Đôi khi các vết nứt cần được sửa chữa nhưng có quá nhiều phương án, chúng ta phải thiết kế và lựa chọn phương án sửa chữa tốt nhất như thế nào?Điều này không khó như bạn nghĩ.
Sau khi điều tra các vết nứt và xác định mục tiêu sửa chữa, việc thiết kế hoặc lựa chọn vật liệu và quy trình sửa chữa tốt nhất khá đơn giản.Bản tóm tắt các phương án sửa chữa vết nứt này bao gồm các quy trình sau: làm sạch và trám, đổ và bịt kín/làm đầy, phun epoxy và polyurethane, tự phục hồi và “không sửa chữa”.
Như đã mô tả trong “Phần 1: Cách đánh giá và khắc phục sự cố vết nứt bê tông”, việc điều tra vết nứt và xác định nguyên nhân gốc rễ của vết nứt là chìa khóa để lựa chọn phương án sửa chữa vết nứt tốt nhất.Nói tóm lại, các hạng mục quan trọng cần thiết để thiết kế sửa chữa vết nứt thích hợp là chiều rộng vết nứt trung bình (bao gồm chiều rộng tối thiểu và tối đa) và xác định xem vết nứt đang hoạt động hay không hoạt động.Tất nhiên, mục tiêu sửa chữa vết nứt cũng quan trọng như đo chiều rộng vết nứt và xác định khả năng dịch chuyển vết nứt trong tương lai.
Các vết nứt đang hoạt động đang di chuyển và phát triển.Ví dụ bao gồm các vết nứt do sụt lún mặt đất liên tục hoặc các vết nứt là khe co ngót/giãn nở của các cấu kiện hoặc kết cấu bê tông.Các vết nứt không hoạt động là ổn định và dự kiến sẽ không thay đổi trong tương lai.Thông thường, các vết nứt do co ngót của bê tông sẽ rất mạnh lúc đầu, nhưng khi độ ẩm của bê tông ổn định thì cuối cùng nó sẽ ổn định và chuyển sang trạng thái không hoạt động.Ngoài ra, nếu có đủ số thanh thép (cốt thép, sợi thép hoặc sợi tổng hợp vĩ mô) đi qua các vết nứt thì các chuyển động trong tương lai sẽ được kiểm soát và các vết nứt có thể được coi là ở trạng thái không hoạt động.
Đối với các vết nứt không hoạt động, hãy sử dụng vật liệu sửa chữa cứng hoặc mềm.Các vết nứt đang hoạt động đòi hỏi vật liệu sửa chữa linh hoạt và những cân nhắc về thiết kế đặc biệt để cho phép di chuyển trong tương lai.Việc sử dụng vật liệu sửa chữa cứng cho các vết nứt đang hoạt động thường dẫn đến nứt vật liệu sửa chữa và/hoặc bê tông liền kề.
Ảnh 1. Sử dụng máy trộn đầu kim (số 14, 15 và 18), vật liệu sửa chữa có độ nhớt thấp có thể dễ dàng bơm vào các vết nứt chân tóc mà không cần nối dây Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Tất nhiên, điều quan trọng là phải xác định nguyên nhân gây ra vết nứt và xác định xem vết nứt có quan trọng về mặt cấu trúc hay không.Các vết nứt cho thấy lỗi thiết kế, chi tiết hoặc lỗi thi công có thể khiến mọi người lo lắng về khả năng chịu tải và độ an toàn của kết cấu.Những loại vết nứt này có thể quan trọng về mặt cấu trúc.Vết nứt có thể do tải trọng gây ra hoặc có thể liên quan đến sự thay đổi thể tích vốn có của bê tông, chẳng hạn như co ngót khô, giãn nở nhiệt và co ngót, và có thể có hoặc không đáng kể.Trước khi chọn phương án sửa chữa, hãy xác định nguyên nhân và xem xét tầm quan trọng của vết nứt.
Việc sửa chữa các vết nứt do lỗi thiết kế, thiết kế chi tiết, lỗi thi công gây ra nằm ngoài phạm vi của một bài viết đơn giản.Tình huống này thường yêu cầu phân tích kết cấu toàn diện và có thể yêu cầu sửa chữa cốt thép đặc biệt.
