Chuyên Đề đề tài khoa học: Nghiên cứu các công nghệ mới sửa chữa những hư hỏng của kết cấu btct trong công trì

Cũng như tất cả các dạng công trình có kết cấu bằng BTCT, sự hư hỏng, xuống
cấp của kết cấu BTCT trong công trình cảng sau một thời gian khai thác là một hiện
tượng thường gặp trong thực tế. Đối với công trình cảng, do phải chịu đồng thời rất
nhiều yếu tố tác động như: tải trọng lớn và tính chất tác động phức tạp, các yếu tố
ngẫu nhiên ảnh hưởng đến quá trình khai thác, sự xâm thực của môi trường cho nên
có thể dẫn đến sự hư hỏng xuống cấp với mức độ và tốc dộ nhanh.
Nội dung của đề tài là đi vào nghiên cứu những nguyên nhân gây hư hỏng của
công trình, đề xuất một số giải pháp sửa chữa phù hợp nhằm phục hồi khả năng chịu
lực, nâng cao tuổi thọ của công trình.
1. TỔNG QUAN VỀ NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁC GIẢI
PHÁP SỬA CHỮA KẾT CẤU BTCT
1.1. Các dạng hư hỏng của kết cấu BTCT
Trên cơ sở tổng kết các kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả trong và ngoài nước
về những hư hỏng thường gặp đối với BTCT, cho thấy bao gồm các loại như sau:
1.1.1. Hư hỏng của kết cấu BT
- Hiện tượng nứt;
- Hiện tượng tróc mảng;
- Sự tách lớp;
- Vỡ bê tông;
- Trạng thái rỗng;
- Sự xâm thực clorua; 345
- Hiện tượng carbonate hoá;
- Xâm thực sun phát;
- Hiện tượng nhũ hoa;
- Rộp;
- Rỗ tổ ong;
- Hiện tượng mài mòn;
- Hư hỏng do va đập;
- Sự ăn mòn bê tông do môi trường;
- Sự phá hoại do tác động của thời tiết khí hậu;
- Sự phá hoại do tác động cơ học.
1.1.2. Hư hỏng đối với cốt thép
- Mòn rỉ cốt thép thường;
- Mòn rỉ cáp dự ứng lực.
Các loại hư hỏng của kết cấu BTCT nêu trên, có những loại là do nguyên nhân lỗi
chế tạo và cũng có nguyên nhân là phát sinh trong quá trình khai thác.
1.2. Các phương pháp sửa chữa kết cấu BTCT
Đề tài đã phân loại thành 2 nhóm phương pháp là:
1.2.1. Nhóm các phương pháp sửa chữa
Đây là các phương pháp dùng để ngăn chặn không cho công trình bị tiếp tục hư
hỏng thêm, đồng thời khôi phục một phần khả năng chịu lực của kết cấu BTCT, bao
gồm các phương pháp chủ yếu như sau:
- Phương pháp bơm xi măng vào vết nứt;
- Phương pháp bơm vữa hoá chất vào vết nứt;
- Phương pháp bơm keo epoxy vào vết nứt;
- Khía mép nứt và hàn bịt;
- Đóng đinh găm khe nứt;
- Bổ sung cốt thép;
- Hàn gắn khô;
- Ngăn chặn nứt;
- Bơm polyme;
- Phủ và xử lý bề mặt; 346
- Sửa chữa theo cách để khe nứt tự hàn;
- Phương pháp che phủ;
- Phương pháp phủ BT;
- Phương pháp chữa bằng điện/hoá chất.
1.2.2. Nhóm các phương pháp gia cố
Đây là các phương pháp dùng để phục khả năng chịu lực, đồng thời nâng cao khả
năng chịu của kết cấu BTCT, bao gồm các phương pháp chủ yếu như sau:
- Phương pháp thay thế;
- Phương pháp phủ BT;
- Phương pháp đổ thêm BT;
- Tăng cường thêm dầm;
- Tăng cường trụ phụ cho dầm;
- Dán bản thép;
- Dám tấm FRP;
- Đặt thêm cốt thép dự ứng lực ngoài;
- Bê tông phun.
2. PHÂN LOẠI HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BTCT TRONG CÔNG
TRÌNH CẢNG
Thông qua các tài liệu thu thập được trong công tác kiểm định chất lượng các công
trình cảng đang khai thác ở nước ta, dựa trên sự phân tích về đặc điểm kết cấu và về
tình trạng thực tế của các công trình cảng, đã đi đến việc phân loại các dạng hư hỏng
chủ yếu của kết cấu BTCT công trình cảng bao gồm như sau:
- Do sự xâm thực của môi trường;
- Do các va chạm cơ học của tàu;
- Do giải pháp kết cấu chưa hợp lý;
- Do khai thác vượt tải.
Từ đó, đề tài đã đi đến lựa chọn nghiên cứu một số công nghệ sửa chữa những hư
hỏng của kết cấu BTCT trong công trình cảng bao gồm:
- Công nghệ sửa chữa kết cấu BTCT bằng bê tông xi măng.
- Công nghệ sửa chữa kết cấu BTCT bằng vật liệu polyme.
- Công nghệ gia cường và bảo vệ kết cấu BTCT bằng vải thuỷ tinh. 347
3. CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA KẾT CẤU KẾT CẤU BTCT TRONG CÔNG
TRÌNH CẢNG BẰNG BT XI MĂNG
Trên cơ sở phân tích các đặc điểm về điều kiện tự nhiên nơi xây dựng công trình,
đặc điểm của bộ phận kết cấu chủ yếu trong công trình cảng, đã đi đến xác định công
nghệ sửa chữa bằng BT xi măng phù hợp một số dạng hư hỏng của kết cấu đáy bản,
của trụ tựa tàu, kết cấu BTCT đúc sẵn.
3.1. Công nghệ sửa chữa hư hỏng đáy bản BTCT
3.1.1. Đặc điểm đối với việc sửa chữa hư hỏng đáy bản
- Phương pháp thi công được thực hiện ngược với phương pháp thi công thông
thường. Đây là khó khăn lớn nhất của công nghệ sửa chữa hư hỏng lớp dưới.
- Trong điều kiện của khu vực có ảnh hưởng thuỷ triều, việc thi công sửa chữa
được thực hiện trong không gian rất hẹp và thấp, phía trên bị giới hạn bởi chính kết
cấu bản, phía dưới là mực nước lên xuống hàng ngày.
- Bản có diện tích bề mặt rộng, nên khối lượng sửa chữa sẽ lớn.
3.1.2. Yêu cầu đối với công nghệ sửa chữa
Công nghệ sửa chữa lớp dưới của bản BTCT bằng bê tông xi măng p