Sửa chữa vết nứt dầm

Tổng quan dự án

Dự án là kết cấu tường chịu lực khung 18 tầng. Tầng 7 và tầng 8 có 6 dầm khung. Chất lượng thi công có vấn đề nghiêm trọng. Kích thước mặt cắt dầm là 200mm x 700mm và chiều dài dầm là 8000mm. Các vấn đề kiểm tra hiện trường như sau:

(1) Có nhiều lỗ tổ ong trên bề mặt và có nhiều vết nứt co ngót do nhiệt độ;

(2) Cường độ bê tông thiết kế ban đầu là C30, và cường độ bê tông thực tế đo được nằm trong khoảng C20-C30;

(3) Phần dưới của từng dầm có gân lộ ra.

Tăng cường kết cấu

Dự án này ảnh hưởng đến cường độ của các cấu kiện do chất lượng thi công kém. Do chủ đầu tư có yêu cầu cao về việc sử dụng không gian và hình thức sau khi gia cố, đồng thời yêu cầu thời gian thi công nhanh để giảm thiểu tác động tiêu cực, nên sau khi cân nhắc nhiều phương án, chúng tôi đã so sánh các phương án như sau: Xử lý vết nứt trên dầm khung bằng phương pháp bơm vữa hóa học, và dán vải sợi carbon vào đáy và hai bên dầm để cải thiện khả năng chịu uốn và chịu cắt của dầm khung.

Vật liệu gia cố kết cấu: Sợi carbon đơn hướng Horse 300g, keo dán sợi carbon HM-180C3P và chất tiêm vết nứt Horse.

Phương pháp tính toán

Bê tông dầm được tính toán theo tiêu chuẩn C20. Sau khi xem xét các điều kiện xây dựng, khả năng chịu uốn của dầm cần được tăng thêm 15%. Một lớp vải sợi carbon rộng 300 được dán dọc theo chiều dài đáy dầm để tăng khả năng chịu uốn của dầm thêm 20% và đáp ứng các yêu cầu thiết kế. Thiết kế chịu cắt của dầm tham khảo phương pháp thiết kế liên quan của Nhật Bản. Theo tình hình thực tế của dầm, một vành sợi carbon hình chữ U rộng 250 mm (mô men trung gian 600 mm) được dán ở cả hai bên dầm và một hạt rộng 200 mm được neo bên ngoài vành hình chữ U. Sau khi tính toán, cốt thép có thể đáp ứng các yêu cầu thiết kế về khả năng chịu cắt của dầm.

Quá trình gia cố sợi carbon

Bước 1: Trước tiên, xử lý các dầm khung bằng cỏ dại để loại bỏ các phần kém chất lượng và lỏng lẻo trên bề mặt bê tông. Sử dụng máy mài góc để mài lại các phần sợi carbon nhiều lần để loại bỏ tạp chất trên bề mặt, làm phẳng các phần nhô lên, thổi sạch bụi bám trên bề mặt bằng máy thổi, cuối cùng lau sạch bằng sợi bông.

Bước 2: Đối với công đoạn xử lý vữa, vật liệu trám là keo đã được tạo ra từ thí nghiệm. Nhờ cường độ liên kết cao, tính toàn vẹn của kết cấu có thể được phục hồi bằng cách bơm vữa và trám vữa.

Bước 3: Sau khi hoàn thiện việc xử lý bề mặt bê tông, quét lớp sơn lót và sau khi ngón tay khô, sửa chữa bề mặt kết dính bằng bột trét epoxy.

Bước 4: Kiểm tra độ khô của bột trét trước khi dán vải sợi carbon. Sau khi bột khô hoàn toàn, bạn có thể bắt đầu dán. Đầu tiên, dán phần dưới của dầm thành ba phần, chồng lên nhau ở khoảng cách 1/3 nhịp dầm. Sau đó, dán vòng chữ U. Cuối cùng, để đảm bảo chất lượng neo của vòng chữ U, một hạt sợi carbon rộng 200 mm được dán vào mặt dầm.

Phần kết luận

Kết quả gia cố của dự án này cho thấy vải sợi carbon có thể giải quyết hiệu quả vấn đề chất lượng thi công kém của các dự án bê tông cốt thép hiện nay. Sau khi được gia cố bằng vải sợi carbon, độ an toàn và độ bền của kết cấu được cải thiện. Hơn nữa, trong quá trình thi công cốt thép, vải sợi carbon không đòi hỏi máy móc quy mô lớn và công việc ướt. Diện tích xây dựng nhỏ, về cơ bản có thể hoàn thành trong điều kiện vận hành bình thường. Lợi ích kinh tế toàn diện của vải sợi carbon vượt trội hơn thép liên kết và có triển vọng ứng dụng rộng rãi.