Khôi phục độ ổn định hoặc tính toàn vẹn về cấu trúc của các thành phần bê tông, ngăn chặn rò rỉ hoặc bịt kín nước và các yếu tố có hại khác (chẳng hạn như hóa chất làm tan băng), hỗ trợ cạnh vết nứt và cải thiện vẻ ngoài của vết nứt là mục tiêu sửa chữa phổ biến.Xem xét các mục tiêu này, việc bảo trì có thể được chia thành ba loại:
Với sự phổ biến của bê tông lộ thiên và bê tông xây dựng, nhu cầu sửa chữa vết nứt thẩm mỹ ngày càng tăng.Đôi khi việc sửa chữa tính toàn vẹn và hàn/trám vết nứt cũng yêu cầu sửa chữa bề ngoài.Trước khi lựa chọn công nghệ sửa chữa chúng ta phải làm rõ mục tiêu sửa chữa vết nứt.
Trước khi thiết kế sửa chữa vết nứt hoặc chọn quy trình sửa chữa, phải trả lời bốn câu hỏi chính.Khi bạn trả lời những câu hỏi này, bạn có thể dễ dàng chọn tùy chọn sửa chữa hơn.
Ảnh 2. Sử dụng băng dính, lỗ khoan và ống trộn đầu cao su được nối với súng nòng kép cầm tay, vật liệu sửa chữa có thể được bơm vào các vết nứt nhỏ dưới áp suất thấp.Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Kỹ thuật đơn giản này đã trở nên phổ biến, đặc biệt đối với việc sửa chữa các công trình xây dựng, vì hiện nay đã có sẵn các vật liệu sửa chữa có độ nhớt rất thấp.Vì các vật liệu sửa chữa này có thể dễ dàng chảy vào các vết nứt rất hẹp nhờ trọng lực nên không cần nối dây (tức là lắp đặt một bể chứa chất bịt kín hình vuông hoặc hình chữ V).Vì không cần nối dây nên chiều rộng sửa chữa cuối cùng bằng với chiều rộng vết nứt, điều này ít rõ ràng hơn so với vết nứt trên dây.Ngoài ra, việc sử dụng chổi sắt và hút bụi còn nhanh và tiết kiệm hơn so với đi dây.
Đầu tiên, làm sạch các vết nứt để loại bỏ bụi bẩn và mảnh vụn, sau đó lấp đầy bằng vật liệu sửa chữa có độ nhớt thấp.Nhà sản xuất đã phát triển một vòi trộn có đường kính rất nhỏ được kết nối với súng phun nòng kép cầm tay để lắp đặt vật liệu sửa chữa (ảnh 1).Nếu đầu vòi phun lớn hơn chiều rộng vết nứt, có thể cần phải định tuyến vết nứt để tạo ra một phễu bề mặt phù hợp với kích thước của đầu vòi phun.Kiểm tra độ nhớt trong tài liệu của nhà sản xuất;một số nhà sản xuất chỉ định chiều rộng vết nứt tối thiểu cho vật liệu.Đo bằng centipoise, khi giá trị độ nhớt giảm, vật liệu trở nên mỏng hơn hoặc dễ chảy vào các vết nứt hẹp.Một quy trình phun áp suất thấp đơn giản cũng có thể được sử dụng để lắp đặt vật liệu sửa chữa (xem Hình 2).
Ảnh 3. Đi dây và bịt kín bao gồm việc trước tiên phải cắt hộp chứa chất bịt kín bằng một lưỡi hình vuông hoặc hình chữ V, sau đó đổ đầy chất bịt kín hoặc chất độn thích hợp vào đó.Như thể hiện trong hình, vết nứt định tuyến được lấp đầy bằng polyurethane, và sau khi đóng rắn, nó sẽ bị trầy xước và bong ra trên bề mặt.Kim Basham
Đây là quy trình phổ biến nhất để sửa chữa các vết nứt đơn lẻ, nhỏ và lớn (ảnh 3).Đây là một sửa chữa phi cấu trúc bao gồm việc mở rộng các vết nứt (hệ thống dây điện) và lấp đầy chúng bằng chất bịt kín hoặc chất độn thích hợp.Tùy thuộc vào kích thước và hình dạng của bể chứa chất bịt kín cũng như loại chất bịt kín hoặc chất độn được sử dụng, hệ thống dây điện và chất bịt kín có thể sửa chữa các vết nứt đang hoạt động và các vết nứt không hoạt động.Phương pháp này rất phù hợp với các bề mặt nằm ngang nhưng cũng có thể sử dụng cho các bề mặt thẳng đứng với vật liệu sửa chữa không bị võng.
