CHƯƠNG 2. KHẢO SÁT CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT THÉP

Some common defects and their possible causes with suggestions for confirmatory testing: Observed defect Possible causes In-situ sampling of testing Laboratory testing or other action Cr

CHƯƠNG 2 KHẢO SÁT CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT THÉP

Test methods for assessing strength of concrete in structures Test method Applicable standards Remarks

Coring

Pull out

Pull off

Penetration

Surface hardness

Ultrasonic pulse

BS 1881: Part 120 ASTM C42

BS 1881: Part 207 ASTM C900

BS 1881: Part 207

BS 1881: Part 207 ASTM C803

BS 1881: Part 202 ASTM C 805

BS 1881: Part 203 ASTM C597

- Gives direct assessment of strength and most accurate result

- Samples can be obtained at depth

- Partially destructive – core holes need

to be repaired

- Relatively expensive

- Noisy

- Need for calibration

- Close to surface method

- Partially destructive – test sites need

to be repaired

- Intermediate cost

- Need for calibration

- Close to surface method

- Partially destructive – test sites need

to be repaired

- Intermediate cost

- Need for calibration

- Close to surface method

- Partially destructive – test sites need to

be repaired

- Intermediate cost

- Noisy

- Need for calibration

- Surface method

- Nondestructive

- Test location must have a smooth surface

- Relatively inexpensive

- Relatively quiet

- Quick

- Need for calibration

- Gives average strength over path length

- Nondestructive

- Relatively inexpensive

- Quiet

- Relatively quick

Some common defects and their possible causes with suggestions for confirmatory testing:

Observed defect Possible causes In-situ sampling of

testing

Laboratory testing or other action

Cracks along line of

reinforcement

Cracks on top

surfaces of slabs

Map cracking

Pop-outs

Other cracks

Spalling

Plastic settlement

Reinforcement corrosion

Plastic shrinkage Alkali reactivity

Early thermal movement

Plastic settlement and shrinkage Inadequate capacity

Reinfocement corrosion

Coring Coring

Dust sapling Carbonation depth Cover meter Half-cell Coring Coring

Crack mapping may eliminate some of the possible causes Coring

Cover meter survey

In situ strength determination Coring

Dust sapling Carbonation depth

Inspection

Inspection Carbonation depth Chloride content on increamental samples Cement content Chloride content on incremental samples Cement content Inspection Petrographic examination Check history

Check design Strength tests Cement content

Inspection Carbonation depth Chloride content Cement content Chloride content on incremental samples Cement content

Choose critical

locations Laboratory testing

Undertake

investigation to

determine

reinforcement content

and concrete strength

Load test

Assess present condition of structure and future performance

Assess structural capacity

Detailed phase

Walk over survey of whole structure

Undertake

dimensional

survey

Research existing records

Decide on high-risk zones from structural and local environmental

considerations Determine

structural form

and action Examine those areas in detail Take samples

Undertake in situ tests Initial general phase

I PHƯƠNG PHÁP KHÔNG PHÁ HỦY:

1 Phương pháp va ñập:

Dùng ñục hay búa ñập mạnh lên kết cấu, xem vật liệu bể vỡ nhiều hay ít ñể ñánh giá Xác ñịnh cường ñộ lớp bê tông bề mặt, ñộ sâu tối

ña là 6 – 8cm

a Búa bi (hình 2.1) có kích thước và trọng lượng nhất ñịnh Sức ñập búa gây vết lõm trên cấu kiện, ñối chiếu với biểu ñồ mẫu chuẩn suy ra cường ñộ vật liệu

Hình 2.1

b Búa bi ( hình 2.2 ) cho số liệu chính xác hơn Lực va ñập xác ñịnh theo kích thước dấu vết in hằn lên thanh kim loại, kết hợp vết lõm trên bề mặt bê tong ñể suy ra cường ñộ

c Súng bật nảy: lực tạo va ñập là lò xo ép trước Sự va ñập làm mũi sung bật trở lại tùy theo ñộ cứng vật liệu Cường ñộ vật liệu ñược suy ra từ biểu ñồ tương quan giữa chỉ số bật nảy và cường

ñộ mẫu nén Chiều sâu ảnh hưởng khoảng 30 – 40 cm

i Cách kiểm ñịnh cường ñộ bê tong bằng sung bật nảy?

ii Kiểm ñịnh tính ñồng nhất của cấu kiện bê tong?

iii ðộ chính xác?

Hình 2.3

Hình 2.4

Hạn chế : súng bật nảy bị ảnh hưởng bởi :

- Bề mặt cấu kiện phẳng

- Kích thước, hình dạng và ñộ cứng của mẫu

- ðộ ẩm bề mặt và bên trong của bê tong

- Chất lượng cốt liệu

- Loại xi măng

- Thành phần hóa học trên bề mặt bê tông

2 Phương pháp bóc tách:

- Dán ñĩa nhôm ñường kính 50mm trên bề mặt bê tông bằng vữa epoxy (hay chất keo dính) Sử dụng máy ño cầm tay kéo ñĩa nhôm, ñọc số lực

Hình 2.5

Hình 2.6

- Có thể dùng kiểm tra sự liên kết giữa các lớp vật liệu

- Hạn chế :

o Vì lớp bê tông bị bóc tách là mỏng, nên kết quả có thể bị ảnh hưởng bởi ñộ ẩm và hóa chất trên bề mặt Có thể khắc phục bằng cách khoan lõi bằng mũi khoan dạng tang trống ñường kính 50mm vào sâu 20mm hay sâu hơn ñể nhổ ñược lớp bê tông bên dưới

3 Phương pháp siêu âm:

Hình 2.7

- Một luồng sĩng cơ học cĩ tần số cao (siêu âm) được phát ra từ một thiết

bị vào bê tơng tại một đầu đo Tại những nơi thay đổi cấu trúc vật liệu như vị trí cốt thép, rãnh chứa cốt thép DUL, khoảng rỗng hay bề mặt bê tơng những sĩng này sẽ bị phản xạ trở lại đầu đo Mức độ và thời gian phản xạ sẽ được phân tích

để dự đốn các vị trí nĩi trên

- Kiểm định cường độ và độ đồng nhất của bê tơng, phát hiện các khuyết

o V = 4000 m/s trong bê tông

o V = 340 m/s trong không khí

o V = 1500 m/s trong nước Thí dụ: Khi cần kiểm ñịnh cường ñộ và ñộ ñồng nhất của bê tông một ngôi nhà cần sửa chữa, cải tạo hoặc nâng cấp, người ta khoan lấy mẫu bê tông ở một số nơi quan trọng (chân cột) Mẫu khoan có ñường kính

100mm, cao 100mm Chiếu siêu âm các mẫu khoan So sánh với các vùng còn lại trong các cột

Hình 2.8

Hình 2.9

- Hạn chế : bị ảnh hưởng bởi loại cốt liệu và cốt thép bên trong