Báo cáo chuyên đề sử dụng công nghệ xây dựng Mục đích, yêu cầu của báo cáo: Trong bài báo cáo này từ những đề tài mà giáo viên hướng dẫn, gợi ý và định hướng, em đã đi sâu tìm hiểu và nghiên cứu các vấn đề về những chuyên đề công nghệ mới có liên quan, ứng dụng trong nghành xây dựng, đồng thời hiểu rõ hơn những kiến thức cơ bản quan trọng. Từ đó ngoài cũng cố thêm những kiến thức đã được học ở trường lớp, em đã có cơ hội mở tiếp cận những kiến thức mới, những công nghệ mới tiên tiến trên thế giới trong lĩnh vực xây dựng. Có được cái nhìn thực tế về nghành xây dựng hiện tại, tạo được những nhận định của bản thân và tránh được những bỡ ngỡ sau này. Rèn luyện thêm khả năng tư duy nghiên cứu, tìm tòi học hỏi kiến thức mới và tạo hứng thú trong học tập. Đó là mục đích muốn đạt được của em qua bài báo cáo này.
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA: KỸ THUẬT XÂY DỰNG NGHÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên lập báo cáo: Lớp: Mã số sinh viên: Khóa: Ngày nộp báo cáo: TP Hồ Chí Minh, Tháng 12/2015 SV: Trang BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD MỤC LỤC Nội dung A ĐẶT VẤN ĐỀ: Trang B PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, CÁCH TIẾP CẬN: C NỘI DUNG NGHIÊN CỨU D KẾT QUẢ CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I Thực trạng sử dụng BIM lĩnh vực xây dựng TP Hồ Chí Minh Ưu nhược điểm cách tiếp cận ? Lịch sử hình thành BIM: I.1 Định nghĩa BIM: I.2 Ưu nhược điểm BIM: Thực trạng sử dụng BIM lĩnh lực xây dựng thành phố Hồ Chí Minh 2.1 Một số công ty sử dụng BIM lĩnh vực xây dựng thành phố Hồ Chí Minh Một số cơng trình tiêu biểu ứng dụng BIM thiết kế xây dựng thành phố Hồ Chí Minh: 2.3 Ưu nhược điểm phương pháp tiếp cận sử dụng BIM thành phố Hồ Chí Minh II Thí nghiệm xác định cường độ chịu kéo ( ft ) modun đàn hồi kéo nén ( E ) bê tông Định nghĩa cường độ chịu kéo (ft) bê tông: 1.1 Các thi nghiệm xác định cường độ chịu kéo (ft) bê tông 1.2 Định nghĩa mô đun đàn hồi kéo nén (E) bê tơng: 1.2.1 Thí nghiệm xác định mơ đun đàn hồi kéo nén (E) bê tông III Quy trình thi cơng gia cường GFRP Ưu nhược điểm phương pháp Tại cách tiếp cận chưa phổ biến thị trường Việt Nam ? Giới thiệu lịch sử hình thành FRP Quy trình thi cơng gia cường GFRP 2.1 Quy trình thi cơng theo phương pháp khơ (dry lay-up) 2.2 Thi công phương pháp ướt ( wet lay-up ) Ưu nhược điểm sử dụng gia cường GFRP Tại cách tiếp cận chưa phổ biến thị trường Việt Nam ? Một số công ty Việt Nam sản xuất vật liệu FRP: 2.2 SV: 4 10 11 12 16 16 17 17 22 22 23 23 25 25 28 29 30 30 Trang BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD Nội dung IV Cơ chế hình thành đặc trưng ettringite Tại bê tông gọi vật liệu quasi-brittle ? Cơ chế phá hủy bê tông cốt thép ? Các phương pháp phá hủy cơng trình có Ưu nhược điểm phương pháp ? Cơ chế hình thành đặc trưng ettringite 1.1 Định nghĩa ettringite: 1.2 Cơ chế hình thành đặc trưng ettringite 1.2.1 Cơ chế hình thành đặc trưng ettringite bê tơng tươi 1.2.2 Cơ chế hình thành đặc trưng ettringite bê tông cứng Tại bê tông gọi vật liệu quasi-brittle ? Cơ chế phá hủy bê tông cốt thép ? Các phương pháp phá hủy cơng trình có Ưu nhược điểm phương pháp ? 4.1 Phá dở tay (Demolition by hand) 4.2 Phá dở bóng sắt máy thủy lực 4.3 Phá hủy thuốc nổ (Demolition by dynamite) 4.4 Phát hủy robot (Demolition by Hydro Robots) 4.5 The Kajima Cut and Take Down Method 4.6 High-tech demolition systems E KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: F DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 30 30 30 31 31 32 35 35 43 43 43 44 44 45 46 49 50 A ĐẶT VẤN ĐỀ: SV: Trang BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD - Mục đích, u cầu báo cáo: Trong báo cáo từ đề tài mà giáo viên hướng dẫn, gợi ý định hướng, em sâu tìm hiểu nghiên cứu vấn đề chuyên đề công nghệ có liên quan, ứng dụng nghành xây dựng, đồng thời hiểu rõ kiến thức quan trọng Từ ngồi cố thêm kiến thức học trường lớp, em có hội mở tiếp cận kiến thức mới, công nghệ tiên tiến giới lĩnh vực xây dựng Có nhìn thực tế nghành xây dựng tại, tạo nhận định thân tránh bỡ ngỡ sau Rèn luyện thêm khả tư nghiên cứu, tìm tòi học hỏi kiến thức tạo hứng thú học tập Đó mục đích muốn đạt em qua báo cáo B PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, CÁCH TIẾP CẬN: - Phương pháp nghiên cứu chủ yếu tìm nguồn tài liệu từ internet như: Các báo, chuyên đề nghiên cứu khoa học, tiêu chuẩn xây dựng nhà nước ban hành, sách kiến thức chuyên môn xây dựng, tài liệu nước … - Từ tài liệu tìm qua nghiên cứu thân, trao đổi với bạn bè thuyết trình lớp học rút vấn đề quan trọng báo cáo C NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I Thực trạng sử dụng BIM lĩnh vực xây dựng TP Hồ Chí Minh Ưu nhược điểm cách tiếp cận ? II Thí nghiệm xác định cường độ chịu kéo (ft) modun đàn hồi kéo nén (E) bê tơng III Quy trình thi cơng gia cường GFRP Ưu nhược điểm phương pháp Tại cách tiếp cận chưa phổ biến thị trường Việt Nam ? IV Cơ chế hình thành đặc trưng ettringite Tại bê tông gọi vật liệu quasi-brittle ? Cơ chế phá hủy bê tông cốt thép Các phương pháp phá hủy công trình có Ưu nhược điểm phương pháp D KẾT QUẢ CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I Thực trạng sử dụng BIM lĩnh vực xây dựng TP Hồ Chí Minh Ưu nhược điểm cách tiếp cận ? Lịch sử hình thành BIM: - Những năm đầu thập kỷ 70, công nghệ với thuật ngữ Building Information Modeling (BIM) xuất ngành công nghiệp xây dựng, cơng nghệ sử dụng mơ hình ba chiều (3D) để tạo ra, phân tích truyền đạt thơng tin cơng trình - SV: Theo Viện Kiến trúc Hoa Kỳ, tên gọi Building Information Modeling (BIM) Trang BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG - SV: GVHD Autodesk đặt (Autodesk công ty lớn Mỹ, chuyên cung cấp phần mềm đồ họa phục vụ cho công tác thiết kế thi công xây dựng) phổ biến rộng rãi Jery Laiserin (một chun gia phân tích cơng nghiệp (Technology Industry Analyst) người Mỹ) để mơ tả mơ hình khơng gian ba chiều thiết lập cơng cụ máy tính để thể vật thể Nó trợ giúp trình trao đổi chia sẻ thơng tin cơng trình cách số hóa Các nhà tư vấn thiết kế nhà thầu xây dựng sử dụng phần mềm BIM (chẳng hạn Autodesk Revit Architectural, Revit Structure, Revit MEP, v.v.) để tạo nên mơ hình cơng trình máy vi tính mà mơ hình giống hệt cơng trình thực tế ngồi cơng trường Mơ hình khơng gian ba chiều liên kết với sở liệu thông tin dự án, thể tất mối liên hệ mặt không gian, thông tin hình học, kích thước, số lượng, cấu tạo vật liệu cấu kiện, phận cơng trình Nó sử dụng để thể tồn vòng đời cơng trình xây dựng từ khâu thiết kế, thi công, khâu vận hành sử dụng 1.1 Định nghĩa BIM: Khi nói BIM nhiều người nghĩ đơn giản sản phẩm phần mềm, thực tế công nghệ BIM khơng bó hẹp việc diễn tả thiết kế kiến trúc hay việc tạo mơ hình ba chiều trình bày phối cảnh cơng trình sau cơng trình thiết kế xong BIM khơng đơn mơ hình 3D! BIM tiến trình tạo dựng sử dụng mơ hình kĩ thuật số cho công việc thiết kế, thi công trình thực dự án Phần mềm đơn giản cấu để tiến trình BIM thực BIM chứa đựng thay đổi mang tính cách mạng việc thơng tin cơng trình xây dựng tạo ra, thể hiện, sau sử dụng trình xây dựng Do hợp thơng tin từ tất khía cạnh q trình xây dựng cơng trình nên BIM làm tăng hiệu sử dụng tính sẵn có thông tin lên gấp nhiều lần Trang BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG - - SV: GVHD - Tiến trình BIM liên quan đến bên tham gia tồn vòng đời (life cycle) dự án (kiến trúc sư, kĩ sư, nhà thầu, chủ cơng trình, quản lý thiết bị, v.v), tất người góp sức trao đổi thơng qua việc chia sẻ mẫu thiết kế - Những mẫu thiết kế bao gồm kết hợp mơ hình thông minh 2D 3D trước sử dụng để lập vẽ thiết kế cơng trình, với yếu tố ngoại vi vị trí địa lý điều kiện thực tế địa phương, liệu ảo cơng trình cung cấp nguồn cho thơng tin phục vụ việc thiết kế cơng trình ‘’Sự thông minh’’ đưa vào vật thể bao gồm giá trị biến đồ họa xác định trước thông tin phi đồ họa, cung cấp cho kiến trúc sư, kĩ sư - điện - nước, nhà thầu khả biểu diễn hình học mối quan hệ yếu tố cơng trình liên quan Thơng tin đưa vào hệ thống liệu tích hợp cập nhật vào toàn vẽ thiết kế danh mục dự án Khi dự án có thay đổi phê duyệt tích hợp vào mơ hình kết BIM, tất góc nhìn đồ họa (sơ đồ, kiến trúc, chi tiết, vẽ cấu trúc khác), thông tin phi đồ họa Trang BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD tài liệu thơng tin kiến trúc danh mục tự động phản hồi cập nhật thay đổi 1.2 Ưu nhược điểm BIM: * Ưu điểm sử dụng BIM: Tăng khả phối hợp thông tin (tăng hợp tác bên có liên quan) + Vì mơ hình kĩ thuật số từ BIM mơ tả cơng trình cách thống nhất, cải thiện đáng kể phối hợp thông tin giai đoạn thiết kế, thi cơng tồn vòng đời (life cycle) cơng trình BIM cung cấp nhìn tổng thể rõ ràng cơng trình giúp bên liên quan đến dự án đưa định phù hợp, giảm thiểu rủi ro nâng cao hiệu công việc + BIM cho phép hợp tác chưa có hoạt động thiết kế BIM tạo cho tất nhà thầu hội ngồi lại với làm việc vấn đề trước bắt đầu xây dựng BIM sử dụng để xây dựng mơ hình không gian ba chiều thiết kế riêng biệt Tư vấn kiến trúc phát triển mơ hình kiến trúc riêng Tư vấn kết cấu xây dựng mơ hình kết cấu Tư vấn điện, nước, khí xây dựng mơ hình cho mạng lưới kỹ thuật điện, nước, điều hòa khơng khí Sau đó, mơ hình riêng biệt tích hợp vào mơ hình tổng hợp, thống Là mơ hình kĩ thuật số thống nên kiến trúc sư, kĩ sư - điện - nước, nhà thầu, chủ đầu tư khâu khác vòng đời cơng trình thêm thơng tin vào nó, xuất