Một số nghiên cứu về qui trình khảo sát, đánh giá chất lượng nhà đang ở

Ngµnh nhµ ®Êt Hµ néi ®ang qu¶n lý mét quÜ nhµ hiÖn cã bao gåm c¸c nhµ cho c¬ quan thuª sö dông lµ n¬i lµm viÖc hoÆc phôc vô c«ng céng nh­ nhµ v¨n ho¸, c©u l¹c bé, cßn ®¹i bé phËn lµ nhµ ë cho d©n thuª trùc tiÕp hoÆc cho gia ®×nh c¸n bé lµm trong c¸c c¬ quan ë th«ng qua viÖc thuª cña c¸c c¬ quan . Trong quÜ nhµ nµy cã c¸c lo¹i: nhµ phè cæ, phè cò, c¸c biÖt thù x©y dùng tõ thêi Ph¸p thuéc ®­îc ®­a vµo Nhµ n­íc qu¶n lý sau ngµy tiÕp qu¶n Thñ ®« ( 1954), mét sè khu tËp thÓ 1 tÇng m¸i ngãi cÊp 4 vµ c¸c khu tËp thÓ cao tÇng ( 4~5 tÇng). Nhµ cao tÇng b»ng bª t«ng cèt thÐp d¹ng tÊm hay khung b¾t ®Çu ®­îc x©y vµo nh÷ng n¨m 1974~75 cßn nhµ phè cò, phè cæ ®• ®­îc x©y trªn 60 n¨m vÒ tr­íc. C¸c khu nhµ tËp thÓ cÊp 4 ®• x©y dùng ®Õn nay ®• trªn 40 n¨m nªn qu¸ thêi h¹n sö dông ®• l©u. Nguyªn nh©n lµm nhµ h­ háng rÊt nhiÒu: T¸c ®éng cña thiªn nhiªn qua thêi gian vµ m«i tr­êng. Nh÷ng xuèng cÊp v« h×nh nh­ møc ®é tiÖn nghi sö dông kh«ng thÝch hîp. ChÊt l­îng vËt liÖu ®• sö dông bÞ kÐm ngay tõ khi x©y dùng v× lóc ®ã kh«ng cã ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt lo¹i vËt liÖu tèt h¬n C«ng nghÖ còng nh­ ph­¬ng tiÖn thi c«ng ch­a ®ñ møc ®é tiÕn bé, cßn l¹c hËu. Ch­a theo kÞp thÕ giíi vÒ khoa häc, kü thuËt kh¶o s¸t, thiÕt kÕ mµ l¹i chñ tr­¬ng ch¾t bãp ®Ó lµm nhiÒu, lµm nhanh, lµm tèt, lµm rÎ. ChØ sau mét thêi gian ng¾n sö dông, c«ng tr×nh ®• h­ háng ë c¸c møc ®é kh¸c nhau. B¶n th©n ng­êi sö dông tù ý söa ch÷a, c¬i níi diÖn tÝch, thay ®æi c«ng n¨ng mµ kh«ng biÕt g× ®Õn sù lµm viÖc cña kÕt cÊu chÞu lùc nªn ®• g©y nguy hiÓm cho c«ng tr×nh.

một số nghiên cứu

về qui trình khảo sát , đánh giá chất

lợng kết cấu nhà ở đang sử dụng

nhằm sửa chữa kéo dài tuổi thọ

công trình

Chơng mở đầu

Ngành nhà đất Hà nội đang quản lý một quĩ nhà hiện có baogồm các nhà cho cơ quan thuê sử dụng là nơi làm việc hoặc phục vụcông cộng nh nhà văn hoá, câu lạc bộ, còn đại bộ phận là nhà ở chodân thuê trực tiếp hoặc cho gia đình cán bộ làm trong các cơ quan ởthông qua việc thuê của các cơ quan Trong quĩ nhà này có các loại:nhà phố cổ, phố cũ, các biệt thự xây dựng từ thời Pháp thuộc đ ợc đavào Nhà n ớc quản lý sau ngày tiếp quản Thủ đô ( 1954), một số khutập thể 1 tầng mái ngói cấp 4 và các khu tập thể cao tầng ( 4~5 tầng)

Nhà cao tầng bằng bê tông cốt thép dạng tấm hay khung bắt đầu

đợc xây vào những năm 1974~75 còn nhà phố cũ, phố cổ đã đ ợc xâytrên 60 năm về tr ớc

Các khu nhà tập thể cấp 4 đã xây dựng đến nay đã trên 40 nămnên quá thời hạn sử dụng đã lâu Nguyên nhân làm nhà h hỏng rấtnhiều:

* Tác động của thiên nhiên qua thời gian và môi tr ờng

* Những xuống cấp vô hình nh mức độ tiện nghi sử dụng khôngthích hợp

* Chất l ợng vật liệu đã sử dụng bị kém ngay từ khi xây dựng vìlúc đó không có điều kiện sản xuất loại vật liệu tốt hơn

* Công nghệ cũng nh phơng tiện thi công ch a đủ mức độ tiến

bộ, còn lạc hậu

* Cha theo kịp thế giới về khoa học, kỹ thuật khảo sát, thiết kế

mà lại chủ trơng chắt bóp để làm nhiều, làm nhanh, làm tốt, làm rẻ.Chỉ sau một thời gian ngắn sử dụng, công trình đã h hỏng ở các mức

độ khác nhau

* Bản thân ngời sử dụng tự ý sửa chữa, cơi nới diện tích, thay

đổi công năng mà không biết gì đến sự làm việc của kết cấu chịu lựcnên đã gây nguy hiểm cho công trình

* 10% nhà thuộc loại h hỏng nặng, nguy hiểm đến tính mạng ng ời

đang ở, có nguy cơ sụp đổ

* 50% nhà h hỏng phải sửa chữa lớn

*30% nhà h hỏng vừa, phải trung tu

* 10% nhà còn tơng đối tốt nhng phải sửa chữa, duy trì th ờng xuyên

Nhà khu phố cũ:

Hầu hết những nhà này thuộc địa bàn khu Hoàn Kiếm, một phầnthuộc quận Ba đình, Hai Bà Tr ng, đa số là biệt thự kiểu Pháp, kiếntrúc đẹp, đáng đ ợc giữ gìn và tôn tạo đẹp nh ng hiện đang xuống cấpnghiêm trọng do sử dụng sai mục đích, do bố trí nhiều căn hộ ở chungmột nhà, tự cơi nới thêm diện tích trên nhà cũ vô tình chất thêm tảitrọng lên công trình cũ

Nhà thấp tầng:

Hầu hết đợc xây vội vàng, tạm bợ để đáp ứng nhu cầu nhà ở chonhững ngời bị nạn do chiến tranh, nằm rải rác ở quận Ba Đình, Hai BàTrng, Đống Đa, đã hết niên hạn sử dụng, không còn cấp để xuốngthêm nữa, đòi hỏi làm lại hoặc cải tạo cơ bản nh ở Phúc xá, An d ơng,Thủ lệ 1 thuộc quận Ba Đình, Tân Mai thuộc quận Hai Bà Tr ng, ThịnhHào thuộc quận Đống Đa

Nhà chung c 4~5 tầng:

Những nhà này nằm ở Giảng Võ, Thành Công, Trung tự, KimLiên, Kim Giang, Thanh Xuân, Nghĩa Đô, Vĩnh Hồ, Cánh Đồng Xa,Cầu Diễn, Nam Đồng có rất nhiều nhà ở tình trạng lún nứt buồngthang, nứt tờng và các kết cấu cơ bản khác của công trình Có côngtrình lún nghiêng tới 20o, có công trình lún lệch , nghiêng vặn vỏ đỗmà:

* 10% đang trong tình trạng lún nứt nguy hiểm Toàn thành phố có 35nhà cần sửa chữa cơ bản

* 25~30% cần sửa chữa lớn cho các kết cấu cơ bản của công trình

* 50% cần sửa chữa vừa cho các kết cấu cơ bản của công trình

* 15% nhà chất l ợng còn khá, chỉ cần chi phí sửa chữa duy trì

Theo khảo sát thí điểm đánh giá nhà ở tại hai khu nhà cao tầngThanh Xuân và Thành Công do Sở Nhà Đất Hà nội và Công ty T vấnThiết kế Nhà ở Bộ Xây dựng thì:

*13,5% đến 28,1% nhà giảm c ờng độ bê tông cục bộ

* 22,5% cốt thép bị ăn mòn, nhiều nhà cốt thép gỉ, chỉ còn 50% tiếtdiện làm việc đ ợc.

