luan van kỹ thuật bê tông

Quản lý dự án thi công trong xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện ở nước ta hiện nay còn mới mẻ và là một trong những khâu trọng yếu trong xây dựng cơ bản; vì vậy đề tài “Quản lý và nâng cao chất lượng thi công công trình bê tông và bê tông cốt thép trong xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam” có ý nghĩa lớn trong kỹ thuật và kinh tế, đòi hỏi tính cấp bách trong quá trình xây dựng và phát triển kinh tế ở nước ta.

Quản lý dự án xây dựng là một lĩnh vực khoa học về quản lý chuyên ngành xây dựng công trình còn tương đối mới mẻ ở nước ta nó nghiên cứu các vấn

đề liên quan đến quản lý các dự án xây dựng công trình, mà mục tiêu đặc ra cho các nhà quản lý trong xây dựng công trình là: Chất lượng tốt, tiến độ đạt,

giá thành hạ, an toàn cao 1

Trong khuôn khổ của luận văn thạc sĩ tác giả chỉ đề cập đến một phần trong công tác quản lý dự án xây dựng công trình đó là quản lý chất lượng và nâng cao chất lượng thi công công trình bê tông và bê tông cốt thép trong xây dựng các công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam 1

Để nâng cao chất lượng và tuổi thọ công trình chúng ta cần nghiên cứu sự cố (bệnh học công trình) có thể xảy ra để có giải pháp chủ động phòng ngừa sự cố có thể xảy ra 1

II Mục đích của đề tài: 2

2.1.Đo kiểm tra thực tế và đánh giá kết quả 3

2.1 Đo kiểm tra thực tế và đánh giá kết quả 25

PHỤ LỤC 1 111

Các tiêu chuẩn liên quan khi thiết kế thành phần bê tông 111

Xi măng và phụ gia: 111

TCVN 2682 : 1999 Xi măng pooc lăng – Yêu cầu kỹ thuật 111

TCVN 6260 : 1997 Xi măng pooc lăng hỗn hợp – Yêu cầu kỹ thuật 111

TCVN 4033 : 1995 Xi măng pooc lăng Puzơlan 111

TCVN 6069 : 1995 Xi măng pooc lăng ít tỏa nhiệt 111

TCVN 4316 : 1986 Xi măng pooc lăng Xỉ hạt lò cao – Yêu cầu kỹ thuật 111

TCVN 6067 : 1995 Xi măng pooc lăng bền sunphát – Yêu cầu kỹ thuật 111

TCVN 4316 : 1989 Xi măng phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử 111

TCVN 6015 : 1995 Xi măng phương pháp thử xác định độ bền 111

14 TCN 114 : 2001 Xi măng và phụ gia trong xây dựng thủy lợi – Hướng dẫn sử dụng 111

14 TCN 103 ÷ 109 : 1999 Phụ gia cho bê tông và vữa Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử 111

TCVN 1770 : 1986 Cát xây dựng – Yêu cầu kỹ thuật 111

TCVN 339 : 1986 Cát xây dựng – Phương pháp xác định khối lượng riêng111 TCVN 340 : 1986 Cát xây dựng – Phương pháp xác định khối lượng thể tích xốp và độ xốp 111

TCVN 341 : 1986 Cát xây dựng – Phương pháp xác định độ ẩm 111

TCVN 342 : 1986 Cát xây dựng – Phương pháp xác định thành phần hạt và mô đun độ lớn 111

TCVN 343 : 1986 Cát xây dựng – Phương pháp xác định bùn, bụi, sét 111

TCVN 345 : 1986 Cát xây dựng – Phương pháp xác định tạp chất hữu cơ .111 TCVN 4376 : 1986 Cát xây dựng – Phương pháp xác định hàm lượng mica .111

Đá dăm sỏi: 111

TCVN 1771 : 1987 Đá dăm sỏi dùng trong xây dựng – Yêu cầu kỹ thuật 111

TCVN 1772 : 1986 Đá, sỏi dùng trong xây dựng – Phương pháp thử 112

Nước: 112

TCVN 4506 : 1987 Nước cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật 112

Hỗn hợp bê tông và bê tông: 112

TCVN 3105 : 1993 Hỗn hợp bê tông nặng và bê tông nặng – Lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu thử 112

TCVN 3106 : 1993 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp thử độ sụt 112

TCVN 3107 : 1993 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp Vebe xác định độ cứng 112

TCVN 3108 : 1993 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp xác định khối lượng thể tích 112

TCVN 3109 : 1993 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp xác định độ tách vữa và độ tách nước 112

TCVN 3111 : 1993 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp xác định hàm lượng bọt khí 112

TCVN 3113 : 1993 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp xác định độ hút nước 112

TCVN 3115 : 1993 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp xác định khối

lượng thể tích 112

TCVN 3116 : 1993 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp xác định độ chống thấm nước 112

TCVN 3118 : 1993 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén 112

TCVN 3119: 1993 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp xác định độ kéo khi uốn 112

TCVN 5726 : 1993 Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ lăng trụ và mô đun đàn hồi khi nén tĩnh 112

TCVN 4453 : 1995 Kết cấu bê tông cốt thép toàn khối – Thi công và nghiệm thu 113

14 TCN 63 ÷ 73 : 2001 Bê tông thủy công và vật liệu làm bê tông thủy công – Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử 113