thơng tin từ chỉnh sửa thơng tin để hỗ trợ cho công việc họ + Tất thành viên dự án xây dựng làm việc với khơng gian chung để tìm xung đột phận, cấu kiện công trình, đồng thời tìm giải pháp cho xung đột cách thích hợp hữu dụng để tạo hệ thống vẽ thi cơng có tính xác cao, dẫn đến việc giảm tối đa chi phí phát sinh cơng trường Như vậy, với BIM, thành viên dự án xây dựng khơng làm việc cách tách biệt mơi trường riêng nữa, mà làm việc khối thơng tin thống cơng trình Những thay đổi mơ hình BIM tổng hợp tự động cập nhật mơ hình thành phần, vẽ, bảng thống kê, tiêu chuẩn, v.v., giúp trì tính thống dòng thơng tin Với việc sử dụng BIM, thành viên dự án rõ ràng nắm bắt thành viên khác làm với cơng trình cách rõ ràng họ có nhiều ảnh hưởng công việc thành viên khác Điều đặc biệt hữu ích trường hợp "đụng độ" dẫn đến việc "chồng chéo mặt trận công tác (stacking of trades )" - khu vực mà hai nhà thầu khác dự kiến lắp đặt thiết bị vật liệu không gian, thời gian Trên thực tế, để giải - SV: Trang BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG + + + + SV: GVHD tình hình phải yêu cầu nhà thầu dỡ bỏ vật liệu lắp đặt lại phải đợi chờ để có mặt thi cơng Tuy nhiên đưa vấn đề “đụng độ” vào mơ hình BIM vấn đề hồn tồn lường trước đưa giải pháp xử lý trước công việc tiến hành Hơn nữa, thành viên dự án sử dụng BIM để khám phá phương án thi cơng khác nhau, trình tự thi cơng, tính thi cơng phận cơng trình tồn cơng trình Đồng thời, BIM tạo mơ hình khơng gian chiều với đầy đủ thông tin phận cơng trình từ hình dạng, kích thước, cấu tạo vật liệu, hoàn thiện, nên thành viên dự án dễ dàng tính toán khối lượng, giúp xây dựng dự toán tiến độ cơng trình BIM sử dụng để khám phá việc bố trí mặt thiết bị cẩu lắp, vật liệu, công trình tạm cơng trường… để xây dựng nên kế hoạch thi cơng cơng trình giúp làm tăng giá trị giảm lãng phí Thiết kế dễ hình dung hơn: Trong giai đoạn thiết kế ý tưởng, BIM sử dụng để truyền tải ý tưởng thiết chủ đầu tư Những hiệu ứng hình ảnh khơng gian ba chiều có sẵn BIM giúp cho việc truyền tải ý tưởng kiến trúc thực cách có hiệu nhiều Khơng đơn thể hình ảnh đẹp, BIM trình bày cách hồn chỉnh đầy đủ cơng trình cần xây dựng bao gồm hình dạng, kích thước, cấu tạo vật liệu, hồn thiện, nhiều thơng tin khác Thông qua BIM, chủ đầu tư dự án dễ dàng khái qt hình dạng cơng trình, khoảng khơng gian quan trọng, hòa hợp cơng trình với cảnh quan xung quanh Chủ đầu tư dễ dàng nhìn cơng trình thực tế trơng tương lai BIM giúp cho chủ đầu tư không hiểu ý tưởng thiết kế cách tốt mà dễ dàng phản hồi thơng tin đến nhà tư vấn kiến trúc để tư vấn kiến trúc sửa đổi thiết kế cho đáp ứng yêu cầu chủ đầu tư Hơn nữa, BIM sử dụng để đánh giá nhiều phương án thiết kế khác nhau, giúp cho việc xem xét định xác Đối với nhà thầu mơ hình BIM tương đối dễ hiểu hiển thị chiều sâu cao độ cách rõ ràng dễ hình dung Trên vẽ không sử dụng công nghệ BIM, nhà thầu khơng nhìn lối vào vẽ trông hồn thành Tuy nhiên, mơ hình BIM, lối vào xuất hình máy tính giống hình ảnh thực thực tế Những mẫu cơng trình ảo tạo tiến trình BIM cung cấp lợi ích lớn cho kĩ sư cơ-điện lạnh để tối ưu hóa cách bố trí hệ thống HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning: Nhiệt, Thơng gió Điều hòa khơng khí) với Trang BÁO CÁO CHUN ĐỀ CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD khơng gian hạn chế cơng trình Hoặc thay tuần hồn khí phòng kĩ thuật, xếp lại ống dẫn, khả xây dựng nên hệ thống HVAC ảo mô ảo 3D đảm bảo cho thiết bị phù hợp lắp đặt - - - - Tính linh hoạt: Với BIM, dễ dàng để điều chỉnh thiết kế Khi có thay đổi mơ hình BIM tự động cập nhật tất vẽ thành phần mà bị ảnh hưởng thay đổi Ví dụ, tiền sảnh bố trí thêm vào tầng mơ hình BIM, tất vẽ thể tầng hiển thị chi tiết cần thiết để xây dựng tiền sảnh Một thay đổi thực với mơ hình BIM khơng cần thiết phải có điều chỉnh thủ cơng vẽ thành phần Các nhà thiết kế đơn giản cần in vẽ xây dựng Cải thiện tính tốn chi phí: BIM đơn giản hóa giúp việc tính tốn chi phí thơng tin có tính chiều sâu xác mà cung cấp Mối liên hệ dễ dàng với vật liệu số chi tiết lắp đặt xuất từ mơ hình cải thiện tốc độ độ xác việc ước tính, đưa thay đổi kiểu dáng thiết kế vấn đề chi phí giải cách chủ động Giảm chi phí lắp đặt: Trước trình lắp đặt tiến hành, BIM giúp xác định chi tiết khơng thích hợp, ví dụ phần thiết kế chiếm vị trí trùng Từ nhà thiết kế điều chỉnh sớm để giảm hay triệt tiêu thay đổi q trình lắp đặt Mơ hình BIM sử dụng để làm sẵn chi tiết cơng trình,ví dụ ống dẫn cách đáng tin cậy Điều giúp tiết kiệm chi phí liên quan đến lắp ráp lắp đặt Lịch sử cơng trình: Khi cơng trình thông qua khâu thiết kế, lắp đặt sử dụng, mơ hình kĩ thuật số dùng thông tin quan trọng cho chủ sở hữu nhà thầu dịch vụ Ví