* Đa số nhà bị dột mái

* Có 403 căn hộ bị thấm dột trong tổng số 582 nhà khảo sát , chiếm69%

* 58% nhà có các khoang móng bị ngấm n ớc thải sinh hoạt, bê tông

và thép bị ăn mòn, bị phá hoại mà không đánh giá cụ thể đ ợc

Theo số liệu này thì cải tạo để duy trì quĩ nhà hiện có là nhiệm

vụ hết sức cấp bách của ngành nhà đất Hà nội

Do không thể thay thế ngay và trong thời gian khá dài tr ớc mắtnhững nhà dù đã quá h hỏng của Hà nội nên việc sửa chữa nhà hiện có

là nhiệm vụ cấp bách theo yêu cầu sử dụng và cũng là một thực tế.Mặc dầu hàng năm Thành phố dành cả chục tỷ đồng cho sửa chữa nh -

ng cũng chỉ là rất nhỏ nhoi so với yêu cầu thực tế

Công việc khảo sát lâu nay làm theo cách rất tuỳ tiện của cán

bộ phản ánh một tình trạng ch a xây dựng theo kiểu có nghiệp vụ vàtheo qui trình đ ợc xây dựng trên cơ sở ph ơng pháp luận khoa học.Thành phố và những cơ quan quản lý nhà ch a có một qui trình hợp lý,

có cơ sở khoa học để làm ngắn gọn các b ớc điều tra, khảo sát giúpcho công việc sửa chữa hữu hiệu trong điều kiện vốn dành cho sửachữa không đáp ứng đ ợc yêu cầu Thực tế, việc sửa chữa những nămqua tiến hành ở thành phố theo cách hỏng đâu chữa đấy, vừa hỏngtiếp, vừa chữa tiếp nên chi phí cho sửa chữa vốn thiếu thốn lại càng bịtheo đuổi tiếp một cách vô vọng Thí dụ nhà B6 Giảng Võ , phát hiện

h hỏng năm 1983, qua gia cố 3 lần nhà vẫn tiếp tục h hỏng Nhà E4Thành Công chữa đi chữa lại nhiều lần đến 1994 phải thôi chữa để tìmbiện pháp chữa khác do cơ quan khác tiến hành

Từ thực tế đó, là những ng ời trực tiếp tham gia quản lý quĩ nhàcủa Thành phố, ng ời viết luận văn mong muốn đ ợc sự chỉ dẫn của cácthầy nhằm xây dựng một qui trình khảo sát, đánh giá chất l ợng nhà

mà trớc mắt là đánh giá đ ợc tình trạng hiện hữu làm việc của kết cấuchịu lực cơ bản để sử dụng số vốn đ ợc đầu t sửa chữa có hiệu quảnhất

Chơng I

nhà ở nhà nớc quản lý tại hà nội

1.1 Nét khái quát:

1.1.1 Nguồn nhà :

Sau kháng chiến chống Pháp thành công, vào năm 1954, tại Hànội, nhà ở đều thuộc t nhân Việc quản lý nhà vắng chủ do chủ di c đimiền Nam hoặc ra n ớc ngoài đã hình thành cơ quan quản lý nhà ở củathành phố Chính sách cải tạo công th ơng nghiệp t bản t doanh năm

1955 đa thêm vào quỹ nhà do nhà n ớc quản lý trên 400.000 m2 nhà ở

sử dụng Nhà nớc bắt đầu đầu t xây dựng những khu nhà ở tập thể đầutiên vào năm 1956 mà điển hình là khu Kim Liên, khu Cao Xà Lá vàkhu Nguyễn Công Trứ

Việc xây dựng và đầu t cho Nhà ở của Thành phố bị ng ng vàothời kỳ chiến tranh phá hoại miền Bắc của Hoa kỳ Những năm 1964 -

1978 việc làm thêm nhà ở hầu nh không đáng kể

Đầu t xây dựng nhà ở của thành phố gọi là đáng kể bắt đầu vàosau năm 1978, khi số liệu thống kê nhà ở theo đầu dân chỉ đạt 1,75m2/ngời Bên cạnh những khu tập thể 4 ~ 5 tầng , thành phố chủ tr ơngxây dựng những khu 2~ 3 tầng để có nhà sử dụng nhanh chóng Ngoài

những nhà xây tay, thành phố bắt đầu xây dựng những nhà lắp ghéptấm lớn bằng bê tông và bê tông than xỉ Bên cạnh đó , loại nhà khung

bê tông cốt thép xây gạch chèn cũng đ ợc phát triển Chỉ từ 1978 đến

1992 thành phố và các cơ quan trung ơng đóng tại thành phố đã xâydựng nhiều triệu m2 sử dụng, nâng mức bình quân về nhà ở của dânthành phố lên 3,2 m2/ng ời

Sau khi Nhà nớc ban hành Hiến pháp năm 1992, Nhà n ớc côngnhận quyền xây dựng nhà ở của dân theo quy hoạch và pháp luật( điều 62, Hiến pháp 1992) và quyền sở hữu về nhà ở ( điều 58, Hiếnpháp 1992), kết hợp với chủ tr ơng đổi mới nền kinh tế của Đảng vàChính phủ, nhân dân tự xây nhà ở cho mình khá mạnh mẽ Cho đếnbây giờ cha có thống kê chính thức về số l ợng m2 nhà đã xây dựngcũng nh dân số nhập c vào các đô thị khá nhanh và đông nên ch a tínhchính xác đợc số m2 bình quân theo đầu dân nh ng nhà ở trong vàinăm qua đã có những b ớc phát triển đáng kể Theo những con số dự

đoán với sai số khá lớn thì bình quân nhà ở của dân nội thị đã đạtkhoảng 4,2 m2/ ng ời

Quá trình hình thành nhà ở của dân nội thị Hà nội có thể tóm tắttrong bảng :

Thời kỳ Diễn giải

Trớc 1940 Nhà làm thời kỳ thuộc Pháp, chủ Pháp và một số

chủ Việt nam

1940 - 1954 Phần nhiều là nhà của t sản và viên chức Việt nam

1954 - 1964 Nhà tập thể bốn năm tầng xây tay ( Nguyễn Công

Trứ, Kim Liên, Cao xà lá

1964 - 1977 Đình trệ do chiến tranh phá hoại miền Bắc

1978 - 1990 Các khu tập thể do Nhà n ớc đầu t: Thanh xuân, Tr

-ơng Định, Cánh đồng xa, Nghĩa đô, Ngọc Khánh,Thành công, Minh khai, Thanh nhàn, Tân định,Vĩnh hồ, Kim giang, Văn ch ơng, Phơng mai, Trung

tự, Giảng võ,

1990 - 1997 Nhà cao tầng và nhà dân tự làm, nhà các công ty

làm để bán nh ở Láng Hạ, Thái Hà, Thành công

1.1.2 Tình trạng nhà ở hiện nay:

Trừ những nhà xây dựng vào thời kỳ 1990 - 1997, hầu hết nhà

đang sử dụng tại Hà nội đều cần sửa chữa

Trớc năm 1990, việc sửa chữa nhà ở không thể thực hiện đ ợc vìnhà ở phần lớn là nhà thuộc Nhà n ớc quản lý Ngân sách dành cho sửachữa nhà chỉ đáp ứng 1% nhu cầu nên việc sửa chữa không có ý nghĩathiết thực Tiền l ơng của ngời lao động làm làm cho khu vực Nhà n ớcchỉ đợc tính theo suất năng l ợng lơng thực thực phẩm cho 1,5 ng ờinên không thể có tiền để làm bất kỳ việc gì ngoài sự tồn tại khỏi đói.Nhà không có kinh phí để duy tu th ờng xuyên Chỉ khi nào nguy hiểm

