chí không

p tục thi công.

"Nhận biết thời gian xuất hiên như bảng 1-4

Bảng 1-4: Nhận biết thời gian xuất hiệ yết nứt

"Thời gian xuất hiện

King tau | độ ngột TU ai

Nhiệ | Nhitđồ thor et a

độ | Nung nhigt độ cao a

Trang 22

Luin văn thục sĩ kỹ thuật 16_Chuyén ngành xây dựng công tình thiy

1.3.5 Sự thay đối và phát triển của vết nứt

- V&t nứt nhiệt độ do nhiệt độ Không khí thay dồi gay sinh ra thông thường

độ không khi Khi nhiệt độ cao nhất (hoặc thấp nhấu, chiều rộng và chiéu dai vết nứt lớn nhất, nhưng loại vết không thay đổi theo sự tăng lên hoặc giảm đi của n

nứt này không phát triển xấu di,

- Vất nứt co ngốt: Vĩ bê tong co ngốt hoặc khô đi là din timg bước, do đồ vết

nứt co ngót phát triển theo thời gian Nhưng sau khi bê tông ngập nước ẩm, thé tích

nở ra, do đó vết nứt co ngót theo độ ẩm của môi trường.

- Vét nút trọng tải: Phát triển theo sự gia ting và thời gian tác động kéo dai

của tải trong,

~ Vết nứt biển dang nm, Thay đôi theo thời gian và sự phát tiễn của biểndang nền, ích thước vết nứt tăng lên, số lượng nhiều lên, su kh lên ôn định, vết

nứt không phát triển nữa.

Bảng 1-5: Nhận biết sự thay đổi cia vất nứt

Thay đôi phát tiện

"Nguyên nhân vết biển

Nhiệt độ không khí | Thời | Độ | BO om tai

1.4 Khảo sát đánh giá sự cố, hư hông bê tông.

Khi đã xây ra hiện tượng lún nứt, cin có một đơn vị chuyên môn kiểm tra, giám định Những đơn vị này phải có đủ năng lực và thiết bị chuyên dụng để biết

Lip CHIT

Trang 23

Luin văn thục sĩ kỹ thuật 11 Chuyên ngành xây dựng công tình thiy

chính xác "bệnh" của công trình, đưa ra giải pháp thích hợp Không nên cứ thấy nứt

là trat bừa hoặc sửa theo các cách thông thường khi chưa biết nguyên nhân Làm

vây, vige mit vẫn ti diễn do chưa tj được tận gốc Có những sự cổ edn để một thời

gian sau mới chữa được Chẳng hạn, với vết nứt do lún, phải chờ cho nha hết lún

mới thi công sửa chữa Vết nút của cấu kiện bê tông rit nghiêm trong, cần kiểm tra thường xuyên và có đơn vị chức năng giám định vì có thể gây nguy hiểm Tình

huồng này có thé do mác bê tông sai, thiết kế không đúng, vật tư không phù hợp với

chủng loại trong thiết ké hoặc sử dụng không đúng chức năng.

Lip CHIT

Trang 24

Sơ đồ trình tự và nội dung chủ yếu của công tác khảo sát

‘Thu thập h sơ tải liệu liên quan.

Kim tra đánh giá sự biến dạng, nút

(wong, chênh cao, nghiêng, vết

Xác định các chỉ tiêu cơ lý của kết cấu, vật liêu, đắt nên

“Tính toán kiểm ta

Dinh gid tinh | ôn tích nguyên nhân

trang công trình hân ích nguyên nh

“Tông hop các tả liệu, sổ liệ liên

Trang 25

“Kết luận chương 1

~ Có tất nhiều dang sự cổ công trình, mỗi sự cổ sẽ có những phương ấn xử lý

thích hợp tủy theo nguyên nhân gây ra sự cổ Vì vậy khi công trình có sự cố hoặc, suy giảm cần phải tiến hành điều tra, khảo sát xác định đúng nguyên nhân va mức.

49 hư hỏng, từ đó mới có biện pháp khắc phục hữu hiệu

“Thông qua thống kế về loại, v tr, thi gim xut hiện ết nút giúp chúng ta

khi thiết kế, thi công cần phải chú ý những bộ phận nào, thời gian nảo có khả năng

6 giải pháp phòng ngừa sự

‘ning ta phải có trình tự và khảo sắt đánh giá thi việc xử lý mới mang lại hiệu quả cho công trình.

Lip CHIT

Trang 26

Luin văn thục sĩ kỹ thuật 20 _Chuyén ngành xây đựng công tình thiy

CHUONG 2

NHUNG NGUYÊN NHÂN CHỦ YÊU GAY NEN SỰ CO CÔNG TRINHPhân tích nguyên nhân sự cổ phải thực hiện trên cơ sử điều trì sự cổ, mụcdich chủ yếu là phân tích rõ tinh chất, chủng loại và mức độ nguy hiểm, đồng thờiđưa ra những cơ sở cin hit cho sử lý sự cổ Vì vậy phân tích nguyễn nhân là một

công tác quan trọng trong tinh tự thi công sử lý sự cổ

Khi phân tích nguyên nhân phải

~ Xác định điểm xuất phát của sự có

~ Phân biệt một cách chính xác các nguyên nhân khác nhau của từng loại sự cố.

