Bài giảng Sửa chữa, gia cố kết cấu công trình: Chương 1 - TS. Vũ Hoàng Hiệp

Chia sẻ: Caphesuadathemduong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Sửa chữa, gia cố kết cấu công trình: Chương 1 cung cấp cho người học những kiến thức như: Những hư hỏng của kết cấu kết cấu công trình; Những nguyên nhân gây hư hỏng kết cấu kết cấu công trình; Đánh giá tính chất, mức độ hư hỏng công trình. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Sửa chữa, gia cố kết cấu công trình: Chương 1 - TS. Vũ Hoàng Hiệp

Học phần: SỬA CHỮA, GIA CỐ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GV: Ts. Vũ Hoàng Hiệp
Nội dung Học phần: 1. Khái niệm chung 2. Công tác khảo sát, thiết kế 3. Gia cố kết cấu bê tông cốt thép 4. Kỹ thuật sửa chữa kết cấu bê tông cốt thép 5. Chống ăn mòn cho kết cấu gia cố
Tài liệu tham khảo: 1. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012. Kết cấu bê tông và BTCT - Tiêu chuẩn thiết kế. 2. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5573:1991. Kết cấu gạch đá và gạch đá có cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế. 3. Tiêu chuẩn TCXDVN 373-2006. Chỉ dẫn đánh giá mức độ nguy hiểm của kết cấu nhà 4. Nguyễn Xuân Bích. Sửa chữa và gia cố công trình xây dựng. NXB Khoa học kỹ thuật - Hà Nội 1997. 5. Vương Hách. Sổ tay xử lý sự cố công trình tập 1.2.3. NXB Xây dựng - 2011.
Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG
1.1. Những hư hỏng của kết cấu BTCT a) Bê tông bị rỗ: Phân loại và đặc điểm: - Rỗ mặt (tổ ong): Sâu khoảng 1- 2cm thành từng mảng trên bề mặt - Rỗ sâu: Hình thành một lỗ rất sâu trong bê tông, làm lộ cốt thép ra ngoài - Rỗ thấu suốt: Lỗ rỗng ăn thông qua hai mặt của kết cấu bê tông cốt thép
1.1. Những hư hỏng của kết cấu BTCT b) Bê tông bị nứt nẻ: Phân loại: • Theo hình thức vết nứt (hình dáng, bề rộng, chiều sâu, chiều dài) • Theo nguyên nhân (Tải trọng, co ngót, nhiệt độ, lún lệch, do thi công, do vật liệu...)
1.1. Những hư hỏng của kết cấu BTCT c) Bê tông bị vỡ lở: - Là hiện tượng bê tông bị vỡ thành từng mảng rộng - Hiện tượng này thường xảy ra ở các góc, mép cạnh kết cấu và ở cả trên mặt tấm bê tông
1.1. Những hư hỏng của kết cấu BTCT d) Bê tông bị trắng mặt (quá khô): - Những cấu kiện làm bằng ximăng pooclang được bảo dưỡng cẩn thận thì mặt bê tông có màu sắc xám xanh - Tuy nhiên có những kết cấu bê tông sau khi dỡ cốp pha thì mặt ngoài bạc trắng, có lớp bột mịn bên ngoài mặt.
1.1. Những hư hỏng của kết cấu BTCT e) Bê tông bị phồng rộp: - Dưới lớp phồng bê tông chứa cả nước lẫn khí
1.1. Những hư hỏng của kết cấu BTCT g) Bê tông bị xâm thực: - Là hiện tượng những thành phần hóa chất trong xi măng và cốt liệu bị hủy hoại, đá xi măng biến đổi, suy giảm cường độ
1.1. Những hư hỏng của kết cấu BTCT h) Bê tông bị bào mòn: Xảy ra ở nơi có dòng chảy
1.1. Những hư hỏng của kết cấu BTCT i) Bê tông bị tác động nhiệt độ cao: Nhiệt độ cao làm cường độ bê tông giảm Bê tông chưa ninh kết chịu nhiệt kém Chiều dày bê tông nhỏ không bảo vệ được cốt thép chịu nhiệt
1.2. Những nguyên nhân gây hư hỏng kết cấu BTCT Trong môi trường khí hậu thời tiết, kết cấu BTCT chịu các tác động khác nhau do sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm, tác dụng của các yếu tố cơ, lý, hóa, vi sinh vật những yếu tố này tác động trong cả quá trình xây dựng và khai thác sử dụng, nó làm cho công trình bị hư hỏng và xuống cấp. Các tác động bất thường như động đất, bão lụt, cháy nổ cũng làm cho bộ phận công trình hoặc toàn bộ công trình bị phá hoại nghiêm trọng nếu trong thiết kế chưa đề cập đến các tác động bất thường này. Các thiếu sót trong công tác khảo sát, thiết kế, thi công, vận hành khai thác và chế độ bảo trì cũng góp phần không nhỏ vào tình trạng hư hỏng của kết cấu BTCT.
1.2. Những nguyên nhân gây hư hỏng kết cấu BTCT 1.2.1. Tác động của môi trường khí hậu thời tiết. a. Tác động của sự thay đổi nhiệt độ không khí. b. Ảnh hưởng của độ ẩm. Co ngót của bê tông nặng khi chuyển từ trạng thái ẩm sang khô (khi BT đã đóng rắn) khoảng 400- 800microstrains (x10-6mm/m) c. Bê tông chịu tác động của băng giá. - Các công trình trong vùng lạnh (Sa Pa; Lạng Sơn). - Các công trình đông lạnh khi nhiệt độ yêu cầu dưới - 150C, cho dù có các lớp bảo ôn nhưng có thể kết cấu BTCT vẫn chịu nhiệt độ dưới 00C. Ở nhiệt độ âm này, lượng nước dư trong BT bị đóng băng, thể tích tăng lên, chèn ép vào BT, gây nứt vỡ BT.
1.2.2. Tác động của nhiệt độ cao (4000C-12000C) Các nghiên cứu cho thấy khi nhiệt độ tăng cao cường độ BT giảm xuống, thể tích tăng lên. Sự chênh lệch nhiệt độ do phía bị đốt nóng cũng làm cho kết cấu bị biến dạng, gây nứt, vỡ bề mặt. Nhiệt độ (0C) 100 200 300 400 500 600 Giảm (%) 10 20 30 40 50 60
1.2.3. Tác động của ăn mòn hóa học. a. Ăn mòn bê tông - Hòa tan Ca(OH)2 do CO2 thấm vào BT, các muối có trong nước mềm hòa tan Ca(OH)2 làm giảm độ kiềm trong BT, BT mất khả năng bảo vệ cốt thép. - Ăn mòn do axit, bazơ, hoặc muối với các chất dễ hòa tan như Ca(OH)2 hoặc nCaOmSiO2 là những thành phần của đá xi măng. Dạng ăn mòn này tiến từ ngoài vào trong làm giảm kiềm trong BT: Ca(OH)2+HCl=CaCl2 + 2H2O - Do muối sinh ra trong các phản ứng ăn mòn với thành phần của xi măng tạo thành chất kết tinh có thể tích tăng lên trên hai lần, chèn ép làm vỡ BT. 3CaSO4+3CaOAl2O3+31H2O=3CaOAl2O33CaSO431H2O tăng thể tích lên 2.27 lần chèn ép vào cấu trúc BT.
b. Ăn mòn cốt thép trong BT. Đây là quá trình điện hóa. Nó phụ thuộc vào độ pH của BT.
1.2.4. Sự hư hỏng, phá hoại do chịu lực. Mỗi cấu kiện chịu nội lực khác nhau sẽ có những dạng thức phá hoại khác nhau. Ví dụ cho các cấu kiện cụ thể. Biến dạng cực hạn của BT vùng kéo 2.10-4; biến dạng cực hạn của BT vùng nén khi chịu nén đúng tâm 2.10-3; nén lệch tâm, uốn là 3.5x10-3
1.2.5. Những sai sót trong công tác khảo sát, thiết kế, thi công Theo thống kê ở trong nước các sai phạm do các công tác như sau: * Do sai phạm trong công tác khảo sát: 22% * Do sai phạm trong công tác thiết kế: 42.9% * Do sai phạm trong công tác thi công: 32.3% * Do những sai phạm khác: 2.8% Theo thông kê một số nước Âu – Mỹ *Do sai phạm trong công tác thiết kế: 51% * Do sai phạm trong công tác thi công: 40% * Do sử dụng, bảo trì: 9%
a. Những sai sót trong khâu khảo sát - Cung cấp số liệu không chính xác về các chỉ tiêu cơ lý của đất nền. - Chiều sâu khảo sát chưa đủ. (thông thường quy định chiều sâu khảo sát là 1.5Hcông trình; khi gặp nền đất yếu cần tăng thêm chiều sâu khảo sát.) - Các số liệu về nước ngầm, động thái và tính chất hóa học của nước ngầm ảnh hưởng đến việc ăn mòn BT và cốt thép. Những sai sót này sẽ dẫn đến giải pháp về nền móng công trình không đảm bảo (KNCL, chống ăn mòn, ...)