đến tính mạng ng ời sử dụng thì tự chống đỡ hoặc đôi khi đ ợc sự hỗtrợ cho chống đỡ của Nhà n ớc Với phơng thức quản lý nh thế thì nhà

ở tại Hà nội chỉ có một thực tế duy nhất là xuống cấp nhanh chóng

Tuy hiện nay phải ở vì không có nhà khác thay thế và để duy trì sốmét vuông để duy trì thống kê nh ng có thể nói nhà thuộc diện Nhà n -

óc quản lý đều không đạt yêu cầu sử dụng Từ năm 1986, thành phốchủ trơng cho những ng ời thuê nhà của Nhà n ớc đợc tự bỏ tiền để sửachữa nhà mình đang thuê và nếu xin phép thì đ ợc nâng cấp, cải tạo

Việc dân tự bỏ tiền để nâng cấp nhà thuê của Nhà n ớc đã làmthay đổi phần nào bộ mặt nhà ở Tuy thế, số l ợng nhà ở đ ợc thực hiệntheo phơng thức này chỉ chiếm 12,5% số l ợng nhà hiện hữu Phần lớnnhững nhà mà dân tự đầu t sủa chữa hoặc nâng cấp là nhà cấp 4 cũ.Những nhà tập thể nhiều tầng thì chỉ đ ợc nâng cấp bên trong nhà,không làm lợi cho kết cấu công trình mà có khi lại làm kém đi sự chịulực của ngôi nhà nh hiện tợng cơi nới vô tổ chức, nhất là cơi nới ởtầng trên tầng trệt

Theo thống kê của ngành nhà đất, tại Hà nội thì cứ 4 hộ dân cómột hộ sống trong khu tập thể 4 ~ 5 tầng Điều đáng lo ngại là hầuhết những nhà này đã xuống cấp nghiêm trọng Sở Nhà đất Hà nội vàViện thiết kế Công trình nhà ở ( Bộ Xây dựng) đã tiến hành đo thí

điểm 2 khu nhà Thanh xuân và Thành công, mức độ giảm c ờng độ bêtông cục bộ từ 13,5 đến 28,1% và mức độ ăn mòn thép liên kết là22,5% Nhiều khu nhà, tiết diện thép chỉ còn 50% Đa số mái nhà bịthấm dột do h hỏng mối nối và cấu tạo chống thấm kém Có 403 trong

số 582 căn hộ khảo sát ( 69%) bị thấm dột khu vệ sinh H hỏng kỹthuật hạ tầng rất nhiêù và úng, thấm ngập n ớc ở tầng trệt là nan giải.Tại khu Thanh xuân Bắc, 58% khoang móng bị thấm n ớc thải sinhhoạt làm ăn mòn bê tông và thép t ờng tầng trệt, thép móng nhà

Nhà A8 Nghĩa đô, nhà K7 Thành công nát cả 5 tấm t ờng tầngtrệt đỡ những tầng trên Nhiều nhà ở khu Giảng Võ lún gần 1 mét Tạikhu Thành công có nhà lún đến 1/2 tầng trệt và độ lún lệch đến trên

50 cm Nhà A2 khu Cánh Đồng Xa lún chênh giữa nhà 5 tầng với phầncửa hàng 1 tầng bám liền đến 65 cm , làm gối tựa của nhà 1 tầng bámvào nhà 5 tầng mất tác dụng Cũng may phát hiện kịp thời nếu không

đã gây tai nạn chết ng ời

Nhà lún do nền đất biến dạng rất nhiều Mức n ớc ngầm trongkhu vực nội thị giảm thấp so với khi làm xong nhà đến trên 10 mét dotình trạng khai thác n ớc ngầm quá mức, làm nền đất hình thành cânbằng chịu lực mới, gây lún cho công trình Nhiều nhà hàng vài chụcnăm không lún, nay xuất hiện hiện t ợng lún Hiện nay thành phố có

35 nhà lắp ghép tấm lớn , mỗi nhà chứa bình quân 60 căn hộ ( thành

2100 căn hộ ) bị lún nặng và nhất là lún lệch làm cho đại bộ phậnliên kết mối nối lắp ghép bị đứt, hỏng Nhiều đ ờng ống kỹ thuật bị vỡ

do lún lệch tạo nên

Một thực tế khách quan là, dàu tình trạng chất l ợng nhà đang sửdụng có bi đát thế nào , hiện nay cũng không thể rỡ bỏ tất cả để làmlại thành nhà mới mà phải cố gắng để duy trì Tháng 10 năm 1997 vừaqua, thành phố mới cho rỡ một nhà 5 tầng vô cùng nguy hiểm để làmlại nhà mới đợc dân rất hoan nghênh Điều này là một thí điểm hếtsức dè dặt trong điều kiện kinh phí hết sức nhỏ nhoi

1.2 Công tác sửa chữa nhà thuộc diện Nhà n ớc quản lý tại Hà nội.

1.2.1 Nhà chỉ đ ợc sửa khi hết sức nguy hiểm cho ng ời sử dụng :

Kinh phí sửa chữa nhà hết sức nhỏ nhoi, th ờng không đáp ứng

đợc nhu cầu cho việc sửa chữa th ờng xuyên duy trì mức chất l ợnghiện tại của công trình

Tiền thuê nhà theo mức hiện nay đ ợc tính toán theo ý t ởng làNhà nớc có trách nhiệm lo cho dân điều kiện chỗ ở vì trong cơ cấutiền lơng cha có khoản nào tính đến sự chi trả cho chỗ ở Sau khi trừnhững khoản miễn giảm theo chế độ ( viên chức các loại, th ơng binh,liệt sĩ .), trừ 60% nộp ngân sách về khấu hao cơ bản, trừ chi phíquản lý và thuế khoảng 10%, còn lại gần 30% t ơng đơng 4000VNĐ/m2/năm để chi cho các việc duy trì diện tích sử dụng nhà Sốtiền này đảm bảo đ ợc 20% chi phí cho sửa chữa nhỏ Khi cần sửa chữalớn nh thực tế phải cần thì số tiền này đáp ứng đ ợc 2% chi phí cầnthiết Số tiền này bằng 1/300 chi phí cần cho làm mới 1 m2 nhà t ơng

tự Nh thế hoặc là sửa chữa nhỏ đ ợc 1/5 số nhu cầu hoặc là sửa chữalớn thì đáp ứng cho 1/50 nhu cầu, hoặc là đáp ứng Nếu theo ph ơng án

đập để làm mới thì 300 căn hộ có nhu cầu sẽ đáp ứng cho 1 căn hộ .Theo thực tế này, năm căn hộ cần sửa chữa nhỏ thì có một căn đ ợc

đáp ứng trong năm hoặc là cứ 50 căn hộ cần sửa chữa lớn trong thì 1căn đợc đáp ứng Mà nh tình trạng đã nêu trên thì tất cả các căn hộ

đang sử dụng đều có nhu cầu sửa chữa lớn

1.2.2 Thành phố chỉ đáp ứng việc sửa chữa cho một số căn hộ theo chính sách

Do kinh phí hết sức nhỏ nhoi nh mục trên đã nêu, việc sủa chữanhỏ chỉ có thể tiến hành cho những căn hộ mà ng ời sử dụng thuộcchính sách nhà nóc phải đảm nhiệm

Lấy thí dụ Bản đề nghị Chi phí sửa chữa nhà năm 1997 thuộcdiện quản lý của Xí nghiệp Kinh doanh nhà Đống đa :

Chi phí này cho mỗi nhà đ ợc một đến hai công việc nhỏ nh đảomái, chống thấm lại khu phụ, sủa chữa một hai cửa sổ hoặc cửa đi,câu lại khoá tờng, cải tạo đờng cống thoát n ớc

1.2.3 Việc sửa chữa kết cấu hầu nh thực hiện với khối l ợng không

đáng kể:

Kinh phí rất hạn hẹp, nhỏ nhoi, nên những h hỏng kết cấu gần

nh không đợc sửa chữa Mỗi năm thành phố chỉ có thể sửa chữa lớnkết cấu cho một đến hai nhà trong số hàng vạn nhà mà thôi Do khốilợng ít nên một số ph ơng án sửa chữa đã mời đ ợc các cơ quan khoahọc nh các trờng Đại học Xây dựng, Kiến trúc tham gia thông qua ,góp ý Tuy nhiên, phần lớn các ph ơng án sửa chữa đã lập tuỳ tiện,thiếu cơ sở khoa học, thiếu khảo sát và tìm đúng nguyên nhân nên sửa