~ Chú ý tính tổng hợp của nguyên nhân sự có

Nguyên nhân chủ yéu của sự cổ chất lượng công trình có mấy loại dưới đây

2.1 Nguyên nhân do khảo sat thiết kế

“Tình trang lớn nứt còn có thể do khâu thiết kế, khảo sát địa chất không cân

thận, xác định tùy tin sức chịu ải của nén, khoảng cách các hỗ khoan Khảo sắt quá

lớn, không thé phản ảnh toàn điện một cách chính xác tinh hình thực tế của nén,

chiều siu khảo sát không đủ, chưa lim rõ lớp sâu có hay không lớp đất yêu, lỗ rng,hang bốc, báo cáo kháo sit dja chất không tỉ mí, không chính xác, dẫn đến nhữngsai sốt rong thiết kế móng khí đổ sẽ sinh ra hiện tượng lớn không đu và gây nứt

công trình Ví dụ như sự cổ sụt lún cầu Văn Thánh 2 ở Thành phố Hồ Chi Minh.

Ba nguyên nhân chính dẫn đến việc nứt công nh lông cỗ thếp do in

~ Không khảo sắt địa chất nén đắt xây dựng công trình hoặc báo cáo khảo sắt

dia chất sai Do đồ không có căn cứ tỉnh oán khả năng chị lực của nên đất hoc sốliệu khảo sit ai dẫn đến thiết kế sai so với thực t

~ Có khảo sát dia chất, tính toán thiết kế ết cấu sai như không tính đủ tải

trọng của công trình (tải trong tinh va tải trọng động), tinh sai kết cầu móng.

~ C6 khảo sit đị chất ding, tiết kể kết sầu đăng theo tiêu chuẩn, nhưng thi

công không đúng so với thit in đến hiện tượng lún, nứt

Do đó việc xác định nguyên nhân nứt cần người có chuyên môn đến khảo sát

hiện trang va hồ sơ thiết kể, Khi xác định được nguyên nhân nứt thi cũng sẽ có

Hoe viêm: Phan Đình Hanh Lip CHIT

Trang 27

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 21._ Chuyên ngành xây dựng công trình thấy:

nhiều phương án khắc phục, phụ thuộc vào cách giải quyết của người thiết kế cảitạo hoặc hoàn cảnh hiện trạng cũng như điều kiện thi công và điều kiện kinh tế

2.2, Nguyên nhân do thi công.

Thi công tùy tiện, bản vẽ chưa được thắm định đã đem ra thi công, tùy tiệnthay đổi thiết kế, không thao tác theo quy trinh quy phạm thí công, không tiến hành

kiểm tra vả ngiệm thu theo quy định đối với vật liệu và sản phẩm đưa vào hiện

trường, xem xét phương án thi công chưa dy đủ, biện pháp tổ chức thi công chưa

thỏa đáng, ban giao kỹ thuật không rõ rằng, không nghiệm thu các công trình khuất

và nghiệm thu trung gian khác, phối hợp thi công giữa các đơn vị thi công kém, xây

ra sự cổ, xem nhẹ xử lý, thậm chí còn che đấu Ví dụ như sự cỗ nút bŠ mặt cầu

“Thăng Long trên đường cao tốc Thăng Long -Nội Bài

'Vết nứt trên mặt cầu Thăng Long

Một số nguyên nhân do thi công dẫn đến hiện tượng nứt bê tông:

~ Điều kiện vẫn chuyển kém

'Trong qué trình vận chuyển, trọng lượng của cối

dưới Kim cho bê tông bị phân tầng và néu như trước khi đổ mà không trộn lại thì sẽ

lầm cho bê tông chỗ thi cốt liệu quá tốt chỗ thì cốt liệu quá dỡ

- Phương pháp dé bê tông không tốt

iều nặng sẽ lắng xuống

‘Hoe viên: Phan Đình Hanh ‘Lip CH 17

Trang 28

Luin văn thục sĩ kỹ thuật 22 Chuyên ngành xây đựng công tình thiy

Phương pháp đổ bé tông không the tiêu chuẳn, không phân đoạn khoảnh đồ

hoặc phân khối đổ chưa hợp lý, không dam chặt trong thi công phân đoạn cốt thép

không đúng vị tí

~ Ván khuôn bị rò rỉ

Vấn khuôn không kin th sẽ làm xi mang và nước trong cốt liệu bị chảy ralàm cho bé tông thiểu hụt v8 nước Kin xi măng không đủ

~ Dam bê tông không đặc chắc.

- Bảo dưỡng bêtông không tốt

~ Không tưới nước thường xuyên.

“Chúng ta tưới nước lên bề mặt bề tông sau khi thi công và tưới nhi

có thé dng bao bổ để giữ âm cho bê tông

Không giảm bit cá

= Không chăm sóc điều độ công trình về chất lượng.

ic sư cổ từ bê ngoài

2.3 Nguyên nhân do ứng suất nhiệt gây ra

Anh hưởng của nhiệt độ và sự thay đối nhiệt độ ới công trình thủy lợi Công trình thủy lợi làm việc trong điều kiện nhiệt độ trường xuyên thay đổi Dòng nhiệt trong công trình phụ thuộc vào sự dao động nhiệt độ của môi trường như: nước, không khí hay công trình được làm lạnh hoặc đốt nóng một cách nhân tao, Dòng,

tự có thể xuất phat i bên trong hoặc một yêu 6 khác từ bên ngoài Sự thay

dồi nhiệt độ là nguyên nhân gây ra các hiện tượng bit lợi, lâm phức tạp quá trình

làm việc và giám tuổi thọ công trình.

