CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BTCT VÀ VẬT LIỆU SỢI COMPOSITE, CÁC PHƯƠNG PHÁP GİA CƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG DÁN TẤM SỢI COMPOSITE
1.7. ĐÁNH GIÁ VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU
- Trong công tác gia cường kết cấu, việc đánh giá trạng thái chịu lực, những khiếm khuyết đã xảy ra trong công trình cũ là một việc cần thiết và đôi khi là bắt buộc. Vì kết cấu bê tông cốt thép làm việc nói chung là phi tuyến, đặc biệt khi có những vết nứt xảy ra, nên để có được các khảo sát phân tích với độ tin cậy cao thì cần lựa chọn phương pháp mô phỏng số một cách thích hợp. Đây có thể nói là nội dung quyết định tới chất lượng và hiệu quả của việc gia cường kết cấu.
- Trong các phương pháp gia cường kết cấu phương pháp gia cường kết cấu bê tông bằng tấm sợi Composite tuy hạn chế về mặt giá thành, nhưng sửa chữa và gia cố công trình bằng cách sử dụng vật liệu sợi Composite có rất nhiều ưu điểm như thi công đơn giản, nhanh chóng, không cần phải đập phá kết cấu, không cần sử dụng cốp pha, đảm bảo giữa nguyên hình dạng kết cấu cũ, công trình sau khi gia cố vẫn có tính thẩm mỹ cao, đặc biệt với các công trình đòi hỏi khả năng chống thấm và ăn mòn.
1.8. CÔNG NGHỆ DÁN TẤM VẬT LIỆU SỢI COMPOSITE
Quá trình thi công gia cường kết cấu tiến hành theo các bước chính sau:
Bước 1: Công tác chuẩn bị bề mặt
- Đục bỏ lớp vữa trát trên bề mặt kết cấu, lớp bêtông có cường độ thấp, chỉ dán lên bề mặt bêtông có cường độ f’c ≥ 15 MPa;
- Xử lý, trám vá vết nứt có chiều rộng >0.2mm bằng keo chuyên dụng (nếu có). Trám vá lại những bề mặt không đều bằng vữa không co ngót có cường độ tối thiểu 28Mpa;
- Tạo phẳng bề mặt kết cấu bằng thiết bị doa chuyên dụng. Đối với bề mặt bêtông cũ hoặc bề mặt bêtông thi công không được phẳng nhẵn cần được doa bỏ lớp vữa bêtông chất lượng kém trên bề mặt, chiều dày doa từ 1.5 đến 2mm để đảm bảo độ dính bám giữa các lớp sợi và bề mặt bêtông;
Hình 1.18. Sửa chữa lớp bề mặt bêtông có chất lượng kém
Hình 1.19. Xử lý các vết nứt có chiều rộng > 0.30mm bằng keo chuyên dụng
Hình 1.20. Công tác bo tròn cạnh với bán kính tối thiểu 20mm
Hình 1.21. Công tác vệ sinh bề mặt + Vệ sinh bề mặt bằng thiết bị thổi, rửa:
Vệ sinh bề mặt được tiến hành sau khi đã nghiệm thu công tác mài phẳng, xử lý bo tròn các cạnh góc nhọn và xử lý các vết nứtbởi Tư vấn giám sát. Công tác làm sạch sẽ loại bỏ bất kỳ bụi, mỡ, dầu, các hợp chất hữu cơ khác. Làm sạch có thể được thực hiện với biện pháp thổi khí áp lực cao, máy hút bụi, phun nước áp lực cao, hoặc các biện pháp tương đương khác, biện pháp hút chân không làm sạch có thể sử dụng trong các điều kiện yêu cầu cao về môi trường. Nếu sử dụng biện pháp phun nước áp lực cao để rửa bề mặt, bề mặt phải được để khô hoàn toàn trước khi thi công vật liệu Composite.Thiết bị thổi rửa thủy lực áp lực cao là một kỹ thuật để là sạch bề mặt nhờ vào năng lượng của nước va đập vào bề mặt để làm sạch bề mặt loại bỏ bụi, rác bẩn. Thiết bị mài mòn bề mặt không được sử dụng trong trường hợp tăng cường các cấu kiện dưới nước.
Bước 2: Quét keo lên bề mặt kết cấu
Tiến hành quét keo TYFO-S hoặc TYFO-SW tùy thuộc vào môi trường thi công (môi trường khô hay môi trường ẩm ướt) lên bề mặt kết cấu bằng chổi hay “Rullo” chuyên dụng (Hình 1.22).
Hình 1.22. Quy trình thi công quét keo lên bề mặt kết cấu Bước 3: Tẩm keo lên tấm sợi Composite
Tẩm ướt tấm sợi TYFO® Fibres với Epoxy TYFO® S hoặc TYFO-S hoặc TYFO®- SW sử dụng chổi hoặc Rullo (Hình 1.23).
Hình 1.23. Tẩm keo lên tấm sợi Composite Bước 4: Dán tấm sợi lên kết cấu
Công tác dán tấm sợi carbon phụ thuộc vào vị trí lắp đặt cho dầm hay cột và tùy thuộc vào mục đích gia cường mà các tấm dán được đặt vào các vị trí khác nhau.
Hình 1.24. Công tác dán tấm sợi carbon cho dầm và cột
Tùy thuộc vào mục đích gia cường mà các tấm dán được đặt vào các vị trí khác nhau.