đi sửa lại nhiều lần mà không đạt hiệu quả bao nhiêu Trong điều kiện

đồng vốn cho sửa chữa rất ít ỏi, cần có một chỉ dẫn sao cho việc sửachữa đem lại hiệu quả tốt nhất

1.3 Tình hình duy tu bảo d ỡng nhà ở nớc ngoài:

Phần lớn nhà ở của n ớc ngoài đều là nhà t nhân nên việc duy tu,bảo dỡng là nhiệm vụ của chủ nhà Nhà ở là tài sản của chủ nhà, nhàcàng tốt bao nhiêu thì hiệu quả khai thác càng lớn bấy nhiêu nên chủnhà có kế hoạch sửa chữa và chuẩn bị tài chính t ơng ứng cho việc sửachữa thoả đáng và kịp thời

Do nhà ở là tài sản t nhân nên việc quan sát tình trạng làm việc,

sự tiện nghi của từng bộ phận cũng nh kết cấu nhà là th ờng xuyên.Mọi khác lạ đ ợc theo dõi, chú ý tức thời và liên tục Sau đó, việc sửachữa đợc đặt ra kịp thời nên không có tình trạng h hỏng quá mức gây

ra do sự tích tụ h hỏng lâu ngày và chồng chất

Những bộ phận kết cấu làm việc trong môi tr ờng khắc nghiệt

nh có hơi axit, hơi kiềm nồng độ đủ gây tác hại thì chủ nhà đã chuẩn

bị kết cấu thay thế để đến một hạn định thời gian sử dụng thì thaythế

Khi công trình đ ợc chăm sóc thờng xuyên, h hỏng chút ít đ ợcsửa chữa ngay, tuổi thọ của công trình đ ợc đảm bảo và công trình cóthể bền vững theo thời hạn định sẵn.

ở các nớc tiên tiến, những ng ời sống trong căn hộ hoặc nhàriêng thờng có kỳ nghỉ hè khá dài Khi đó họ ra khỏi chỗ ở th ờngxuyên của mình để đi nghỉ Công việc bảo d ỡng nhà cửa, nơi ở, th ờng

đợc tiến hành vào thời kỳ này để không ảnh h ởng đến sự sử dụng củagia chủ Thông th ờng, công việc bảo d ỡng nhà cửa do những công tychuyên trách Những công ty này có đội ngũ kỹ s và công nhânchuyên môn hết sức có kinh nghiệm tiến hành sửa chữa, bảo d ỡng nhàcửa đúng hạn và có chất l ợng

Việc bảo dỡng kịp thời và cẩn thận làm cho công trình bền vữnglâu dài Nếu để công trình h hỏng quá mức rồi mới sửa sẽ làm choviệc sửa chữa tốn kém, thậm chí nguy hiểm đến sự an toàn của ng ời

sử dụng nữa

Chơng II

vấn đề và phạm vi nghiên cứu

2.1 Vấn đề nghiên cứu

Từ tình hình nhà ở của Hà nội nh đã nêu, vấn đề phải định ra

một qui trình khảo sát, đánh giá chất l ợng kết cấu nhà đang sử

dụng để có kế hoạch sửa chữa đúng thời điểm cần thiết, đúng mức

độ, nhằm kéo dài tuổi thọ công trình là một nhu cầu của công tác

quản lý nhà ở tại Hà nội

Qui trình này là yêu cầu khẩn cấp vì tình trạng nhà ở thuộc

phạm vi Nhà nớc quản lý rất bức bách đòi hỏi phải có chính sách sửachữa, nâng cấp thoả đáng Với tiền vốn hết sức nhỏ nhoi trong khimuốn đảm bảo an toàn tính mạng cho ng ời sử dụng, ch a nói đến yêucầu tiện nghi sử dụng Sự phân bổ đồng vốn cần nghiên cứu phải đ ợcxem xét một cách nghiêm túc Thành phố Hồ Chí Minh đã cho phépngành Nhà Đất đợc sử dụng số 60% khấu hao cơ bản trong tiền nhà đ -

ợc ngời thuê trả mà hiện nay phải thu nộp ngân sách để duy tu, bảo d ỡng quỹ nhà Nếu Hà nội không có chủ tr ơng xoá hết những nhà đang

-có, mà việc này ở phần trên đã phân tích là không có tính khả thi, thì

việc tăng chi phí cho duy tu, bảo d ỡng, sửa chữa là yêu cầu chính

đáng và bức thiết

Qui trình cần mang tính khoa học để việc sửa chữa thực tế đem

lại hiệu quả cao hơn hiện nay Đấy cũng là một trong mục tiêu củanghiên cứu này

Qui trình phải xuất phát từ thực tế và đợc thực tế chứng minh là

hữu hiệu Việc đề tài của luận văn thông qua sự thực tế quản lý quỹnhà của thành phố đã là nỗi trăn trở nhiều năm của ng ời thực hiệnluận văn Quá trình quản lý quỹ nhà của thành phố với số chi phí chobảo dỡng và duy trì rất ít ỏi, ng ời viết luận văn luôn luôn mong muốn

điều hoà chi phí rất rất khiêm tốn để đạt đ ợc hiệu quả cao nhất, mà tr

-ớc hết phải đảm bảo tính mạng và sự an toàn cho sử dụng

Qui trình cần chú ý thoả đáng đến yêu cầu kinh tế vì với ngân

sách rất nhỏ cho việc duy tu, sửa chữa nhà, làm sao phải đạt hiệu quảcao nhất

2.2 Phạm vi nghiên cứu

Vấn đề sửa chữa, cải tạo, nâng cấp nhà có nhiều mục tiêu: sựbền vững của công trình xét về mặt kết cấu, sự ổn định xét về mặtlún, sụt , sự tăng mức tiện nghi, tăng vẻ mỹ quan

Cuộc sống của đất n ớc ngày một tăng tiến, tiện nghi nội thấtgần đây thay đổi nhiều Tivi, tủ lạnh, máy giặt, bếp gaz, đồ dùng bếpnúc, trang bị vệ sinh, rất nhiều trang bị tiện nghi cuộc sống khác làmcho nhà ở cần thiết phải nâng cấp lên nhiều

Nếu chạy theo tất cả các tiện nghi cuộc sống thì cơ quan quản

lý nhà Nhà n ớc với chính sách tiền l ơng hiện nay, tiền nhà hiện naykhông thể lo nổi

Giới hạn nghiên cứu này chỉ là kết cấu nhà, kết cấu chịu lực

của nhà trong phần nổi của công trình Cần có qui trình chặt chẽ để

giúp cho việc định ra kế hoạch sửa chữa nhà đ ợc kịp thời, đảm bảo antoàn cho ngời sử dụng

Nghiên cứu này cũng sẽ không thể đề cập đ ợc đến vấn đề lúnsụt làm h hỏng nhà vì vấn đề này rất đa dạng và phức tạp, đủ thànhmột đề tài nghiên cứu độc lập

Mở rộng hơn phạm vi về qui trình để cải tạo, nâng cấp, hoànthiện nhà đang có hay chủ tr ơng khác nh khai thác đến triệt để rồilàm nhà khác thay thế sẽ là nội dung của những nghiên cứu tiếp theocông việc này

Chơng III

Cơ sở khoa học của việc đánh giá

mức độ hiện hữu của công trình xét về mặt chịu lực và đảm bảo chức năng bộ phận kết cấu

Trong các loại kết cấu của ngôi nhà, chúng ta nhất trí trong việcphân loại thành kết cấu chịu lực và kết cấu tự mang, không chịu lực.Nội dung nghiên cứu này nhằm chủ yếu nghiên cứu các loại kết cấuchịu lực mà giới hạn, không xét đến các kết cấu không chịu lực nh ng

đảm bảo các chức năng khác nh chống thấm, trang trí, bao che đơnthuần

3.1 Luận định bệnh căn trong sự giảm tuổi thọ công trình:

3.1.1 Kết cấu bắt đầu h hỏng ngay từ khi thiết kế ( bệnh tiên thiên):

Ngay từ khi thiết kế công trình, bộ bản vẽ giao cho nhà thầuthực hiện đã không tuân theo các qui định đúng đắn, đã để có nhữngsai sót đáng tiếc, có thể trong cấu tạo kiến trúc, có thể trong tính toánkết cấu, có thể trong cấu tạo chi tiết kết cấu

(i) Dự báo không hết sự lún chênh làm cho khe lún mở rộng quá mức:

- Trờng Amstecdam ( Giảng võ):

Nhà học chính có khe lún giữa nhà khi mới làm nhà xong, khelún có 30mm, sau chục năm sử dụng, khe lún đã hoác ra đến 300 mm.Nớc sẽ theo khe lún bị hoác này mà vào nhà

(ii) Không xét đến xoắn trong nhiều kết cấu đua:

- Trụ sở Hội đồng nhân dân thành phố có mái đua ở sảnh vàonhà Khi thiết kế kể không hết tác động của mái đua này sẽ tạo raxoắn nên khi rỡ cột chống đã thấy kết cấu rịa nứt do xoắn Phải gia cốlàm chậm tiến độ thi công.

