Thấm công trình đã từng được xem là một thứ bệnh của công trình làm giảm tuổi thọ công trình. Nhưng với tầng hầm, thấm chẳng những làm giảm nhanh tuổi thọ của công trình mà còn trực tiếp làm giảm hiệu năng sử dụng tầng hầm, đôi khi có thể gây ra tức thì các rủi ro về tính mạng tài sản, nhất là khi tầng hầm đặt trong các tầng chứa nước.
CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG THẤM TẦNG HẦM VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHỐNG THẤM NGƯỢC CHO TẦNG HẦM VŨ XUÂN HIẾU* Methods basement wteproofing and some problem on the basement wteproofing type reverse Abstract: The paper presents types of absorbent and base waterproofing materials, from which presents the basement waterproofing classification, and some reverse absorbent problem for the basement are discussed ĐẶT VẤN ĐỀ * Thấm cơng trình xem thứ bệnh công trình làm giảm tuổi thọ cơng trình Nhưng với tầng hầm, thấm làm giảm nhanh tuổi thọ cơng trình mà trực tiếp làm giảm hiệu sử dụng tầng hầm, đơi gây tức rủi ro tính mạng tài sản, tầng hầm đặt tầng chứa nước Bài học thực tế cho thấy, tượng thấm tầng hầm đa dạng hình thái, nguồn gốc nguyên nhân chế quy luật q trình thấm Vì thể, để phòng chống thấm cho tầng hầm từ bắt đầu xây dựng, thường đơn giản so với việc sửa chữa chống thấm Tuy nhiên, xác định đặc điểm đối tượng gây thấm chế thấm tường chi phí cho sửa chống thấm nhỏ so với chi phí dành cho phòng chống thấm Điều cho thấy để chơng thấm cho tầng hầm đạt hiệu ngồi việc xác định đặc điểm đối tượng gây thấm, cần có góc nhìn đa chiều thấm tầng hầm để có sở lựa chọn giải pháp chống thấm hợp lý, nói cách khác cần có phân loại theo nhiều tiêu chí khác Trong nhiều phân loại chống thấm, đáng ý phân * CH X17 Đại học Kiến trúc Hà Nội Đường Nguyễn Trãi, P Văn Quán - Thanh Xuân Hà Nội ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1+2 - 2019 biệt chống thấm trước tầng hầm theo hướng dòng chảy, gọi chống thấm ngược với chống thấm thuận chống thấm bề mặt sau tường, khác biệt chúng vấn đề giải pháp chống thấm tầng hầm Do đó, làm sáng tỏ vấn đề thấm tầng hầm biện pháp chống thấm cần thiết cho việc xác lập giải pháp chông thấm CÁC DẠNG THẤM TẦNG HẦM Đặc điểm thấm tầng hầm: thấm tầng hầm khác với thấm mái nhà nhà vệ sinh Thấm nhà vệ sinh mái nhà, tường nhà thường thấm trường hợp khơng có áp lực Thấm tầng hầm - tầng ngầm phần lớn xảy tác động định áp lực nước Mức độ nghiêm trọng tình trạng thấm khơng có liên quan tới chất lượng tốt xấu 'bản thân gian tầng hầm, mà có liên quan đến áp lực nước ngầm Hầu hết tầng hầm cơng trình thiết kế có 1-2 tầng hầm sử dụng với mục đích đặt hệ thống kỹ thuật nhà xe bị thấm vị trí mạch ngừng thi công (MNTC) vết nứt vách, vết nứt sàn [4] Dựa theo mức độ nước thấm, chia thành bốn loại: thấm chậm, thấm nhanh, chảy mạnh chảy mạnh cao áp: - Thấm chậm: tượng nước rò rỉ khơng rõ rệt, xoa khơ chỗ thấm nước; qua 3~5 phút 51 sau