Dang nhiệt trong công tinh bê tông xuất hiện ngay tử khi bit đầu xây dựng(kh bắt đầu đổ bê tông tạo thành mặt cắt dp) Nhiệt độ của vữa bê tông khác với

nhiệt độ của môi trường Sự chênh lệch nhiệt độ là do có sự tăng nhiệt bên trong và

hạ nhiệt ở bên ngoài Sự thoát nhiệt của bê tông sẽ ngưng hoặc bit đầu phụ thuộc

vào sự thay đổi nhiệt độ của môi trường, sự thay đổi nhiệt độ của khối bể tông ở bên cạnh hoặc do khe nhiệt tạo ra,

Khi công trình được đỗ lên cao, bê tông được làm mát, dòng nhiệt chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường Sự thay đổi của déng nhiệt trong công trình gây,

Trang 29

Luin văn thục sĩ kỹ thuật 23._ Chuyên ngành xây đựng công tình thiy

ra trang thái ứng suất nhiệt và biển dạng kết cấu Từ đó rt để làm cho kết cấu bị nút

do ứng suất nhiệt,

Những bộ phận của công trinh ding nước có những nơi hư hỏng sẽ tạo ra

dong thấm của nước qua công trình, làm tăng áp lực thắm, Sự hư hỏng do dòng

nhiệt của khớp nối có thể do lạnh quá mức, làm cho đồng thấm xuất hiện Tắt cả

đều dẫn đến làm giảm tiổi thọ công trình,

Ở những, ing trình lớn, biến dạng không thé tự do phát triển Sự thay đổi

nhiệt độ dẫn đến phát sinh ứng suất nhiệt, điều đó rất để hình thành các vết nứt Sự

nứt trong bê tông là hiện tượng phổ biển nhất do thay đổi nhiệt độ Vet nứt ở bẻ mặtcông trình dẫn tới hiện tượng thắm tang lên, vật liệu rt dễ bị phi hoại do xối mon,

ăn môn, xâm thực hoặc không đủ cường độ Các ví nứt đọc phát triển dọc theo

dong chay kéo theo thay đổi trang thai tinh định của kết cấu Có một vải trường hop

gây ra tải trọng phụ tác dụng bat lợi Ign công trình.

Dòng nhiệt ở công trình bê tông trong quá trình xây dựng được quyết địnhbởi các nhân tổ sau Nhi độ của văn bể tông khi đổ vio công tỉnh, sự tồn nhiệt

của bê tông, nhiệt độ môi trường, nhiệt độ của nền công

khối đỗ vv

h; kích thước, quy cách

Để ngăn ngừa và hạn chế đến mức it nhất ảnh hưởng của các hiện tượng bắt

thường nhiệt ở công trình thủy lợi và có th tính toán kiểm soát được nó, điều cần thiết nhất kh thiết kế công trình là tìm hiểu được nguyên nhân phát sinh đồng nhiệt,

quá trình bình thành vả các diễn biến của dong nhiệt theo thời gian, không gian.

Tiếp đồ là xác định được trường ứng suất nhiệt trong kết cấu, nhằm đánh giá ảnh

hưởng về vật lý và cơ học đối với công trình do nhiệt,

Việc nghiền cứu phát rin nhiệt, trường nhiệt độ, trường ứng suất vì ứng dụng

để lập quy trình công nghệ thi công trong các công tình bê tông khối lớn nói chung,

trong công trình thủy lợi nói riêng thực sự trở thảnh vấn đề cấp thiêt hiện nay

Các công tình thủy diện da xây dựng ở nước ta rong mắy chục năm qua

như: Thác Bà, Hòa Bình, Yaly, Vinh Sơn, Thác Mơ, Thạch Nham, Trị An Các công ình này khi xây đựng đã sử dụng một khối lượng khả lớn bê tông và bê tông

Lip CHIT

Trang 30

Luin văn thục sĩ kỹ thuật 24 Chuyên ngành xây đựng cơng tình thiy

cốt thép Trong 46 cổ những hạng mục hộc cơng tình đã sử dụng từ hàng tram

ngàn đến hàng ngàn mỶ bê tơng các loại Qua các cơng trình bê tơng khối lớn này.chúng ta đã đúc rút được một số kinh nghiệm quý báu từ khâu khảo sit thiết kể đến

cơng nghệ thi cơng và quản lý khai thác, Tuy vậy tht cả các cơng trình này đều cĩ

cấu đập đất đá, chỉ cĩ đập tràn là bé tơng nên trong quá trình thiết kế và thi cơng việc nghiên cứu quá ố khối đỗ nh tỏa nhiệt và sử lý chỉ mang tính cục bộ tại một

ở đập trần và chưa cĩ những bio cáo tổng kết hoặc đánh giá nảo mang tinh hệthống diy đủ về quá trình nghiên cửu sự phát tiễn nhiệt, trường nhiệt độ và trườngứng suất nhiệt trong kết cấu bê tơng khối lớn của các cơng trình này Trong lĩnh

vực quy trinh cơng nghệ thi cơng bê tơng khối lớn cũng cĩ nhiễu khía cạnh phải

tiếp ục đầu tư nghiên cứu

Hiện nay, chúng ta đang thiết kế và chuẩn bị xây đựng các cơng trình thúyđiện loại vừa và lớn như : Sơn La, Bản Li, NaLe cĩ kết cầu đập bê tơng thì nghiên

cứu quá trình nhiệt thủy hĩa và ứng suất nhiệt trong đập bê tơng là một nhiệm vụ.

trọng tâm.