- Trụ sở Hợp tác xã Láng Th ợng:

Có mái đua bị xệ do phần neo vào kết cấu ch a đủ nên quá trình

xe cộ đi lại trên đ ờng Láng làm cho mái đua bị xoay

(iii) Cấu tạo chi tiết thép ở các chỗ giao kết cấu:

- Trần nhà ăn Nguyễn ái Quốc:

Sơ đồ kết cấu là khớp nh ng lại thi công liền khối nên nứt ở mốinối

- Những thí dụ khác về nối thân thang:

Lâu nay ngời thiết kế ít kinh nghiệm về cấu tạo thép nên ởnhững chỗ kết cấu thay đổi ph ơng có những vết nứt nhỏ do thiết thépcấu tạo chịu ứng suất cục bộ

(iv) Yêu cầu ngăn cách không đặt ra do không biết:

- Bê tông những phòng có hơi axít nồng độ cao( các phòng thínghiệm hoá) ở các nhà máy sử dụng hoá chất

3.1.2 Kết cấu bắt đầu h hỏng ngay trong quá trình xây dựng:

- Đổ bê tông chống thấm khu vệ sinh không tốt, làm các lớpchống nớc ở khu vệ sinh không tốt để n ớc giải và n ớc có những hoáchất ăn mòn thấm qua làm h hỏng

- Đầm bê tông không chắc

- Không đảm bảo chiều dày lớp bảo vệ

- Sử dụng vật liệu không đúng các yêu cầu kỹ thuật gây h hỏngtrớc thời hạn, nhất là l ợng nớc trong bê tông cao hơn qui định nhiều

- Không tuân thủ nghiêm túc qui trình, qui phạm kỹ thuật thicông gây các khuyết tật nh đầm không kỹ, để bê tông phân tầng,lànguyên nhân cho h hỏng

3.1.3 Kết cấu suy giảm tuổi thọ trong quá trình sử dụng:

(i) Tác động môi tr ờng và biến đổi nội tại :

- Các tác nhân nhiệt độ

- Các tác nhân độ ẩm

- Các tác nhân hoá chất

- Các tác nhân đóng/tan băng theo chu kỳ

- Tia cực tím và các tia tồn tại trong thiên nhiên

- Quá trình chịu tải

- Quá trình ứng suất / biến dạng theo chu kỳ

(ii) Tác động qua quá trình sử dụng, khai thác công trình:

- Các tác động cơ học:

+ Mặt kết cấu bị mài mòn nh mặt sàn nhà công nghiệp,mặt lối đi, mặt sàn nhà dân dụng mà lớp che phủ bên trên đ ợc thiết kếkhông đảm bảo chức năng.

+ Mặt kết cấu bị xói mòn do dòng chảy nh mặt lối đi ở hènhà, bề mặt m ơng máng

+ Kết cấu có hốc khi thi công, bê tông bị rỗ mà không cógiải pháp chữa tốt tr ớc khi cho trát vữa phủ

+ Các lực do thiên nhiên tác động: gió, m a bão

+ Xung lực va chạm trong quá trình sử dụng+ Lực tác động th ờng xuyên và theo chu kỳ tạo nên hiện t -ợng chùng, dão, mỏi,cho cốt thép

+ Tải trọng gây lún nhà, các tác động làm nền suy giảmsức chịu tải nh mức nớc ngầm trong đất cao, hạ theo chu kỳ, sự dichuyển của nớc ngầm kéo theo hạt đất di chuyển theo

+ Việc xây dựng nhà lân cận có tác động làm thay đổi tínhchất đất nền đã chịu lực ổn định của công trình đ ợc xem xét

+ Xung lực nổ vì vũ khí, vì pháo, vì thuốc nổ

+ Xung lực do tai nạn giao thông tác động+ Quá trình đóng băng và tan băng

Muối xunphat Tr ơng nở Bên ngoài

+ Cácbon dioxyt ( CO2) khi lớn trên 600 mg/m3

+ Sulfure dioxyt ( SO2) khi từ 0,1 - 4 mg/m3

+ Nitrogen oxyt (NOx) khi từ 0,1 - 1 mg/m3

- Các tác động do cácbonat hoá:

Ca ( OH )2 + CO2  Ca CO3 + H2O

pH ~ 13 pH ~ 7

Các tác động này phụ thuộc :

+ Độ ẩm tơng đối của môi tr ờng

+ Sự tập tụ cácbon dioxyt

+ Chất lợng của bê tông của kết cấu

Thời gian cácbonat hoá tính theo năm theo tài liệu của Tiến sĩTheodor A Burge, viên chức Nghiên cứu và Phát triển của Tập đoànSIKA, Thuỵ sỹ, thì thời gian này phụ thuộc chiều dày lớp bảo hộ củakết cấu bê tông cốt thép và tỷ lệ n ớc/ximăng Kết quả nghiên cứu củaTiến sĩ Burge thì số liệu nh bảng sau:

Thời gian cácbônat hoá ( năm)

100+

5027161311

100+

9949292319

100+

100+

76453630

100+100+100+655243

- Tác động ăn mòn cốt thép:

Mọi vật liệu bị giảm cấp theo thời gian : gạch bị mủn, gỗ bịmục, chất dẻo bị giòn, thép bị ăn mòn, các chỗ chèn mối nối bị bong ,

lở, ngói rơi, chim chóc đi lại làm vỡ ngói, sơn bong và biến màu

Bê tông đổ và đầm tốt có thể tồn tại vài thế kỷ Một bệnh rấtphổ biến là sự ăn mòn cốt thép trong bê tông

Điều này có thể do những tác nhân hết sức nghiệp vụ kỹ thuật

Đó là:

+ Không nắm vững quá trình tác động cũng nh cơ chế ăn mòncủa cốt thép trong bê tông

+ Thiếu chỉ dẫn cẩn thận về các biện pháp phòng, tránh khuyếttật

Môi trờng dễ bị hiện t ợng ăn mòn cốt thép là:

* Công trình ở biển và ven biển

* Công trình sản xuất sử dụng cát có hàm l ợng muối đáng kể

* Đờng và mặt đờng sử lý chống đóng băng dùng muối

* Nhà sản xuất có tích tụ hàm l ợng axit trong không khí đủ mức cầnthiết cho tác động ăn mòn nh trong các phân x ởng accuy, các phòngthí nghiệm hoá

* Nhà sản xuất có tích tụ hàm l ợng chất kích hoạt clo- đủ nguy hiểmtheo quan điểm môi tr ờng ăn mòn

+ Độ pH của khí quyển bao phủ kết cấu

+ Sự tiếp xúc với hoá chất

- Sự bảo vệ cốt thép có thể l ợc giản qua sơ đồ:

Thanh thép

Không thể hoà tan sắt đợc

- Hiện tợng ăn mòn cốt thép có thể mô tả trong sơ đồ sau:

Bị ăn mòn

- Mô hình sự ăn mòn cốt thép có thể đơn giản hoá nh sau:

O2 2H2O4( OH )

đóng băng theo chu kỳ, tia cực tím cũng nh quá trình chịu tải, quátrình biến dạng theo chu kỳ hoặc không theo chu kỳ

Có nhiều khi, ngay bản thân ng ời thiết kế cũng không hình dunghết đợc chính xác tuổi thọ thích hợp về nhiều thành phần tạo nên kếtcấu

Điều này ở nhiều n ớc tiên tiến trên thế giới, do vùng môi tr ờng tác động khắc nghiệt nào đó, đối với một số loại dạng kết cấu nào đó có khả năng bị các tác động mạnh và th ờng xuyên, ng ời ta qui định dành ra một số tiền chuyên dùng cho việc bảo trì, sửa chữa, thay thế một số cấu kiện, kết cấu nh là chi phí của công trình đợc dự tính tr ớc.

