Đang tải... (xem toàn văn)
Từ những năm 1990, vật liệu FRP (Fiber reinforced polymer) đã được nghiên cứu và ứng dụng để sửa chữa và gia cố các công trình bê tông cốt thép trên thế giới. Loại vật liệu và phương pháp mới này có thể tận dụng triệt để ưu điểm khả năng chịu lực cao của vật liệu FRP. Mặc dù FRP vẫn là loại vật liệu có giá thành cao nhưng nó có rất nhiều ưu điểm như: Thi công dễ dàng và nhanh chóng, không cần cốp pha và không cần đập phá kết cấu.
KHOA HC & CôNG NGHê Cụng ty TNHH Lc hóa dầu Nghi Sơn (NSRP), dẫn kĩ thuật thi cơng (2014), “Dự án liên hợp lọc hóa dầu Nghi Sơn” T¿i lièu tham khÀo Bộ Xây dựng, Hội Kết cấu Công nghệ xây dựng Việt Nam (2011), đề tài khoa học công nghệ mã số TC 32-29 “Hướng dẫn lập dẫn kĩ thuật thi công cơng trình dân dụng cơng nghiệp” Cơng ty cổ phần Nhà ga quốc tế Cam Ranh, dẫn kĩ thuật thi công (2016), “Nhà ga hành khách quốc tế - Cảng hàng không quốc tế Cam Ranh” Nghị định số 46/2015/NĐ-CP ngày 12/05/2015, “Quản lý chất lượng bảo trì cơng trình xây dựng” Ban QLDA cơng trình văn hóa thể thao tỉnh Quảng Ninh, dẫn kĩ thuật cơng trình xây dựng (2015), ”Cung Quy hoạch, Hội chợ triển lãm tỉnh Quảng Ninh” 10 BS EN 1090-1 “Execution of steel structures and aluminimum structures – Part 1: Requirements for conformity assessment of structural components” Công ty TNHH MTV thiết kế TVXD cơng trình Hàng Khơng, dẫn kĩ thuật thi công (2015),”Sửa chữa – Mở rộng nhà ga hành khách Cảng hàng không quốc tế Cam Ranh” 11 BS EN 1090-2:2008, “Execution of steel structures and aluminium structures, Part 2: Technical requirements for steel structures” Công ty Vinaconex R&D, dẫn kĩ thuật thi cơng (2013), “Tòa nhà trụ sở ngân hàng TMCP Cơng thương Việt Nam – Vietinbank Tower“ 12 BS EN 10025-1:2004, “Hot rolled products of structural steels” Bể trụ đứng thép ứng suất trước (tiếp theo trang 47) + Chọn chiều dầy tối thiểu để đảm bảo cho thành bể không bị ổn định Thông thường chọn chiều dầy thành bể đoạn thân ứng suất trước δ = 16mm - Ổn định thân bể trình chứa nhiên liệu: tính bể thường [3] Ví dụ Để nhận thấy hiệu phù hợp với công nghệ thi công lựa chọn bể chứa ứng suất trước so với bể thường, ta theo dõi kết ví dụ tính tốn sau: Tính tốn thân bể trụ đứng thép có dung tích V=30.000m3, chiều cao H=17,6m Đường kính bể D=46,6m, chứa vật liệu dầu mỏ có tỷ trọng γ1=0,009daN/cm3 Áp lực dư, không gian pd=200daN/m2 Thân bể làm từ vật liệu C38/23 (tương đương với CCT34) Thân bể lựa chọn theo phương án không ứng suất trước ứng suất trước Mô đun đàn hồi thân bể cáp E=2,1 x 104KN/cm2 Cáp có cường độ R2=95KN/cm2 Với bể trụ, việc tính tốn đáy, mái cho phương án (không xét đến), xét đến thân Theo chiều cao, chia thân bể thành đoạn để từ tính chiều dầy thân bể Với bể ứng suất trước, cáp quấn từ đáy tới chiều cao 7m Trong có 3m cáp bố trí ứng suất trước Đoạn 4m lại quấn với mục đích giảm chiều dầy thân Theo số liệu tính tốn ta lập bảng cho bể ứng suất trước (Bảng 1) Kết luận - Qua nghiên cứu cấu tạo, tính tốn bể chứa trụ đứng thép ứng suất trước, ta thấy rằng: Bể chứa trụ đứng thép ứng suất trước thường dùng cho bể có dung tích lớn với mục đích giảm chiều dầy thân bể để thi cơng bể phương pháp cuộn tiết kiệm vật liệu - Cáp quanh thân bể thường khoảng 1/3 chiều cao thân, neo neo nêm neo lò xo - Lực ứng suất trước xác định dựa điều kiện ứng suất thân bể cáp thép đạt tới cường độ tính tốn - Việc tính ổn định thân bể cần ý thời gian kéo cáp, bể làm việc tính bể thường - Tính hiệu ứng biên bể thường, khác phương trình xác định nội lực hệ có hệ số đặc trưng riêng./ Bể không ứng suất trước Theo công thức chọn chiều dầy phần thân bể [3] Chọn chiều dầy đoạn thân theo bảng 2: Qua kết trường hợp thấy rằng: Trường hợp bể thường, thân bể đủ để chịu lực có chiều dầy q lớn, khơng đáp ứng điều kiện thi công Mặt khác khối lượng thép tăng nhiều (38,51%) so với bể ứng suất trước T¿i lièu tham khÀo TCVN 2737-1995 Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế NXB Xây dựng Hà Nội TCVN 5575-2012 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép NXB Xây dựng Hà Nội Lê Hồng Dương T„P CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG Túm tt Từ năm 1990, vật liệu FRP (Fiber reinforced polymer) nghiên cứu ứng dụng để sửa chữa gia cố cơng trình bê tơng cốt thép giới Loại vật liệu phương pháp tận dụng triệt để ưu điểm khả chịu lực cao vật liệu FRP Mặc dù FRP loại vật liệu có giá thành cao có nhiều ưu điểm như: thi cơng dễ dàng nhanh chóng, khơng cần cốp pha khơng cần đập phá kết cấu Đặc biệt, thường sử dụng với cơng trình u cầu khả chống thấm, chống ăn mòn cao Bởi vậy, cần có thêm nhiều cơng trình nghiên cứu tiêu chuẩn phục vụ cho việc ứng dụng vật liệu FRP ngành xây dựng Việt Nam Abstract Since the 1990s, Fiber reinforced polymer (FRP) has been researched and applied to repairment and reinforcement of reinforced concrete structures in the world This new material and methodology can take advantage of the high strength capabilities of FRP Although FRP is still a high cost material, it has many advantages such as easy and fast construction, no formwork requirement and no need to break the structure In particular, it is often used for waterproofing or high corrosion resistance buildings Therefore, we need more research and new standards for the application of FRP materials in the Vietnam construction field Phạm Văn Hội tác giả khác Kết cấu thép – Cơng trình dân dụng cơng nghiệp NXB Khoa học Kỹ thuật Е.И Беленя Металлические конструкции Москва Стройиздат, 1973 Е.И Беленя Предварттельно-напряженные несущие Металлические конструкции Москва Стройиздат, 1975 К.К Муханов Металлические конструкции Москва Стройиздат, 1976 М.К Сарафан Металлические резервуары и газгольдеры Москва Стройиздат, 1987 Đặt vấn đề Từ năm 1980, vật liệu FRP (fiber – reinforced polymer) quan tâm nghiên cứu ngày ứng dụng nhiều xây dựng dân dụng giới Với đặc tính độ bền, độ cứng cao, trọng lượng nhẹ, vật liệu FRP ngày sử dụng phổ biến xây dựng, đặc biệt nâng cấp, cải tạo cơng trình Hiện nay, Việt Nam, tốc độ phát triển dân số nhanh kéo theo nhu cầu xây dựng, nâng cấp, cải tạo sửa chữa cơng trình vô lớn Trong thực tế, hệ kết cấu bê tông cốt thép sử dụng phổ biến nhiều lĩnh vực xây dựng Qua trình khai thác, cường