Các vật liệu sửa chữa phù hợp bao gồm epoxy, polyurethane, silicone, polyurea và vữa polymer.Đối với tấm sàn, người thiết kế phải chọn vật liệu có đặc tính linh hoạt và độ cứng hoặc độ cứng phù hợp để đáp ứng lưu lượng sàn dự kiến và chuyển động của vết nứt trong tương lai.Khi tính linh hoạt của chất bịt kín tăng lên, khả năng chịu đựng sự lan truyền và chuyển động của vết nứt cũng tăng lên, nhưng khả năng chịu tải và hỗ trợ cạnh vết nứt của vật liệu sẽ giảm.Khi độ cứng tăng, khả năng chịu tải và hỗ trợ mép vết nứt tăng nhưng khả năng chịu chuyển động của vết nứt giảm.
Hình 1. Khi giá trị độ cứng Shore của vật liệu tăng, độ cứng hoặc độ cứng của vật liệu tăng và độ linh hoạt giảm.Để ngăn chặn các cạnh nứt của vết nứt tiếp xúc với phương tiện giao thông có bánh cứng bị bong tróc, cần có độ cứng Shore ít nhất là khoảng 80.Kim Basham thích các vật liệu sửa chữa cứng hơn (chất độn) cho các vết nứt không hoạt động trên sàn giao thông có bánh xe cứng, vì các mép vết nứt tốt hơn như trong Hình 1. Đối với các vết nứt đang hoạt động, chất bịt kín linh hoạt được ưu tiên hơn, nhưng khả năng chịu tải của chất bịt kín và hỗ trợ cạnh vết nứt thấp.Giá trị độ cứng Shore liên quan đến độ cứng (hoặc tính linh hoạt) của vật liệu sửa chữa.Khi giá trị độ cứng Shore tăng, độ cứng (độ cứng) của vật liệu sửa chữa tăng và độ linh hoạt giảm.
Đối với các vết nứt đang hoạt động, các yếu tố kích thước và hình dạng của bể chứa chất bịt kín cũng quan trọng như việc chọn chất trám kín phù hợp có thể thích ứng với chuyển động vết nứt dự kiến trong tương lai.Hệ số hình thức là tỷ lệ khung hình của bể chứa chất bịt kín.Nói chung, đối với chất bịt kín linh hoạt, hệ số hình dạng được khuyến nghị là 1:2 (0,5) và 1:1 (1,0) (xem Hình 2).Việc giảm hệ số dạng (bằng cách tăng chiều rộng so với chiều sâu) sẽ làm giảm biến dạng của chất bịt kín gây ra bởi sự phát triển chiều rộng vết nứt.Nếu độ biến dạng tối đa của chất bịt kín giảm thì mức độ phát triển vết nứt mà chất bịt kín có thể chịu được sẽ tăng lên.Sử dụng hệ số dạng được nhà sản xuất khuyến nghị sẽ đảm bảo độ giãn dài tối đa của keo bịt kín mà không bị hỏng.Nếu cần, lắp các thanh đỡ xốp để hạn chế độ sâu của keo và giúp tạo thành hình thon dài “đồng hồ cát”.
Độ giãn dài cho phép của chất bịt kín giảm khi hệ số hình dạng tăng.Cho 6 inch.Tấm dày có tổng chiều sâu 0,020 inch.Hệ số hình dạng của bể chứa bị nứt không có chất bịt kín là 300 (6,0 inch/0,020 inch = 300).Điều này giải thích tại sao các vết nứt đang hoạt động được bịt kín bằng chất bịt kín linh hoạt mà không có thùng chứa chất bịt kín thường bị hỏng.Nếu không có bể chứa, nếu xảy ra sự lan truyền vết nứt, biến dạng sẽ nhanh chóng vượt quá khả năng chịu kéo của keo.Đối với các vết nứt đang hoạt động, luôn sử dụng bình chứa chất bịt kín có kiểu dáng được nhà sản xuất chất bịt kín khuyến nghị.
Hình 2. Việc tăng tỷ lệ chiều rộng và chiều sâu sẽ làm tăng khả năng chịu được mômen nứt trong tương lai của chất bịt kín.Sử dụng hệ số dạng từ 1:2 (0,5) đến 1:1 (1,0) hoặc theo khuyến nghị của nhà sản xuất chất bịt kín đối với các vết nứt đang hoạt động để đảm bảo rằng vật liệu có thể co giãn phù hợp khi chiều rộng vết nứt tăng lên trong tương lai.Kim Basham
Phun nhựa epoxy liên kết hoặc hàn các vết nứt hẹp tới 0,002 inch với nhau và khôi phục tính toàn vẹn của bê tông, bao gồm cả cường độ và độ cứng.Phương pháp này bao gồm việc phủ một lớp nhựa epoxy không chảy xệ lên bề mặt để hạn chế các vết nứt, lắp đặt các cổng phun vào lỗ khoan theo các khoảng cách gần nhau dọc theo các vết nứt ngang, dọc hoặc trên cao và nhựa epoxy phun áp lực (ảnh 4).