-Để có chiến l ợc sửa chữa cho kịp thời, vấn đề đ ợc đặt ra là cần

có kế hoạch khảo sát định kỳ các kết cấu chịu lực của công trình,

từ đó xây dựng kế hoạch duy tu, tu bổ, sửa chữa cho kịp thời, đảm bảo

3.2 Cơ sở cho việc khảo sát:

Các phơng pháp khảo sát phổ biến là : Khảo sát bằng mắt th ờng,khảo sát bằng cách lấy mẫu và thử nghiệm kiểu phá huỷ mẫu, khảo sátbằng các phơng pháp thử không phá huỷ mẫu thử

3.2.1 Khảo sát theo cách quan sát bằng mắt th ờng :

Đây là phơng pháp điều tra, khảo sát sơ bộ để có nhận địnhchung nhất, tổng quát nhất Sử dụng ph ơng pháp này tr ớc khi tiếnhành tất cả các ph ơng pháp khác nhằm có một ý niệm tổng quát nhất

về công trình đang xét Quan sát bằng mắt cho những khái niệm địnhtính, rất sơ bộ nh ng rất quan trọng

Trớc hết nhìn công trình từ xa, nắm bắt những yếu tố môi tr ờngchứa đựng công trình, các công trình lân cận từ hình dạng, độ xa gần,tầng cao của công trình lân cận, địa hình, địa mạo, địa chất và địachất thuỷ văn của khu vực Đến gần ngôi nhà ta đã có những ý niệmkhái quát về môi tr ờng chứa đựng công trình cả phần nổi lẫn phầnchìm của công trình.

Khi đến gần công trình, tr ớc tiên quan sát và nắm bắt thông tin

về khu đất sát ngay công trình Tr ớc tiên xem tình trạng đất, n ớc, câychung quanh nhà Cần quan sát kỹ hè nhà so sánh với vùng đất chungquanh xem các hiện t ợng lồi, trụt của nhà và hè nhà Hết sức chú ý

đến sự tạo vũng n ớc, tạo hố sâu hay chất tải thêm quanh nhà

Quan sát các vết nứt ở đất, ở hè nhà Nhìn t ờng ngoài, khungnhà bên ngoài và có đánh giá mức độ tồn tại một cách hết sức sơ bộ

Quan sát kết cấu trong nhà cần phân tích đ ợc sơ đồ kết cấu màngời thiết kế đã giả định, đối chiếu với thực tế và quan sát kỹ pháthiện h hỏng, vết nứt trên kết cấu Cần dựa vào sơ đồ kết cấu, mà tốtnhất là tìm đợc hồ sơ lu các bản vẽ kết cấu và kiến trúc để đối chiếu.Cho đến hiện nay, không phải ng ời thiết kế nào cũng giả thiết sơ đồkết cấu nh đúng nó đã chịu lực nh thế

Quan sát bằng mắt th ờng cho ta những ấn t ợng về sự suy thoáicơ học của vật liệu xét về mặt vật liệu Khi quan sát kết cấu, chú ý

đối chiếu qui luật c ờng độ và biến dạng để có nhận định về khả năngchịu tải hiện tại để có nhận định về sự suy thoái về c ờng độ và độcứng của liên kết kết cấu

Quan sát bằng mắt th ờng đòi hỏi ngời quan sát phải có kiếnthức tổng quát chung về thiết kế công trình, về thiết kế kết cấu, vềtính năng của vật liệu xây dựng, về thi công xây dựng và về quản lýkhai thác công trình Không có trình độ tổng hợp không thấy đ ợc mốiquan hệ hỗ t ơng giữa sự làm việc của các kết cấu trong hệ khungkhông gian trong điều kiện thực tế Sự phân công kỹ s trong nhiềunăm gần đây làm cho các kỹ s bị phiến diện hoá cũng nh chuyên mônhoá quá sâu khiến họ khó nhận định tổng quát về công trình

Một yêu cầu quan trọng là ng ời tiến hành khảo sát bằng mắt th ờng phải nắm vững các nguyên tắc của bệnh học công trình

-3.2.2 Khảo sát bằng dụng cụ đo các kích th ớc hình học và biến dạng:

Dùng thớc với các mức độ chính xác theo yêu cầu để đo đạckích thớc hình học của kết cấu hiện hữu, đo các biến dạng nh độvõng, độ lệch, độ lún bằng các dụng cụ quang học chuyên dùng Việc

đo đạc này rất cần thiết để l ợng hoá những điều mà quan sát bằng mắtthấy sơ bộ

3.2.3 Khảo sát theo ph ơng pháp phá huỷ mẫu:

Sau khi đã có nhận định sơ bộ qua khảo sát bằng mắt th ờng,

ng-ời chủ trì khảo sát cần vạch kế hoạch khảo sát theo ph ơng pháp pháhuỷ và không phá huỷ mẫu để làm rõ thêm những nhận định sơ bộ mà

họ thu thập đợc

(i) Lấy mẫu vật liệu rồi phân tích sự biến đổi thành phần hoá học vàthạch học của vật liệu

Qua quá trình tiếp xúc với môi tr ờng có những tác động đã nêu

ở (i) 3.1.3 thành phần hoá của vật liệu có thay đổi Sự thay đổi nàylàm sức chịu đựng của vật liệu cũng suy giảm đi Việc nghiên cứuthành phần hoá của vật liệu hiện nay nhằm đánh giá sức chịu của vậtliệu hiện taị

(ii) Lấy mẫu bằng cách khoan, khoét ở công trình để khảo sát các tínhchất cơ lý của cấu kiện

Dùng máy khoan lấy mẫu trong cấu kiện, tu chỉnh bề mặt rồi đ avào máy thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu cơ lý của mẫu vật hiệntại là một cách đánh giá rất trực quan

Khi không thể khoan vì lý do thiết bị hoặc nguồn điện, có thểtiến hành lấy mẫu theo cách thủ công là nhể khoét lấy mẫu lớn hơnqui định Khi lấy mẫu tách khỏi cấu kiện rồi, sang sửa bằng cách đẽo,gọt, mài tạo mẫu giống nh qui định Quá trình lấy mẫu và sang sửa,không đợc tạo thêm vết nứt trong mẫu , tránh làm cho mẫu khôngphản ánh đúng nh thực tế tình trạng thực của cấu kiện hay kết cấu

Việc thí nghiệm chỉ tiêu nào do ng ời thiết kế khảo sát quyết

định và phơng pháp thử nghiệm nói chung giống nh trờng hợp mẫu

đúc

Cách thí nghiệm trực tiếp mẫu lấy ở cấu kiện hết sức cần thiếtcho việc đánh giá tình trạng hiện tại của cấu kiện nh ng sự lấy mẫubản thân nó đã phá huỷ sự cân bằng nội lực mới của kết cấu đ ợc hìnhthành khi có sự thay đổi tính chất chịu lực theo thời gian và theo sựsuy giảm chịu lực chung của kết cấu Tuy thế, việc trích mẫu từ côngtrình để thử nghiệm hơn hẳn so với tr ờng hợp chỉ đúc mẫu khi côngtrình đang tiến hành xây dựng Lý do là đúc mẫu tr ớc lúc thi công,những mẫu này không phản ánh đ ợc thực chất vật liệu đ ợc đa vàocông trình sau khi thi công thế nào Và điều nữa, việc khoét , nhểmẫu ở trong kết cấu gây giảm yếu cho kết cấu và rất nhiều điều phiềntoái khác Cho nên , việc đúc mẫu trong quá trình thi công vẫn đ ợchầu hết các qui phạm trên thế giới thừa nhận

