Một số cách cải tạo gia cường kết cấu trong xây dựng

Khi nhận thấy các dấu hiệu xuống cấp như nứt tường, võng sàn, hay rỉ sét cốt thép, đó là tín hiệu cảnh báo bạn cần hành động ngay. Theo đó, việc trì hoãn cải tạo gia cường kết cấu có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng về an toàn và chi phí sửa chữa. Cùng Hải Thành theo dõi các phương pháp gia cường được chúng tôi tổng hợp trong bài viết dưới đây nhé! 

Tìm hiểu các cách cải tạo gia cường kết cấu trong xây dựng

Vì sao cần cải tạo gia cường kết cấu?

Sai sót từ giai đoạn thiết kế

Ngay từ bước đầu, công trình đã có thể tiềm ẩn rủi ro do:

- Bản vẽ thiết kế có sai sót kỹ thuật hoặc do đội ngũ thiết kế thiếu kinh nghiệm.

- Việc ước tính tải trọng sử dụng và khả năng gia tăng tải trọng trong tương lai không chính xác, dẫn đến thiếu hụt khả năng chịu lực.

- Quy định về chủng loại và thông số vật liệu không được đồng bộ hóa.

Lỗi trong quá trình thi công

Chất lượng thi công không đạt chuẩn theo bản vẽ là nguyên nhân phổ biến gây suy giảm kết cấu, bao gồm:

- Chất lượng bê tông không đạt yêu cầu, đặc biệt là lớp bảo vệ (bê tông bao phủ) không đủ khả năng chống ăn mòn, làm cốt thép bị rỉ sét.

- Độ đầm chặt bê tông kém, dẫn đến hiện tượng bê tông rỗng, làm giảm cường độ chịu lực tổng thể.

- Quy trình bảo dưỡng không đúng cách, khiến bê tông không đạt mác thiết kế và xuất hiện các vết nứt.

- Thiếu sự giám sát chặt chẽ và kiểm soát chất lượng đầy đủ trong suốt quá trình xây dựng.

Bê tông không đạt chuẩn sẽ ảnh hưởng đến kết cấu công trình

Tác động trong quá trình sử dụng và yếu tố môi trường

Kết cấu công trình có thể bị tổn hại nghiêm trọng do các yếu tố bên ngoài, đòi hỏi phải cải tạo gia cường kết cấu:

• Vận hành quá tải: Công trình thường xuyên phải chịu tải trọng lớn hơn mức thiết kế, tạo áp lực liên tục lên hệ kết cấu.
• Thay đổi công năng: Ví dụ, chuyển đổi mục đích sử dụng từ nhà ở sang xưởng sản xuất, lắp đặt thêm máy móc hạng nặng, hoặc tăng lưu lượng xe cộ, khiến tải trọng sử dụng tăng đột ngột.
• Lão hóa và hư hỏng vật liệu: Vật liệu xây dựng bị suy giảm chất lượng theo thời gian, hoặc do các sự cố bất ngờ như cháy nổ, ăn mòn cốt thép.
• Thay đổi hệ kết cấu: Các điều chỉnh như phá bỏ tường chịu lực, cột hoặc đục lỗ xuyên sàn/tường làm suy yếu tính toàn vẹn của hệ thống.
• Ảnh hưởng của môi trường: Điều kiện thời tiết khắc nghiệt và các yếu tố ăn mòn như muối, hóa chất tác động làm hư hỏng và bào mòn công trình.
• Bảo trì không đầy đủ: Việc không tuân thủ quy trình bảo dưỡng định kỳ dẫn đến chất lượng công trình không được duy trì ổn định.

Thay đổi công năng sử dụng dẫn đến việc cần cải tạo gia cường kết cấu 

>> Xem thêm: Ứng dụng công nghệ bê tông dự ứng lực vào thi công công trình nhà máy sản xuất thiết bị y tế chuẩn châu  Âu

Các phương pháp cải tạo gia cường kết cấu phổ biến 

Tại Việt Nam, các kỹ sư thường áp dụng nhiều kỹ thuật khác nhau để thực hiện việc cải tạo gia cường kết cấu bê tông cốt thép. Việc lựa chọn phương pháp sẽ phụ thuộc vào mức độ hư hỏng, yêu cầu chịu tải mới và điều kiện kinh tế của dự án. Dưới đây là các phương pháp phổ biến: 

Phương pháp sử dụng bê tông dự ứng lực căng ngoài 

Phương pháp này áp dụng nguyên lý tạo ra lực nén trước bằng cách sử dụng các sợi thép hoặc dây cáp cường độ cao đặt bên ngoài kết cấu. Lực căng này được truyền vào kết cấu thông qua các neo, giúp chống lại các lực kéo và biến dạng do tải trọng gây ra. 