nhìn thấy ngấn nước, qua thời gian xuất mảng nước nhỏ, tích tụ thành dòng - Thấm nhanh: nước thấm rõ rệt thấm chậm, xoa khơ chỗ thám nước, xuất ngấn nước, tập trung thành mảng theo tường chảy xuống - Chảy mạnh: nước thấm rõ rệt, hình thành dòng nước chảy, từ lỗ rò rỉ nước chảy xuống dọc theo tường - Chảy mạnh cao áp: nước thấm nghiêm trọng, áp lực nước tương đối lớn, thơng thường hình thành cột nước từ chỗ rò rỉ nước Dựa theo nguyên nhân chủ yếu gây thấm: chia thành bốn loại nguyên nhân sau - Băng cản nước MNTC không định vị chắn, q trình thi cơng bê tơng bị xô, lệch, đổ,… tác dụng ngăn nước; - Chiều cao đổ bê tông lớn dẫn tới bê tông vị trí MNTC bị rỗ đá rơi xuống trước, [1]đầm khơng tới vị trí MNTC; - Kết cấu bao che thiết kế đồng thời kết cấu chịu lực, thường phát sinh nứt lún, khơng có khe lún chủ động nhằm triệt tiêu nứt biến dạng, lún cơng trình; - Cấp phối bê tông chưa hợp lý: độ sụt cao, hàm lượng xi măng nhiều dẫn tới nứt kết cấu co ngót bê tơng gây thấm Dựa theo hình thức rò rỉ hay hình thái xuất lộ thấm tường, chia thành ba loại: thấm rò rỉ điểm, thấm rò rỉ mạch thấm rò rỉ mặt Do tiến hành xử lý thấm gian tầng ngầm, cần phải dựa vào tình hình cụ thể, tiến hành loại kiểm tra, thơng qua phân tích cụ thể, tìm vị trí thấm ngun nhân thấm, đưa phương án xử lý chống thấm chắn VẬT LIỆU CƠ BẢN SỬ DỤNG CHO CHỐNG THẤM CỦA TẦNG HẦM Nguyên lý chung chông thấm sử 52 dụng vật liệu không thấm để ngăn nước thâm nhập vào tầng hầm Do đó, vật liệu để chống thấm chất rắn cách nước, hầu hết hóa rắn từ dung dịch theo q trình hóa lý khác nhau, chúng có thề sản phẩm tự nhiên nhân tạo, hợp chất vô hữu [3] Tại Việt Nam vào thời điểm có loại vật liệu sau: + Vữa keo xi măng thủy tinh nước: thủy tinh lỏng Natrisilicat Na2SiO3 , mNa2O nSiO2 trộn xi măng cát làm vữa trát chống thấm, bơm rót lấp đầy khe nứt + Vữa keo xi măng chất nhanh khô, gồm bột xi măng đông cứng nhanh cản nước có tên Sika 102, chế tạo sẵn để sử dụng trộn với nước trở thành lớp cản nước tạm thời, đông cứng nhanh hiệu + Băng cản nước, gồm: Băng trương nở Sika-Hydrotite CJ-Type loại cao su hút nước, sử dụng rộng rãi ngành xây dựng để trám khe cấu kiện cừ bê tơng đúc sẵn tường Sika-Hydrotite tự trương nở hút nước lắp đầy kẽ hở khe nối bê tông, phù hợp với loại khe hở khác nhau, đảm bảo chặn kín đường thâm nhập nước để đạt hiệu trám kín nhờ áp lực tự trương nở Băng cản nước Sika Waterbars chế tạo từ PVC chịu nhiệt, đàn hồi Sản phẩm thiết kế để chặn nước thấm qua khe co giãn kết cấu bê tơng Chúng có đủ dạng, đủ kích cỡ phù hợp với tất nhu cầu thi công + Eposy hợp chất hữu gốc nhựa composite, có tính chất lý đặc biệt, Gốc nhựa Epoxy khơng có nhóm ester có tính chất kết dính khả kháng nước tuyệt vời Một ưu điểm bật epoxy tính co ngót thấp đóng rắn, Lực kết dính, giúp vật liệu bám dính cực tốt lên bề mặt không đồng như: kim ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1+2 - 2019 loại, nhựa, bê tơng, kính, gỗ Eposy sử dụng làm sơn chống thấm SL-1400, keo hai thành phần gốc nhựa Epoxy, độ dính thấp, độ thẩm thấu cao, độ cứng tốt, khơ cứng khơng co rút, thích hợp với tất cơng trình kết nối kết cấu, gia cố, cường hóa kết nối đường nứt có tính thẩm thấu sâu với cường độ kết dính cao Thích hợp cho bề mặt bê tơng khơ ẩm, tính trám kín có hiệu bê tơng bắt đầu đóng rắn Bề mặt có nhiều gai có tác dụng ngăn chặn xâm nhập khe nối khác + Polyme vật liệu chống thấm phỏ biến bao gồm nhiều dạng sản phẩm như: Fosmix flex250 màng chống thấm hai thành phần cải tiến, bao gồm xi măng, chất phụ gia làm cứng dạng bột với thành phần dung dịch polyme Khi trộn thành phần tạo màng chơng thấm có độ dẻo, độ đàn hồi, độ bền MasterSeal 555S sản phẩm có nguồn gốc từ nhựa tổng hợp chọn lọc xi-măng đóng gói sẵn với thành phần: hợp chất polyme lỏng hợp chất dạng bột trộn sẵn Hỗn hợp hai thành phần trộn tạo thành lớp phủ dẻo mịn, chống thấm, có tính đàn hồi cao khả chịu vết nứt + Vât liệu thẩm tháu chống thấm dạng tinh thể, gồm loại: Fosmix crystal hỗn hợp xi măng pooclan, cốt liệu thạch anh loại hóa chất đặc trưng Khi có ẩm, hóa chất thấm vào bê tơng phản ứng hóa học tạo thành tinh thể khơng hòa tan Các tinh thể tạo phản ứng với vôi tự bê tông nhằm lấp đầy mao mạch lỗ trống Do vậy, chống thấm từ bên đảm bảo việc chống thấm bền vững lâu dài cho kết cấu Có thể thi cơng cho lớp bê tơng cũ mới, hai phía lớp lớp nên sử dụng để chống thấm sàn vách tầng hầm ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1+2 - 2019 Radmyx® giải pháp chống thấm ngược trọn vẹn cho hạng mục ứng dụng cốt ngầm tầng hầm bể chứa nước theo nguyên lý chống thấm mao dẫn Trong trình thẩm thấu, hoạt chất Radmyx® phản ứng với sản phẩm thủy hóa từ xi măng để kiến tạo liên tục màng tinh thể khơng hòa tan nằm sâu cấu trúc mao dẫn bê tông Những tinh thể chặn đứng dòng thấm, đồng thời cho phép khơng khí nước ra, giúp cấu trúc bê tơng “thở” Radmyx® kháng áp lực nước hiệu hai chiều thuận ngược Việc chống thấm thường hoàn tất 5-7 ngày sau xử lý Sau tiến trình thâm nhập-hoạt hóa-kết tinh-chống thấm bắt đầu hình thành cấu trúc chống thấm, Radmyx® thường trực chế ngự bê tơng Khi nước lại xâm nhập có cố, hoạt chất lại tái lập tiến trình hàn gắn Water Seal DPC dung dịch chống thấm dạng thẩm thấu vào vật liệu, hình thành dung dịch biến tính Vật liệu thấm sâu vào vữa hay bê tông tạo phản ứng Silic phát triển Gel để lấp kín lỗ li ti, mao dẫn hàn gắn đường nứt tới 0,3 mm giúp bê tông hay vữa xây đặc chắc, kéo dài độ bền giảm tính thấm nước nhiều lợi ích khác cho bê tơng hay tường xây Water Seal DPC phun bình phun áp lực thấp, quét chổi, lăn ru lô vào bề mặt vữa, bê tông, vật liệu khác đạt thâm nhập tối đa vào vật liệu Nó hoạt hóa với silicate ẩm vật liệu để hình thành lớp rào cản nước thâm nhập cho phép khí ẩm + Vật liệu chống thấm tự nhiên phổ biến sét Bentonite, chủ yếu khống vật montmorillonit, ngồi illit khống sét thơng thường khác kaolinit Bentonite thường hình thành từ phong hóa tro núi lửa [6] Theo thành phần hóa đặc trưng, Bentonite 53 chủ yếu bao gồm natri bentonite canxi bentonite Tất ứng dụng bentonite để chống thấm dựa sở phản ứng chúng với nước Các lực đẩy bề mặt điện tích âm cho phép nước thấm vào lớp để gây trương nở Với ion dương Na+ chiếm ưu thế, bentonite hấp thụ nước 10 lần trọng lượng hay trương nở lên 15 lần so với thể tích Những tính chất liên kết bentonite xảy sớm độ hút nước tương đương với giới hạn dẻo 50 - 70 % Khi để huyền phù bentonite (với nồng độ thấp nước) yên tĩnh, sau khoảng thời gian huyền phù tồn dạng keo bền vững (dạng gel) phân tử hình thành cấu trúc mắt lưới có khả giữ hạt cát Khi trộn bentinie vào cát làm tăng cường độ chịu nén đặc biệt làm giảm hệ số thấm [6 ] Với nhiều đặc tính thích hợp cho chống thấm ngun liệu khống tự nhiên có sẵn Việt Nam bentonite sử dụng làm nguyên liệu cho nhiều loại vật liệu chống thấm Đối với chông thấm cho tầng hầm, vật liệu chống thấm điều chê từ betonite phổ biến hỗn hợp: Bentônite + xi măng; Bentonite polyme; Polymer + Soda + Bentonite Tóm lại, nhiều vật liệu sử dụng để chông thấm cho tầng hầm với ưu nhược điểm giá trị sử dụng khác nhau, thích hợp với kỹ thuật chống thấm khác Do đó, lựa chọn vật liệu chống thấm có tính định đến lựa chọn giải pháp chống thấm hợp lý cho cơng trình cụ thể CHỐNG THẤM CHO TẦNG HẦM Để có sở luận chứng lựa chọn giải pháp chống thấm hợp lý cho cơng trình, biện pháp chống thấm tường minh qua phân biệt sau: + Căn thời gian tương đối thời điểm thi công kết cấu với thời điểm thi cơng chống thấm, phân biệt phòng chống thấm 54 sửa chữa chống thấm gọi chống thấm hay xử lý chống thấm.Theo phân biệt này, phòng chống thấm tiến hành giai đoạn thi công kết cấu tầng hầm để xẩy tượng thấm, ngược lại chống thấm giai đoạn tầng hầm hồn thành thi cơng kết cấu tầng hầm, tính từ thời gian hồn thiện thời gian sử dụng cơng trình Chống thấm hay xử lý chống thấm, tiến hành xuất dấu hiệu thấm tường sàn đáy tầng hầm + Căn vào mục đích yêu cầu chống thấm, phân biệt chống thấm tạm thời với chống thấm lâu dài Điểm phân biệt với chống thấm lâu dài chông thấm tạm thời là: mục đích để có khoảng thời gian nước khơng thấm vào tầng hầm Chống thấm tạm thời thưỡng xảy tầng hầm nằm tầng chứa nước có áp lớn Điển hình chống thấm tạm thời hạ thấp mưc nước ngầm phục vụ cho thực biện pháp chống thấm khác + Căn vào vị trí thấm phận cấu tạo kết cấu tầng hầm phân biệt: chống thấm cho tường với sàn đáy tầng hầm + Căn vào chất nguồn nước gây thấm tầng hầm phân biệt chống thấm chủ đông chống thấm bị đông Chống thấm chủ động tác động trực tiếp đến nguồn thấm, bao gồm biện pháp làm khô nguồn nước, hạ thấp tầng mực nước tầng chứa nước, tạo đới cách nước trước sàn tường tầng hầm Ngược lại chống thấm bị động thực biện pháp kỹ thuật mặt