(iii) Cờng độ chịu nén mẫu thử bê tông:

Trong các tr ờng hợp thông th ờng, bê tông đ ợc xác định bằng c ờng độ chịu nén ở độ tuổi 28 ngày ( Rn t28)

-Cờng độ chịu nén đ ợc đo bằng phơng pháp nén dọc trục:

* Hoặc là mẫu trụ có đ ờng kính 15 cm và cao 30 cm

* Hoặc là mẫu lập ph ơng có cạnh 15 cm

Hệ số tính đổi nh sau:

R l ậ p p h ơ n g 1,20 khi R l ậ p p h ơ n g  25 MPa

 = 

R t r ụ 1,25 khi R l ậ p p h ơ n g  25 MPaKhi làm thí nghiệm trên một hoặc nhiều nhóm mẫu, mỗi nhóm 3mẫu thử lấy trong nhiều mẻ vữa ( một mẻ vữa đ ợc trộn trong cùng mộtlần) Lấy mẫu thử phải thực hiện trong một thời hạn nhất định Có 3trờng hợp lấy mẫu thử nh bảng sau:

Số lần Thời hạ n tối đa ( thá ng)

Tổng cộng

E/G : số mẫu thử trong mỗi mẻ vữa bê tông

(1) ba mẫu thử của cùng nhóm mẫu

Cách tính kết quả thí nghiệm nh sau:

Từ các kết quả tính ứng suất phá hoại của mẫu thử, có thể sửdụng một trong hai ph ơng pháp dới đây:

* Phơng pháp thứ nhất: Dựa theo kết quả thí nghiệm mẫu trụ

* Phơng pháp thứ hai: Dựa trên kết quả thí nghiệm mẫu trụhoặc mẫu lập phơng để xác định c ờng độ chịu nén mẫu thử bằng mẫutrụ hoặc mẫu lập ph ơng

l i : G i á t rị c ủ a ứ n g s u ấ t p h á h o ạ i c ủ a m ẫ u t h ử t h ứ i

V = S / m v ớ i đ ộ l ệ c h t o à n p h ơ n g :

n : s ố m ẫ u t h ử E

3.2.4 Thí nghiệm bằng các ph ơng pháp không phá huỷ mẫu:

1 Những khái niệm chung về NDT :

Phơng pháp khảo sát không phá huỷ mẫu ( sau đây gọi tắt là cácphơng pháp NDT ) gần đây đ ợc dùng khá nhiều ở n ớc ta Viện khoahọc Công nghệ Bộ Xây dựng, Công ty Công nghệ và kiểm định chất l -ợng xây dựng Bộ Xây dựng có khá nhiều thiết bị để tiến hành các thínghiệm không phá huỷ Công ty Delta ( Hoa kỳ ) liên doanh vớiLicogi 13 có thể tiến hành thí nghiệm không phá huỷ mẫu để xác địnhchất lợng bê tông tại khu vực Hà nội

NDT là một hệ gồm nhiều ph ơng pháp khảo sát không phá huỷmẫu thuộc hạt nhân, vật lý, ph ơng pháp điện, điện từ, ph ơng pháplaser, âm học, ph ơng pháp đánh dấu chất đồng vị phóng xạ

Tại khu vực Hà nội và thành phố Hồ Chí Minh chủ yếu dùng ph

-ơng pháp siêu âm, ph -ơng pháp mật độ, ph -ơng pháp chụp ảnh phóngxạ, phơng pháp dùng súng bật nẩy, thậm chí thô sơ có thể dùng búanhỏ Ngoài ra còn ph ơng pháp đánh dấu chất đồng vị phóng xạ cótriển vọng sẽ đợc phổ biến dần

Phạm vi của sự nghiên cứu giới hạn chỉ trong ph ơng pháp siêu

âm và cũng chỉ dùng để luận định chất l ợng của bê tông Các ph ơngpháp khác có cùng một ph ơng pháp luận nghiên cứu và đối với các vậtliệu khác nh kim loại, gạch, đá có thể tham khảo ph ơng pháp luậnchung của việc nghiên cứu bê tông

Bê tông có tính đồng nhất kém, có những đặc tính phức tạp vàthay đổi theo thời gian , hơn nữa kết cấu bê tông cốt thép th ờng là kếtcấu chịu lực chính của nhà cửa Chỉ riêng việc khai thác NDT đểnghiên cứu chất l ợng bê tông đã là vấn đề khá phong phú

Thực chất của ph ơng pháp NDT là ph ơng pháp so sánh vớichuẩn để luận định chất l ợng Nên đi đôi với việc khảo nghiệm trênhiện trờng, cần chế tạo hệ mẫu chuẩn để đánh giá mức độ tồn tại hiệnnay của chất lợng vật liệu

Trong tính toán kết cấu công trình, ng ời thiết kế phải quan tâm

đến hai nhóm trạng thái giới hạn Một nhóm quan tâm nhiều đến c ờng

độ R và nhóm kia quan tâm nhiều đến môđuyn đàn hồi E Đó là hai

1

)(1

n

i

đặc trng cơ bản nhất của bê tông Khi sử dụng NDT th ờng chỉ đo đợccác đại l ợng vật lý nên cần lập chuẩn để so sánh nêu giữa những cặp

đại lợng cơ - lý này có quan hệ theo qui luật ổn định Khi dùng ph ơngpháp siêu âm, cần thiết lập khá nhiều chuẩn

Lập đợc hệ chuẩn tin cậy sẽ làm cho ph ơng pháp NDT có hiệuquả, tin cậy và kinh tế

Về hệ chuẩn nói chung:

Theo kết quả của nhóm tác giả Pháp ( G Cannard, J Carracilli,

J Prost và Y Vénec) thì c ờng độ giới hạn R của mẫu lăng trụ bê tôngphụ thuộc:

*Môđuyn đàn hồi động Eđ theo quan hệ R = A + BEđ mà hệ số t ơngquan bằng 0,92

* Trọng lợng thể tích  theo quan hệ R = A + B n mà hệ số tơng quanbằng 0,89

* Môđuyn đàn hồi tr ợt G theo quan hệ R = A + BGn mà hệ số t ơngquan bằng 0,87

* Vận tốc truyền sóng dọc v theo quan hệ R = A + Bvn mà hệ số t ơngquan bằng 0,87

n

i

i i

y x

S S

y y x x n

(1

y

1 _ 1

Và:

Khi phân tích tơng quan cần chú ý giá trị max của r(x , y)

Chú ý rằng chuẩn R và v th ờng có kết quả tốt khi tuổi bê tôngcòn tơi, ít tuổi ( khoảng 3~14 ngày tuổi ) mà quá trình thuỷ hoá còn

đang tiếp diễn Hệ số t ơng quan khi này đạt đến 0,87 Khi bê tông đãhoá cứng, quan hệ này tản mạn dần , khó thiết lập Nh thế, ph -

ơng pháp siêu âm rất tốt khi kiểm tra chất l ợng bê tông của công trình

đang thời kỳ xây dựng

Để hạn chế mức độ biến động trong quan hệ chuẩn loại này, khichế tạo mẫu thử và kiểm tra theo cách phá mẫu cần cố định các đặctrng sau đây:

hoặc dạng tắt dần :

RT C = AeB v (2)Nếu số lợng đo đếm là thời gian truyền sóng t thì thay v bằng t

Gọi Rg h là giá trị trung bình của giới hạn bền lấy từ kết quả trungbình R g h ( i ) của từng lô mẫu thì :

n là số lợng lô mẫu

Tơng tự nh vậy đối với tốc độ truyền sóng:

Trong quá trình xử lý số liệu để loại bớt những số liệu tản mạn,

ta chỉ thu thập những số liệu đo đạc trong phạm vi :

n

i gh i gh

n

i i

gh gh

v v

v v R R a

))(

(

A = exp ( ln Rg h  B v )

Theo OCT 17624-87 cho kết quả trắc nghiệm với 20 lô mẫu ởdạng (1) và 18 lô mẫu dạng (2) nh sau:

