Đang tải... (xem toàn văn)
Phần 3 trang bị cho người học kiến thức cơ bản về hư hỏng và sửa chữa, gia cường kết cấu bê tông. Phần 3.1 này tập trung chủ yếu về bệnh và hư hỏng kết cấu bê tông. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.
Phần BỆNH, HƯ HỎNG VÀ SỬA CHỮA, GIA CƯỜNG KẾT CẤU BÊ TÔNG NỘI DUNG CỦA PHẦN Phần 3.1 : Bệnh hư hỏng kết cấu bê tông Phần 3.2 : Sửa chữa hư hỏng kết cấu bê tông Phần 3.3 : Gia cường kết cấu bê tông Phần 3.1 : BỆNH VÀ HƯ HỎNG KẾT CẤU BÊ TÔNG NỘI DUNG CỦA PHẦN 3.1 NHỮNG Ữ G ĐẶC ẶC ĐIỂM CƠ BẢN LIÊN QU QUAN ĐẾN BỆNH Ệ CỦ CỦA KẾT C CẤU U BÊ TÔNG NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC KHÁCH QUAN NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG (BÊ TÔNG CỐT THÉP) CÓ NGUỒN GỐC CHỦ QUAN NỘI DUNG CỦA PHẦN 3.1 NHỮNG Ữ G ĐẶC ẶC ĐIỂM CƠ BẢN LIÊN QU QUAN ĐẾN BỆNH Ệ CỦ CỦA KẾT C CẤU U BÊ TÔNG NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TƠNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC KHÁCH QUAN NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TƠNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC CHỦ QUAN NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN BỆNH CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG ĐẶC ĐIỂM VẬT LÝ CỦA KẾT CẤU BÊ TƠNG - Vật liệu bê tơng có cấu trúc rỗng : phần đặc + phần lỏng + phần khí Lỗ rỗng mở liên kết Lỗ rỗng mở khơng liên kết Phần đặc Lổ rỗng kín Độ rỗng ỗ ủ bê tông tô thông thô thường th 28 ngày ttuổi ổi khoảng 15% Sự xâm nhập tác nhân hóa học (có nguồn gốc hóa học) qua lổ rỗng nguyên nhân gây hư hỏng kết cấu bê tơng NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN BỆNH CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG ĐẶC ĐIỂM VẬT LÝ CỦA BÊ TƠNG Bê tơng vật liệu đàn nhớt : đặc tính lưu biến ả h hưởng ảnh h đế đến chất hất llượng kết cấu ấ bê tông tơ q trình thi cơng Phương đổ BT Sự ựp phân tầng g vật ậ liệu ệ bê tông g ảnh hưởng đến làm việc kết cấu bê tông τ0 : ngưỡng chảy dẻo bê tông Quan hệ ngưỡng chảy dẻo τ0 độ sụt S (khi S thay đổi từ đến 25 cm): ρ : khối lượng riêng BT NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN BỆNH CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG ĐẶC ĐIỂM VẬT LÝ CỦA BÊ TÔNG Q Q ttrình ì h thủy thủ hó hóa ủ xii măng ă ttrong kết cấu ấ bê tông tô diễ diễn rong ột thời gian dài: - Ảnh Ả h hưởng h đế đến phát hát ttriển iể đặ đặc ttrưng học h ủ vật ật liệu liệ bê tông tô - Ảnh hưởng đến ổn định thể tích bê tơng giai đoạn đầu - Nhiệt thủy hóa tạo ứng suất kéo gây nứt kết cấu BT trường hợp bê tông khối lớn NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN BỆNH CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG ĐẶC ĐIỂM CƠ HỌC CỦA BÊ TƠNG - Bê ê tơ tơng g vật ật liệu ệu có ttính đồng đồ g ất é tạo thành t từ nhiều ều vật ật liệu thành phần khác - Qua Quan hệ ệứ ứng g suất-biến suất b ế dạng g cốt liệu ệu vữa xi măng tuyến tính nhiên đặc trưng học bê tông xem phi tuyến - Các vi nứt tồn vùng lỗ rỗng kết cấu gây tập trung ứng suất vùng tiếp giáp vữa xi măng – cốt liệu NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN BỆNH CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG ĐẶC ĐIỂM CƠ HỌC