độ kết cấu bị ảnh hưởng nhiều tác nhân điều kiện khí hậu, hỏa hoạn, nứt, ăn mòn, từ biến hay co ngót… Chính vậy, việc tăng cường khả chịu lực cho kết cấu FRP thích hợp Do FRP có trọng lượng nhẹ, khả chịu lực lớn, thi công cần phải sử dụng thiết bị thi công đơn giản nên giá thành xây dựng không cao FRP ứng dụng vào tất kết cấu xây dựng Tuy nhiên, việc nghiên cứu, phân tích ứng dụng vật liệu FRP xây dựng Việt Nam vơ hạn chế Vì vậy, việc nghiên cứu, ứng dụng vật liệu FRP vấn đề mang tính cấp thiết phục vụ cho thực tế xây dựng sản xuất Nội dung 2.1 Giới thiệu vật liệu FRP: - Vật liệu FRP - Fiber Reinforced Polymer dạng vật liệu Composite chế tạo từ vật liệu sợi, có ba loại vật liệu sợi thường sử dụng sợi carbon CFRP (cường độ cao chi phí lớn), sợi thuỷ tinh GFRP (Glass FRP- sử dụng phổ biến, độ bền kéo cao cường độ xuống cấp môi trường kiềm), sợi aramid AFRP (dễ bị ảnh hưởng điều kiện mơi trường) - Đặc tính loại sợi là: + Cường độ chịu kéo cao, Môđun đàn hồi lớn; + Trọng lượng nhỏ; + Khả chống mài mòn cao: + Cách điện, chịu nhiệt tốt, bền theo thời gian - Ngoài ra, giới dần phổ biến loại vật liệu Basalt FRP (sợi Basalt – hình thành từ đá basalt núi lửa, loại sợi có modun đàn hồi cao, chịu nhiệt tốt, cách âm, chống rung cao đặc biệt thân thiện với môi trường) - Các dạng FRP dùng xây dựng thường có dạng như: FRP dạng tấm; FRP dạng thanh, FRP dạng cáp, FRP dạng vải, dạng cuộn Trong sửa chữa gia cố cơng trình xây dựng thường dùng loại FRP dạng dạng vải Đỗ Quốc Sam tác giả khác Kết cấu thép tập NXB Đại học trung học Hà Nội, 1968 Беленя, С М Астряб, Э Б Рамазанов Предварительно напряженные металлические листовые конструкции Москва Стройиздат, 1979 56 Method of construction and acceptance of reinforced and repaired buildings of FRP BCSA “National Structural Steelwork Specification for Building Construction”(10/2010) Công ty TNHH tư vấn dịch vụ CTV Việt Nam, dẫn kĩ thuật thi công (2016), ”Chung cư 15T – T106 H098, Phường 11 – Quận – TP Hồ Chí Minh” + Trước kéo cáp, đổ vào bể vật liệu chứa tới chiều cao cáp Phương pháp thi cơng nghiệm thu cơng trình gia cố sửa chữa vật liệu FRP ThS Lê Hồng Dương Bộ môn Công nghệ Tổ chức thi công Khoa Xây dựng ĐT: 0989555350 Email: duong.thicong.kientruc@gmail.com Ngày nhận bài: 5/5/2017 Ngày sửa bài: 30/5/2017 Ngày duyệt đăng: 10/4/2018 - Trong xây dựng, loại vật liệu FRP thường sử dụng hãng sản xuất: MBraceTB, Replark®, Sika, Tyfo® 2.2 Phân loại phương pháp thi cơng, sửa chữa cơng trình vật liệu FRP: 2.2.1 Phương pháp “dán bề mặt” kết cấu FRP: Mục đích cơng tác thi cơng sửa chữa gia cố kết cấu bê tông cốt thép phương pháp “dán bề mặt” FRP đặt FRP vào vị trí cần tăng cường khả chịu lực với hướng sợi phù hợp với phương chịu lực để tận dụng khả chịu kéo độ bền sợi FRP, đồng thời phải đảm bảo cho FRP không bị tách lớp tách khỏi bề mặt bê tông Thông thường, việc thi công FRP theo phương pháp “dán bề mặt” gồm bước: chuẩn bị sửa chữa bề mặt bê tông, sơn lót tăng cường độ bám dính, trét S¬ 30 - 2018 57 KHOA HC & CôNG NGHê phng b mt, phủ keo nhựa dán, đặt dán lên lớp keo, chờ lớp keo khô với thời gian quy định