RT C = 0,0325 v  109,68 (1a)

RT C = 0,1033 e 0 , 0 0 1 2 9 V (2a)

Thực chất chuẩn này , R = f(El) , là quan hệ giữa khả năng củatrạng thái giới hạn thứ nhất - tính theo c ờng độ và khả năng của trạngthái giới hạn thứ hai - tính theo biến dạng , phụ thuộc EJ hoặc EF

Cả hai đều là những đặc tr ng cơ học quan trọng nhất trong tínhtoán kết cấu công trình

Ngời ta có thể thiết lập chuẩn bằng ph ơng pháp cơ học khôngphá huỷ mẫu để xác định E và sau đó theo ph ơng pháp phá huỷ mẫu

để có R tơng ứng Tr ờng hợp này chúng ta sẽ có quan hệ giữa R vàmôđuyn đàn hồi tĩnh E Với ph ơng pháp thí nghiệm không phá huỷmẫu bằng siêu âm, cần làm thêm thí nghiệm để xác định trọng l ợngthể tích  bằng một ph ơng pháp khác thí dụ ph ợng pháp mật độ hoặccân vi lợng Khi này, ta có quan hệ (R,El)

Thờng quan hệ R và E tuân theo tỷ lệ thuận Vật liệu càng tốtthì R và E đều cao

v v

R l R l v v B

))(

(

Trong vật liệu bê tông thì độ chặt liên quan đến c ờng độ, độchống thấm, và dĩ nhiên đến tuổi thọ.

Xét sự biến đổi của độ chặt  theo thời gian thì mật độ ít thay

đổi, nhng khi lão hoá tột cùng,màng kết dính bị phá vỡ làm độ rỗngtăng và  giảm rõ rệt Ng ợc lại, khi độ chặt thay đổi c ờng độ tăng rõrệt

Nh thế, mật độ lớn thì c ờng độ lớn và nh thế, môđuyn đàn hồicũng cao

Về chuẩn cờng độ và môđuyn đàn hồi tr ợt G :

Cờng độ phụ thuộc vào môđuyn đàn hồi tr ợt Đây là chuẩn kháphức tạp phục vụ cho việc định l ợng quá trình lão hoá của bê tông

do suy thoái lực kết dính, tức suy thoái môđuyn đàn hồi tr ợt G

G giảm có nghĩa độ cứng khi tr ợt GF giảm, làm hạn chế khảnăng huy động c ờng độ của tập hợp cốt liệu, do đó c ờng độ R giảm

Vấn đề phức tạp là làm sao đo đ ợc G

Để đo đợc G, đúc những mẫu nh hình dới đây:

40

100 40 160

Theo tác giả E Oztekin đã làm thí nghiệm với cấp phối vữa và bêtông nh bản sau:

Chỉ tiêu Cho vữa Cho bê tông

39718479510932,4690,462,0

Theo Otekin thì khi bê tông ở tuổi  7 ngày c ờng độ của lựcdính giữa vữa và cốt liệu khá nhỏ so với c ờng độ chịu nén và chịu uốn

của vữa có cùng độ tuổi, nh ng đến sau 90 ngày tuổi, các loại c ờng độ

ra, phơng pháp siêu âm có thể giúp xác định một số đặc tr ng hình học

nh chiều dày lớp bảo vệ, vị trí khuyết tật, và có thể thấy đ ợc môđuyn

đàn hồi động Nh ta đã biết dù với ph ơng pháp siêu âm, việc thiết lập

hệ thống chuẩn vẫn hết sức quan trọng để luận đoán các chỉ tiêu mongmuốn

Thờng bố trí máy và mẫu theo sơ đồ sau:

1 2 3 4 5 6 Thông thờng có hai sơ đồ bố trí :

+ Để sóng siêu âm truyền qua mẫu kiểm tra ( sơ đồ trên )

+ Đo tán xạ nh mô tả dới đây:

Mẫu cần kiểm tra siêu âm

Khi đo siêu âm đầu phát và đầu thu di chuyển để tr ờng quétqua khắp tiết diện cần kiểm tra

Cần sóng siêu âm xuyên qua lớp bê tông dày trên 5 mét, dùngtần số khoảng 25 KHz Nếu chiều dày lớp bê tông chỉ mỏng d ới 10

cm, chỉ cần tần số d ới 200 KHz

Khi phát sóng siêu âm vào vật liệu, sóng sẽ gây ra những dao

động cơ có biên độ nhỏ làm xuất hiện biến dạng đàn hồi trong vật thể.Tốc độ truyền sóng phụ thuộc cấu trúc vật liệu Biến dạng này sẽ hìnhthành vùng bị nén và gây ra hiện t ợng nở hông ( thể hiện qua hệ sốPoisson)

Vận tốc của sóng siêu âm trong bê tông :

* Về các hệ số đàn hồi trong bê tông:

Quan hệ giữa biến dạng theo trục và ứng suất t ơng ứng liênquan đến môđuyn E và hệ số Poisson .

Mẫu khảo sát có hình: P

l

aDới tác động của P, mẫu biến dạng  l tỉ lệ với P

lTheo định luật Hooke ta viết đ ợc : P= E  l

l  l chịu ảnh hởng của biến dạng theo ph ơng ngang  a

theo tỷ lệ :

 a =   l

a ltrong đó  luôn luôn bé hơn 0,5

Đồng thời ta có thể sử dụng các hệ số Lamé :

Gọi  là môđuyn trợt

* Về vận tốc sóng dọc  :

Xuất phát từ phơng trình cân bằng tĩnh học Lamé đối với vật thể

đàn hồi, ta cóp biểu thức về vận tốc sóng dọc L nh sau:

trong đó

 - khối lợng thể tích hay mật độ và đối với mẫu bê tông thì đâychính là độ chặt

) 2 1 )(

2 1 )(

1 (

) 1 ( 1/2

V E

Do trong đo đạc bê tông, ít khi dùng khái niệm sóng ngang nên

ở đây có thể đồng nhất v cho vL

v chính là vận tốc sóng cơ trong mẫu thử có môđuyn đàn hồi

động Eđ và độ chặt 

Có thể biểu thị v d ới dạng tơng tự (3)

trong đó :

có nghĩa k=f(v)

k có thể xem nh hằng số nếu chiều dài sóng  trong mẫu có dao

động cơ bé so với bề rộng mẫu , khi 2b ( Với tần số 20 ~ 200KHz ,  = 20 ~ 200 mm )

Để có khái niệm về v , với bê tông có  = 2,3 g/cm3 ta cóv=4000 m/s, trong không khí v = 340 m/s và trong n ớc v= 1500 m/svới  = 1 g/cm3

Trong thực tế khi đo th ờng dùng biểu thức :

v = l

t

mà :

l : khoảng cách giữa hai đầu phát và thu , cho phép sai số 1%.

t : thời gian truyền sóng ( hay thời gian truyền xung cơ ).

Một số vận dụng chủ yếu của ph ơng pháp siêu âm:

(i) Xác định môđuyn đàn hồi của bê tông:

0,300,200,15



 E d k



) 1 (

Sau khi có những mẫu chuẩn với hàm l ợng xi măng khác nhau

và mác khác nhau, đo vận tốc truyền sóng siêu âm cho từng mẫu tr ớckhi ép phá mẫu để có R Ta có giá trị trung bình của c ờng độ R vàvận tốc truyền sóng v

Quan hệ giữa chúng có thể biểu thị :

nếu mẫu thử là mẫu hiện hành phổ biến ở tại n ớc ta150x150x150 mm

(iii) Xác định độ đồng nhất của bê tông :

Theo tài liệu của PGs Nguyễn văn Đạt thì độ đồng nhất đ ợc xác

3 Sử dụng súng bật nảy để xác định c ờng độ bê tông.

Súng bật nảy ( Scléromètre) thực chất là một loại búa mà đầubúa đập vào bê tông nhờ sức bật của một lò-xo Súng này còn có tên

là dụng cụ Schmidt Khi lò-xo làm cho đầu búa bắn vào bê tông tạonên sức chống của bê tông làm bật ng ợc lại một lực nén một lò xo nhỏkhác kéo theo kim chỉ số

) 5 ( ) (