Trong (Hình 1.25) giới thiệu một số dạng dán tấm sợi Composite tại các vị trí tùy thuộc vào mục đích gia cố
Hình 1.25. Một số dạng gia cường dầm bê tông cốt thép bằng tấm sợi Composite Bước 5: Hoàn thiện bề mặt
Công tác hoàn thiện bề mặt có thế sử dụng 1 trong các giải pháp sau:
- Quét sơn hoàn thiện bề mặt theo yêu cầu;
- Trát vữa hoàn thiện bề mặt theo yêu cầu, thực hiện trình tự như sau:
• Phun cát tạo nhám bề mặt, (Hình 1.26a);
•Trát vữa bề mặt đã được tạo nhám theo yêu cầu thiết kế (Hình 1.26b).
Hình 1.26. Công tác hoàn thiện
a) phun cát tạo nhám bề mặt; b) trát vữa lên bề mặt đã được tạo nhám
❖ Các chú ý khi thi công tăng cường kết cấu bằng tấm vật liệu sợi Composite:
Lựa chọn loại vật liệu sửa chữa và tăng cường kết cấu sử dụng vật liệu sợi Carbon phụ thuộc chủ yếu vào các nhân tố quan trọng sau:
- Yêu cầu khả năng nâng cấp tải trọng khai thác hay không nâng cấp tải trọng khai thác:Theo yêu cầu này có thể sử dụng sợi thủy tinh hay sợi carbon; số lượng lớp vật liệu cần dán.
- Điều kiện môi trường áp dụng vật liệu sợi carbon: Môi trường trên cạn hay dưới nước. Đối với môi trường trên cạn (có độ ẩm môi trường ≤ 80% có thể sử dụng keo Epoxy TYFO® S), đối với môi trường có độ ẩm cao hơn 80% hoặc trong môi trường nước sử dụng keo TYFO® SW.
- Khi sử dụng vật liệu sợi carbon /thủy tinh tăng cường cho các kết cấu đang khai thác của hãng TYFO® kết hợp với keo Epoxy TYFO® S và TYFO® SW chỉ yêu cầu dừng xe trong thời gian dán sợi carbon trong khoảng thời gian 4 giờ.
- Trong quá trình dán yêu cầu không được để không khí xuất hiện giữa bề mặt kết cấu và sợi Carbon. Bề mặt sợi sau khi dán phải đảm bảo căng và bằng phẳng. Công tác thi công chỉ được tiến hành theo một chiều.
A B
- Công nhân thi công cần có trang phục bảo hộ đồng bộ tránh keo Epoxy tiếp xúc trực tiếp lâu với da.
1.9. THIẾT BỊ THI CÔNG
1.9.1. Thiết bị doa và mài bo tròn các góc cạnh của bêtông
Hình 1.27. Thiết bị doa và mài bo tròn các góc, cạnh kết cấu bêtông 1.9.2. Thiết bị sửa, đục bỏ và cắt bề mặt bêtông kém chất lượng, sứt vỡ
Hình 1.28. Thiết bị sửa, đục bỏ và cắt kết cấu bêtông 1.9.3. Thiết bị bơm keo Epoxy chám vá vết nứt (áp lực tối thiểu 2 bar)
Hình 1.29. Thiết bị bơm keo tram vết nứt kết cấu bêtông
1.9.4. Thiết bị làm sạch bề mặt bằng thủy lực
Hình 1.30. Thiết bị làm sạch bằng thủy lực kết cấu bêtông 1.9.5. Thiết bị thổi bụi khô cầm tay
Hình 1.31. Thiết bị thổi bụi kết cấu bêtông 1.9.6. Thiết bị tẩm keo và dán tấm sợi Composite
Hình 1.32. Thiết bị tẩm keo dán tấm sợi
1.9.7. Bảo hộ lao động bao gồm
Các vật dụng, đồ dùng để bảo hộ lao động bao gồm: Quần áo, mũ, giầy, khẩu trang, găng tay…
1.10. KẾT LUẬN CHƯƠNG
- Trong chương 1 nghiên cứu về cấu trúc của vật liệu bê tông, quá trình xuống cấp của bê tông, phương pháp đánh giá kiểm định chất lượng của bê tông , nêu các nguyên nhân chính gây hư hỏng kết cấu bê tông, đề xuất các các phương pháp gia cường kết cấu bê tông cốt thép trong đó Gia cường kết cấu bê tông cốt thép bằng tấm sợi Composite là một công nghệ mới nhất là ở Việt Nam.
- Cấu trúc và đặc trưng cơ học loại vật liệu sợi Composite; so sánh các đặc trưng cơ học của 3 loại sợi Composite; giới thiệu công nghệ dán tấm và các máy thi công dán tâm sợi Composite. Vật liệu mới Composite có rất nhiều ứng dụng trong sửa chữa và tăng cường kết cấu và có thể nhận thấy:
+ Chủng loại vật liệu Composite rất đa dạng;
+ Trọng lượng vật liệu nhẹ;
+ Cường độ chịu kéo tấm sợi Composite cao hơn nhiều so với thép;
+ Thi công đơn giản và thời gian thi công ngắn.
- Trong đó, đặc biệt là vật liệu CFRP (sợi Carbon) còn vượt trội hơn GFRP (sợi Thủy tinh) và AFRP (sợi Aramid) về hầu hết các chỉ tiêu, ngoại trừ giá thành vật liệu. Vì vậy, việc nghiên cứu ứng dụng vật liệu CFRP vào ngành xây dựng trong điều kiện cụ thể của nước ta là việc rất cần thiết.