Các tiêu chuẩn, hướng dẫn kỹ thuật về thiết kế và thi công bê tông có liên quan: 113

TCVN 3993 : 1985 Chống ăn mòn xây dựng – Kết cấu bê tông, bê tông cốt thép – Nguyên tắc cơ bản để thiết kế 113

TCVN 4116 : 1985 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thủy công – Tiêu chuẩn thiết kế 113

TCVN 5574 : 1991 Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế 113

TCVN 4453 : 1995 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối –Quy phạm thi công và nghiệm thu 113

TCVN 5724 : 1993 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Điều kiện kỹ thuật tối thiểu để thi công và nghiệm thu 113

TCVN 5592 :1981 Bê tông nặng – Yêu cầu bảo dưỡng ẩm tự nhiên 113

TCVN 1651 :1985 Cốt thép trong bê tông 113

TCVN 4055 : 1985 Tổ chức thi công 113

TCVN 4252 : 1988 Quy trình lập thiết kế xây dựng và tổ chức thi công – Quy phạm thi công và nghiệm thu 113

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Biểu đồ cường độ đổ bê tông 14

Sơ đồ 1.2: Quá trình sản xuất bê tông và bê tông cốt thép 17

Hình 1.3: Sự cố nứt trên bề mặt bê tông thân đập chính Hồ Cửa Đạt 20

Hình 1.4: Sự cố lộ cốt thép công trình 20

R-METER MK III™ MODEL 30 28

Hình 2.2: Xác định tình trạng ăn mòn của cốt thép bằng máy đo 30

Hình 2.3: Vết nứt bê tông bản mặt công trình Hồ chứa nước Cửa Đạt 31

Hình 2.4 : Đồ thị “thời gian – khoảng cách” đo ngang 32

Hình 2.5: Đo vượt qua vết nứt 32

Hình 2.6: Đo kiểm tra hướng xiên của vết nứt 34

Hình 2.7: Xác định điểm đỉnh của vết nứt 34

Hình 2.8: Đo kiểm tra vết nứt sâu 36

Hình 2.9: Biểu đồ quan hệ chiều sâu vết nứt và biên độ sóng 36

Hình 2.10: Quan trắc độ nghiêng của công trình 37

Hình 2.11: Phương pháp đo nghiêng của công trình 37

Hình 3.1: Xử lý vết nứt bằng phương pháp bơm dung dịch epoxy 47

Hình 3.2: Xử lý vết nứt bằng phương pháp láng keo epoxy 48

Hình 3.3: Phương pháp chèn lấp sữa chữa vết nứt 49

Hình 3.4: Lắp đặt cốt thép gia cường 50

Hình 3.5: Sự cố lộ cốt thép tại đập đá đầm nện phủ bản mặt bê tông 62

Shuibuya 62

Hình 3.6: Bơm vữa xử lý vết nứt 65

Hình 3.7: Gia cố bê tông bằng phương pháp phun vữa hóa chất 65

Hình 3.8: Sự cố do chất lượng bê tông không đạt tiêu chuẩn 72

MỞ ĐẦU

I Tính cấp thiết của đề tài:

Quản lý dự án xây dựng là một lĩnh vực khoa học về quản lý chuyênngành xây dựng công trình còn tương đối mới mẻ ở nước ta nó nghiên cứucác vấn đề liên quan đến quản lý các dự án xây dựng công trình, mà mục tiêuđặc ra cho các nhà quản lý trong xây dựng công trình là: Chất lượng tốt, tiến

độ đạt, giá thành hạ, an toàn cao

Trong khuôn khổ của luận văn thạc sĩ tác giả chỉ đề cập đến một phầntrong công tác quản lý dự án xây dựng công trình đó là quản lý chất lượng vànâng cao chất lượng thi công công trình bê tông và bê tông cốt thép trong xâydựng các công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam

Để nâng cao chất lượng và tuổi thọ công trình chúng ta cần nghiên cứu

sự cố (bệnh học công trình) có thể xảy ra để có giải pháp chủ động phòngngừa sự cố có thể xảy ra

Trong quá trình xây dựng cơ bản nói chung và trong công trình thủylợi, thủy điện nói riêng khó tránh khỏi các sự cố trong quá trình thi công hoặcsau khi đưa công trình vào sự dụng Khi đã xẩy ra sự cố thì gây nên nhữngthiệt hại về người, tài sản của nhà nước thật khó lường, nhiều công trình dophải xử lý sự cố mà thời gian thi công phải kéo dài, làm chậm tiến độ đưacông trình vào sử dụng, thậm trí phải phá đi làm lại gây rất tốn kém công củacủa nhân dân Một trong những nguyên nhân chính gây ra sự cố là chất lượngcông trình không đảm bảo hoặc sau khi sự cố đã xẩy ra việc xử lý lúng túngkhông bảo đảm chất lượng công trình

Nghiên cứu các nguyên nhân gây ra sự cố công trình chính là nghiêncứu giải pháp phòng ngừa sự cố công trình, là nghiên cứu việc quản lý nângcao chất lượng công trình

Trong thi công các công trình thủy lợi, thủy điện thường không thểthiếu được công tác bê tông và bê tông cốt thép, mà thường nó là công trìnhtrọng điểm vừa chiếm vị trí quan trọng, vừa chiếm tỷ trọng giá thành lớntrong hệ thống công trình đầu mối thủy lợi, thủy điện.