dán lớp tiếp theo, cuối đợi cấu kiện khơ hồn tồn sơn phủ bảo vệ thẩm mỹ Hiện phổ biến hai phương pháp thi công “dán bề mặt” loại vật liệu (sheet) vải (fabric) FRP: dán theo phương pháp khô (dry lay-up) dán theo phương pháp ướt (wet lay -up) 2.2.1.2 Thi công dán theo phương pháp khô (dry lay-up): Khi thi công dán FRP theo phương pháp dán khô, người ta sử dụng (hoặc vải) FRP dạng khô Khi quét keo lên bề mặt dán FRP, (hoặc vải FRP) hút keo lượt quét sau quét lớp keo (lớp keo bổ sung quét sau 30 phút) Biện pháp thi công nghiệm thu trình bày chi tiết mục 2.3 mục 2.4 báo 2.2.1.3 Thi công dán theo phương pháp ướt (wet lay-up): - Phương pháp dán FRP theo kiểu ướt trình tự gần giống với phương pháp khơ Tuy nhiên có khác biệt bước thoa keo nhúng nhựa FRP - Khi dán FRP phương pháp ướt ta sử dụng vải FRP dạng khô chưa tẩm nhựa Tấm FRP khô tẩm đẫm nhựa đến bão hồ dán lên bề mặt bê tơng xử lý kỹ - Ưu điểm phương pháp dán ướt: Hình 1: Vật liệu FRP dạng cuộn vải, dạng (nguồn: internet) + Có thể sử dụng cho cấu kiện có kích thước lớn (cột đường kính lớn, mặt đáy sàn, dán bọc ba mặt dầm); + Liên kết FRP đảm bảo hơn, có trường hợp bị phá hoại liên kết - Nhược điểm: + Sử dụng lượng keo dán lớn nên thời gian đợi kéo dài Quá trình thoa keo tẩm nhựa cho FRP sử dụng máy tẩm nhựa vải FRP có bề rộng lớn dùng phương pháp thủ cơng tay FRP có bề rộng nhỏ Các bước tiến hành tương tự phương pháp thi công dán khô 2.2.2 Phương pháp “dán gần bề mặt” kết cấu (NSM FRP: Near surface mounted FRP): Qua trình ứng dụng, phương pháp “dán bề mặt” tồn số nhược điểm sau: - Tấm FRP dễ bị biến dạng chịu tác dụng va đập nhiệt độ cao - Khả tách lớp bề mặt bê tông epoxy FRP phụ thuộc vào chất lượng thi công - Chỉ ứng dụng với FRP dạng dải Để tránh nhược điểm phương pháp dán FRP lên bề mặt kết cấu BTCT, NSM FRP (Near surface mounted) lên phương pháp đầy hiệu cần nghiên cứu Hình 2: Vật liệu FRP đồ thị thể khả chịu kéo (nguồn [1], internet) (Chú thích: CFRP: carbon FRP, AFRP: Aramid FRP, GFRP: Glass FRP) 58 Thay dán trực tiếp FRP lên bề mặt kết cấu BT, phương pháp FRP đặt vào rãnh cắt bề mặt kết cấu bê tông liên kết với bê tơng qua hai lớp chất kết dính nên tăng cường khả tách lớp liên kết Hệ thống ứng dụng với hai loại tiết diện điển hình FRP NSM FRP có ưu điểm vượt trội so với phương pháp dán trực tiếp FRP lên bề mặt bê tông điểm sau: T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG Hình 3: Thi cơng “dán bề mặt” Vật liệu FRP – gia cường sàn (nguồn internet) Hình 4: Thi công “dán bề mặt” Vật liệu FRP – gia cường dầm (nguồn internet) - Tăng cường diện tích liên kết sử dụng hai lớp chất kết dính với hai bề mặt bê tông - Tăng cường khả chống đứt, gãy liên kết - Giảm thiểu khả tách lớp sớm liên kết - Bảo vệ FRP khỏi phá hoại bên tác động lực va chạm, môi trường, nhiệt độ cao (khi xảy cháy) - Giảm công tác chuẩn bị bề mặt bê tông cần liên kết 2.3 Thi công nghiệm thu “dán bề mặt” kết cấu FRP theo phương pháp dán khô (dry lay-up): 2.3.1 Công tác chuẩn bị: a Kiểm tra lực nhà thầu: Nhà thầu lắp hệ FRP cần chứng minh lực thi cơng (điển hình cơng tác chuẩn bị bề mặt thi cơng áp dính