Nếu bạn làm trong ngành xây dựng, bạn hẳn phải biết rằng không có cách thức triệt để nào có thể tránh được các vết nứt trên bề mặt kết cấu bê tông của công trình (tiêu chuẩn thiết kế cho phép thiết kế kết cấu bê tông hình thành vết nứt trong giới hạn cho phép tùy theo cấu kiện và cấp chống nứt của nó để tận dụng hết khả năng làm việc của vật liệu).
Tuy nhiên, ta có thể có các giải pháp cấu tạo và giải pháp thi công để hạn chế các vết nứt đó ở trong giới hạn cho phép, không gây ảnh hưởng đến quá trình sử dụng và chất lượng công trình.
1. Các biện pháp chống nứt bê tông
Với các vết nứt trên bề mặt bê tông có độ rộng nhỏ hơn 0.3mm, sâu nhỏ hơn 5mm thì việc thấm ẩm và ăn mòn cốt thép bên trong là không đáng lo ngại và nhiệm vụ của chúng ta phải khống chế vết nứt nằm trong giới hạn này, và với vết nứt này, ta chỉ cần dùng sơn epoxy là có thể xử lý được.
Nguyên nhân gây ra nứt bê tông
Về nguyên nhân gây nứt, dựa vào giai đoạn đưa ra giải pháp xử lý ta có thể chia ra làm ba nguyên nhân chính như sau:
- Một là do cấu tạo không đúng sinh ra nứt (ở đây ta giả thiết rằng công trình không bị quá tải và quá trình thiết kế là không có sai sót), ví dụ như cốt thép không đặt đúng vị trí; chiều dày lớp bê tông bảo vệ quá nhỏ, các vị trí kết cấu đặc biệt mà mô hình tính chưa xem xét hết các yếu tố tác động nhưng lại không đưa ra giải pháp cấu tạo…
- Hai là do các yếu tố vật lý như: sự tỏa nhiệt khi bê tông thủy hóa, sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm đột ngột, thành phần cốt liệu của bê tông… Những yếu tố này sẽ làm cho bê tông co ngót, co ngót không đều sinh ra nứt. Các nguyên nhân này là biết trước được, vì vậy ta có thể đưa ra giải pháp cấp phối cũng như giải pháp thi công để tránh nứt cho kết cấu.
- Ba là do có tải trọng đặc biệt tác động vào như cháy nổ, va chạm, lún lệch… các nguyên nhân này có thể nói là rất khó kiểm soát, ta chỉ có thể đưa ra các giải pháp xử lý sau khi sự cố xảy ra.
Tham khảo thêm: Cách đan sắt dầm móng nhà đảm bảo đúng kỹ thuật
2. Cấu tạo chống nứt cho kết cấu bê tông
Như đã trình bày ở trên, chúng ta không có cách thức triệt để nào để tránh được các vết nứt trên bề mặt kết cấu, vì vậy, ta chỉ có thể đưa ra các giải pháp để hạn chế chúng. Đối với những kết cấu mà không thể tránh được nứt, ta sẽ cho chúng nứt theo ý đồ của chúng ta để ta có thể kiểm soát và bảo trì bằng việc bố trí các khe nứt. Dưới đây là một số giải pháp mà bạn có thể tham khảo:
2.1 Chống nứt cho tường bao che nằm trên khung:
Các bức tường không chịu lực nằm trên khung sẽ bị nứt khi khung có biến dạng, vì vậy ta cần bố trí các khe nứt với cấu tạo đặc biệt để tránh ảnh hưởng này.
2.2 Cấu tạo chống nứt cho tường chịu lực nằm trong khung
Các ô tường chịu lực trên khung tại các nhịp biên được bố trí thép gia cường đặt ngang hoặc xiên như hình vẽ bên dưới cho hai tầng trên cùng và hai tầng dưới cùng để chống nứt cho các ô tường này.
2.3 Cấu tạo chống nứt cho sàn, sàn mái
Các điểm góc của bản sàn thường rất hay xảy ra nứt, tùy theo kích thước bước cột mà ta bố trí thép gia cường có độ dài từ 2~3m. Lớp thép gia cường được đặt sát phía dưới lớp thép trên của sàn.
2.4 Cấu tạo chống nứt cho lỗ mở trên sàn
Tùy theo kích thước lỗ mở mà người thiết kế sẽ đưa ra cấu tạo cho hợp lý. Đối với các lỗ mở có kích thước từ 0.8m đến 1m thì các thanh thép gia cường cần neo vào dầm xung quanh ô sàn đó. Các lỗ mở lớn hơn 1 m thì cần có dầm gia cường (trong hình vẽ L2 là chiều dài neo, thường lấy bằng 35d).