Quản lý chất lượng thi công là một trong những nhiệm vụ trọng tâmtrong quản lý dự án thi công ( quản lý chất lượng, quản lý tiến độ, quản lý tiềnvốn, quản lý an toàn lao động …)

Quản lý dự án thi công trong xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện ởnước ta hiện nay còn mới mẻ và là một trong những khâu trọng yếu trong xây

dựng cơ bản; vì vậy đề tài “Quản lý và nâng cao chất lượng thi công công trình bê tông và bê tông cốt thép trong xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện

ở Việt Nam” có ý nghĩa lớn trong kỹ thuật và kinh tế, đòi hỏi tính cấp bách

trong quá trình xây dựng và phát triển kinh tế ở nước ta

II Mục đích của đề tài:

- Phân tích các nguyên nhân phát sinh ra sự cố trong công trình bê tông

và bê tông cốt thép

- Giải pháp xử lý sự cố để bảo đảm chất lượng công trình

- Mô hình quản lý chất lượng và giải pháp bảo đảm nâng cao chấtlượng thi công bê tông

III Cách tiếp cận của đề tài:

- Kế thừa các kết quả nghiên cứu ở trong nước và trên thế giới liênquan đến lĩnh vực quản lý dự án xây dựng công trình

- Phân tích, tổng hợp kinh nghiệm thực tiễn ở nước ta

- Phương pháp thu thập thông tin, chuyên gia có kinh nghiệm trongquản lý

IV Nội dung nghiên cứu:

Từ các vấn đề đã được trình bày ở trên, nội dung nghiên cứu được thể hiện trong bố cục của luận văn như sau:

Từ các vấn đề đã được trình bày ở trên, nội dung nghiên cứu được thể hiện trong bố cục của luận văn như sau:

Chương 1: Sự cố và nguyên nhân phát sinh ra sự cố trong công trình bê tông và bê tông cốt thép.

1.1 Đặc điểm thi công các công trình thủy lợi, thủy điện ở nước ta

1.2 Đặc điểm thi công bê tông và bê tông cốt thép trong công trình thủy lợi,

thủy điện

1.3 Sự cố và nguyên nhân phát sinh ra sự cố trong công trình bê tông

Chương 2: Kiểm tra đánh giá sự cố công trình

2.1.Đo kiểm tra thực tế và đánh giá kết quả

2.2.Đo kiểm tra chất lượng trong cấu kiện bê tông

2.3.Đo kiểm tra vết nứt bê tông

2.4.Quan trắc biến dạng công trình

Chương 3: Giải pháp xử lý sự cố để bảo đảm chất lượng công trình

4.3 Quản lý chất lượng công trình trong thi công

4.4 Các yêu cầu về quản lý chất lượng giai đoạn thi công

4.5 Nội dung kiểm tra và quản lý chất lượng công trình bê tông

4.6 Cơ sở pháp lý để quản lý chất lượng công trình bê tông, bê tông cốtthép

4.7 Nội dung quản lý giám sát chất lượng thi công công trình

Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1: SỰ CỐ VÀ NGUYÊN NHÂN PHÁT SINH RA SỰ CỐ TRONG CÔNG TRINH BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.1 Đặc điểm thi công các công trình thủy lợi, thủy điện ở nước ta.

Khác với việc xây dựng các công trình xây dựng dân dụng và côngnghiệp Công tác thi công xây dựng công trình thuỷ lợi có đặc điểm sau:

a Đặc điểm việc thi công các công trình thuỷ lợi

 Khối lượng lớn

Các công trình thuỷ lợi phần nhiều mang tính chất lợi dụng tổng hợpnguồn nước như phương tiện, vận tải, nuôi cá, tưới v.v mỗi công trình thì cónhiều công trình đơn vị như đập, cống, kênh mương, âu tàu, trạm thuỷ điệnv.v mỗi công trình đơn vị lại có nhiều loại, nhiều kiểu làm bằng các vật liệukhác nhau như đất, đá, bê tông, gỗ, sắt thép v.v với tổng khối lượng rất lớn

có khi hàng trăm ngàn, triệu m3

 Yêu cầu chất lượng cao

Công trình thuỷ lợi thường chứa khối lượng nước lớn, có khi chứa hàngtriệu m3 và cột nước cao nên nếu xảy ra sự cố thiệt hại khó lường, ảnh hưởngđến đời sống tính mạng con người, đầu tư lớn, thời gian sử dụng lâu nên yêucầu phải ổn định, bền lâu, an toàn tuyệt đối trong quá trình khai thác Do đóphải thoả mãn yêu cầu sau:

 Chống lật, lún, nứt nẻ, chống thấm, chống xâm thực tốt, xây lắpvới độ chính xác cao v.v

 Điều kiện thi công khó khăn

Công tác thi công công trình thuỷ lợi tiến hành trên lòng sông suối, địahình chật hẹp, mấp mô, địa chất xấu và chịu ảnh hưởng của nước mưa, ngầm,thấm do đó thi công rất khó khăn, xa dân cư, điều kiện kinh tế chưa phát triển

 Thời gian thi công ngắn

- Công trình thuỷ lợi thường phải xây dựng lòng dẫn sông suối ngoài yêu

cầu lợi dụng tổng hợp nguồn nước còn phải hoàn thành công trình trong mùakhô hay hoàn thành căn bản với chất lượng cao do đó thời gian thi công hạnchế

b Tính chất của việc thi công các công trình thuỷ lợi

- Tính phức tạp vì

 Thi công trong điều kiện rất khó khăn thường phụ thuộc vao điềukiện tự nhiên, xa nơi cung cấp nguyên vật liệu, cơ sở hạ tầng thấpnhiều vùng không có gì…