Việc ngiên cứu sự phát triển nhí , tường nhiệt độ, trường ưng suất và ứng dụng trong việc lập quy trình cơng nghệ thi cơng bê tơng khối lớn ở nước ta chư cĩ

nhiều kinh nghiệm cả lý thuyết ính tốn lẫn thực hành.

'Với mức độ quan trọng của cơng trình thủy điện trong nén kinh tế quốc dân,

việc nghiên cứu nguyên nhân vá quá trình hình thành vết nứt do nhiệt trong các

cơng trình bê tơng khối lớn nhằm đề ra các biện pháp phịng ngừa hữu hiệu đưa đến

0 dài ỗi họ cơng trình dang trở thành vin để cắp thiết và mang ý nghĩa kinh tế

kỹ thuật, khoa học rất lớn

2.3.1 Ứng suất nhiệt và nứt do nhit

Sự chênh lệch nhiệt độ giữa khối bê tơng và khơng khí dẫn dén biến đổi hình

dang và sinh ra ứng suất do nhiệt độ thay đối (ứng suất nhiệt) Cường độ chịu nén.

của bê tơng lớn nên ứng suất nhiệt sinh nén thi khơng ảnh hưởng gi, cơn nếu sinh lực kéo thì thường gây nứt bê tơng, vì bé tổng chịu kéo rất kém Tuy theo điều kiện

của khối bê tơng tự do hay khơng, thường cĩ hai loại nút

Lip CHIT

Trang 31

Luin văn thục sĩ kỹ thuật 25 _Chuyén ngành xây dựng công tình thiy

1 Nứt bề mặt,

Quá trình đổ bê tông, mặt ngoài của khối bê tông tod nhiệt nhanh, bên trong tod

nhiệt chậm, sinh chênh lệch nhiệt độ và thé tích biển đổi khác nhau làm hạn chế nhau.

Nhất là khi mới đỗ bê tông xong, nhiệt độ bên ngoài hạ thấp làm cho trong lòng khối

bê tông thì né ra, bên ngoài thì co lại, làm cho sự hình trong ngoài cing lớn, sự sản trở nhau cing mạnh Khi này trong lòng khối bê tông sinh ra ứng suất nén, bé mặt

sinh ứng suất kéo, Ứng suất nhiệt lớn hay nhỏ phụ thuộc vào sự chênh lệch nhiệt độ

Khi ứng suất kéo xuất hiện ở mặt ngoài vượt quá ứng suất kéo cho php,

xây ra nứt, Đó la nứt bể mặt Loại nứt này thường phát sinh ở mặt đứng của khối bê.tông, phương hướng không cổ định, vết nứt tương đối nhiều Bởi vi bê tổng mới đỗ

thường có tính đẻo, ứng suất kéo còn nhỏ Loại nứt này thường ngắn, nông và có

sau khi đỗ bê

khả năng khép lại do nhiệt độ trong khối bê tông ha din, Nhưng nể

tổng từ 3 đến 7 ngày, đột ngột có rét, nhiệt độ mặt bê tông hạ thấp, sự chênh lệchnhiệt độ trong ngoài vẫn lớn, thì khi đỏ vết nứt có cơ phát triển

2 Nứt xuyên và nút

Sự kiềm chế do nền móng (như nền đá hoặc bê tông cũ) đối với bê tông mới

đổ Lực kiềm ch này đội với giải đoạn bề tông phát nhiệt, nở sinh ứng s

giai đoạn hạ nhiệt, co lại sinh ra ứng kéo Khi ứng suất kéo vượt quá khả năng chịu

éo cho phép của bê ông thi sinh ra nứt, ta gợi là nứt do sự kim chế của nén

Loại vất mit này bit đầu từ mặt tgp xúc nén phát triển lên, ở trường hợpnghiêm trọng có thé nứt suốt khối bê tông, phá vỡ sự chỉnh thé, ta thường gọi là nứtxuyên Vì vết nứt cổ thé tới Ï đến 3 m nên cồn gọi là nứt sâu Vết nút thường trực

giao với mặt nền, có thể xuyên suốt đập, làm hại đến sự chống thắm của đập.

2.3.2 Những biện pháp khẳng chế sự phát triển nhiệt, ứng xuất nhiệt để phòngcác vết nứt vì nhiệt,

“Trong phần trên chúng ta đã phân tích nguyên nhân và sự hình thành các vất nút vì nhiệt, trong đồ nứt xuyên ở đầy khối đỗ tiếp giáp với nỀn là nguy hiểm nhất

Loại nứt này rit khó phát biện và xử lý Ứng xuất nhiệt do nền kìm chế được xác

định theo công thức cơ bản:

Lip CHIT

Trang 32

Luin văn thục sĩ kỹ thuật 26_ Chuyên ngành xây dựng công tình thiy

'T3 - Nhiệt dn định của khoảnh.