dụ, chi tiết cơng trình bị hỏng, mơ hình thơng tin cơng trình sử dụng để xác định vị trí, nhà sản xuất, số model, thơng số vận hành liệu thích hợp để sửa chữa cách hiệu hay thay chi tiết Nếu phần cơng trình làm lại mơ hình mới, mơ hình thơng tin cơng trình sử dụng để xác định chi tiết kín, ống dẫn thiết bị điện để xúc tiến định mơ hình thiết kế * Nhược điểm sử dụng BIM: - - SV: Chi phí đào tạo chi phí cho software: Việc sử dụng BIM yêu cầu cần phải có đào tạo cẩn thận Việc sử dụng phần mềm hỗ trợ tạo lập mô hình kèm chi phí cấp phép, chi phí mua phần mềm đào tạo Một nhà thầu muốn áp dụng BIM cần phải nâng cấp hệ thống máy tính để sử dụng hiệu phần mềm BIM Thêm nhiều việc phải tiến hành trước cơng trình xây dựng: BIM đòi hỏi phải nỗ lực nhiều giai đoạn đầu dự án Khi BIM sử dụng, khơng hiệu nhà thầu đơn gửi kế hoạch cơng việc riêng sau tiến hành xây dựng Điều tiên Nhà thầu xây dựng phải làm việc với nhà thiết kế nhà thầu khác để tạo mơ hình hợp tác Trang BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD bên Phá hỏng tiến trình mua sắm xây dựng: Mặc dù lợi việc sử dụng mô hình BIM điều chỉnh thực nhanh chóng, nhiên BIM lại phá hỏng tiến trình cung ứng vật tư thi công xây dựng chung (general procurement and construction process) đặt hàng mặt hàng (items) đòi hỏi phải có thời gian đợi chờ lâu Ví dụ, nhà thầu cần phải đặt hàng vật tư dựa kích thước ghi vẽ thiết kế mà từ đặt hàng đến nhận hàng vài tuần vài tháng Tuy nhiên nhà thầu khác nhập thêm thông tin công việc vào mơ hình q trình đó, làm kích thước có thay đổi, nhà thầu khơng có đủ thời gian để đặt hàng vật tư Thực trạng sử dụng BIM lĩnh lực xây dựng thành phố Hồ Chí Minh Tại Việt Nam theo kịp trình độ BIM giới cách liên tục đón đầu áp dụng cơng nghệ tiên tiến trình độ, khả nhạy bén, tiếp cận thích ứng kỹ sư không thua nước giới Ở Việt Nam có số cơng trình sử dụng công nghệ BIM, hầu hết từ cơng ty tư vấn nước ngồi Luật Xây dựng có hiệu lực từ ngày 1/1/2015 đề cập đến việc ứng dụng “Mơ hình thơng tin cơng trình” (BIM) vào quản lý xây dựng Sở Giao thông vận tải TP HCM liên tục công bố văn hướng dẫn khuyến khích áp dụng thí điểm BIM dự án thực tế: + Thông báo ngày 24/06/2014 kết luận đạo Giám đốc Sở GTVT - Ông Tất Thành Cang Hội thảo Kế hoạch triển khai ứng dụng mơ hình BIM vào quản lý đầu tư xây dựng, khai thác vận hành cơng trình giao thơng cơng địa bàn thành phố Hồ Chí Minh + Văn Sở GTVT ngày 23/06/2014 việc khuyến khích ứng dụng mơ hình BIM vào quản lý đầu tư xây dựng, khai thác, vận hành cơng trình giao thơng cơng địa bàn TPHCM + Quyết định 3845/QĐ-UBND năm 2014 Chương trình xây dựng Hệ thống thông tin quản lý xây dựng Thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2014 – 2020 - Hiện nhiều công ty xây dựng thành phố Hồ Chí Minh chủ trương sử dụng BIM vào thiết kế xây dựng, đồng thời tổ chức buổi hội thảo để trao đổi đưa xu hướng phát triển BIM Đồng thời trường đại học chuyên ngành xây dựng cho sinh viên tiếp cận thông tin BIM 2.1 Một số công ty sử dụng BIM lĩnh vực xây dựng thành phố Hồ Chí Minh - - Cơng ty TNHH Đầu tư VTCO: Trụ sở chính: Tòa nhà Him Lam, 234 Ngô Tất Tố SV: Trang 10 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD Hình 20: Dán FRP lần (Nguồn: nhuacomposite.org) 2.2 Thi công phương pháp ướt ( wet lay-up ) Hình 21: Thi cơng phương pháp ướt (Nguồn: http://xd.hpu.edu.vn/) * Bước 1: Sau chuẩn bị bề mặt, cần tiến hành lăn keo lên bề mặt bê tông SV: Trang 28 BÁO CÁO CHUN ĐỀ CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD Hình 22: Lăn keo lên bề mặt kết cấu cần gia cố (Nguồn: Internet) * Bước 2: Tẩm nhựa vào FRP đến bảo hoà trước dán vào cột * Bước 3: Dán FRP tẩm nhựa lên bề mặt bê tơng sơn keo Hình 23: Dán FRP lên bề mặt bê tông sơn keo (Nguồn: Internet) * Bước 4: Sau keo khô, tiến hành sơn bảo vệ bề mặt FRP Ưu nhược điểm sử dụng gia cường GFRP 3.1 Ưu điểm: - Độ bền khả chịu lực cao - Khả chống muối, hố chất mơi trường Không gỉ - Linh hoạt điều chỉnh thành phần để có đặc tính vật liệu khác - Khả cách nhiệt cách ẩm, chông thấm tốt - Trọng lượng vật liệu nhẹ - Hầu đúc cho tất hình thúc Đặc biệt dạng cong phương, phương - Gia cường dầm BTCT GFRP cho thấy phương pháp gia cường đơn giản, thực nhanh chóng với chi phí tương đối thấp khơng SV: Trang 29 BÁO CÁO CHUN ĐỀ CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD - làm tăng kích thước cấu kiện Kết thí nghiệm cho thấy phương pháp gia cường làm tăng đáng kể khả chịu cắt dầm BTCT, đồng thời làm tăng độ cứng độ dẻo dầm (Nguồn: Tạp chí KHCN Xây dựng, số 3/2014) Nhờ khả linh hoạt điều chỉnh thành phần để có đặc tính vật liệu khác nhau, nhựa GFRP nói riêng loại vật liệu composite sử dụng cốt sợi thuỷ tinh nói chung có khả phát triển rộng rãi