Nguyên nhân và phân loại nứt bê tông

Trong bài viết xử lý các khuyết tật của bê tông chúng tôi đã trình bày với các bạn về hiện tượng nguyên nhân và các phương án khắc phục các khuyết tật thng thường của bê tông. Trong đó hiện tượng nứt bê tông là hiện tượng tươn đối phổ biến cho các công trình xây dựng tại Vệt nam. Hiện tượng nứt bê tông thường để lại những hậu quả lớn và lâu dài cho kết cấu bê tông, khả năng chịu lực của bê tông sau này.

Việc phát triển cơ sở hạ tầng tại Việt nam sẽ còn tiếp tục phát huy trong nhiều năm tới và bê tông vẫn là một thành phần quan trọng cấu thành nên hệ thống đó. Việ hiểu rõ nguyên nhân cũng như hệ quả của các khuyết tật trong bê tông trong đó có hiện tượng nứt bê tông sẽ góp phần đáng kể vào việc nâng cao chất lượng công trình trong quá trihf thi coog và sử dụng. Hôm nay chúng tôi xin trình bày về hiện tượng nứt bê tông – phan loại và các nguyên nhân chủ yếu gây nên hiện tượng này.

Hiện tượng nứt bê tông là gì?

Nứt bêtông là hiện tượng thường gặp trong công trình xây dựng trong cuộc sống. Các vết nứt trong bêtông có thể phát triển từ nhiều nguyên nhân, mà bản chất là khả năng chịu uốn kém của bêtông. Các vết nứt trông thấy được thường gặp khi ứng suất uốn lớn hơn khả năng (cường độ) bền uốn của bêtông. Các vết nứt trông thấy thường liên quan đến khả năng các vết nứt này tạo điều kiện dễ dàng cho sự xâm nhập của các tác nhân xâm thực vào bêtông và tiếp cận cốt thép hay các thành phần của cấu trúc xây dựng và dẫn đến huỷ hoại cấu trúc công trình.

Loạt bài báo này sẽ trình bày các nguyên nhân nứt bêtông, các loại nứt của bêtông, các thí nghiệm đánh giá khả năng nhạy cảm nứt của bêtông cũng như các biện pháp ngăn ngừa và sửa chữa nứt bêtông.

Điều quan trọng là cần phải hiểu tại sao các vết nứt phát triển trong các kết cấu bêtông nhất là các kết cấu cầu đường mà ở đó các kết cấu này chịu rất nhiều các loại tải trọng và môi trường làm việc đa dạng. Có suy nghĩ thông thường cho rằng tải trọng ngoài là nguyên nhân hình thành phần lớn các ứng suất uốn trong vật liệu, và phần lớn hiện tượng nứt bêtông là nguyên nhân bất ổn định thể tích hay các phản ứng hoá học gây phá huỷ. Trong khi tính ổn định thể tích còn liên quan với các tác nhân độ ẩm, hoá học và nhiệt. Các phản ứng hoá học xảy ra với các thành phần nguyên liệu bêtông hay các vật liệu đưa vào bêtông cũng đóng vai trò đáng kể gây nở trong cục bộ của bêtông.

nứt bê tông hiện tượng không hiếm gặp trong thi công công trình xây dựng

Tác động của hiện tượng nứt bêtông đến độ bền (tuổi thọ) bêtông, đặc biệt là kết hợp với xâm thực, tổn hại nghiêm trọng đến kết cấu bêtông. Các môi trường nguy hiểm thường gặp với các kết cấu bêtông như phơi nhiễm chu kỳ nứơc mặn, thuỷ triều gây các chu kỳ khô- nứt liên tục và tạo đường dẫn cho muối xâm thực liên tục thâm nhập các vết nứt, làm trầm trọng thêm đáng kể các hư hỏng của kết cấu bêtông. Tương tự như vậy , bêtông có vết nứt khi tiếp xúc với đất giàu sulphát cũng dẫn đến tăng tốc quá trình xâm thực sulphát. Sự liên quan phức hợp giữa nứt bêtông và quá trình huỷ hoại kết cấu bêtông gia tăng thường là đặc thù cho mỗi trường hợp và khó hiểu biết đầy đủ

Việc đi sâu nghiên cứu và tìm hiểu nguyên nhân của các vết nứt xảy ra trong quá trình thi cong bê tông và truyền tải những nghiên cứu đó đến với đội ngũ thi công là một việc làm quan trọng. Nó sẽ gps phần tăng cao chất lượng thi công, hiệu quả sử dụng và chi phí vận hành của công trình sau này. Đó là việc cần sự phối hợp động bộ giữa nhiều bên trong quá trình thi công và nghien cứu tại phogf thí nghiệm.

Phận loại các vết nứt bê tông trong thi công xây dựng:

Để có thể dễ dàng phân loại các vết nứt trong bê tông chúng ta có thể chia làm 2 dạng vết nứt: vết nứt trước khi đông rắn và các vết nứt hình thành sau khi đóng rắn. Đây có thể nói là những giai đoạn quan trọng nahats trong thi công bê tông.