2.5 Cấu tạo chống nứt cho lỗ mở trên dầm
Dưới đây là bản vẽ gia cường lỗ mở cho dầm. Thông số bố trí thép cần được tính toán kiểm tra để vị trí lỗ mở của dầm đảm bảo khả năng chịu lực.
2.6 Cấu tạo chống nứt cho lỗ mở trên tường
Đối với tường không chịu lực ta chỉ cần bố trí một thanh thép (có thể là một hay hai lớp theo thiết kế) có đường kính lớn hơn đường kính thép tường một cấp và thép xiên D13(trong hình vẽ, L1 là chiều dài nối, thường lấy bằng 40d).
Đối với tường chịu lực trong khung, cần có tính toán kết cấu cụ thể đế bố trí thép cho các lỗ mở. Trong trường hợp lỗ mở lớn, cần phải tính toán thép đai gia cường cho dầm bên trên và bên dưới tại vị trí lỗ mở.
2.7 Cấu tạo chống nứt cho bê tông nền, bê tông bảo vệ trên mái
Bê tông nền(có cốt thép hoặc không) và lớp bê tông nhẹ bảo vệ trên mái thường không tránh khỏi các vết nứt, vì vậy, ta hãy tạo ra các khe nứt để kiểm soát và bảo dưỡng chúng.
2.8 Cấu tạo chống nứt cho các bức tường, bản con sơn có chiều dài lớn
Đối với những bức tường, lan can hay bản con sơn dài nếu đổ liền mạch sẽ không thể tránh được nứt, vì vậy, ta nên chia thành nhiều đoạn ngắn rời nhau hoặc bố trí khe nứt cho chúng để kiểm soát.
2.9 Cấu tạo chống nứt cho vị trí thép chủ dầm, cột đổi hướng
Khi thanh thép đổi hướng, nội lực trong thanh thép sẽ làm phát sinh lực phá ngang tác dụng lên bê tông, vì vậy, ta không nên uốn nháy thép chủ của dầm hay cột. Trong trường hợp uốn với góc uốn nhỏ thì ta cần bố trí thêm thép đai tại vị trí uốn để chống lại lực phá ngang này.
2.10 Cấu tạo chống nứt bằng con kê cho cốt thép
Mục đích của việc dùng con kê cho cốt thép là để đảm bảo chiều dày bảo vệ cũng như chiều cao tính toán của cấu kiện. Khi chiều dày bảo vệ không đảm bảo, lớp bê tông bảo vệ sẽ bị nứt và tách ra khỏi cốt thép. Khi chiều cao tính toán của cấu kiện không đảm bảo theo thiết kế, cấu kiện cũng có thể sẽ bị nứt khi chưa đạt đến tải trọng thiết kế.
Ngoài ra, khoảng cách giữa các thanh thép cũng ảnh hưởng đến kết cấu và gây nứt. Khi khoảng cách các thanh thép quá sát nhau sẽ sinh ra sự ngăn cách giữa lớp bê tông bảo vệ với lớp bê tông trong lõi cấu kiện, và lớp bê tông bảo vệ có thể tách nứt cả mảng ra khỏi cấu kiện (ở hình ảnh nứt đầu tiên bên dưới).
2.11 Cấu tạo chống nứt bằng nối hàn cốt thép
Khi công trình chịu tải trọng ngang, cốt thép trong cấu kiện ở một số vị trí sẽ thay đổi liên tục từ trạng thái chịu kéo sang chịu nén và ngược lại. Mối nối chồng không phải là thanh thép liên tục nên chúng truyền lực sang nhau nhờ môi trường trung gian là bê tông. Với tính chất chịu lực như vậy, kết cấu sẽ bị phá hủy dần theo thời gian khi sử dụng mối nối chồng.
Trong một số hồ sơ thiết kế ở Việt Nam, người ta bố trí thép đai cột gia cường tại vị trí nối chồng cốt thép để chống lại lực phá ngang khi lực trong cốt thép được tập trung truyền sang bê tông tại điểm nối.
Một yếu tố nữa cần phải nói ở đây là vị trí bố trí mối nối cốt thép. Mối nối cốt thép cần được bố trí ở vùng chịu nén, vì vậy, đối với dầm chính nằm trên khung chịu lực ta không nên bố trí mối nối chồng thép chủ lớp dưới ngay tại gối mà nên cách ra một khoảng bằng chiều cao dầm (ở hình vẽ dưới, vùng mầu vàng là vùng cho phép nối).
Như vậy, xây dựng Munhaus đã điểm qua một số biện pháp cấu tạo chống nứt cho kết cấu bê tông mà bạn có thể tham khảo trong quá trình xây dựng. Hy vọng bài viết trên sẽ giúp bạn có được những giải pháp chống nứt cho kết cấu bê tông phù hợp.
Xem thêm: Dịch vụ xây nhà trọn gói tại Hải Phòng uy tín chuyên nghiệp