tất lĩnh vực, mũi nhọn cơng nghệ cao 3.2 Nhược điểm: Dễ cháy so với bê tông cốt thép thép Phải bảo trì, sửa chữa thường xuyên năm lần Khi cháy sinh khí độc Khi sản xuất, sinh chất thải độc - Khả chịu cắt dầm gia cường phụ thuộc vào hàm - - lượng hình thức bố trí GFRP, mà phụ thuộc nhiều vào dính kết GFRP bề mặt BT, hay nói cách khác phụ thuộc vào tượng bong GFRP q trình chịu tải Ngồi ra, hiệu gia cường hình thức phá hoại dầm bị ảnh hưởng lớn chi tiết cấu tạo trình gia cường đoạn neo GFRP, bán kính mài cong góc gia cường hay cường độ độ dính bám lớp bê tơng bảo vệ cốt thép dọc Do đó, q trình gia cường cần tuân thủ nghiêm ngặt điều kiện cấu tạo để tránh xảy trường hợp phá hoại sớm Do GFRP có mơ-đun đàn hồi kéo thấp nên bề rộng vết nứt nghiêng tương đối lớn, ảnh hưởng đến yêu cầu sử dụng khả chịu cắt bê tơng Vì vậy, q trình thiết kế gia cường chịu cắt cho dầm BTCT cần hạn chế ứng suất GFRP nằm giới hạn cho phép để tránh bề rộng vết nứt nghiêng lớn tránh tượng phá hoại đột ngột từ biến (creep rupture) GFRP (Nguồn: Tạp chí KHCN Xây dựng, số 3/2014) Tại cách tiếp cận chưa phổ biến thị trường Việt Nam ? - Ở nước ta, phương pháp chưa biết đến nhiều cần phải nghiên cứu sâu để đưa quy trình hướng dẫn thiết kế thi công cụ thể nên ưu tiên sử dụng phương pháp truyền thống - Tấm GFRP chưa sản xuất nhiều nước, nguồn vật liệu chủ yếu nhập từ nước nên giá thành cao - Việc nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng mức độ gia cường, chiều dài gia cường, dính bám bê tông lớp vật liệu gia cường với làm việc chung - SV: Trang 30 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD bê tông vùng chịu kéo chưa cụ thể nên gây hạn chế trọng việc lựa chọn sử dụng Một số công ty Việt Nam sản xuất vật liệu FRP: Được thành lập năm 1997, NAACO nhà sản xuất lợp F.R.P (nhựa gia cường sợi thủy tinh) đứng đầu Việt Nam, nhà máy đặt Long An Công Ty TNHH Thiên Thiên Nhân Địa chỉ: Số 22, đường 5, Tổ 1, KP 6, Gia Hòa, P Phước Long B, Q9, Tp.HCM Công ty Cổ Phần Xây Dựng Đầu Tư GIA HUY Địa : Số 242 Đường Bưởi Cống Vị - Ba Đình - Hà Nội Cơng ty TNHH TMDV TỒN TIẾN (TOTICO) Địa chỉ: A407 Lầu 4, Lô A, CC Trần Kế Xương, P 7, Q Phú Nhuận, TP.HCM IV Cơ chế hình thành đặc trưng ettringite Tại bê tông gọi vật liệu quasi-brittle ? Cơ chế phá hủy bê tông cốt thép ? Các phương pháp phá hủy cơng trình có Ưu nhược điểm phương pháp ? Cơ chế hình thành đặc trưng ettringite 1.1 Định nghĩa ettringite: - Ettringite (khoáng canxi sulfoaluminate) có cơng thức: (3CaO • Al2O3 • 3CaSO4• 32H2O) - Màu sắc: trắng, kim - Dạng tinh thể - Thường thấy mẫu bê tông, đặc biệt môi trường ẩm ướt - Ettringite tự nhiên, hình thành Si, Fe, K, Na, Co - Trong xi măng, diện ettringite phụ thuộc vào tỷ lệ canxi sulfate để tri-canxi aluminat (C3A); tỷ lệ thấp, hình thức ettringite hydrat hóa sớm sau chuyển đổi để monosulfate canxi aluminat (AFM giai đoạn (Al 2O -Fe2O3 -mono) Khi tỉ lệ trung gian, có phần ettringite chuyển đổi để AFM hai tồn tại, ettringite khả chuyển AFM tỷ lệ cao SV: Trang 31 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD Hình 24: Hình dạng ettringite tự nhiên (Nguồn: Internet) 1.2 Hình 25: Hình dạng ettringite bê tơng (Nguồn: Jochen Stark, Katrin BollmannBauhaus -University Weimar / Germany) Cơ chế hình thành đặc trưng ettringite 1.2.1 Cơ chế hình thành đặc trưng ettringite bê tơng tươi Hình 26: Mơ hình cấu trúc ettringite bê tông tươi (Nguồn: (TS J Neubauer / Đại học Erlangen / Germany) SV: Trang 32 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD * Ettringite Phản ứng Hydrat hóa Giãn nở nội Nhiệt Hydrat Vết nứt ứng suất hình thành nhiệt độ cao: - Cơ chế hình thành Ettringite: Hydrat hóa q trình xi măng thực phản ứng hóa học trộn với nước thành phần khác cát đá, phụ gia để tạo thành hỗn hợp bê tông Phản ứng hydrat hoá xi măng toả nhiệt lượng lớn, suốt thời gian thực phản ứng cấu trúc vi mơ cấu kiện hình thành đá xi măng, đóng vai trò chất kết dính tạo thành màng mỏng bao bọc quanh hạt cốt liệu từ dẫn tới trình tạo hình phát triển cường độ cho bê tông + Nhiệt hydrat làm cho vật liệu bị giãn nở gây nội ứng suất bên kết cấu, điều đáng lo ngại vết nứt xuất bên kết cấu việc chuẩn đốn khắc phục hậu trở nên khó khăn Hậu tác hại có tính lâu dài ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ an tồn cơng trình * Ettringite hình thành q trình cacbonat hóa: + SV: Trang 33 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG - GVHD Các phương trình hóa học Ettringite hình thành q trình cacbonat hóa: 6Ca(OH)2 + Al2(SO4)3 18H2O + H2O → Al2(SO4)3 + CaCl2 + 12NaOH + 26 H2O 3CaCO3 + Al2(SO4)3 → Ca3Al2O3(SO4)3 + 3CaO Ca6Al2(SO4)3(OH)12 26H2O → Ca6(Al2O6)(SO4)3.32 H2O +12NaCl Ca3Al2O3(SO4)3 + 3CO2 → Ca6(Al2O6)(SO4)3 