CỦA BÊ TÔNG - Cường g độ ộ chịu ị kéo thấp p ~ 1/10 cường g độ ộ chịu ị nén - Khả biến dạng : theo Acker (1992) bê tông bắt đầu nứt biến dạng g xấp p xỉ 150.10-6 ((Acker P 1992 Retrait et fissurations du béton.)) Giai đoạn làm việc đàn hồi σ < 0,4σc NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG (BÊ TÔNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC KHÁCH QUAN HƯ HỎNG BÊ TƠNG DO NHIỆT ĐỘ Khi kết cấu siêu tĩnh biến dạng nhiệt sinh ứng suất kết cấu Ví dụ : E = 2,8*104 (MPa) Sự thay đổi nhiệt độ Δt = 38°C Hệ số dẫn nhiệt 9x10-6 mm/mm/ mm/mm/°C C Chiều dài kết cấu : 30,5 m Biến dạng kết cấu : 38 x 9x10-6 = 342x10-6 (mm/mm) Ứng suất Ứ ất kéo ké : 14 (MPa) NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG (BÊ TÔNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC KHÁCH QUAN ¾ TRƯỜNG HỢP BÊ TƠNG KHỐI LỚN • Trong kết cấu bê tơng khối lớn, nhiệt độ bên kết cấu cao so với bề mặt kết cấu phản ứng thủy hóa xi măng ( tồn Gradien nhiệt độ) • Bề mặt kết cấu chịu ứng suất kéo, bên kết cấu chịu ứng suất nén Ví dụ : Khi nhiệt độ bên ngồi giảm, chênh lệch nhiệt độ ΔT đạt đến ế 30°C, ế hệ số ố dẫn ẫ nhiệt bê tông 9x10-6 mm/mm/°C, E =30 MPa ứng suất kéo 8,1 MPa Ứng suất vượt khả chịu kéo bê tông NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TƠNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC KHÁCH QUAN - Đối với kết cấu bê tông khối lớn, biến dạng nhiệt đạt đến 400 đến 500x10-6 chiều dày kết cấu thay đổi từ 60 cm đến 80 cm - Theo TCXDVN 305 : 2004 để bê tơng bị nứt nhiệt thủy hóa cần có điều kiện sau: + Độ chênh nhiệt độ ΔT > 20°C (chênh lệch nhiệt độ phần bê tông bề mặt bê tông khơng khí bên ngồi) + Mơ đun độ chênh nhiệt độ MT ≥ 50°C/m NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TƠNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC KHÁCH QUAN tb ta a α a B TB − TA ΔT M T = tgα = = a a với giá trị cho tiêu chuẩn , xác định a = 0,4 (m) Chênh lệch nhiệt thủy hóa xi măng gây ứng suất kéo vùng bê tông cách bề mặt 0,4 m Trong thực tế thiết kế cần đặt cốt thép xung quang khối bê tông phạm vi 0,4m từ bề mặt khối bê tông p không g nhằm mục ụ đích chống g lại nứt bê tơng g có hệ ệ số Lưu ý : cốt thép dãn nở nhiệt xấp xỉ bê tơng Vai trị cốt thép hạn chế độ mở rộng vết nứt ) NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC KHÁCH QUAN HƯ HỎNG CÓ NGUỒN GỐC TỪ ĐỘ ỔN ĐỊNH THỂ TÍCH VẬT LIỆU - Xảy sau thi cơng bê tơng - Các yếu tố ảnh hưởng : xi măng, cấu tạo cốt thép, độ sụt bê tơng - Biến dạng thể tích vị trí khác nguồn gốc gây vết nứt Tại vị trí cốt thép Tại vùng tiếp giáp dầm - sàn Tại vùng tiếp giáp cột, sàn Tại vùng khác cột BTCT NỘI DUNG CỦA PHẦN 3.1 NHỮNG Ữ G ĐẶC ẶC ĐIỂM CƠ BẢN LIÊN QU QUAN ĐẾN BỆNH Ệ CỦ CỦA KẾT C CẤU U BÊ TÔNG NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TƠNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC KHÁCH QUAN NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TƠNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC CHỦ QUAN NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG (BÊ TÔNG CỐT THÉP) CÓ NGUỒN GỐC CHỦ QUAN HƯ HỎNG BÊ TÔNG DO TẢI TRỌNG - Thường xảy kết cấu bị tải chịu tải trọng khơng dự tính