e) Đối với nút khung
6.6. Sửa chữa kết cấu hư hỏng do tác động của môi trường xâm thực công nghiệp 1 Phạm vi áp dụng
6.6.1. Phạm vi áp dụng
Mục này hướng dẫn các giải pháp kỹ thuật sửa chữa kết cấu bê tông cốt thép bị hư hỏng do ăn mòn bê tông và cốt thép trong môi trường xâm thực công nghiệp. Nội dung hướng dẫn bao gồm: kiểm tra chi tiết, xác định cơ chế suy thoái, đánh giá mức độ hư hỏng, dự báo thời gian sử dụng còn lại, lựa chọn biện pháp khắc phục và hướng dẫn một số giải pháp sửa chữa, gia cường kết cấu thường được áp dụng trong thực tế.
Trong các nhà máy công nghiệp tồn tại nhiều loại tác nhân xâm thực khác nhau và cơ chế ăn mòn của chúng đối với bê tông hay cốt thép cũng rất đa dạng và phức tạp. Phạm vi điều chỉnh của mục này chỉ đề cập tới các tác nhân xâm thực tiêu biểu thường gặp trong thực tế ở Việt Nam là các hóa chất cơ bản (axit vô cơ, kiềm NaOH, Na2CO3, các muối sunfat, muối amoni, muối clorua, muối nitrit…), phân bón tổng hợp, axit hữu cơ. Các tác nhân này tồn tại ở dạng lỏng hoặc rắn. Ngoài ra còn phải kể tới các môi trường khí chứa các tác nhân xâm thực như hơi axit, khí CO2, SO2, H2S, NH3, HF…
Các tác nhân xâm thực kể trên thường có ở các nhà máy sản xuất hoặc sử dụng hóa chất cơ bản, các nhà máy sản xuất phân bón, nhà máy chế biến thực phẩm… Kết cấu bê tông cốt thép trong các nhà máy công nghiệp thông thường được bảo trì ở loại B.
6.6.2. Kiểm tra chi tiết
6.6.2.1. Khảo sát sơ bộ và phân cấp hư hỏng kết cấu
Khảo sát sơ bộ bằng quan trắc toàn bộ kết cấu hay hệ kết cấu. Ghi chép đánh dấu trên bản vẽ kết hợp với chụp ảnh, quay phim ghi nhận các dấu hiệu hư hỏng sau đây (bao gồm dạng, vị trí và qui mô hư hỏng):
- Bong tróc, nứt vỡ các lớp sơn, vữa trát, gạch ốp lát có chức năng bảo vệ chống ăn mòn trên bề mặt kết cấu;
- Dấu hiệu ăn mòn bê tông như tiết vôi trắng, bê tông bị mủn lở, bị nứt ở dạng ăn mòn sun phát; - Dấu hiệu ăn mòn cốt thép, biểu hiện là các vết rỉ vàng thấm ra mặt ngoài bê tông, bê tông bị nứt dọc cốt thép hoặc bị bong lở hoàn toàn để lộ cốt thép đã bị rỉ;
- Các dấu hiệu hư hỏng kết cấu khác như:
+ Các dạng nứt kết cấu do các nguyên nhân khác (ngoài nứt do rỉ cốt thép); + Biến dạng võng, nghiêng, lệch kết cấu;
Từ kết quả khảo sát sơ bộ như đã nêu trên, phân loại kết cấu thành từng vùng hay từng bộ phận kết cấu theo các cấp hư hỏng điển hình sau:
- Cấp I: vùng kết cấu hay bộ phận kết cấu chưa có bất cứ dấu hiệu hư hỏng nào thể hiện ra bên ngoài.
- Cấp II: Vùng kết cấu hay bộ phận kết cấu đã có dấu hiệu bị hư hỏng nhẹ. Cụ thể gồm các dấu hiệu:
+ Lớp bảo vệ chống ăn mòn trên bề mặt kết cấu (nếu có) bị hư hỏng, bong rộp hoặc nứt vỡ. Bê tông bên trong chưa bị hư hỏng hoặc hư hỏng nhẹ.