sau tường sàn, ví dụ sơn, chát tạo màng chống thấm cho tường + Căn vào điều kiện thi cơng điều kiện vị trí thi cơng, phần biệt thi cơng chống thấm cho tầng hầm bên ngồi thi cơng chống thấm bên tầng hầm Thi công chống thấm bên ngồi tầng hầm tồn cơng việc xây dựng màng chống thấm diễn bên tầng hầm ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1+2 - 2019 + Căn vào ảnh hường màng chống thấm tác dụng thấm lên kết cấu tường sàn đáy, phân biệt chống thấm thuận với chống thấm nghịch Cơ sở để phân biệt thuận với ngịch chiều dòng thấm Theo chiều dòng thấm măt tiếp xúc với dòng thấm trước mặt ngồi, tiếp xúc sau mặt Theo phân biệt này, chống thấm thuận chống thấm mà kỹ thuật chống thấm thực bề mặt bên tầng hầm để đảm bảo không gian kiến trúc bên tầng không bị thay đổi hiệu Để thấm không xuất lộ bên mặt tường mặt sàn yêu cầu thấm thuận phải sử dụng vật liệu có độ bám dính với bề mặt bê tông đủ khả chống lại áp lực thấm sau thân tường sàn đáy Như chống thấm thuận, nước vào kết cấu tường sàn tầng hầm, theo làm tăng áp lực thấm kết cấu làm giảm tuổi thọ kết cấu Ngược lại với chống thấm thuận chống thấm ngược CHỐNG THẤM NGƯỢC + Đặc điểm chung thi công chống thấm ngược Chống thấm ngược hay chống thấm nghịch chống thấm phần phía trước mặt ngồi tường hay sàn nhằm tạo rào cản, ngăn cách nước tường với nguồn thấm Về lý thuyết, chuyển động mao dẫn nước, qua móng lên tường từ mặt vào mặt tường việc chống thấm mao dẫn từ móng lên gọi chống thấm ngược Trong trường hợp này, chống thấm ngược chống thấm thuận thường sử dụng loại sản phẩm có độ bám dính tốt với bề mặt có khả thẩm thấu vào thân bê tơng để đảm bảo lớp bê tông tạo lớp màng tinh thể thân bê tơng có độ bám dính liên kết chặt chẽ để ngăn chặn thấm nước Để tường minh chống thấm ngược làm sở lựa chọn giải pháp, có liên hệ với phân biệt sau: ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1+2 - 2019 - Chống thấm ngược chơng thấm chủ động chơng thấm bị động; - Chống thấm ngược thi cơng chống thấm cho tầng hầm bên ngồi thi cơng chống thấm bên tầng hầm, đối tượng xử lý chống thấm mặt ngồi tường Chỉ khơng cho phép thi cơng chống thấm ngược bên ngồi tiến hành thi cơng chống thấm ngược bên trong, ví dụ: chồng thấm ngược cho sàn tầng hầm tầng hầm cơng trình điều kiện kề xây chen - Chống thấm ngược chống thấm tạm thời chống thấm lâu dài cho cơng trình + Các kỹ thuật, công nghệ thi công chống thấm ngược thường áp dụng - Các kỹ thuật bản, gồm khoan bơm dung dịch tạo màng chống thấm, hạ thấp mực nước, tháo khơ hồn tồn nguồn thấm - Các công nghệ thi công chống thấm,gồm công nghệ xi măng đất, đất xi măng + Ưu nhược điểm chống thấm ngược Từ việc sáng tỏ yếu tố chống thấm ngược rút các ưu điểm nhược điểm chông thấm ngược sau - Ưu điểm chống thấm cho kết cấu tường sàn đáy tầng hầm qua bảo tường đáy không bị tác dụng ăn mòn nước, chống thấm cho tầng hầm chịu áp lực lực thấm cao, chông thấm tốt