Độ bền kéo của nhựa epoxy vượt quá 5.000 psi.Vì lý do này, phun nhựa epoxy được coi là một biện pháp sửa chữa kết cấu.Tuy nhiên, phun nhựa epoxy sẽ không khôi phục được cường độ thiết kế, cũng như không gia cố được phần bê tông bị vỡ do lỗi thiết kế hoặc thi công.Nhựa epoxy ít được sử dụng để trát các vết nứt nhằm giải quyết các vấn đề liên quan đến khả năng chịu tải và vấn đề an toàn kết cấu.
Ảnh 4. Trước khi bơm nhựa epoxy, bề mặt vết nứt phải được phủ bằng nhựa epoxy không chảy xệ để hạn chế nhựa epoxy chịu áp.Sau khi phun, nắp epoxy được loại bỏ bằng cách mài.Thông thường, việc tháo lớp phủ sẽ để lại vết mài mòn trên bê tông.Kim Basham
Phun nhựa epoxy là một phương pháp sửa chữa cứng nhắc, có chiều sâu hoàn toàn và các vết nứt được bơm vào sẽ cứng hơn so với bê tông liền kề.Nếu các vết nứt đang hoạt động hoặc các vết nứt hoạt động như các khe co ngót hoặc giãn nở được đưa vào, các vết nứt khác có thể sẽ hình thành bên cạnh hoặc cách xa các vết nứt đã được sửa chữa.Chỉ chèn các vết nứt tiềm ẩn hoặc các vết nứt với số lượng vừa đủ thanh thép đi qua vết nứt để hạn chế sự dịch chuyển sau này.Bảng sau đây tóm tắt các tính năng lựa chọn quan trọng của tùy chọn sửa chữa này và các tùy chọn sửa chữa khác.
Nhựa polyurethane có thể được sử dụng để bịt kín các vết nứt ướt và rò rỉ hẹp tới 0,002 inch.Phương án sửa chữa này chủ yếu được sử dụng để ngăn chặn rò rỉ nước, bao gồm bơm nhựa phản ứng vào vết nứt, nhựa phản ứng này kết hợp với nước tạo thành gel trương nở, bịt kín chỗ rò rỉ và bịt kín vết nứt (ảnh 5).Các loại nhựa này sẽ đuổi theo nước và thâm nhập vào các vết nứt nhỏ và lỗ rỗng của bê tông để tạo thành liên kết bền chặt với bê tông ướt.Ngoài ra, polyurethane được xử lý còn linh hoạt và có thể chịu được chuyển động của vết nứt trong tương lai.Tùy chọn sửa chữa này là sửa chữa vĩnh viễn, phù hợp với các vết nứt đang hoạt động hoặc các vết nứt không hoạt động.
Ảnh 5. Phun polyurethane bao gồm khoan, lắp đặt cổng phun và phun áp lực nhựa.Nhựa phản ứng với độ ẩm trong bê tông để tạo thành bọt ổn định và linh hoạt, bịt kín các vết nứt và thậm chí là các vết nứt rò rỉ.Kim Basham
Đối với các vết nứt có chiều rộng tối đa từ 0,004 inch đến 0,008 inch, đây là quá trình sửa chữa vết nứt tự nhiên khi có độ ẩm.Quá trình lành vết nứt là do các hạt xi măng không ngậm nước tiếp xúc với hơi ẩm và tạo thành canxi hydroxit không hòa tan, thẩm thấu từ vữa xi măng lên bề mặt và phản ứng với carbon dioxide trong không khí xung quanh để tạo ra canxi cacbonat trên bề mặt vết nứt.0,004 inch.Sau vài ngày, vết nứt rộng có thể lành lại, 0,008 inch.Các vết nứt có thể lành trong vòng vài tuần.Nếu vết nứt bị ảnh hưởng bởi dòng nước chảy nhanh và chuyển động, việc chữa lành sẽ không xảy ra.
Đôi khi “không sửa chữa” là phương án sửa chữa tốt nhất.Không phải tất cả các vết nứt đều cần phải sửa chữa và việc theo dõi các vết nứt có thể là lựa chọn tốt nhất.Nếu cần thiết, các vết nứt có thể được sửa chữa sau này.
Thời gian đăng: Sep-03-2021