 Liên quan nhiều bộ môn khoa học kỹ thuật, nhiều ngành kinh tếquốc dân, nhiều địa phương, nhiều người

 Khi thi công phải bảo đảm lợi dụng tổng hợp và tiến hành thicông trên khô

- Tính khẩn trương:

Do chất lượng đòi hỏi cao, khối lượng lớn, thi công điều kiện khó khăn,thời gian thi công ngắn (để phục vụ dân sinh và thu hoàn vốn) phải khẩntrương, đặc biệt sau khi ngăn dòng phải khẩn trương thi công vượt lũ

- Tính khoa học:

Trong thiết kế bảo đảm vững chắc, thoả mãn các điều kiện của nhiệm

vụ thiết kế, tiện lợi cho quản lý khai thác

Trong thi công sử dụng các loại vật tư máy móc nhân vật lực và phải xử

lý giải quyết những vấn đề kỹ thuật

Vì vậy nhiệm vụ của người thi công là phải tổ chức quản lý thi công tốt,giải quyết các vấn đề kỹ thuật tốt, kịp thời Bởi thế thi công còn mang tínhchất khoa học

- Tính quần chúng

Công tác thi công công trình thuỷ lợi yêu cầu khối lượng lớn phạm vixây dựng rộng (đầu mối + kênh mương ) nên phải sử dụng lực lượng lao

động rất to lớn và liên quan đến nhiều địa phương, nhiều ngành, nhiều người.

Do đó những đặc điểm nêu trên cần đòi hỏi công tác quản lý dự án xây dựngcông trình rất khoa học mới bảo đảm được chất lượng và đạt hiệu quả cao

1.2 Những nguyên tắc cơ bản trong quản lý dự án xây dựng giai đoạn thi công

1) Thống nhất hoá trong thi công:

- Để bảo đảm các yêu cầu đặt ra phải thống nhất hoá trong thi công trên

cơ sở các tính chất kỹ thuật, qui trình, qui phạm của nhà nước

+ Ưu điểm thống nhất hoá trong thi công:

• Cân đối được nhu, cầu và sản xuất

• Giảm bớt được các khâu trung gian

• Giảm bớt sự phức tạp trong sản xuất

• Giảm thời gian thiết kế và tổ chức đơn giản việc quản lý

• Phù hợp công xưởng hoá và cơ giới hoá thi công

2) Công xưởng hoá thi công:

Nghiên cứu những bộ phận có thể thi công lắp ghép thì tổ chức sảnxuất trong các xưởng chuyên môn các chi tiết kết cấu, các bộ phận công trìnhtheo qui định đã thống nhất sau đó lắp ráp lại thực địa Kết hợp giữa thi côngngoài hiện trường và lắp ghép

+ Ưu điểm:

• Trong quá trình thi công cần rút ngắn thời gian xây dựng, giảm nhẹviệc thi công ở công trường

• Chất lượng các chi tiết kết cấu được bảo đảm tốt

• Máy móc và các khâu sản xuất được chuyên môn hoá tận dụng đượckhả năng làm việc máy móc, thời gian làm việc của công nhân →Giá thành sản phẩm nhỏ

• Do làm việc tập trung nên có điều kiện nâng cao trình độ công nhân

3) Cơ giới hoá trong thi công:

Tận dụng tối đa thi công bằng cơ giới để bảo đảm chất lượng côngtrình

+ Ưu điểm:

• Giảm bớt sự lao động nặng nhọc của con người, tăng tốc độ thi cônggiảm thời gian xây dựng, chóng đưa công trình vào sản xuất

• Tiết kiệm về mặt quản lý, tổ chức nhân lực đơn giản

• Chất lượng thi công công trình cao hơn khắc phục khó khăn màngười không đảm đương nổi

4) Thực hiện thi công dây chuyền

Trong dây chuyền công nghệ sản xuất các khâu dây chuyền do mỗicông nhân hay tổ, nhóm phụ trách

+ Ưu điểm:

 Giảm thời gian chết do chờ đợi nhau

 Phân công công nhân cụ thể → nâng cao năng xuất lao động ,phát huy sáng kiến, cải tiến kỹ thuật, nâng cao trình độ công nhân

Để bảo đảm các khâu dây chuyền thi công liên tục nhịp nhàng phảithường xuyên kiểm tra phát hiện các khâu yếu để điều chỉnh kịp thời

5) Thực hiện thi công liên tục:

Khi lập tiến độ thi công nên sắp xếp công việc sao cho công tác thicông liên tục, sử dụng hết khả năng của máy móc thiết bị trong quá trình xâydựng công trình

+ Ưu điểm:

• Bảo đảm cho công tác thi công không bị gián đoạn

• Giảm bớt được phụ phí trong thi công

• Tăng cường tốc độ thi công chóng đưa công trình vào sản xuất.+ Biện pháp thực hiện