trường hợp băng thấm mạch ngừng thi công gặp cố phát sinh thấm khe nứt lún không - Nhược điểm chống thấm ngược q trình thi cơng phức tạp so với chống thấm thuận, có nhiều u cầu trang thiết bị thi công, hiểu biết nguồn thấm đối tượng thấm, khả đánh giá xác ngun nhân thấm Do đó, chống thấm thuận không đạt kết tiến hành chống thấm ngược 55 + Điêu kiện áp dụng điều kiện tiến hành chống thấm ngược đạt hiệu - Chỉ nên áp dụng chống thấm ngược không đáp ứng yêu cầu chống thấm trường hợp tường đáy tầng hầm nằm kết cấu gạch đá bị nứt nẻ cố lún không dải băng chống thấm mạch ngừng bị cố nằm phạm vi tầng chứa nước Ưu tiên áp dụng chống thấm ngược thi cơng bên ngồi diện tích bên ngồi tầng hầm đử rộng để thi công - Để tiến hành chống thấm ngược đạt hiệu phải có điều tra khảo sát cụ thể, với kết xác tin cậy tầng chứa nước, vị trí thấm mặt tường khả biến đổi chúng hình thành nứt nẻ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chống thấm tường sàn đáy tầng hầm công việc đa dạng gồm nhiều kỹ thuật từ đơn giản đến phức tạp, phụ thuộc nhiều yếu tố mà trình thiết kế khơng thể dự báo hết Trong chống thấm thuận đơn giản chống thấm ngược Nếu chông thấm thuận nội dung cơng tác bảo trì cơng trình chống thấm ngược cơng tác xử lý cố Địa kỹ thuật, Đã có nhiều biện pháp chống thấm áp dụng phù hợp với điều kiện hoàn cảnh, trường hợp bắt buộc phải chồng thấm điều kiện xây chen cần có biện pháp khác để xử lý chống thấm mà khơng phụ thuộc vào cơng trình liền kề TÀI LIỆU THAM KHẢO TCXDVN 367:2006 Vật liệu chống thấm xây dựng - Phân loại TCVN 4453 1995: Kết cấu bêtông bêtông cốt thép tồn khối - Quy phạm thi cơng nghiệm thu NGUYỄN HÙNG MINH Chống thấm tầng ngầm công trình xây dựng sơn xi măng - polyme Victalastic - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Triệu Lưu Long Vũ, TS Nguyễn Tiến Bình.Một số vấn đề cần xem xét thiết kế thi công chống thấm nhà cao tầng Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng số 4/2012 Trần Văn Phúc 2013 ‘Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng bentonite đên tính thấm tường - đât Bentonite’ Luận văn Thạc Sĩ ĐH Bách Khoa TP HCM Zhejiang Hangzhou Drilling Machine Manufactory Co., Ltd, Liang Ning Người phản biện: PGS, TS TRẦN THƯƠNG BÌNH 56 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1+2 - 2019 ... cơng chống thấm ngược bên trong, ví dụ: chồng thấm ngược cho sàn tầng hầm tầng hầm cơng trình điều kiện kề xây chen - Chống thấm ngược chống thấm tạm thời chống thấm lâu dài cho cơng trình + Các. .. trí thấm phận cấu tạo kết cấu tầng hầm phân biệt: chống thấm cho tường với sàn đáy tầng hầm + Căn vào chất nguồn nước gây thấm tầng hầm phân biệt chống thấm chủ đông chống thấm bị đông Chống thấm. .. thuận chống thấm ngược CHỐNG THẤM NGƯỢC + Đặc điểm chung thi công chống thấm ngược Chống thấm ngược hay chống thấm nghịch chống thấm phần phía trước mặt tường hay sàn nhằm tạo rào cản, ngăn cách