32 H2O CA + 2CH + 3CS.2H + 24H → 3CA + 5CH + 6CS.2H + 26H CA2 + 5CH + 6CS.2H + 47H C3A 3CS.H32 → → C3A 3CS.H32 2C3A 3CS.H32 C12A7 + 9CH + 21CS.2H + 173H → → 7C3A 3CS.H32 CA6 + 17CH + 18CS.2H + 139H 6C3A 3CS.H32 C – CaO, A – Al2O3, S – SO3, H - H2O 1.2.2 Cơ chế hình thành đặc trưng ettringite bê tơng cứng - Ettringite mà bắt đầu hình thành hydrat hóa hồn thành sau khoảng 24 h Các ettringite sau phân bố hồ xi măng cứng - Trong bê tông lưu trữ vĩnh viễn hay sử dụng khí hậu khơ, ettringite khó phát hiện, chí sau nhiều năm sử dụng Tuy nhiên, bê tông tiếp xúc với xen kẽ điều kiện ẩm q trình sử dụng, sau ettringite tinh thể phát khoảng trống sau thời gian ngắn (6 tháng) mà khơng có chứng khiếm khuyết nghiêm trọng tính chất bê tơng vững Một lớp màu trắng làm giàu với ettringite thường tìm thấy bề mặt tổng hợp Nếu bê tông xử lý nhiệt nhiệt độ cao xảy q trình làm khơ hiệu tích lũy ettringite lỗ chân lông vùng tiếp xúc tổng hợp cứng dán xi măng tăng cường Trong bê tông bị hư hỏng, ettringite để tìm thấy vết nứt SV: Trang 34 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG - GVHD Hình 27: Ettringite hình thành bê tơng cứng (Nguồn: Jochen Stark, Katrin BollmannBauhaus -University Weimar / Germany) Tinh thể ettringite mảnh mai (độ dày từ 20 đến 200 nm) nằm gần tạo thành hình kim dày Hình 28: Chiều dài, độ dày tinh thể ettringite (Nguồn: Jochen Stark, Katrin BollmannBauhaus -University Weimar / Germany) Ettringite hình thành tác động nhiệt độ mơi trường: + Hình thành ettringite bê tơng cứng sau xử lý nhiệt thường truyền trở lại nhiệt độ bê tông vượt giới hạn ổn định ettringite Với nhiệt độ tăng cao có sụt giảm ổn định nhiệt ettringite Tùy thuộc vào liệu nhiệt động nhiệt độ chuyển đổi lý thuyết từ ettringite vào monosulfate dao động từ 70 đến 90 ° C Giới hạn ổn định ettringite giảm xuống theo nội dung kiềm dung dịch Nhiệt độ bê tông mức giới hạn ổn định tương ứng ettringite dẫn đến phân hủy ettringite, ví dụ: với hình thành monosulfate sulfat Với sụt giảm nhiệt độ monosulfate trở thành siêu bền đó, có sẵn (các hiệu ứng độ ẩm) đủ nước ettringite hình thành lần + Theo Ludwig et al trình diễn điều kiện xử lý nhiệt với điều kiện ẩm ướt sau Nhưng nhiệt độ bê tông cao xảy q trình đổ bê tơng nhiệt độ bên ngồi cao (thời tiết mùa hè), việc sử dụng xi măng nóng / kết nhiệt giải phóng hydrat hóa mà gây nhiệt độ hơn 70°C, đặc biệt yếu tố bê tơng khối lớn Q trình tương tự xảy bê tơng mà khơng xử lý nhiệt, q trình sử dụng tiếp xúc với nhiệt độ cao giới Hạn ổn định ettringite khác - SV: Trang 35 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG + GVHD Theo điều tra Stark Ludwig, ettringite hình thành từ monosulfate cơng đơng tan băng có khơng có muối làm tan băng Monosulfate ln hình thành q trình hydrat hóa, mơ tả Ettringite ổn định công đông tan băng, monosulfate phần chuyển thành ettringite Monosulfate Friedel's salt Cl SO 24 Ettringite Monosulfate Hình 29: Cơ chế hình thành ettringite băng giá (Nguồn: Jochen Stark, Katrin BollmannBauhaus -University Weimar / Germany) Tại bê tông gọi vật liệu quasi-brittle ? - Quasi-brittle hiểu khả vật liệu gần giòn bị nứt gãy tác động ứng suất tác động vào vật liệu Những vật liệu có độ giòn cao, tác động lực tương đối nhỏ đủ gây nứt hay vỡ - Nguyên nhân bê tông gọi vật liệu quasi-brittle: + Bê tơng khơng có cấu trúc đồng nhất: Bê tông sử dụng rộng rãi vật liệu xây dựng tồn giới Nó bao gồm tổng hợp, xi măng nước Thành phần bê tông thay đổi cho phù hợp cho ứng dụng khác mong muốn Ngay kích thước cốt liệu ảnh hưởng đến tính chất học bê tông đến mức độ lớn + Do ứng xử bê tông khác với vật liệu chịu uốn khác thép: bê tông vật liệu chịu nén tốt chịu kéo uốn + Bê tơng có độ cứng phá hoại khơng tới hạn Cơ chế phá hủy bê tông cốt thép ? - Nhiệt hydrat hóa SV: Trang 36 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD Hình 30: Ảnh hưởng nhiệt Hydrat tác nhân khác đến chất lượng tuổi thọ cơng trình (Nguồn: ThS Bùi Đức Vinh, Đại Học Bách Khoa Tp HCM) - - SV: Đối với kết cấu bê tơng q trình định hình, kết khối phát triển cường độ, phản ứng thuỷ hoá xi măng toả lượng nhiệt lớn Lượng nhiệt phát phụ thuộc vào hình dạng kết cấu, loại xi măng (hàm lượng thành phần khoáng, bảng 1), tỉ lệ nước – xi măng, lượng xi măng yếu tố môi trường xung quanh Một số kết cấu khối lớn móng máy, móng bè, đập trọng lực có lượng nhiệt hydrat phát lớn, kết cấu mỏng q trình thi cơng nhiệt độ môi trường cao cũng chịu ảnh hưởng tượng + Nhiệt sinh làm phát sinh ứng suất nhiệt gây biến dạng kết cấu, tạo vết nứt bên bề mặt Các tác hại nhiệt hydrat hóa gây phần ảnh hưởng đến chất lượng cơng trình, hay sản phẩm kết cấu đúc sẵn Hình (H.30) minh hoạ ảnh hưởng nhiệt hydrat hoá tác nhân khác gây hư