hệ FRP) Năng lực nhà thầu chứng minh việc cung cấp hồ sơ lực (bao gồm văn – chứng đào tạo tài liệu công trình liên quan nhà thầu hồn thành trước việc chuẩn bị bề mặt lắp thực tế hệ FRP phần kết cấu) Nhà sản xuất hệ FRP quan ủy quyền họ cần đào tạo nhân lực nhà thầu theo quy trình lắp hệ FRP họ đảm bảo người đủ thành thạo để lắp hệ FRP b Công tác kiểm tra nhiệt độ, độ ẩm ẩm: Nhiệt độ, độ ẩm tương đối ẩm bề mặt thời điểm lắp ảnh hưởng đến làm việc hệ FRP Tình trạng quan sát trước thi công lắp bao gồm: - Nhiệt độ bề mặt bê tông; - Nhiệt độ khơng khí; - Độ ẩm tương đối điểm sương ướt tương ứng Chất lót, keo bão hòa chất dính thường khơng áp dụng lên bề mặt lạnh đóng băng Khi nhiệt độ bề mặt bê tông hạ xuống mức tối thiểu theo dẫn nhà sản xuất hệ FRP, xảy tình trạng bão hòa sợi khơng ổn định lưu hóa khơng tốt vật liệu cấu thành keo, làm tổn hại toàn vẹn hệ FRP Trong trường hợp cần thiết dùng nguồn nóng bổ sung để nâng cao nhiệt độ xung quanh nhiệt độ bề mặt lắp Nguồn nóng cần sạch, không làm bẩn hư hại bề mặt bê tông hay hệ FRP chưa lưu hóa Keo chất dính thường khơng dính lên bề mặt ẩm ướt trừ chúng chế tạo riêng để áp dụng cho loại bề mặt Hệ FRP không áp dán vào bề mặt bê tơng có di chuyển ẩm Sự di chuyển ẩm từ bề mặt bê tông qua vật liệu keo chưa lưu hóa xuất điển hình dạng bọt bề mặt làm tổn hại đến kết dính hệ FRP hệ kết cấu cần gia cường c Công tác chuẩn bị trang thiết bị: Mỗi hệ FRP có trang thiết bị thiết kế riêng để áp dụng cho hệ Trang thiết bị thường bao gồm: - Dụng cụ lăn keo, phun; - Thiết bị nâng-định vị; - Máy Các yêu cầu nhân lực trang thiết bị: - Tất trang thiết bị phải tình trạng vận hành tốt - Nhà thầu cần đào tạo vận hành, sử dụng tất trang thiết bị - Trang bị bảo hộ cá nhân găng tay, trang, kính mắt quần áo bảo hộ cần lựa chọn mặc phù hợp với công việc - Số lượng vật tư trang thiết bị cần phải đầy đủ phép thi công liên tục đảm bảo chất lượng 2.3.2 Công tác thi công: a Công tác sửa chữa chuẩn bị bề mặt bám dính: Tất vấn đề liên quan đến tình trạng bề mặt bê tơng cần gắn hệ FRP mà làm tổn hại đến toàn vẹn hệ FRP cần trước việc chuẩn bị bề mặt bắt đầu Công tác sửa chữa chuẩn bị bề mặt bê tông tham khảo tiêu chuẩn ACI 546R ICRI 03730 Bên cạnh đó, cơng tác sửa chữa bê tông cần đáp ứng yêu cầu vẽ thiết kế dẫn kỹ thuật dự án Nhà sản xuất hệ FRP cần tham vấn khả tương thích vật liệu sử dụng để sửa chữa với hệ FRP Trường hợp xuống cấp liên quan đến ăn mòn: - Hệ FRP kết dính ngồi khơng nên áp dính vào bề mặt bê tơng bị nghi có chứa cốt thép bị gỉ Lực trương nở liên quan đến q trình ăn mòn khó xác định làm tổn hại độ tồn vẹn kết cấu hệ FRP áp dính ngồi Ngun nhân ăn mòn cần rõ xuống cấp liên quan đến S¬ 30 - 2018 59 KHOA HC & CôNG NGHê n mũn cn c sa cha trước áp dán hệ FRP kết dính Trường hợp liên quan đến vết nứt: - Qua thực tế thí nghiệm khảo sát, số nhà sản xuất hệ FRP báo cáo cử động vết nứt 0.010 inch (0.3mm) trở lên ảnh hưởng đến làm việc hệ FRP kết dính ngồi qua bong tách phá hỏng sợi Do đó, vết nứt rộng 0.010 inch (0.3mm) cần tiêm áp lực epoxy theo tiêu chuẩn ACI 224.1R Các vết nứt nhỏ lộ mơi trường khắc nghiệt đòi