Nghiên cứu kỹ càng tiến độ thi công, nắm chắc tình hình khó khăn để

có kế hoạch toàn diện, chủ động khắc phục khó khăn đó Những công trình,

bộ phận chịu ảnh hưởng trực tiếp của thời tiến nên tiến hành thi công vào mùakhô

6) Tôn trọng đồ án thiết kế

• Công trình xây dựng xong phải bảo đảm đúng đồ án thiết kế nhưkích thước hình dạng kết cấu, cao độ Nếu sai sót phải nằm trongphạm vi quy phạm cho phép

• Trong quá trình thi công nếu phát hiện thiết kế sai sót phải đề đạt

cơ quan chủ quản công trình xin phương hướng giải quyết,không được tự tiện thay đổi

7) Làm tốt công tác tổ chức và kế hoạch thi công

Thi công các công trình thuỷ lợi, thủy điện đòi hỏi hoàn thành khốilượng lớn trong thời gian qui định lại gặp điều kiện khó khăn phức tạp và phảibảo đảm chất lượng cao giá thành hạ do đó phải làm tốt công tác tổ chức và

kế hoạch bằng cách

• Lập kế hoạch tiến độ thi công hợp lý

• Tranh thủ mùa khô, chú trọng công trình trọng điểm

• Kế hoạch phải cụ thể toàn diện có biện pháp đối phó những trường hợp bất lợi có thể xảy ra

• Các bộ phận công trình phải phối hợp chặt chẽ với nhau hướng tập trung vào việc hoàn thành kế hoạch tiến độ

Các nguyên tắc trên liên quan mật thiết, phải quán triệt đầy đủ trongcác loại công tác có vận dụng sáng tạo linh hoạt vào hoàn cảnh điều kiện thực

tế công trường đặt ra

1.3 Đặc điểm thi công bê tông và bê tông cốt thép trong công trình thủy lợi, thủy điện.

1.3.1 Những yêu cầu đối với bê tông thủy công.

Công tác bê tông và bê tông cốt thép trong xây dựng các công trìnhthủy công thường ở những bộ phận chiếm một vị trí quan trọng, và có khốilượng lớn, đòi hỏi phải chú ý khâu tổ chức xây dựng và quản lý chất lượngcông trình

Bảng 1.1: Khối lượng bê tông tông dùng trong công trình thủy lợi ở Việt Nam

(10 3 kW

Khối lượng bê tông (10 3 m 3 )

Công trình thủy điện Voljsk mang tên V.I

Quy mô xây dựng công trình thủy càng lớn thì khối lượng bê tông củacông trình cũng tăng lên Trung bình lượng chi phí riêng của bê tông cho 1kWcông suất lắp máy thường nằm trong khoảng từ 0,8 đến 4,5 m3 [21]

Từ qua mô của công trình ta thầy rằng công tác bê tông và bê tông cốtthép chiếm một tỷ trọng rất lớn về khối lượng lao động trên công trường vàgiá thành xây lắp công trình (giá thành công tác bê tông chiếm từ 25 đến 50%giá thành xây lắp chung của công trình đầu mối thủy lợi)

Quy mô sử dụng bê tông càng lớn thì việc phấn đấu hạ giá thành xâydựng công trình, trước hết là công trình bê tông, càng có ý nghĩa lớn Hướngphấn đấu để hạ giá thành công trình bê tông là; giảm khối lượng bê tông khithiết kế công trình và giảm giá thành 1m3 bê tông trong khi xây xựng côngtrình

Bê tông thủy công thường làm việc trong những điều kiện đặc biệt: ởdưới nước với cột nước áp lực lớn hoặc ở trong vùng thay đổi của mực nướcvới sự dao động lớn của nhiệt độ không khí Ngoài ra nó chịu tác dụng nhiềucủa môi trường bên ngoài chịu xói của dòng nước có tốc độ cao, ma sát bùncát và xâm thực của môi trường nước xung quanh.

Làm việc trong những điều kiện bất lợi nói trên nên bê tông thủy lợiphải có những yêu cầu riêng, đòi hỏi phải có chất lượng cao, cụ thể là: phảithỏa mãn các yêu cầu về cường độ (chụi nén và chịu kéo) cao; chống thấm vàchống xâm thực tốt; chống xói chống bào mòn và chống nứt nẻ tốt

Theo Tiêu chuẩn ngành 14TCN 63-2002 Bê tông thủy công – Yêu cầu

kỹ thuật thì bê tông dùng để xây dựng các công trình thủy công thường có các

loại mác sau:

a Theo cường độ chụi nén:

Gồm các loại mác: M100, 150, 200, 250, 300, 400 và 500 v.v

b Theo khả năng chống thấm: chia thành 6 mác:

“B-2” bê tông chịu được áp lực nước không lớn hơn 2 daN/cm2

“B-4” bê tông chịu được áp lực nước không lớn hơn 4 daN/cm2

“B-6” bê tông chịu được áp lực nước không lớn hơn 6 daN/cm2

“B-8” bê tông chịu được áp lực nước không lớn hơn 8 daN/cm2

“B-10” bê tông chịu được áp lực nước không lớn hơn 10 daN/cm2

“B-12” bê tông chịu được áp lực nước không lớn hơn 12 daN/cm2

Mác chống thấm của bê tông thủy công vùng dưới nước và vùng nướcthay đổi phụ thuộc vào gra-đi-ăng áp lực

