Tấm sợi carbon để sửa chữa bê tông

Tổng quan dự án

Dự án là một tòa nhà văn phòng cao cấp toàn diện hai tầng với kết cấu khung bê tông cốt thép, tầng một là nhà hàng và các tầng còn lại là văn phòng. Do nhu cầu cải tạo không gian, cần phải mở rộng tòa nhà văn phòng mà không làm tăng mô đun nhịp của tòa nhà văn phòng ban đầu, không cần thêm vách ngăn. Và do yêu cầu quy trình đặc biệt, dự án đã sử dụng móng cọc ống dự ứng lực. Dựa trên những hạn chế về thiết kế và điều kiện thi công thực tế, chúng tôi đã chọn phương án xây dựng tiếp tục sử dụng hình dạng kết cấu ban đầu và áp dụng kết nối cứng giữa tòa nhà mới và cũ.

Sau khi phương án thiết kế được xác định, chủ đầu tư đã ủy quyền cho một đơn vị thẩm định nhà chuyên nghiệp tiến hành đo đạc tại hiện trường về hiệu suất kết cấu ban đầu. Theo kết quả kiểm tra, cấu hình thanh thép của kết cấu ban đầu, phân tích kết cấu phần mở rộng bằng máy tính và kết quả kiểm tra động đất kết cấu, kết quả cho thấy kết cấu ban đầu có 4 dầm chịu uốn không đủ, cần được gia cố.

Tùy theo điều kiện thi công tại công trình mà lựa chọn sơ bộ phương pháp liên kết sợi carbon hoặc phương pháp liên kết thép để gia cố.

Nguyên lý gia cố của tấm sợi carbon

Tấm sợi carbon được sử dụng để gia cố kết cấu công trình bằng cách dán các tấm sợi carbon lên bề mặt kết cấu công trình bằng nhựa gia cố. Cường độ chịu cắt của nhựa liên kết được sử dụng để truyền tải tải trọng của cấu kiện bê tông sang tấm sợi carbon, giúp tấm sợi carbon sau khi liên kết và cấu kiện bê tông cốt thép ban đầu cùng chịu được lực bên ngoài. Cuối cùng, cốt thép tạo ra hiệu ứng lực chồng lên nhau, và tấm sợi carbon được sử dụng để gia cố tương đương với cốt thép của kết cấu công trình.

Đặc tính của tấm gia cường sợi carbon và so sánh với công nghệ gia cường thép liên kết

(1) Thi công gia cố bằng tấm sợi carbon rất tiện lợi, hiệu quả và khả năng vận hành tốt. Không cần bu lông và đinh tán để cố định trong quá trình thi công gia cố, chỉ cần đặt và dán lên các bộ phận cần thiết, ít gây xáo trộn kết cấu hiện có, không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của kết cấu hiện có, chất lượng thi công dễ dàng được đảm bảo. Việc vận hành công nghệ gia cố thép liên kết tương đối phức tạp. Tầng hai và phần dưới của dầm mái của dự án này được thiết kế không có trần, kết cấu lộ thiên, và phương án gia cố với những thay đổi nhỏ so với kết cấu ban đầu là lựa chọn hàng đầu.

2) Việc gia cố bằng tấm sợi carbon về cơ bản không làm tăng tải trọng vĩnh cửu của kết cấu hoặc tăng rất ít. Sau khi dán tấm sợi carbon, trọng lượng trên mỗi mét khối nhỏ hơn 1,0 kg, độ dày lớp dán chỉ 1 mm. Sau khi gia cố và sửa chữa, trọng lượng và kích thước của kết cấu hiện có về cơ bản không tăng.

3) Công nghệ gia cường thép liên kết không thể sử dụng trong môi trường đất mặn, môi trường biển và môi trường xói mòn hóa học. Do đó, nó bị hạn chế trong việc gia cố chống ăn mòn cho các công trình ngầm, công trình cấp thoát nước, công trình thủy lợi, công trình cảng, nhà xưởng hóa chất, v.v. Một phần của dự án cần gia cường phần dầm nằm dưới mặt đất và tiếp xúc với đất, do đó phương pháp liên kết thép bị hạn chế.

4) Có thể tính toán cốt thép tấm sợi carbon theo phương pháp tính toán kết cấu bê tông, đảm bảo hiệu quả gia cường, tính toán được tuổi thọ và độ tin cậy của kết cấu sau khi gia cường.

Công nghệ thi công và ứng dụng công nghệ thi công gia cường tấm sợi carbon

Quy trình thi công tấm gia cường sợi carbon bao gồm: dỡ tải, xử lý nền, sơn lót, san phẳng, dán và xử lý bảo vệ.

Phần kết luận

Dự án này lựa chọn công nghệ gia cường tấm sợi carbon để gia cố kết cấu bê tông cũ từ góc độ công nghệ vật liệu xây dựng và các khía cạnh khác. Thực tế đã chứng minh rằng tác động can thiệp đến môi trường và sự xáo trộn của kết cấu cũ là rất nhỏ, đáp ứng đầy đủ yêu cầu của chủ đầu tư. Về lâu dài, công nghệ này đáp ứng các yêu cầu của công nghệ xây dựng hiện đại, có lợi cho việc bảo vệ môi trường và sẽ chiếm vị thế chủ đạo trong lĩnh vực gia cố kết cấu.