ing do xi măng thuỷ hoá,

“Từ công thức trên và kết quả nghiên cứu trường nhiệt độ, trường ứng xuấttrong các bài toán nhiệt cho thấy: Muỗn bê tông kh lớn không bị nứt nẻ vì nhiệt

thi edn phải chú ý giải quyết các vin để cơ bản sau

1 Lâm giảm lượng tod nhiệt (phát hiện) của bê tong.

2 Hạ thấp nhiệt độ vữa bê tông khi đổ,

3 Tăng nhanh tắc độ tan nhiệt của khối bê tong,Những giải pháp cụ thé để phòng ngừa sự nứt nẻ vì nhiệt trong bê tông khối

lớn là

1 Dùng xi mang ít to nhiệt.

Khả năng tod nhiệt của xi ming phụ thuộc vào thành phần khoáng vậtKhinke Các khoáng vật toa nhiệt cac là C3A, C3S, tiếp đến là CAF, C2S Trong

thực tế người ta đã sản xuất được loại xi măng có thành phần C2S chiếm trên 46%,

loại xi ming này nhiệt tod ra trong gia đoạn đầu rất thấp ( ở tuổi 28 ngày là 40

Kealkg),

Giải pháp dùng loại xi măng it toa nhiệt dang có xu thé phát triển mạnh Hiệu

quả mạnh Hiệu quả của giải pháp này là khá cao và đã có nhiều kinh nghiệm thực

t, Tuy nhiên giá thành của giải pháp này thường cao do vấn đề xây dựng xi mang

ic chủng, đặc biệt ở nước ta thì đây là vẫn dé nên cân nhỉ

2.Giim lượng xi măng dùng trong mỗi mã bê tông

Công trình đập Son La nên giảm him lượng xi ming trong Im3 bể tông Các bi pháp dé giảm hàm lượng xi măng:

+ Dũng phụ gia hoá déo.

Lip CHIT

Trang 33

++ Dùng bê tông khô.

+ Dùng nhiều cốt liệu thô, tăng đường kính cốt kiệu cải thiện cắp phối của bê

một cách hợp lý, kim cho độ rng của ct iệu giảm nhỏ

+ Độn đá hộc trong bê tông.

Don đã hộc trồng bé tông c nhiễu ưu điểm như: Tiết kiệm được xỉ măng,

nắng cao cường độ nên của bể tông, giảm phát nhiệt tong Kini bê ông Mặt khác nó

cũng có nhược điểm là: Làm giảm cường độ chụi kéo của bê tông, thi công thêm khó.

Khăn phúc tạp nếu điều kiện thi công không tt để sinh các lỗ hồng trong công trình,

+ Phan biệt đặc điểm, tính chat chụi lực và tim quan trọng của các bộ phận

công tình mà sử dung số hiệu bê tông thích hợp như: nơi chi lực, mg lực nhỏ,

không quan trọng thi dùng bê tông số hiệu thấp Ngoài ra có thể xét tới cường độ bê

tông thời ky sau (Cường độ bê tang 90 ngây tuổi chẳng han) mà hạ thấp số hiệu bê

tổng Cụ thể là ở trong thân đập nên sử dụng bê tông MI50, ở ngoài tiếp xúc với

nước dùng bê tông M200,

3 Dũng khối bê tông đúc sẵn trộn trong bê tông thay đá hộc.

Thực chất của giải này là tạo lên những ving bé tông cục bộ "không to’

thay th cho một phần bề tông toa nhiệt

Uu điểm của giải pháp này là

~ Giảm khả năng phát hiện cục bộ ở rong khoảnh đỗ.

- Các khối bê tông đúc sẵn trong khoảnh đổ mà phần khối lượng bê tông đỗ mới sẽ giảm đáng ké lên nhiệt lượng toa ra sẽ giảm đáng kế:

"Nhược điểm : Cần phải có giải pháp xử lý thoả đáng bé mặt tiếp xúc của cục

bê tông cũ và phần bê tông mới đổ Tại b8 mặt tiếp xúc này chế độ nhiệt và ứng suất

aig diễn biển phic tạp cần được xem xét

4 Hạ nhiệt độ ban đầu của bê tông của bê tong

Một trong giải pháp đẻ hạ nhiệt độ ban đầu của vữa lông là hạ nhiệt độ của nước pha trộn KẾt quả tính toán cũng cho thấy nếu nhiệt độ của nước nước

giảm từ 25°C xuống 10°C thi nhiệt độ của vữa bê tông giảm xuống được khoảng

-‡'C, nhiệt độ lớn nhất trong khối đỗ giảm được 3.1°C

Trang 34

Luin văn thục sĩ kỹ thuật 28 _ Chuyên ngành xây đựng công tình thiy

“Giải pháp này tuy giá thành cao, xong thực hiện dễ dàng và hiệu quả

Để hạ thấp nhiệt độ của nước ta có thé thực hiện một trong các khâu sau:

+ Bố trí để nước làm lạnh c6 đủ dung tích va được che ning,

+ Cho nước đá vào trong bể nước và tốt nhất là ding nước đá đập vụn

+ Lợi dung thiết bj lâm nước đã để chế tạo nước có nhiệt độ thấp

5 Đỗ bê tông khi nhiệt độ khí trời thấp VỀ mùa hè cần làm mái che cốtliệu, tránh bị ánh nắng chiếu trực tiếp

++ Thời gian từ thắng 10 năm trước đến tháng 01 năm sau là thời kỳ nhiệt độ

môi trường thấp nhất trong năm nên cần đẩy nhanh tốc độ thi công

08h hom + Nộn thi công bê tông vào ban đêm (thường từ 16h hôm trước

sau ), Vì nhiệt độ ban đêm ở vùng này thường thấp hơn ban ngày từ 6 đến 101C.

+ Khi nhiệt độ không khí cao hơn 30°C, ngưng đồ bê

6 Làm lạnh cốt liệu chủ yếu là cốt liệu thô để hạ thấp nhiệt độ của bê

tông trong và sau khi trộn.