+ Bê tông bên ngoài còn nguyên vẹn nhưng có hiện tượng bị tiết vôi trắng, bề mặt bê tông bị mủn nhẹ, có mùi lạ;
+ Cốt thép bị rỉ nhẹ, có vết rỉ thấm ra mặt ngoài kết cấu, hoặc bê tông bảo vệ bị nứt nhỏ (bề rộng vết nứt tối đa 1,0 mm), gõ nhẹ bằng búa không làm bong bê tông bảo vệ;
+ Các dạng vết nứt khác với bề rộng nứt nhỏ hơn 0,5 mm.
- Cấp III: Vùng kết cấu hay bộ phận kết cấu bị hư hỏng nặng, gồm các dấu hiệu:
+ Ăn mòn bê tông ở mức độ nặng, biểu hiện bê tông bị ăn mủn lở sâu và rộng, bê tông bị nứt vỡ trên diện rộng;
+ Cốt thép bị rỉ nặng, bê tông bảo vệ bị nứt to hoặc bong lở hoàn toàn;
+ Khả năng chịu lực của kết cấu đã bị suy giảm như nứt kết cấu nghiêm trọng, biến dạng nghiêng lệch lớn…
- Cấp IV: Kết cấu bị mất khả năng chịu lực hoàn toàn.
Các kết cấu lớn như silô, bể chứa, tháp, vòm… được phân thành các vùng hư hỏng khác nhau. Đối với hệ kết cấu gồm nhiều bộ phận như cột, dầm, sàn của nhà thì từng bộ phận này được phân thành các mức hư hỏng như đã phân cấp ở trên.
Qui mô và mức độ khảo sát chi tiết cần lựa chọn tùy vào cấp hư hỏng kết cấu và tầm quan trọng của kết cấu (xem Bảng 13).
Bảng 13 - Quy mô kiểm tra chi tiết kết cấu theo cấp độ hư hỏng
Cấp hư hỏng kết cấu hay bộ phận kết cấu
Số lượng mẫu, vùng hay bộ phận kết cấu cần kiểm tra tùy theo chỉ tiêu kiểm tra Tính chất cơ lý bê
tông Ăn mòn cốt thép Hàm lượng và chiềusâu xâm nhập tác nhân xâm thực xác định trên lõi khoan hoặc bột khoan
Thông số đánh giá khả năng chịu lực
Cấp I Tối thiểu 3 vùng hay 3 bộ phận kết cấu hư hỏng đại diện
Tối thiểu 15 phần trăm số vùng hay bộ phận kết cấu hư hỏng đại diện
Tối thiểu 3 mẫu khoan bột cho toàn vùng hoặc bộ phận được chọn để kiểm tra Cấp II Tối thiểu 3 vùng hay 3
bộ phận kết cấu hư hỏng đại diện
Tối thiểu 15 phần trăm số vùng hay bộ phận kết cấu hư hỏng đại diện
Tối thiểu 3 mẫu khoan bột cho toàn vùng hoặc bộ phận được chọn để kiểm tra Cấp III,
cấp IV1)Tối thiểu 3 vùng hay 3 bộ phận kết cấu hư hỏng đại diện
100 phần trăm số vùng hay bộ phận kết cấu hư hỏng được chọn
Tối thiểu 3 mẫu khoan bột cho toàn vùng hoặc bộ phận được chọn để kiểm tra 100 phần trăm số vùng hay bộ phận kết cấu CHÚ THÍCH:
1) Đối với kết cấu hay bộ phận kết cấu đã bị hư hỏng hoàn toàn (Cấp IV), không cần phải kiểm tra chi tiết nếu không có yêu cầu giám định nguyên nhân hư hỏng.