Phương pháp này đặc biệt hiệu quả cao trong việc chống võng, tăng khả năng chịu tải cho các kết cấu lớn (như cầu, dầm dài) và kiểm soát vết nứt.

Bê tông dự ứng lực căng ngoài là một phương pháp hiệu quả trong cải tạo gia cường kết cấu

>> Xem thêm: Quy trình căng kéo cáp dự ứng lực

Phương pháp bao bọc phần hư hỏng 

Đây là kỹ thuật cổ điển nhưng hiệu quả, liên quan đến việc tạo ra một lớp áo bảo vệ mới cho các bộ phận kết cấu bị tổn thương (dầm, cột). Quá trình này bao gồm việc đúc thêm một lớp bê tông hoặc bê tông cốt thép bên ngoài kết cấu hiện có. 

Tác dụng: Tăng đáng kể tiết diện chịu lực, cải thiện khả năng chống nứt, ngăn chặn rỉ sét cốt thép và gia tăng khả năng chịu tải tổng thể của kết cấu.

Phương pháp dán bản thép gia cường kết cấu 

Kỹ thuật này sử dụng một hoặc nhiều tấm thép cường độ cao được dán chặt lên bề mặt kết cấu bê tông bằng các loại keo Epoxy chuyên dụng.

Tác dụng: Tạo ra một hệ thống chịu lực tổng hợp giữa thép và bê tông, tăng cường đáng kể khả năng chịu uốn và chịu cắt cục bộ, đồng thời gia cố kết cấu một cách nhanh chóng.

Phương pháp Fiber-Reinforced Polymer

Đây là một trong những công nghệ cải tạo gia cường kết cấu hiện đại nhất. Vật liệu FRP (Fiber-Reinforced Polymer) gồm các sợi cường độ cao (Carbon, Thủy tinh hoặc Aramid) được nhúng trong ma trận nhựa (thường là Epoxy). Các tấm hoặc cuộn FRP được dán lên bề mặt kết cấu.

Tác dụng: Cung cấp sự gia cường tuyệt vời với trọng lượng cực nhẹ, không làm tăng đáng kể kích thước kết cấu. FRP đặc biệt hiệu quả trong việc tăng cường khả năng chịu lực kéo, chịu uốn và chống cắt.

Một số lưu ý khi cải tạo gia cường kết cấu 

Trước khi tiến hành, cần xem xét kỹ lưỡng các yếu tố sau để đảm bảo giải pháp cải tạo gia cường kết cấu tối ưu:

• Hình học và hiện trạng: Đánh giá cấu trúc, hình dạng và tình trạng chịu tải hiện tại của kết cấu.
• Tải trọng mục tiêu: Xác định chính xác tải trọng mà kết cấu cần đạt được sau khi gia cường.
• Vật liệu và tương thích: Kiểm tra vật liệu cũ và đảm bảo tính liên kết, tương thích của vật liệu gia cường mới.
• Dạng phá hoại: Tập trung giải quyết các nguyên nhân phá hoại cụ thể như nứt, cắt, ăn mòn,...
• Tài chính & Thẩm mỹ: Cân đối chi phí với hiệu quả kỹ thuật, đồng thời xem xét yếu tố mỹ quan và môi trường.

Cải tạo gia cường kết cấu cần quan tâm đến các yếu tố hiện trạng, tải trọng, thẩm mỹ

>> Xem thêm: Ứng dụng công nghệ sàn bê tông dự ứng lực vào công trình trụ sở làm việc công ty cổ phần vận tải biển Vinaship

Kết luận 

Tóm lại, cải tạo gia cường kết cấu không chỉ là một giải pháp kỹ thuật mà còn là một khoản đầu tư chiến lược vào sự an toàn và tuổi thọ của công trình. Hy vọng những thông tin chi tiết về các phương pháp và lưu ý đã giúp bạn có cái nhìn rõ ràng hơn về quy trình này. 

Bạn đang gặp phải vấn đề hư hỏng kết cấu nào? Hay bạn có bất kỳ thắc mắc nào về việc áp dụng các kỹ thuật gia cường kết cấu cụ thể? Hãy liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay! 

Địa chỉ: Số 126 Hoàng Ngọc Phách, Kênh Dương, Lê Chân, TP Hải Phòng

Hotline: 0904.140.582

Gmail: haithanhxaydung@gmail.com

Website: xaydunghaithanh.com