hỏi tiêm trám keo để ngăn ngừa ăn mòn cốt thép Tiêu chuẩn bề rộng nứt với điều kiện lộ diện khác tham khảo ACI 224R b Trộn keo: - Trộn keo cần thực phù hợp với trình tự khuyến nghị nhà sản xuất FRP Tất thành phần keo cần phải nhiệt độ thích hợp trộn với tỷ lệ xác tới hỗn hợp thành phần đồng hoàn thiện - Các thành phần keo thường tương phản mầu, hỗn hợp trọn vẹn có vệt mầu bị khử hẳn - Keo cần trộn thời gian trộn quy định kiểm tra trực quan độ đồng màu - Nhà sản xuất vật liệu cần cung cấp cỡ lô khuyến nghị, tỷ lệ trộn, phương pháp thời gian trộn - Thiết bị trộn gắn kèm lưỡi trộn chạy điện nhỏ máy chuyên dụng keo trộn khuấy tay cần - Việc trộn keo cần với lượng đủ nhỏ để đảm bảo tất keo sử dụng khoảng thời gian chờ keo Keo trộn mà vượt thời gian chờ khơng nên sử dụng tính nhớt liên tục tăng ảnh hưởng bất lợi đến khả thâm nhập bề mặt keo làm bão hòa sợi cố: c Các bước thi cơng hệ FRP lên bề mặt bê tông cần gia Bước 1: Chuẩn bị bề mặt bê tông - Trước gia cố lắp đặt FRP bề mặt bê tơng phải xử lý kỹ Công tác sửa chữa chuẩn bị bề mặt trình bày chi tiết mục trước Bước 2: Sơn lót kết cấu cần gia cố - Sơn lót bề mặt bê tơng cần gia cố cách dùng cọ lăn ngắn trung bình - Chất lót cần lăn tới tất diện tích bề mặt bê tơng nơi gắn dính hệ FRP - Chất lót cần phủ đồng bề mặt chuẩn bị với tỷ lệ bao phủ định nhà sản xuất đề nghị - Sau thi cơng xong, lớp lót cần bảo vệ khỏi bụi, rác, ẩm chất ô nhiễm khác trước dán hệ FRP Bước 3: Phủ bột trét (matit) làm phẳng bề mặt - Bột trét trét bay cầm tay - Bột trét sử dụng với chiều dày thích hợp tiếp nối với chất lót theo khuyến nghị nhà sản xuất FRP Mục đích để trám lỗ rỗng làm trơn điểm gián đoạn bề mặt trước gắn hệ FRP - Bột trét trét lên bề mặt sơn lót ướt khơng cần đợi sơn khơ - Trước phủ lớp keo bão hòa chất dính, chất lót bột trét (matit) cần cho lưu hóa dẫn nhà 60 sản xuất FRP Bước 4: Phủ lớp keo thứ - Keo quét lên bề mặt sơn lót làm phẳng cọ lăn Thông thường nên lăn lớp keo dày khoảng 15mil đến 20mil tuỳ thuộc vào loại keo Lượng keo sử dụng phụ thuộc vào loại FRP sử dụng Bước 5: Dán FRP - Việc dán FRP phân loại thành cách “kết dính tới hạn” “tiếp xúc tới hạn” “Kết dính tới hạn” thường dùng để tăng cường khả uốn cắt dầm, bản, cột, tường, đòi hỏi liên kết dính hệ FRP bê tông “Tiếp xúc tới hạn” thường dùng bọc cột, đòi hỏi tiếp xúc kín sát hệ FRP bê tông Áp dụng loại “Tiếp xúc tới hạn” khơng u cầu liên kết dính hệ FRP bê tông thường yêu cầu để thuận tiện cho việc thi công lắp - Tấm FRP cần đo cắt trước đặt lên bề mặt cần gia cố Tấm FRP đặt lên bề mặt bê tông ấn nhẹ nhàng vào lớp keo dán Trước lột lớp giấy dán mặt sau, dùng lăn cao su lăn theo hướng sợi cho keo dễ dàng ngấm vào sợi riêng lẻ Cọ lăn không lăn theo hướng vuông góc với hướng sợi để tránh sợi bị hỏng Bước 6: Phủ lớp keo thứ hai - Lớp keo thứ hai phủ lên sau 30 phút kể từ đặt lăn FRP Đến lúc lớp keo rút hết vào FRP.Lớp keo thứ hai quét lên FRP cọ lăn cỡ trung với chiều dày khoảng 15mil đến 20mil Bước 7: Thi công bảo vệ tạm thời (nếu cần) - Nhiệt độ bất lợi, tiếp xúc nước mưa trực tiếp, bụi rác, chất bẩn, ánh sáng mức, độ ẩm cao phá hoại cố