hại cơng trình Biến dạng, co ngót từ biến bê tơng + Co ngót bê tơng sụ giảm thể tích nhiệt độ không đổi độ ẩm sau bê tơng đơng cứng Sự thay đổi thể tích theo thời gian phụ thuộc vào hàm lượng nước bê tông tươi, vào loại xi măng loại cốt liệu sử dụng, vào điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm tốc độ gió) thời điểm đổ bê tơng, vào q trình bảo dưỡng, vào khối lượng cốt thép tỉ số thể tích diện tích bề mặt cấu kiện + Các biến dạng tự bê tơng (co ngót nở) tính chất quan trọng người xây dựng Việc kiểm tra xác cơng trình đòi hỏi tính đến biến dạng Hơn nữa, biến dạng tự không đồng khối thường dẫn đến vết nứt, rãnh đặc biệt thấm nhập tác nhân gây hại Do đó, việc thiết kế cơng trình có độ bền cao cần làm chủ biến dạng tự ảnh hưởng học chúng Trang 37 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD Trước hết cần nhắc lại cấu co ngót bê tơng Sau rút xu hướng chung co ngót bê tông cường độ cao từ thành phần chúng Tiếp xem xét số bê tơng cường độ cao cao có thành phần khác cuối rút kết luận việc khơng có quan hệ trực tiếp co ngót cường độ bê tông: bê tông thường bê tông cường độ cao, tồn lựa chọn tự cho người thiết kế, cường độ có nhiều tổ hợp chất kết dính (xi măng, muội silic, phụ gia ) + Hai tiêu nội kiểm sốt biến dạng tự bê tơng: nhiệt độ hàm lượng nước tự Ta biết nhiệt độ bê tơng biến đổi theo thời gian, thủy hóa (các phản ứng thường tỏa nhiệt đóng vai trò nguồn gây nhiệt nội tại), trao đổi nhiệt với phần lại cấu kiện hay môi trường Sự biến đổi nhiệt độ dẫn đến biến dạng tự tỉ lệ với chúng theo hệ số quen thuộc (hệ số giãn nỡ nhiệt, giảm dần tăng phản ứng thủy hóa) Cũng vậy, hàm lượng nước tự thay đổi bên thủy hố phần nước, hay bên biến đổi độ ẩm Cũng vậy, số vật lý (hệ số giảm nước) cho phép tính tốn biến dạng tự liên quan Ở tỉ lệ cấu trúc vi mô, lý thuyết mao dẫn cho phép hiểu làm lấp đầy phần nước môi trường rỗng với độ phân bố rộng dẫn tới trạng thái nội ứng suất Từ lực nước với bề mặt rắn (hấp phụ), lỗ rỗng nhỏ lấp đầy trước tiên Do đó, với lượng nước cho trước, tồn kích thước lỗ rỗng giới hạn, mà vượt qua khoang rỗng khơng bão hòa Bên khoang, bề mặt phân chia pha lỏng khí chịu kéo tức thời ứng suất lớn độ cong lớn, tương ứng với lỗ rỗng nhỏ + Từ bê tông rắn (đông đặc lại ), co bê tông hiểu tự nhiên vật liệu mà chưa chịu tải Có hai loại co: Sự co nội sinh hay co khô tự nhiên, gây việc bê tông cứng dần lên Sự co sấy khô, gây trao đổi nước chất liệu bê tông mơi trường bên ngồi Chú ý rằng, độ co bị sấy khơ số âm ( trường hợp bê tông bị phồng lên ) Như vậy, tổng độ co phép cộng hai loại độ co nói + Từ biến tượng biến dạng theo thời gian tác dụng tải trọng khơng đổi Cũng co ngót, từ biến tác nhân phụ thuộc vào thời gian có vai trò quan trọng việc tính tốn, thiết kế cơng trình Từ biến bê tơng gắn với thay đổi biến dạng theo thời gian vùng dầm cột chịu ứng suất nén thường xuyên + SV: Trang 38 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG - SV: GVHD Từ biến làm cho độ võng tăng dần vết nứt ngày mở rộng Với cấu kiện chịu nén lệch tâm có độ mảnh lớn,từ biến làm tăng uốn dọc Trong cấu kiện bê tông cốt thép dự ứng lực,từ biến gây tượng mát ứng suất trước cốt thép kéo căng,do làm giảm ứng suất nén trước bê tông Trong kết cấu siêu tĩnh,từ biến làm phân phối lại nội lực, làm tăng tính dẻo bê tơng – tính kéo nén bị hạn chế, có ý nghĩa quan trọng để nâng cao khả chống nứt kết cấu vỏ kết cấu đặc biệt Tải trọng bên Tác nhân môi trường nhiệt độ, độ ẩm Cốt thép bị ăn mòn + Có thể nói Bê tơng cốt thép vật liệu phổ biến thành công lịch sử ngành xây dựng với xấp xỉ 12 tỉ BTCT sản xuất năm, nhiều vật liệu nhân tạo giới Thông thường, kết cấu BTCT thiết kế phù hợp đúc cẩn thận, kết cấu bền vững suốt tuổi thọ làm việc Bình thường, cốt thép bảo vệ hồn tồn mơi trường kiềm bê tông nhờ vào hàm lượng lớn canxi oxit, natri oxit kali oxit hoà tan Các hợp chất kiềm bê tông giữ độ pH mức 12-13 giúp tạo nên lớp màng bảo vệ mỏng bề mặt cốt thép Trong điều kiện thông thường, lớp màng mỏng có khả bảo vệ cốt thép chống lại công tác nhân ăn mòn từ mơi trường Cơ chế gọi "cơ chế bảo vệ thụ động" BTCT Có hai chế phá vỡ tự bảo vệ kết cấu BTCT xem tác nhân dẫn đến ăn mòn cốt thép bê tơng Đó tượng cacbonat hố xâm nhập ion clorua • Q trình Carbonat hố BTCT (carbonation) Sự tập trung hàm lượng dung dịch Canxi hydroxit hoà tan (Ca(OH)2) lỗ hổng kế cấu bê tơng kết q trình thuỷ hoá xi măng giúp giữ độ pH ngưỡng an tồn 12-13 Như nói, mơi trường kiềm, cốt thép hoàn toàn bảo vệ khỏi tác nhân ăn mòn nhờ vào lớp màng mỏng bề mặt (dày từ 220 nanomét) Tuy nhiên, trình carbonat hoá với diện CO2, nước Ca(OH)2 tạo nên canxi carbonat trung hồ mơi trường kiềm bê tông theo phản ứng đây: Trang 39 