Sửa chữa dầm mái và sàn nhà xưởng nhịp lớn

1Tổng quan dự án

Xưởng nhịp cao của Nhà máy Thường Châu thuộc Công ty TNHH Đóng tàu CSSC Hoàng Phố Văn Sung là một nhà xưởng khung cong một tầng với kết cấu mái dầm bê tông đúc sẵn. Phần nhịp cao được hoàn thành vào năm 1972, và phần mở rộng được hoàn thành vào năm 2004, với diện tích xây dựng khoảng 11.748 m².

Theo khảo sát thực địa và báo cáo của đơn vị thẩm định, các bệnh bê tông chính tại dự án này bao gồm nấm mốc và bong tróc lớp bảo vệ dầm mái, ăn mòn thanh thép, rò rỉ nhiều lần và ăn mòn kết cấu dầm thép mái.

Sau khi công ty chúng tôi thảo luận sâu hơn, nguyên nhân dẫn đến hiện tượng tấm dầm mái bị hư hỏng là do lớp bê tông bảo vệ ban đầu của tấm mái không đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật. Độ ẩm trong môi trường xung quanh xưởng làm tăng tốc độ cacbon hóa của bê tông dưới tấm mái và làm giảm độ kiềm của bê tông. Lớp màng thụ động hóa trên bề mặt thanh thép bị hư hỏng dẫn đến thanh thép bị ăn mòn. Ngoài ra, do bề mặt chống thấm của tấm mái bị xuống cấp và hư hỏng trong thời gian dài, tấm bê tông bị mưa bào mòn trong thời gian dài, quá trình ăn mòn của thanh thép làm tăng cường rỉ sét và trương nở, buộc lớp bảo vệ bê tông bị bong tróc. Kết cấu dầm thép của mái bị hư hỏng do thiếu bảo trì độ bền hàng ngày và các nguyên nhân khác.

Theo phân tích bệnh lý nêu trên, sàn bê tông có các mức độ vấn đề khác nhau về an toàn kết cấu và độ bền. Để đảm bảo an toàn và độ bền của kết cấu dầm bê tông, khôi phục chức năng ban đầu của các bộ phận kết cấu dầm bê tông, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của kết cấu dầm bê tông, cần phải sửa chữa và gia cố kết cấu dầm bê tông ngay lập tức. Ngăn ngừa bệnh lý trở nên trầm trọng hơn. Nếu không, an toàn kết cấu và tuổi thọ của kết cấu dầm bê tông sẽ không được đảm bảo.

Đối với thanh thép bị ăn mòn do một phần bê tông bị bong tróc, trước tiên cần loại bỏ phần bê tông rời, sau đó tẩy gỉ cho thanh thép bị ăn mòn. Sau đó, sơn chống gỉ lên thanh thép, cuối cùng sử dụng hệ thống vữa phun gia cố lưới sợi carbon để gia cố.

2 Sơ đồ gia cố lưới sợi carbon

2.1 Ưu điểm của phương pháp gia cường lưới sợi carbon So với các phương pháp gia cường sợi carbon thông thường, ưu điểm của phương pháp gia cường lưới sợi carbon chủ yếu là:

(1) Cường độ gia cường cao, hiệu quả gia cường gần tương đương với lưới thép φ6mm@150mm.

(2) Sau khi gia cố toàn bộ, độ dày của vữa phun mỏng, có thể cải thiện các tính chất cơ học của kết cấu mà không làm thay đổi kích thước mặt cắt ngang của kết cấu.

(3) Khả năng hạn chế kết cấu mạnh mẽ, do đó có khả năng kiểm soát sự lan truyền vết nứt tuyệt vời.

(4) Các thành phần hoạt tính trong vữa đảm bảo cường độ liên kết giữa lưới sợi carbon và bê tông, trong khi vữa phun đảm bảo tác động liên kết của lưới sợi carbon và bê tông, hiệu quả gia cố tốt.

(5) Sợi carbon là vật liệu trơ, có khả năng chống ăn mòn mạnh, thích hợp để sửa chữa các bộ phận tiếp xúc trực tiếp với nước mưa như dầm mái, tấm lợp trong nhà máy.

(6) Việc xây dựng và lắp đặt thuận tiện, dễ dàng thực hiện, phù hợp với kết cấu nhà xưởng có diện tích xây dựng lớn, chịu lực kết cấu đơn giản.

(7) Khả năng chống cháy tốt, lớp vữa bảo vệ dày 1cm có thể đáp ứng yêu cầu của F60 trong ISO834 về thử nghiệm khả năng chống cháy và chống cháy của vật liệu xây dựng.

2.2 Công nghệ xây dựng lưới sợi carbon

Lưới sợi carbon có thể được sử dụng kết hợp với vữa polyme ướt để gia cố và sửa chữa kết cấu.

1) Xử lý bề mặt

2) Trộn vữa

3) Phun lớp vữa polymer đầu tiên

4) Cắt và lắp lưới sợi carbon

5) Phun lớp vữa polymer thứ hai

6) Bảo dưỡng và xử lý bề mặt vữa

3 Kết luận

Phương pháp gia cường sợi carbon là phương pháp gia cường kết cấu phổ biến, có đặc điểm thi công thuận tiện, vận hành đơn giản và ít ảnh hưởng đến kết cấu. Tuy nhiên, phương pháp gia cường lưới sợi carbon không chỉ kế thừa những ưu điểm của vật liệu sợi carbon nguyên bản được sử dụng dưới dạng tấm và gân trong gia cường kết cấu, mà còn cải thiện đáng kể các tính chất cơ học, tiêu chuẩn hóa thi công và lợi ích kinh tế. Do đó, việc nghiên cứu và triển khai phương pháp gia cường lưới sợi carbon và vữa polymer cường độ cao hỗ trợ là một trong những hướng phát triển quan trọng của ngành gia cường kết cấu trong tương lai.