ý gây hại cho hệ FRP lắp gây lưu hóa khơng tốt keo Việc bảo vệ tạm thời lều bạt chắn nhựa u cầu q trình lắp keo lưu hóa Nếu có yêu cầu hệ chống đỡ tạm, hệ FRP phải lưu hóa hồn tồn tháo bỏ hệ chống cho phép phận kết cấu chịu tải trọng thiết kế Trong trường hợp có hư hại đáng ngờ hệ FRP lắp, cần phải thông báo cho người thiết kế tham vấn nhà sản xuất hệ FRP d Công tác kiểm tra: Hệ FRP công việc liên quan phải kiểm tra theo yêu cầu tiêu chuNn áp dụng Nếu thiếu yêu cầu vậy, việc kiểm tra cần tiến hành giám sát kỹ sư có cấp kiểm tra viên đủ điều kiện Kiểm tra viên cần trang bị kiến thức hệ FRP đào tạo thông qua thi công lắp ráp FRP Kiểm tra viên đủ điều kiện phải yêu cầu tuân thủ với vẽ thiết kế dẫn kỹ thuật dự án Trong q trình thi cơng hệ FRP, việc kiểm tra hàng ngày phải dẫn cần bao gồm: - Ngày lắp ráp; - Nhiệt độ xung quanh, độ ẩm tương đối quan sát chung thời tiết; - Nhiệt độ bề mặt bê tông; - Sự khô bề mặt theo ACI 503.4; - Các phương pháp chuNn bị bề mặt mặt cắt có sử dụng đo bề mặt ICRI (ICRI surface-profilechips); T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG - Loại nguồn nóng, áp dụng; - Sự lưu hóa keo: - Bề rộng vết nứt không tiêm Epoxy; - Số lô sợi ép tiền lưu hóa vị trí tương đối kết cấu; - Số lô, tỷ lệ pha trộn, thời gian trộn mô tả định lượng diện mạo tất keo trộn, kể chất lót, ma-tít, chất bão hòa, chất dính chất phủ trộn cho ngày; - Quan sát trình lưu hóa keo; + Được đánh giá thí nghiệm phòng mẫu keo sử dụng tiêu chuẩn ASTM D 3418 - Độ dính với bề mặt bê tơng: + Thí nghiệm dính kéo mẫu khoan lõi cần tiến hành theo phương pháp nêu tiêu chuẩn ACI 503R ASTM D 4541, ISIS (1998) + Cường độ dính kéo phải vượt 200 psi (1.4 Mpa) biểu lộ phá hủy bê tơng - Sự tn thủ quy trình thi cơng lắp; - Kết thí nghiệm kéo đứt: cường độ dính, chế độ phá hủy vị trí; - Đặc trưng FRP từ thí nghiệm mảnh mẫu trường mảnh vật chứng có yêu cầu; - Vị trí kích thước điểm bong tách rỗng khí; - Q trình thi cơng chung Kiểm tra viên cần cung cấp cho người thiết kế chủ đầu tư (Owner) hồ sơ kiểm tra mảnh vật chứng Khuyến nghị mảnh vật chứng cần giữ lại tối thiểu 10 năm thời gian định người thiết kế định Nhà thầu thi công cần giữ lại cốc mẫu keo trộn trì ghi việc xếp lô e Công tác đánh giá nghiệm thu: Việc đánh giá nghiệm thu dựa việc tuân thủ không tuân thủ vẽ thiết kế dẫn kỹ thuật: - Vật liệu hệ FRP: + Đệ trình chứng đặc trưng nhận dạng vật liệu + Thí nghiệm vật liệu cần thiết (dựa độ phức tạp dự án): cường độ chịu kéo, phân tích phổ hồng ngoại, thời gian đặc quánh, thời gian chờ cường độ cắt dính + Cường độ mơ đun đàn hồi vật liệu FRP xác định theo ASTM D 3039 ISIS(1998) - Dung sai lắp đặt thi công (bao gồm: hướng sợi, chiều dày lưu hóa, hướng mảnh, bề rộng, khoảng trống, bán kính góc, chiều dài mối nối phủ): + Hướng sợi: kiểm tra mắt thường: độ gợn sóng, sai lệch sợi khỏi đường thẳng vặn xoắn Nếu có sai số độ 80mm/m cần báo cáo người thiết kế để đánh giá + Chiều dày lưu hóa keo: Sử dụng tiêu chuẩn ASTM D 3418 Mẫu điển hình khoan lõi nhỏ: 0.5 inch (13mm), tần suất lấy mẫu tuân theo định từ thiết kế thi công - Sự xuất bong tách lớp: + Tất phương