ông,

Nếu cũng nhiệt độ nước trộn, khi nhiệt độ của cát và đ giảm 5'C thì nhiệt độ

vữa bê tông giảm 3°C, khi nhiệt độ cát và đá giảm 8°C thì nhiệt độ vữa giảm 5°C.

Mui làm lạnh cốt liệu ta có thể thu hig: vận chuyển cốt liệu qua phòng có nhiệt

độ hạ thấp, dùng không khí lạnh, nước lạnh phun lên cốt ig ngay trước khi đưa

u vào trạm trộn Giải pháp nảy cần chú ý những biện pháp để đảm bảo e% liệu có lượng ngậm nước đều dặn trong quả tình thi công,

1 Chọn kích thước khoiinh đỗ và bổ trí trình tự đỗ các khoảnh nối tiếp

nhau một cách hợp lý để có đủ thời gian và điều kiện tản nhiệt tốt.

Với các giải pháp công nghệ thi công hiện nay thi thời gian giãn cách hai

khoảnh đỗ liền kể tôi thiểu là 7 ngày (168h ) Thời gim giãn cách hai khoảnh đỗchồng lên nhau tối thiêu là 10 ngày (240h ) Với các thời gian giãn cách tối thiểu

như trên thì nhiệt đ trong các khoảnh đỗ sau tuy có ảnh hưởng,

tới các khoảnh đỗ trước đã bắt đầu ha, nhiệt độ trong các khoảnh đỗ sau tuy có ảnh.

hưởng tới các khoảnh đổ trước nhưng không làm tăng thêm trị số Tmax trong khối

đỗ trước,

Trang 35

8 Tăng tiết diện tan nhiệt

“Tăng tiết diện tản nhiệt bằng cách để lại các giếng đứng, khe tản nhiệt Khithi công xong, tước khi công trình vận hành phải lấp kín các giếng hay khe tản

nhiệt nay,

9 Khong chế nhỉ độ ở mặt tan nhỉ Biện pháp này gồm.

+ Dùng bao ti phủ lên bề mặt khoảnh, phun nước lạnh , đặt nước dé lên mặt

bê tông để hạ thấp nhiệt độ ở bề mặt khoảnh thi công mới đỗ liên tục trong 10 ngày

du, do đó có thể tăng nhanh tốc độ tan nhiệt Cần chú ý đảm bảo nhiệt độ tố thiểucđể không sinh ra độ chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài Khoi b tông qua lớn, tứhạn ch nứt né bé mặt

Biện pháp nảy giữ được độ ẩm của bê tông va làm mát được n

xung quanh, làm giảm đảng kể ảnh hướng búc xạ củ ảnh nắng mặt rồi.

10 Dùng hệ thing ống thép nhỏ chôn sẵn trong khối bê tong

Các ống này cách nhau từ 1.5+ 3.0m làm thành một hệ thống tuần hoản

Hệ thống làm lạnh gồm: nhà máy làm lạnh ram bơm, hệ thống ng

Sau khi dé bê tông ta cho nước lạnh chạy qua bệ thông ống này để hạ thấp.nhiệt độ trong khối bê tông Nhiệt độ nước lạnh và ốc độ đồng nước trong ống cần

phải khống chế và phòng ngừa nứt nẻ bề mặt xung quanh ng Nhiệt độ nước trong

giai đoạn đầu (từ kh đổ bê tông 46h đến 7 ngày ) nên bằng nhiệt độ ban đầu của

vữa bê tông sau đó nhiệt độ của nước thấp hơn khoảng 5 26 độ.

Giải pháp này có ưu điểm nỗi bật là: điều hoà nhiệt một cách chủ động, linh.

hoạt, cho phép ha nhiệt độ của khối bể tông tuỷ ý Nhit độ trong khối bê tông phân

bố đều, tránh được sự chênh lệch nhiệt độ giữa tắm khối với mặt ngoài

Phương phip này cũng cỏ nhược điểm lớn à chỉ phí cao, phức tạp trong quả

trình thí công và khai thác, có thé gây ứng suất cục bộ.

Nhân xét: Nhìn chung có rất nhiều biện pháp để khống chế nhiệt độ rong

khối bê ông và phòng ngừa nứt nẻ Trong thực tế cần phải căn cứ vào tỉnh hình,

điều kiện cụ thể, khả năng thi công và hông qua phân ích so sinh cụ thể v các mặt

kinh té, kĩ thuật và khả năng mới xác định được biện pháp hợp lý Ngoài ra cần chú

Trang 36

ý rằng: có thé sử dụng tổng hợp nhiều biện pháp trong một số công trình, có thể

mang lại hiệu quả tốt về kinh tế và kỹ thuật

2.4 Nguyên nhân do quá trình bảo trì, sử dụng.

Trong quá trình bao trì và sử đụng công trình bê tông có thé bị sự cố nứt nẻ

do cá nguyên nhân sau đây:

2.4.1 Do vượt tải.

“Thường do cấu làm việc vượt quá tải trong thiết kế hoặc do các tải trọng

phụ tác gia tăng không lường trước, khi đó kết cấu bị nứt, hoặc vật liệu bị phá hủy.

Khi đỏ cn có các biện pháp chống đờ kip thời hoặc sơ tin kịp thời Sau đó mới thực

hiện biện pháp giảm tai, gia cường hoặc phá bỏ tity theo từng trường hợp cu thể.