thiết ké - Có 02 loại hư hỏng cơng trình ngun nhân thuộc tải trọng : + Nứt kết cấu + Biến dạng vượt q giới hạn cho phép cơng trình ( thường độ cứng kết cấu không đảm bảo ) NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC CHỦ QUAN HƯ HỎNG BÊ TÔNG DO TẢI TRỌNG - Một số ví dụ Kết cấu chịu uốn Kết cấu chịu uốn ứng lực trước Dạng hư hỏng điển hình mơ men uốn Dạng hư hỏng điển hình P P Do lực cắt P P Do mômen Cáp dự ứng lực NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG (BÊ TÔNG CỐT THÉP) CÓ NGUỒN GỐC CHỦ QUAN HƯ HỎNG BÊ TƠNG DO TẢI TRỌNG Khung bê tơng cốt thép Do tải trọng đứng Do tải trọng ngang NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG (BÊ TÔNG CỐT THÉP) CÓ NGUỒN GỐC CHỦ QUAN DO SAI SÓT TRONG THIẾT KẾ ¾ Do cấu tạo cốt thép Vùng BT bị nứt Bản console Không đủ chiều dày lớp bảo vệ ệ Sai vịị trí Sa t cốt thép t ép chịu c ịu lực ực Ăn mòn cốt thép Hàm lượng cốt thép lớn, bố trí sai vị trí Bê tơng bị rỗng, rỗ NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TƠNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC CHỦ QUAN DO SAI SÓT TRONG THIẾT KẾ ¾ Do cấu tạo cốt thép NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TƠNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC CHỦ QU AN DO SAI SÓT TRONG QUÁ TRÌNH THI CƠNG ¾ Khơng đảm bảo chất lượng bê tông ( không đủ cường độ, khuyết tật) - Mác bê tông không đạt : không đảm bảo thành phần cốt liệu chế tạo bê tơng, quy trình bảo dưỡng không đạt yêu cầu - Đầm không g kỹ ỹ - Nước sử dụng trộn bê tông không đảm bảo , xảy tượng nước xi măng - Ảnh hưởng nhiệnt độ bên đổ bê tơng - Thi cơng bê tơng có khuyết tật (nứt, rỗ… ), không đảm bảo độ đồng bê tơng NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TƠNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC CHỦ QUAN DO SAI SĨT TRONG Q TRÌNH THI CƠNG ¾ Do hệ thống cốp pha, dàn giáo không đảm bảo Bê tông vừa thi công Nứt bê tông chưa đủ cường độ Hư hỏng kết cấu bê tông trường hợp thường nghiêm trọng NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TƠNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC CHỦ QUAN DO SAI SĨT TRONG Q TRÌNH THI CƠNG ¾ Do sai số thi cơng vượt q tiêu chuẩn cho phép Kết cấu làm việc sai với sơ đồ tính NHỮNG HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU BÊ TƠNG (BÊ TƠNG CỐT THÉP) CĨ NGUỒN GỐC CHỦ QUAN DO SAI SĨT TRONG Q TRÌNH THI CƠNG ¾ Do bảo dưỡng bê tông sau thi công khơng đảm bảo Nứt co ngót Thay đổi thể tích bê tơng nước bay ¾ Do biện pháp thi công ... CỦA PHẦN Phần 3.1 : Bệnh hư hỏng kết cấu bê tông Phần 3.2 : Sửa chữa hư hỏng kết cấu bê tông Phần 3.3 : Gia cường kết cấu bê tông Phần 3.1 : BỆNH VÀ HƯ HỎNG KẾT CẤU BÊ TÔNG NỘI DUNG CỦA PHẦN 3.1. .. QUAN ĐẾN BỆNH CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG ĐẶC ĐIỂM VẬT LÝ CỦA KẾT CẤU BÊ TƠNG - Vật liệu bê tơng có cấu trúc rỗng : phần đặc + phần lỏng + phần khí Lỗ rỗng mở liên kết Lỗ rỗng mở không liên kết Phần đặc... BỆNH CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG ĐẶC ĐIỂM CƠ HỌC CỦA BÊ TƠNG - Bê ê tơ tơng g vật ật liệu ệu có ttính đồng đồ g ất é tạo thành t từ nhiều ều vật ật liệu thành phần khác - Qua Quan hệ ệứ ứng g suất-biến