Bảng 1.2 : Mác chống thấm của bê tông thủy công

2 Tăng độ thô lớn nhất của cốt liệu Nhưng cần chú ý khả năng chịukéo của bê tông sẽ giảm đi đôi chút;

3 Dùng loại và mác xi măng phù hợp với điều kiện làm việc của cácvùng, các bộ phận khác nhau của công trình (đối với phần dưới nước – dùng

xi măng puzơlan hoặc xi măng poococ lăng xỉ; đối với vùng mực nước thayđổi xi măng pooc lăng; đối với vùng giữa của đập khối lớn – xi măng sinhnhiệt ít );

4 Dùng vữa bê tông khô với tỉ lệ N/X thấp và lượng xi măng tương đối

ít với chất phụ gia để nâng cao độ dẻo của vữa (N/X = 0,45 ÷ 0,6 độ sụt từ1÷3cm);

5 Phân vùng bê tông với thành phần khác nhau theo mặt cắt công trình,trong đó dùng bê tông nghèo đối với phần giữa của công trình khối lớn, điều

đó cho phép giảm lượng xi măng chung;

6 Dùng đá tảng đặc hoặc bê tông đá hộc;

7 Làm lạnh nhân tạo vữa bê tông (làm lạnh nước và cốt liệu), làm lạnh

bê tông đổ bằng cách dùng nước lạnh hoặc khí lạnh cho chạy qua ống dẫn đặctrong khối bê tông, tưới nước lạnh

8 Phân công trình thành những khối đổ bê tông có kích thước hợp lý

1.3.2 Những đặc điểm và yêu cầu về thi công bê tông.

Thi công một công trình thủy công bằng bê tông có nhiều đặc điểm vàyêu cầu khác với xây dựng các công trình dân dụng hay công nghiệp.

1 Đặc điểm

- Diện thi công thường chật hẹp, nhất là khi đã làm ngập hố móng, tốc

độ thi công lại nhanh;

- Thời gian thi công đòi hỏi gấp rút để giảm bớt những khó khăn dothiên nhiên gây ra, do đó cường độ thi công bê tông thường rất lớn và thay đổitheo thời tiết, theo mùa; đòi hỏi phải tập trung thiết bị máy móc, nhân lực vànguyên vật liệu rất lớn;

- Các bộ phận công trình cần phải đảm bảo xây lắp theo một trình tựnhất định và phải có sự phối hợp chặt chẽ với nhau, đòi hỏi phải tổ chức thicông thật khoa học;

- Quá trình thi công phải luôn đối phó và khắc phục những khó khănđột xuất do mưa, bão, lụt gây ra

2 Yêu cầu về thi công bê tông

Với những đặc điểm kể trên, để đảm bảo được chất lượng công trình,phải đảm bảo các yêu cầu về thi công bê tông sau:

- Vật liệu bảo đảm chất lượng, tỷ lệ cấp phối chính xác, chế tạo vữa bêtông đạt yêu cầu;

- Vận chuyển và đổ bê tông không bị phân cỡ San đầm đảm bảo đôngchặt, không bị rỗ, không có lỗ rỗng Quá trình bê tông đông kết phải bảo vệ

- Phải phân chia khối đổ, chia đợt, phân đoạn thi công hợp lý, dễ thicông và không cản trở lẫn nhau Phải xử lý tốt các khe thi công (mạch ngừng)

để đảm bảo tính hoàn chỉnh, liền khối của công trình;

- Phải có biện pháp khống chế nhiệt để giữ cho công trình không bị nứt

nẻ;

- Phải có biện pháp và cường độ thi công thích ứng để loại trừ nhữngbất lợi của thời tiết, khí hậu đối với bê tông

3 Cường độ thi công bê tông

Do đặc điểm khí hậu thủy văn trong một năm luôn luôn thay đổi nênkhối lượng thi công bê tông trong một năm cũng thay đổi vì chịu ảnh hưởngcủa thời tiết Mặc khác ở thời kỳ đầu khi mới xây dựng diện công tác cònhẹp, sau đó công trình lên cao dần diện công tác cũng được mở rộng dần, đếnthời kỳ sắp kết thúc xây dựng công trình diện công tác lại bị thu hẹp Do đókhối lượng thi công bê tông cũng thay đổi theo quy luật ấy, nghĩa là lúc đầucường độ đổ bê tông còn thấp, sau tăng dần, đạt tới trị số lớn nhất (Qmax), saulại giảm dần đến hết Hình dạng của biểu đồ cường độ đổ bê tông được thểhiện trên hình 1-1

Hình 1.1: Biểu đồ cường độ đổ bê tông

Cường độ đổ bê tông trung bình trong một tháng có thể tính theo côngthức:

t

V

Q tb = (m3/tháng) (1-1)Trong đó:

V- Thể tích bê tông của công trình có thể khi công rìnhđược 1 tháng (m3)

t – Thời gian đổ bê tông, tháng

Cường độ của tháng đổ bê tông cao nhất:

Qmax = Qtb.kkđ (1-2)

kkđ : Hệ số phân phối bê tông không đều trong các tháng

Khi tính toán có thể lấy kkđ = 1,25 ÷ 1,50; trị số kkđ càng nhỏ có nghĩa làcường độ đổ bê tông của các tháng chênh nhau không nhiều lắm, công suấtcủa nhà máy bê tông được sử dụng triệt để hơn, việc bố trí nhân lực máy mócthi công được thuận tiện, ít thay đổi, có điều kiện phát huy công suất của máy

và tăng năng suất lao động

Vì thế khi phân chia khối lượng thi công cho các năm, các tháng người

V h m

k Q

.

