Sửa chữa dầm bê tông bị nứt

Các vết nứt bê tông trong các công trình công nghiệp không chỉ là khuyết tật bề mặt. Chúng thường cho thấy sự mất tính liên tục kết cấu, gia tăng nguy cơ ăn mòn cốt thép và thu hẹp biên độ an toàn dưới tải trọng dài hạn. Dự án này liên quan đến một tòa nhà công nghiệp nơi các vết nứt đáng kể đã phát triển trên dầm và sàn, đòi hỏi một giải pháp sửa chữa có khả năng vừa khôi phục tính toàn vẹn bên trong của bê tông, vừa cung cấp gia cường chịu kéo bên ngoài.

Thay vì áp dụng một biện pháp sửa chữa hời hợt, đội ngũ kỹ thuật đã triển khai một giải pháp hệ thống gồm ba giai đoạn: trám bề mặt vết nứt, bơm époxy áp lực thấp và gia cường bằng vải sợi carbon một chiều. Mục tiêu là ổn định các cấu kiện bị nứt, ngăn nước và độ ẩm xâm nhập, khôi phục tính nguyên khối và cải thiện khả năng chịu tải kết cấu.

Đánh giá Hiện trạng

Kiểm tra trực quan và đánh giá kết cấu xác nhận các vết nứt chủ yếu nằm ở dầm chính và sàn. Một số vết nứt chạy dọc theo mặt dưới và vùng bụng dầm, trong khi những vết khác xuất hiện trên bề mặt sàn, cho thấy hư hại do kéo và khả năng giảm độ cứng uốn.

Xét đến môi trường công nghiệp và nhu cầu hiệu năng lâu dài, một hệ thống sửa chữa cấp kết cấu là bắt buộc. Chỉ trát vá bề mặt là không đủ, vì không thể liên kết lại một cách tin cậy các phần bê tông bị tách rời bên trong vết nứt, cũng như không cung cấp được gia cường bên ngoài hiệu quả chống lại việc nứt lại.

Chiến lược Sửa chữa

Giải pháp được áp dụng kết hợp ba công nghệ bổ trợ cho nhau:

Trám bề mặt vết nứt để tạo ra một vùng sửa chữa kín và ngăn rò rỉ nhựa.

Bơm keo epoxy vết nứt để lấp đầy vết nứt từ bên trong, tái kết nối các phần bê tông bị nứt và chặn sự thâm nhập của độ ẩm.

Gia cường sợi carbon để cung cấp sức kháng kéo bên ngoài, kiểm soát sự lan truyền vết nứt và nâng cao năng lực kết cấu.

Cách tiếp cận này giải quyết vấn đề từ hai hướng: phục hồi liên kết bên trong và gia cường chịu kéo bên ngoài.

Quy trình Thi công

Giai đoạn 1 – Trám bề mặt vết nứt bằng Keo trám HM-9

Bước đầu tiên là làm sạch và chuẩn bị các khu vực nứt trên cả dầm và sàn. Sau đó, keo trám HM-9 được thi công liên tục dọc theo toàn bộ chiều dài của mỗi vết nứt nhìn thấy để tạo thành một lớp trám đặc, kín khí.

Thao tác này phục vụ hai mục đích quan trọng:

• Bao bọc vết nứt để tạo ra một vùng áp suất ổn định cho việc bơm tiếp theo.

• Ngăn rò rỉ nhựa epoxy trong quá trình bơm áp lực thấp.

Các cổng bơm được lắp đặt ở khoảng cách thích hợp dọc theo các vết nứt đã trám, đảm bảo nhựa có thể tiếp cận sâu và xa vào mạng lưới vết nứt.

Giai đoạn 2 – Bơm vết nứt sâu bằng Keo bơm vết nứt HM-120L

Sau khi lớp trám đã đóng rắn, việc bơm áp lực thấp được thực hiện bằng keo bơm vết nứt HM-120L. Epoxy có độ nhớt thấp được đưa qua các cổng, cho phép thấm sâu vào bên trong vết nứt và lấp đầy ngay cả các lỗ rỗng nhỏ bên trong bê tông.

Quá trình bơm tiến triển tuần tự dọc theo các đường nứt, đảm bảo mỗi đoạn được bão hòa hoàn toàn trước khi chuyển tiếp. Sau khi bơm xong, hệ thống được phép đóng rắn trong điều kiện kiểm soát để epoxy đạt được toàn bộ cường độ cơ học.

Ở giai đoạn này, việc sửa chữa đã đạt được những cải thiện kết cấu quan trọng:

• Thể tích vết nứt được lấp đầy từ bên trong.

• Các phần bê tông bị tách rời được liên kết lại.

• Tính nguyên khối của dầm và sàn được khôi phục.

• Sự xâm nhập độ ẩm và ăn mòn cốt thép bị ức chế hiệu quả.

Giai đoạn 3 – Gia cường bên ngoài bằng Vải sợi carbon một chiều HM-30

Sau khi epoxy đã bơm đông cứng hoàn toàn, bề mặt bê tông được chuẩn bị để dán vải sợi carbon một chiều HM-30. Vải được thi công phủ qua các vùng nứt trên cả dầm và sàn, với hướng sợi được căn chỉnh theo hướng lực kéo chính.

Gia cường sợi carbon làm việc hợp nhất với bê tông hiện hữu, cung cấp cường độ chịu kéo cao và tính năng mô đun xuất sắc. Các chức năng chính của nó trong dự án này là:

• Hạn chế vết nứt mở lại và lan truyền tiếp;

• Cải thiện khả năng chịu kéo và uốn của các cấu kiện bị hư hại;

• Tăng cường độ cứng kết cấu tổng thể và sự ổn định lâu dài;

• Phân bố ứng suất cục bộ hiệu quả hơn trên toàn vùng sửa chữa.

Kết quả Dự án

Sau khi hoàn thành sửa chữa, các dầm và sàn bị nứt được kiểm tra và đánh giá. Hệ thống kết hợp đã đạt được đồng thời cả sự phục hồi kết cấu bên trong và bên ngoài:

Ở bên trong, các vết nứt được lấp đầy và trám kín hoàn toàn, các phần bê tông được nối lại và sự thâm nhập độ ẩm bị chặn.

Ở bên ngoài, vải sợi carbon HM-30 cung cấp gia cường chịu kéo liên tục, kiểm soát việc mở lại vết nứt và cải thiện năng lực kết cấu của các cấu kiện.

Các cấu kiện đã sửa chữa đáp ứng các yêu cầu hiệu năng kết cấu quy định, và tòa nhà được đưa trở lại sử dụng với mức độ an toàn kết cấu được cải thiện.