pháp kiểm tra phải đảm bảo dò bong tách khoảng inch vng (1300 mm2) trở lên Có thể dùng phương pháp: sóng âm, búa âm, siêu âm đồ nhiệt + Các bong tách nhỏ 1300 mm2 coi chấp nhân nếu: diện tích bong tách 5% tổng diện tích dán khơng q 10 bong tách 1m2 + Các bong tách lớn, 25 inch vuông (16000 mm2) cần phải sửa chữa cách cắt bỏ áp miếng dán phủ tương đương + Các bong tách nhỏ, 25 inch vng (16000 mm ) sửa chữa cách tiêm keo thay lớp vỏ (tùy kích cỡ số lượng) + Nếu cường độ thấp phá hủy không dự báo, báo cáo cần gửi đến đơn vị thiết kế để xem xét xử lý Kết luận Trên sở khảo sát thực tế, kết hợp với số liệu thu thập được, tác giả xin kiến nghị số điều sau: - Phương pháp gia cố, sửa chữa cơng trình phương pháp dán vật liệu FRP phương pháp tiện dụng, có hiệu cao dễ dàng thi cơng Vì vậy, tác giả kiến nghị cần đầu tư nghiên cứu theo chiều sâu, đưa tiêu chuẩn tương ứng để ứng dụng vào môi trường xây dựng Việt Nam cách rộng rãi - Bên cạnh đó, NSM FRP phương pháp liên kết hoàn toàn bù đắp hầu hết khiếm khuyết mô hình khơng liên kết Với việc thi cơng đơn giản khơng cần thiết bị máy móc phức tạp, sử dụng diện tích bề mặt bê tông, tăng khả liên kết FRP - bê tông, kết cấu FRP bị ảnh hưởng lực va chạm, thay đổi môi trường, nhiệt độ cao Phương pháp ngày biết đến nhiều cần phải nghiên cứu sâu để đưa quy trình hướng dẫn thiết kế thi công cụ thể./ T¿i lièu tham khÀo Ngô Quang Tường (2008) – Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh, “Phương pháp sử dụng vật liệu FRP sửa chữa gia cố cơng trình bê tơng cốt thép” Bùi Ngọc Dung – Đại học Dân lập Hải Phòng, “Phương pháp việc tăng cường khả chịu lực kết cấu bê tông cốt thép” ACI – 440.2R-02: Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures American society of civil engineers – 150th anniversary paper: Fiber-Reinforced Polymer Composites for Construction- State of the Art Review Fiber Reinforced Polymer (FRP) Composites (Design Training Expo 2014) – Gevin McDaniel, Chase Knight ICRI 03730: Guide for Surface Preparation for the Repair of Deteriorated Concrete Resulting from Reinforcing Steel Corrosion ACI 503.4: Standard Specification for Repairing Concrete with Epoxy Mortars ASTM D 4541: Test Method for Pull of Strenght of Coatings Using Portable Adhesion Tester ISIS (1998): ISIS Standard test Methods, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba 10 ASTM D 3418: Test Method for Transition Temperatures of Polymers by Thermal Analysis (DTA or DSC) - Mô tả định lượng độ bề mặt; S¬ 30 - 2018 61 ... Biện pháp thi công nghiệm thu trình bày chi tiết mục 2.3 mục 2.4 báo 2.2.1.3 Thi công dán theo phương pháp ướt (wet lay-up): - Phương pháp dán FRP theo kiểu ướt trình tự gần giống với phương pháp. .. Minh, Phương pháp sử dụng vật liệu FRP sửa chữa gia cố công trình bê tơng cốt thép” Bùi Ngọc Dung – Đại học Dân lập Hải Phòng, Phương pháp việc tăng cường khả chịu lực kết cấu bê tông cốt thép”... vị thi t kế để xem xét xử lý Kết luận Trên sở khảo sát thực tế, kết hợp với số liệu thu thập được, tác giả xin kiến nghị số điều sau: - Phương pháp gia cố, sửa chữa cơng trình phương pháp dán vật