'

(1-3)Trong đó: k’

kđ – hệ số không đều, bằng hệ số đổ bê tông không đều củacác ngày trong tháng km nhân với hệ số đổ bê tông không đều trong 1 ngày kh

k’

kđ = km.kh

km có thể lấy bằng 1,40 và kh = 1,20

m- Số ngày đổ bê tông trong tháng;

h - Số giờ đổ bê tông trong ngày;

Vi : Khối lượng đổ bê tông của đợt thứ i (m3)

ti : Thời gian thi công tương ứng của đợt thứ i ( giờ)

4 Quá trình thi công bê tông và bê tông cốt thép toàn khối

a Quá trình chuẩn bị: bao gồm

- Gia công ván khuôn và kết cấu chống đỡ

- Gia công cốt thép

- Chuẩn bị cốt liệu để sản xuất bê tông

Các quá trình này được chuẩn bị kỹ theo đúng quy trình, quy phạm kỹthuật và có thể thực hiện tại xí nghiệp hoặc ngay ở hiện trường xây dựng

b Các quá trình công nghệ: bao gồm

- Lắp đặt ván khuôn, cột chống, sàn công tác

- Lắp đặt cốt thép cho các kết cấu

- Trộn, vận chuyển, đổ, đầm bê tông

- Bảo dưỡng bê tông sau khi đầm xong

- Tháo dỡ ván khuôn, cột chống, sàn công tác

- Xử lý các khuyết tật trong bê tông

Thi công bê tông cốt thép toàn khối thường tổ chức thi công theophương pháp dây chuyền gồm 5 dây chuyền bộ phận: ván khuôn, cốt thép, đổđầm bê tông, dưỡng hộ bê tông và tháo dỡ ván khuôn

Quá trình sản xuất bê tông và bê tông cốt thép có thể biểu diễn theo sơ

đồ sau:

Công tác

Sơ đồ 1.2: Quá trình sản xuất bê tông và bê tông cốt thép

Nhìn vào sơ đồ 1.2 ta thấy quá trình thi công bê tông có nhiều dâychuyền sản xuất và nó liên quan với nhau, khâu sản xuất này ảnh hưởng tớikhâu sản xuất khác, để bảo đảm chất lượng công trình, rút ngắn thời gian thicông, hạ giá thành sản phẩm cần phải được quan tân đến tất cả các khâu trongquá trình sản xuất

Gia côngcốt thép

Khai thác vật liệuchuẩn bị xi măngChế tạo ván khuôn

Thành phẩm hoặcbán thành phẩm

Lắp dựng

Lắp đặt ván khuôn

Nghiệm thucốt thép Đổ và đầm bê tôngNghiệm thu ván khuôn

nghiệm thuTháo dỡ ván khuôn

1.4 Sự cố và nguyên nhân phát sinh ra sự cố trong công trình bê tông

1.4.1 Khái niệm về sự cố chất lượng công trình

Định nghĩa sự cố: Sự cố công trình là những hư hỏng vượt quá giới hạn

an toàn cho phép làm cho công trình có nguy cơ sập đổ, đã sập đổ một phần,toàn bộ công trình hoặc công trình không sử dụng được theo thiết kế ( khoản

29 điều 3 Luật Xây dựng) [1]

1.4.2 Phân loại sự cố chất lượng công trình

Có nhiều phương pháp phân loại sự cố công trình, như có thể phân loạitheo nguyên nhân, thời điểm xẩy ra, sự nguy hiểm xẩy ra cùng với phươngpháp xử lý sự cố Trong các tài liệu có liên quan của Bộ xây dựng, chia sự cốcông trình làm hai loại bình thường và lớn dựa theo thương vong con người

và tổn thất kinh tế trực tiếp Sự cố chất lượng công trình bình thường là chỉ sự

cố mà có dưới hai người trọng thương hoặc tổn thất kinh tế trực tiếp ; sự cốchất lượng công trình lớn là chỉ sự cố mà có một người chết trở lên, hoặc bangười trọng thương trở lên, hoặc tổn thất kinh tế trực tiếp, gây nên nhữngthiệt hại lớn về tài sản.[8]

1 Sự cố sập đổ: bộ phận công trình hoặc toàn bộ công trình bị sập đổphải dỡ bỏ để làm lại

2 Sự cố nứt: bao gồm nứt kết cấu gối xây và kết cấu bê tông cùng vớicác vết dạng vật liệu xây dựng như thép Chủ yếu trình bày về kiểm định và

xử lý tính chất nứt của kết cấu bê tông và vết nứt khối xây

3 Sự cố sai lệch vị trí: Móng, cọc móng sai lệch vị trí, hướng; sai lệch

vị trí quá lớn của kết cấu hoặc chi tiết đặt sẵn… cú thể dẫn tới nguy cơ sập đổhoặc không sử dụng được bỡi thường phải sửa chữa hoặc thay thế

4 Sự cố công trình nền: bao gồm các sự cố như nền mất ổn định hoặcbiến dạng, mất ổn định mái dốc và nền nhân tạo;

5 Sự cố công trình móng: bao gồm móng sai lệch vị trí và biến dạngquá lớn, bê tông móng có lỗ rỗng (rỗ), sự cố móng cọc, móng thết bị trong sửdụng bị rung quá lớn, sai lệch của vị trí bu lông móng, cùng những sự cố củamóng hộp;