Đối với các kết cấu đang thi công cần quan tâm đến biện pháp thi công, các

tải trọng thi công, các tải trong có thé phát sinh, trình tự thi công, tốc độ thi công bê:tông, bảo dưỡng bê tông Quá trình này đều gây ra các ảnh hướng, tới mức độ đồng,nhất và đẳng hướng của vật liệu trong kết cấu, có thể là nghiêm trọng tới Ket cấu bê

tông và vật liệu bê tông trong kết cầu

2.4.2 Do mài mon cơ học.

Khi có hoạt tải túc động lên b mặt bể tông lâu dải, bê tong có thể bị mài

mòn gây hư hỏng bể mặt của lớp vữa phủ và gây bong bật có liệu lớn

2.4.3 Do tác động lặp lại của tải trọng.

Sự tác động lặp lại của tải trọng gây ra các hư hong do môi trong kết cầu Hư:hỏng do mỗi của bề tông cốt thép phụ thuộc vio mỗi cia edt thép và bê ting, SỐchu trình của ứng suất và biên độ thay đổi ứng suất la các thông số quan trọng để

đánh giá mỏi Moi của bê tông do tác dụng của tải trọng lặp gây nên các vết nứt siêu.

nhỏ trong bê tông.

2.4.4 Hư hồng do các tai

Bê tông là vật liệu đòn và có thể bị phá hoại đòn do va đập mạnh khi bị tàu

n bắt thường,

thuyển, xe cộ và các phương tiện giao thông vạn tải khác xô vào Đã cổ nhiễu hơ

hong nghiêm trọng do các tai nạn bắt thường gây ra

Lip CHIT

Trang 37

Luin văn thục sĩ kỹ thuật 31_Chuyén ngành xây đựng công tình thiy

2.5 Nguyên nhân đo các công trình xây dựng lân cận gây nên.

Khi công trình b tông cốt thép đang trong quá trình khai thác và quản lý bên

cạnh đó có các công trình lân cận đang thi công các công tác như ( đồng cọc, nổ

mùn.) sẽ gây ra những chắn động tác động lên công trình dưới tác dụng của sóng

xung kích, La song được tạo thành tir việc tăng lên về áp suất của vụ nỗ đối với môi trường xung quanh Sóng xung kích tác động lên các vật thể trong không khí, hoặc.

đưới mặt đất

Như chúng ta biết bể tông là vt iu gin, chịu nén rất tố, chịu kéo thi km,

cho nên khi bị tác dụng của sóng xung kích, sóng này gây ra những ứng suất kéo rấtlồn, ph hoại bệ tông, nhất a khi sóng nay te đụng thường xuyên, ạ ra hiện ượng

môi tong vất liệu

Các kết sấu bề tông truyền chin động rất tốt mà hình dạng, mặt, cạnh củachúng lại khó tiêu hao sống xung kích Lúc này trong kết cấu bê tông bình thànhloại sóng đứng khá nguy hiểm, vì chúng gây ra những ứng suất kéo lớn, phá hoại

Ví dụ khi những nhất búa máy gn lên mặt móng bê tông thi tắm để móng

dưới cũng bị phá hoi do lực kéo Trường hop lực xung kích tác động lên một mặt

của công tinh và gây ra sóng đứng, những sóng này phản hi lại và tác dụng lên

mặt kia của công trình, hậu quả là gây hư hỏng công trình bê ông

2.6 Nguyên nhân do thiên tai và sự phá hoại của môi trường.

Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép luôn làm việc trong một điều kiện khí

hậu cụ thể

Khí hậu Việt Nam thuộc loại hình nhiệt đới gió mùa, với những thuộc tính cơ bản là nóng âm và phân theo mia, Kết edu bé tông và bể lông cốt thép do đó luôn chịu tie động bởi các điều kiện khí hậu nóng âm như: năng lượng bức xạ mặt ri

cao, lượng mưa khá lớn, nhiệt độ và độ âm cao và có biên độ thay đổi khá lớn,

thường xuyên cổ gi6 bão v.v Trong những điều kiện dé kết cầu bê tông dễ bị nút,

anh hưởng đến tiện nghỉ sử dụng và độ bẻn lâu của công trình Do đó công trình bê.

tông ở Việt Nam cin được thiết kế và thi công sao cho thich hợp với những điều

Lip CHIT

Trang 38

Luin văn thục sĩ kỹ thuật 32_Chuyén ngành xây đựng công tình thiy

kiện của khí hậu nóng âm Tuy nhiền, do những sai sót rong thiết kế và thi công

không trơng thích với điều kiện khí hậu, rất nhiễu kế cấu bể tông và bể tông cốt

thép đã bị nit cd trong quả trình thi công và trong sử dụng công trình Chúng ta sẽ

để cập đến một số dạng nứt kết cấu dưới tác động của các yếu tố khí hậu và biện

- Nứt kết cấu bê tông không cốt thép: Đây cũng là dang nút mật nhưng

Không theo quy luật nào, Bê tổng sẽ nứt ở những vị tí nảo xung y

những chỗ có viên dé to trên lớp mặt làm cản biến dang của bê tông.

3 Nguyên nhân nứt.

Các vết nút này xuất hiện là do bé tông bị biến dang co nở khí cồn chưa có

cường độ, ta gọi là Biến dạng mêm Kinh nghiệm thực tế ở vùng khí hậu nước tacho thấy, biến dạng cơ có thể đạt đến 3-4mm/m trong điều kiện 1g he ở

miễn Bắc, hoặc trong điều kiện thời tiết nóng khô ở miỄn Nam.