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD CO2 + H2O + Ca(OH)2 CaCO3 (calcium carbonate) + 2H2O • SV: Hình 31: Sau q trình trung hồ, độ pH bê tông giảm xuống mức 9, chế "tự bảo vệ thụ động" BTCT không tồn cốt thép bắt đầu bị ăn mòn (Nguồn: VLXD.org) Q trình ăn mòn bắt đầu gỉ thép xuất phát triển bề mặt cốt thép gây nứt vị trí tiếp giáp với bê tông Sự phát triển vết nứt phát triển dần công tác nhân ăn mòn phá vỡ hồn tồn kết dính bê tơng cốt thép (spalling) hình minh hoạ Tốc độ trình carbonat hoá phụ thuộc vào tác động tác nhân từ mơi trường độ ẩm khơng khí, nhiệt độ, hàm lượng CO2 tính chất lý bê tông độ kiềm độ thẩm thấu Điều kiện lý tưởng thúc đẩy q trình carbonat hố hoạt động mạnh độ ẩm khơng khí mức 60-75% Hơn nữa, tốc độ q trình carbonat hố tăng dần hàm lượng CO2 khơng khí nhiệt độ tăng dần Mặt khác, hàm lượng xi măng yếu tố quan trọng để tăng độ kiềm làm chậm q trình carbonat hố Ngồi ra, bề dày lớp bê tơng bảo vệ đóng vai trò quan trọng giảm q trình ăn mòn Carbonat hố q trình chậm, đặc biệt nhiệt độ mơi trường mức bình thường Tốc độ trình đo đạc ngăn chặn Tuy nhiên, lại vấn đề nghiêm trọng cơng trình có tuổi thọ cao (≥ 30 năm) Sự xâm nhập ion clorua Clorua tồn hỗn hợp bê tông thông qua nhiều cách Clorua đúc vào kết cấu thơng qua phụ gia CaCl2 (đã ngừng sử dụng), ion clorua tồn hỗn hợp cát, cốt liệu, nước, cách vơ tình hay cố ý Tuy nhiên, ngun nhân tượng ăn mòn clorua hầu hết cơng trình Trang 40 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD khuếch tán ion clorua từ môi trường như: Kết cấu tiếp xúc trực tiếp với mơi trường biển có nhiều muối; Việc sử dụng muối làm tan băng hợp chất hố học có clorua Tương tự q trình carbonat hố, q trình xâm nhập clorua khơng trực tiếp ăn mòn cốt thép, ngoại trừ chúng phá vỡ lớp màng bảo vệ bề mặt cốt thép thúc đẩy q trình ăn mòn phát triển Nói cách khác, clorua đóng vai trò chất xúc tác cho q trình ăn mòn BTCT Tuy nhiên, chế ăn mòn ion clorua khác q trình carbonat hoá chỗ ion clorua xâm nhập qua lớp bê tông bảo vệ công cốt thép độ pH hỗn hợp mức cao (12-13) • SV: Hình 32: Sự xâm nhập ion clorua (Nguồn: VLXD.org) Ăn mòn cục tập trung ion Cl- bề mặt cốt thép BTCT Có bốn chế xâm nhập ion clorua qua lớp bảo vệ bê tông: * Sức hút mao dẫn; * Sự thẩm thấu tập trung hàm lượng ion clorua cao bề mặt BTCT; *Thẩm thấu áp căng bề mặt; * Sự dịch chuyển chênh lệch điện Mối quan hệ tương hỗ trình cacbonat hố xâm nhập ion clorua Trang 41 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG - SV: GVHD Trong thực tế, kết cấu BTCT thường xuyên làm việc tác động hỗn hợp hai chế Clorua aluminat (AlCl4-), tạo từ phản ứng ion clorua xi măng có tác dụng làm giảm lượng clorua, qua làm chậm q trình ăn mòn Tuy nhiên, q trình carbonat hố làm giảm độ pH bê tơng, AlCl4- bị phá vỡ Kết kết cấu chịu tác động hai chế đồng thời nhạy cảm nhiều với ăn mòn khó để kiểm sốt Thấm, xâm thực + Ngun nhân hư hại bê tông môi trường xâm thực: Trong mơi trường xâm thực có chứa nhiều tác nhân làm hư hại bê tông như: axit, sunphate, clo Trong tác nhân đó, sunphate clo tác nhân nguy hiểm nhất, phá hoại bê tơng cách nhanh chóng Hiện tượng giãn nở sunphate: nguồn cung cấp ion SO4 2- thường muối hòa toa như: Na2SO, K2SO4, MgSO4 Những dung dịch muối tồn tự nhiên nước biển, nước thải đất ngầm Các muối phản ứng với thành phần khoáng sinh trình thủy hóa xi măng (C3AH6) tạo thành khống ettringite, gây loại khống khơng ổn định, tích lớn thể tích hợp chất ban đầu, sinh nội lực phá vỡ cấu trúc bê tơng Hiện tượng ăn mòn cốt thép clo: Đây mối đe dọa nguy hiểm cơng trình bê tơng cốt thép (BTCT), đặc biệt cơng trình cầu đường bến cảng môi trường nước biển chứa hàm lượng clo cao Vùng thủy triều sóng vỗ khu vực nguy hiểm có khả gây ăn mòn cao Bê tơng ngập hồn tồn nước biển dễ bị ion clo thẩm thấu vào cấu trúc bên Cơng trình BTCT gần bờ biển bị hư hại ăn mòn cốt thép tác động muối Ăn mòn cốt thép "ăn mòn điểm" làm tiết diện cốt thép giảm nhanh chóng ảnh hưởng lớn đến khả chịu lực cấu kiện BTCT * Một số hình ảnh bê tông bị phá hủy: Trang 42 ... ĐỀ: SV: Trang BÁO CÁO CHUN ĐỀ CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD - Mục đích, yêu cầu báo cáo: Trong báo cáo từ đề tài mà giáo viên hướng dẫn, gợi ý định hướng, em sâu tìm hiểu nghiên cứu vấn đề chuyên đề. .. Modeling (BIM) Trang BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG - SV: GVHD Autodesk đặt (Autodesk công ty lớn Mỹ, chuyên cung cấp phần mềm đồ họa phục vụ cho công tác thiết kế thi công xây dựng) phổ biến... dụng, sợi thủy tinh (glass fiber reinforced Trang 24 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG GVHD polymer – viết tắt GFRP) sử dụng phổ biến có giá thành tương đối thấp (Nguồn: Tạp chí KHCN Xây dựng,