Bài giảng Sửa chữa, gia cố kết cấu công trình - Chương 4: Kỹ thuật sửa chữa kết cấu BTCT - Vũ Hoàng Hiệp

Chương 4:
KỸ THUẬT SỬA CHỮA 
KẾT CẤU BTCT
§4.1. Kỹ thuật sửa chữa bề mặt
1. Các dạng hư hỏng bề mặt bê tông
Chủ yếu các hư hỏng bề mặt bê tông là do nguyên nhân bê tông
co ngót khi đông cứng.
2. Kỹ thuật làm màng bảo vệ
Phương pháp quét sữa xi măng lỏng hay vữa xi măng lên bề mặt
bê tông tạo thành lớp màng bảo vệ.
- Ưu điểm: đơn giản, chống được tác dụng của không khí.
- Nhược điểm: Không chống được xâm thực và tác dụng của
nhiệt độ, độ ẩm cho bê tông
- Các yêu cầu cho lớp màng bảo vệ:
+) Nếu bê tông vừa đổ thì nên làm màng bảo vệ ngay
+) Nếu làm trên bề mặt bê tông cũ thì có các yêu cầu riêng sau:
+) Mặt bê tông phải sạch, không rêu mốc, bụi
+) Mặt bê tông phải nháp, không cần đẽo sờm, cần rửa bằng nước
+) Phải bảo dưỡng trong 1 tuần, không để khô, che đậy cẩn thận
- Thành phần lớp màng bảo vệ: không dày quá 3mm gồm các lớp:
+) Lớp vữa XM:C=1:1
+) Lớp vữa XM:C=1:1,5
+) Lớp hồ xi măng (không bắt buộc)
3. Kỹ thuật phun vữa
- Tác dụng: chống tác dụng của không khí và chống thấm bề mặt.
- Chiều dày lớp vữa không quá 7,5mm và nên đánh sờm bề mặt
trước khi phun để tăng độ bám dính
-Có 2 phương pháp thi công:
+) Phun khô: Trộn khô cát và xi măng trước, được phun lên bề
mặt bê tông nhờ khí nén và được trộn lẫn với nước khi phun
+) Phun ướt: Trộn cát, xi măng và nước trước rồi bơm vữa lỏng
ra đầu vòi phun và dùng khí nén để phun lên bê tông
- Trước khi phun cần làm sạch, đánh sờm và rửa mặt nền
- Để tăng cường độ thì bọc thêm một lưới thép rồi phun vữa phủ
lên
- Thường áp dụng cho sửa chữa xilô, cầu cảng, sàn và trụ có diện
tích lớn
4. Trát vữa
- Tác dụng: bảo vệ chống được sự xâm thực của hóa chất, nước.
- Ưu điểm: sửa chữa các mặt phẳng và cạnh góc chính xác và tinh
xảo cao, vừa bảo tồn, vừa nâng cao được đường nét kiến trúc của
nhà.
- Nhược điểm: Dễ bị nứt nẻ và vỡ lở theo thời gian. Giá thành cao
vì tốn công chuẩn bị bề mặt.
- Thi công:
+) Phá bỏ phần bê tông yếu hoặc bong. Đánh sờm bề mặt nền sâu
khoảng 2 - 6mm.
+) Trát lớp vữa xi măng - cát thứ nhất dày từ 6 - 9mm với tỷ lệ
1:1.
+) Trát lớp vữa xi măng - cát thứ hai dày 6mm với tỷ lệ 1:2.
+) Trát lớp vữa thứ ba dày 9mm với tỷ lệ 1:3, trát sau đó xoa.
§4.2. Kỹ thuật sửa chữa vết nứt
1. Các loại vết nứt bê tông
a) Vết nứt đơn:
- Phát sinh do tải trọng
- Vết nứt do biến dạng bị ngăn cản
- Vết nứt do co ngót
b) Vết nứt nhóm:
- Thường là những vết không có phương hướng nhất định và hình
thành hầu như cùng một lúc.
- Xuất hiện khi kết cấu chịu nén và chịu xoắn quá mức.
- Thường xuất hiện trong các vòm cầu, các vỏ tuy-nen, các tấm
bê tông hoặc kết cấu bê tông nhiều lớp.
2. Phương pháp liên kết khe nứt bằng đinh giằng
- Hai phần bê tông bị nứt đôi có thể được liên kết lại bằng các
đinh giằng thép như liên kết của kết cấu gỗ
- Số lượng và đường kính của đinh giằng ở 2 đầu cần lớn hơn ở
giữa. Chiều dài đinh giằng phải khác nhau để tránh tập trung ứng
suất.
- Mặt trong khe nứt cần gia công để chống thấm nước và cốt thép
mới gia cường không bị xâm thực.
- Cần gia cường thêm cốt thép bên ngoài và phun vữa bê tông lên
trên trong trường hợp khe nứt mở rộng.
3. Phương pháp liên kết khe nứt bằng kéo áp
- Dùng các thanh giằng kéo áp hai phần khe nứt lại với nhau
- Phương pháp này có lợi hơn đinh giằng vì các đinh giằng vẫn
cho phép khe nứt mở rộng thêm so với trước khi xử lý.