Biến dạng mềm sinh ra đo bể tổng bi mắt nước quả nhanh dưới tác động củacác yếu tổ khí hậu nông âm Lượng nước mắt phụ thuộc vào các yếu tổ khí hậu và

mô dun hở của bê tông Mõ đun hở được tính bằng công thức sau:

Trong đó: F là diện tích bề mặt hở của kết cấu bê tông mà nước có thể bốchơi tỉnh bằng mr

V là thể tích khối bê ông, inh bằng m’

Quá trình mat nước dẫn đến bê tông bị co theo mọi phía Khi biển dạng co

không được thực hiện thì sẽ phát sinh ứng suất trong bê tông Khi ứng suất này vượtqué giới hạn kéo của bê tông tại thời điểm đó thi b tông sẽ bị nứt Như vậy bản

Lip CHIT

Trang 39

chit gốc rễ gây ra nút mặt bê tông là do bê tông bi mắt nước nhanh Khi bị mắt

nước chậm thì ứng suất phát sinh do co mềm không đủ dé gây nứt bê tông.

3 Biện pháp ngăn ngừa và sửa chữa.

‘Vi nguyên nhân gây ra nứt mặt b tông là do mat nước, nên biện pháp phòng.

tránh nit mặt là giữ cho bê tông ít bị mắt nước Nồi cách khác, làm sao cho lượng

nước mắt không đủ để gây nứt mặt bê tông Muốn vậy ta cần có biện pháp che phù

bể mặt bê tông và tưới nước giữ ẩm khi thi công vào lúc nắng hè, hoặc thời gian khí

hu nóng khô Ở khu vực min Trung cần đặc biệt giữ Am bề mặt bê tông kh thi

công vào thời điểm có gió Lào Biện pháp phủ âm tưới nước được gọi là biện pháp.

Bảo dưỡng ban dầu của bê tông Khi sự cố đã rồi, tức là bể tông bị nứt mặt, hi biện

pháp khắc phục là lắp đầy các vết nứt bằng hồ xi măng Tay độ mở vất nứt mà ta

pha hồ xi măng loãng hay đặc Vie nứt nhỏ thi ding hỗ xỉ mang loãng, vết nứt lớnthì ding hd đặc hơn Biện pháp thi công lắp diy vét nút dưới đây được thực hiện

sau khi bê tông đã có cường độ:

- Thôi sạch bụi trên mặt bê tông và dưới khe min (Không dùng chi qué sẽ

làm bụi rơi xuống khe nin),

~ Tưới nước lên vết nứt cho hút no nước

- Tưới hồ xi măng đã pha s

t nứt ( Có th

bê tông chấn rung bề mặt bê tông).

lên mặt vết nứt, rồi tạo chấn rung để cho hỗ xi

măng xuống đầy ang búa gỗ gõ bai bên vết nút, hoặc dùng dim

- Dùng bay miễt phẳng bề mặt bê tông tại vết nút

- Bio dưỡng im vết nứt trong 2-3 ngày đêm

2.6.2 Nút kết cầu bê tông trong quá trình sir đụng

1 Nguyên lý cơ bản.

Kết cấu bê tông luôn đồi hỏi phải được biến dạng co nở tự đo dưới tác động

ết cấu bê tông được.của khí hậu nóng âm Trường hợp dim một gối tự do cho phép

co tự do mã không bị cin thi kết cấu bê tông dang này sẽ bén vững lâu dai, Nhung

khi kết cầu dạng này bị ngàm hai đầu thì nó sẽ không thể biến dạng ty do dưới tác.

động của khí hậu nóng ẩm Nó dang bị kim nén Ta gọi là giữ không cho nó thở.

Trang 40

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 34 Chuyên ngành xây đựng công tình thiy

Khi bị co khô, nó sẽ bi đút ngang, khi bị nơ, nó sẽ biển dạng và phát sinh nhiễu vết

nứt ở mặt trên và dưới kết cấu Từ đây ta thấy, khi thiết kế kết cầu bê tông thì cần

phải dim bảo cho kết cấu bê tông có độ co nở,

điển hình.

2 Các dang nit

Qua khảo sit tinh trang nút, nhiều kết cấu bê tông và bê tông cốt thép dưới

tác động của khí hậu nóng dm, ching ta nhận thấy ring các vét nt rit đa dạng,

nhưng chung quy lại thì nguyên nhân đều là do đã thiết kế kết cấu bê tông không, cho n thở Dưới đây là một số thí dụ điễn hình

a Nat sẽ nô bê tông cốt thép

Sẽ nô bê tông cốt thếp ở quá dài mà không có khe co dẫn nhiệt ẩm, thiên

nhiên đã tự cắt kết cấu thành các khe nứt để thở.

b, Nút 6 văng bê tông cốt thếp

Một 6 văng quá dài đã bị nứt ngang dưới tác động khí hậu nóng ẩm Độ an toàn của kết cầu nứt này đảm bảo, những thẩm mỹ và tiện nghỉ sử dung của nó thi đã bị ảnh hưởng xấu Nguyên nhân cũng là do kết cấu quả di mà không có khe

co giãn nhiệt ẩm.

1 Phan Đình Hank Lip CHIT

Tiêu đề	Nguyên Nhân Gây Nứt Nẻ Bê Tông Và Các Phương Pháp Sửa Chữa
Tác giả	Phan Dinh Hanh
Người hướng dẫn	GS.IS. LộE Kim
Trường học	Đại học Cần Thơ
Chuyên ngành	Xây dựng công trình
Thể loại	luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2010
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	126
Dung lượng	6,14 MB