Các vết nứt xảy ra trước khi bêtông đóng rắn, chủ yếu do sa lắng, các dịch chuyển trong lúc thi công, bay hơi nước thường được gọi là nứt dẻo. Nứt dẻo có thể được hạn chế phần lớn thông qua việc chú trọng nhiều hơn vào thiết kế cấp phối, quá trình đổ bêtông, dưỡng hộ.

Các vết nứt xảy ra sau khi bêtông đóng rắn có thể do nhiều nguyên nhân. Các vết nứt có thể do tác động cơ học, chênh lệch độ ẩm và nhiệt, phản ứng hoá học của các thành phần vật liệu xung khắc (ví dụ phản ứng kiềm – cốt liệu) hay do tác động môi trường (băng giá do có nước trong cốt liệu…).

Hiện nay với sự phát triển của công nghệ đặc biệt là công nghệ thông tin trong quá trình sửa chữa và khắc phục các chi tiết bê tông việc mô phỏng trên máy tính các tính năng của bê tông trong thời gian dài sẽ cho phép hiểu rõ hơn vè  các tác động của vết nứt đến các tính năng của bê tông, các tính năng của công trình.

Nứt bê tông cần được phân loại để có biện pháp xử lý riêng

Khá nhiều ý kiến mâu thuẫn về các vết nứt ảnh hưởng như thế nào đến quá trình xâm thực và huỷ hoại. Một số cho rằng các vết nứt gia tăng quá trình xâm thực và là nguyên nhân phá huỷ tăng cường do tăng nhanh cơ hội thâm nhập của ion clo, oxy, và nước có thể tiệm cận dễ dàng cốt thép, trong khi một số khác cho rằng xâm thực trong bêtông đi bị nứt chỉ xảy ra theo khu vực và do vậy không gây nên phá huỷ tăng cường.

Dựa trên các kết quả thí nghiệm cho thấy chiều rộng vết nứt ảnh hưởng đáng kể đến quá trình xâm thực. Ví dụ một số báo cáo cho thấy khi các vết nứt khá nhỏ (<1 mm) thì chúng tác động ít đến quá trình xâm thực; tuy nhiên các vết nứt lớn hơn (>1mm) làm tăng tốc độ xâm thực. Các nghiên cứu mới đây về dầm bêtông cốt thép cho thấy các vết nứt , đặc biệt với tải thường xuyên, tạo xâm thực gia tăng và dẫn đến giảm cường độ. Mặc dầu có nhiều ý kiến trái ngược về tác động của chiều rộng vết nứt đến tốc độ xâm thực nhưng tồn tại một sự đồng thuận chung là hiện tượng nứt rút ngắn thời gian bắt đầu xâm thực. Xâm thực cục bộ gần khu vực nứt sẽ dẫn đến nứt dọc bề mặt sau đó, bong, tách lớp, cuối cùng là giảm cường độ bêtông. Các nghiên cứu tính năng của lan can cầu bêtông cho thấy có lớp bêtông cấu trúc xốp dưới cốt thép trên. Nước và các tạp chất thâm nhập qua các vết nứt và di chuyển qua lớp bêtông cấu trúc xốp, khơi mào quá trình xâm thực dọc theo toàn bộ chiều dài của cốt thép. Xâm thực tuổi sớm khơi mào bởi thâm nhập ẩm thông qua các vết nứt làm giảm tính năng của dầm bêtông.

Trong khi các hiện tượng nứt thường được quan sát trên các cấu trúc bêtông nên rất cần phải hiểu rằng rằng mọi vết nứt có thể có từ các nguyên nhân khác nhau và có tác động khác nhau đến các tính năng bền lâu và có thể từ khâu thiết kế, quá trình vận hành (sử dụng), điều kiện khí hậu, môi trường liên quan đến kết cấu. Do vậy hiện tượng nứt cần phải được phát hiện sớm để xử lý thích hợp nhằm không làm giảm tuổi thọ kết cấu

Trên đây chúng toi đã trình bày với các bạn về phân loại và các nguyên nhân gây nên hiện tượng nứt bê tông trong xây dựng. Hiện tượng nứt ê tông chắc chắn sẽ vanax xuất hiện trong quá trình thi công công trình xây dựng. Việc thấu hiểu và có bienj pháp để phòng tránh cần pahir được thực hiện đồng bộ từ khâu thiết kế, thi công đến quá trình bảo dưỡng bàn gaio công trình để giảm đến mức tối đa tác đọng xấu đến chất lượng cảu công trình xây dựng.

CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ XÂY LẮP PHÚ SƠN

Địa chỉ: Số 11 Ngõ 488 Đường Ngọc Hồi - TT Văn Điển - Thanh Trì - Hà Nội

VPGD: P234, tòa VP6, khu Đô thị Linh Đàm, Hoàng Mai, Hà Nội

Sika TP Hồ Chí Minh: 303 Lý Thái Tổ - Quận 10 - TP Hồ Chí Minh

Điện thoại: 046 2592729  DĐ: 0986 126825  Email: phuson2015@gmail.com

Website: http://xaylapphuson.vn/