- Nếu 2 bên mặt của kết cấu không cản trở, bố trí các thanh giằng
kéo áp ở cả hai mặt, mỗi cặp thanh liên kết với nhau bằng thanh
neo đặt xuyên quá kết cấu bê tông cốt thép
§4.3. Kỹ thuật sửa chữa rò rỉ, thấm nước
1. Sửa chữa thấm nước bể chứa
Nguyên nhân thấm nước qua bê tông
- Do thành phần cốt liệu không đều, đầm không kỹ
- Do co ngót gây nứt
- Do tải trọng, áp suất
Các phương pháp sửa chữa thấm nước bể chứa
- Làm lớp trát láng phụ thêm
- Phun vữa mặt trong hoặc ngoài tường bể
- Đắp tường đất sét
- Làm lớp vỏ bê tông chống thấm
2. Sửa chữa thấm do nước ngầm
Nguyên nhân thấm nước qua bê tông
- Do thiết kế sai sót hoặc do mực nước ngầm thay đổi
- Do vật liệu, dị vật
- Do mạch ngừng, khe co giãn
- Do kỹ thuật thi công
- Do vật liệu chống thấm bị lão hóa
Các phương pháp sửa chữa thấm do nước ngầm
a) Những vết ẩm nhỏ xuất hiện lên bề mặt bê tông:
- Trát một lớp vữa trộn với phụ gia aluminat natri
- Đục bê tông có vết ẩm thành hố lõm sâu rồi lấp kín bằng bê
tông đặc chắc cường độ cao
b) Nước rỉ trên bề mặt bê tông:
- Đập lớp vữa trát bên ngoài, đục sâu để lấy dị vật sau đó lấp kín
bằng vữa bê tông có sỏi nhỏ
- Đục bê tông thông suốt chiều dày bức tường rồi lấp kín bằng bê
tông đặc chắc cường độ cao
c) Nước chảy thành mạch, làm ướt tường và đọng thành vũng
trên sàn:
- Trát nhiều lớp vữa chống thấm ra bên ngoài
- Phun từ 2 đến 3 lớp bê tông lên trên bề mặt
- Làm một lớp vỏ bê tông cốt thép bên ngoài dày 10 - 12cm và
đặt thêm các ống tiêu nước
d) Nước phun qua bê tông thành tia, làm ngập công trình:
- Dẫn dòng bằng ống thoát nước
- Phun vữa bên ngoài
- Đặt ống phun vữa có phụ gia kỵ nước vào trong bê tông.
§4.4. Kỹ thuật sửa chữa 
bê tông cốt thép chất lượng xấu
1. Thay thế cốt thép dầm
- Khoan ngang dầm vị trí trục trung hòa, luồn chốt và chống đỡ
dầm.
- Tẩy bỏ bê tông bảo vệ, tháo dỡ cốt thép bị hư mục, thay thế
hoặc gia cường cốt thép mới có liên kết đai.
- Biện pháp dùng các thanh CFRP hoặc GFRP có kéo căng có
hiệu quả cao, tuy nhiên cần chú ý đầu neo.
2. Sửa chữa bê tông chất lượng xấu bằng phụt vữa
- Trên mặt kết cấu đục các lỗ sâu 10-15 cm, gắn ống sắt cách
nhau <60 cm.
- Phụt vữa từ dưới lên trên, khi thấy vữa xuất hiện ở ống trên thì
ngừng, bịt ống dưới chuyển sang ống tiếp theo.
- Phụt làm nhiều lần, nhiều đợt sẽ cho hiệu quả cao.
- Nếu khe nứt rộng 2-3cm phụt áp suất 4-5 atm có thể ăn sâu vào
trong kết cấu.
- Khe nứt rộng >3 mm, vữa có thể tràn sâu 30-40 cm.
- Các vết rạn nứt sợi tóc thì vữa chỉ tràn sâu 8-10 cm kể cả khi
dùng áp suất rất lớn.
§4.5. Giới thiệu một số hóa chất xây dựng
dùng trong sửa chữa
1. Các nhóm sản phẩm chính
- Sửa chữa và bảo vệ bê tông
- Chất trám khe, kết dính đàn hồi
- Bảo vệ cốt thép
- Chống thấm
- Sơn phủ
2. Các sản phẩm dùng sửa chữa bê tông cốt thép
a) Sika Latex: nhũ tương cao su tổng hợp dùng cho chống thấm
và kết dính tốt
b) Sika Monotop: vữa kết nối bê tông, bảo vệ cốt thép.
c) Sikatop Armatec: phủ bảo vệ chống ăn mòn thép, chống
cacbonat hóa bê tông
d) Sika 102: chất cản nước đông cứng nhanh kể cả chịu áp lực
nước
e) Sikadur 731: kết dính 2 thành phần trám vết nứt
f) Sikadur 732: kết nối bê tông mới và bê tông cũ
g) Sikaflex PRO 2 HP: trám khe co dãn
h) Sikatop Seal 107: chống thấm trong bể
i) Sika Hydrotile CJ: băng trương nở chặn nước mạch ngừng,
khe co giãn...
j) Ramset Epcon G5, HILTI RE500: cấy thép vào bê tông cũ
Ôn tập chương 4
1.Nêu các dạng hư hỏng bề mặt và kỹ thuật
sửa chữa bề mặt bê tông?
2.Các loại vết nứt và các phương pháp sửa
chữa vết nứt?
3.Các phương pháp sửa chữa rò rỉ, chống
thấm?
4.Các phương pháp sửa chữa bê tông chất
lượng xấu?