6 Sự cố về biến dạng: Nền, móng bị lún; kết cấu bị nghiêng, vặn,võng…làm cho cụng trỡnh cú nguy cơ sập đổ hoặc không thể sử dụng đượcbình thường phải sửa chữa mới dùng được

7 Sự cố do biến dạng chịu tải của kết cấu hoặc cấu kiện không đổi: chủyếu chỉ các sự cố bên trong do sức chịu tải không đủ gây ra Như đặt thiếuhoặc đặt không đủ cốt thép trong kết cấu bê tông; nối các thanh trong kết cấuthép không đạt yêu cầu thiết kế, tuy chưa gây ra nứt nghiêm trọng hoặc đổ,nhưng để lại khuyết tật bên trong;

8 Sự cố về công năng: công năng không phù hợp theo yêu cầu; chứcnăng chống thấm, cách âm, cách nhiệt không đạt yêu cầu; thẩm mỹ phảncảm…phải sửa chữa, thay thế để đáp ứng công năng của công trình

9 Những sự cố khác: sập đổ, trượt mái dốc, các loại sự cố hạ giếngchìm như lún chìm đột ngột, ngừng lún chìm, nghiêng lệch, vặn, lún, chìmquá quy định

Hình 1.3: Sự cố nứt trên bề mặt bê tông thân đập chính Hồ Cửa Đạt

Hình 1.4: Sự cố lộ cốt thép công trình

Hình 1.5: Sự cố vỡ đập Z20 – Hương Khe Hà Tỉnh

1.4.3 Nguyên nhân chủ yếu của sự cố chất lượng công trình

Nguyên nhân chủ yếu của sự cố chất lượng công trình có mấy loại dướiđây:

1 Vi phạm trình tự xây dựng cơ bản: như không triển khai nghiên cứutính khả thi đã xây dựng công trình; không có chứng chỉ thiết kế hoặc thiết kếvượt cấp; thi công không có bản vẽ, nhắm mắt làm liều đều có thể tạo thànhcác sự cố nghiêm trọng

2 Có vấn đề trong khảo sát địa chất công trình: như tiến hành khảo sátđịa chất không cẩn thận, xác định tùy tiện sức chịu tải của nền; khoảng cáchcác hố khoan khảo sát quá lớn, không thể phản ánh toàn diện một cách chínhxác tình hình thực tế của nền; chiều sâu khảo sát địa chất không đủ, chưa làm

rõ lớp sâu có hay không lớp đất yếu, lỗ rỗng, hang hốc, báo cáo khảo sát địachất không tỉ mỉ, không chính xác, dẫn đến những sai sót trong thiết kế móng

3 Có vấn đề trong tính toán thiết kế: như phương án kết cấu khôngchính xác; sơ đồ thiết kế kết cấu không phù hợp với tình hình chụi lực thực tế;tính thiếu hoặc tính thiếu tải trọng tác động lên kết cấu; tính toán sai, tổ hợpsai nội lực của kết cấu; không kiểm tra ổn định của kết cấu theo quy phạp; viphạm quy định cấu tạo của kết cấu, cùng những sai sót trong tính toán

4 Chất lượng của vật liệu và chế phẩm xây dựng kém: như tính năng

cơ học của vật liệu kết cấu không tốt, thành phần hóa học không đảm bảo,mác xi măng không đủ, tính ổn định (của vật liệu) không đạt yêu cầu, cường

độ côt thép thấp, độ dẻo kém, cường độ bê tông không đạt yêu cầu; chấtlượng vật liệu chống thấm, giữ nhiệt, cách nhiệt, vật liệu trang trí không tốt;cấu kiện kết cấu không đạt yêu cầu

5 Sử dụng công trình không thỏa đáng: như chưa kiểm tra đã nâng tầngtrên công trình đã có; tùy tiện thay đổi cách sử dụng, tăng tải trọng thiết bị;đục thêm các rãnh, các lỗ trên kết cấu hoặc cấu kiện; không dọn vệ sinh mái

làm chất bẩn tích tụ ngày càng nhiều, cùng với không tiến hành bảo dưỡngcần thiết.

6 Về mặt nghiên cứu khoa học còn có vấn đề tồn tại hoặc những điểmkhó trong kỹ thuật chưa được giải quyết thỏa đáng đã vội vã dùng trong côngtrình: như vấn đề phân khoảng khuôn đổ, sử dụng ván khuôn trượt ; hoặc nhưtrong công trình nâng sàn, làm thế nào để ngăn chặn các cột mất ổn định Cốtthép bị giòn và tính năng của thép nhập ngoại chưa được nghiên cứu đầy đủ;phân tích chịu lực đối với một số kết cấu đặc chủng nào đó không thỏa đáng,đều có thể dẫn đến sự cố

7 Trong thi công chưa nghiên cứu kỹ về kết cấu, nền móng công trình,thời gian ngưng kết của bê tông v.v gây nên chuyển vị công trình, hoặc nứt,không phân biệt chính xác tính chất chụi lực của cấu kiện trong sử dụng vàtrong giai đoạn thi công; xem nhẹ tính ổn định thi công công trình; hiểu biếtkhông đầy đủ cường độ, độ cứng, tính ổn định trong các giai đoạn thi côngcủa kết cấu dạng lắp ghép; không khống chế tải trọng thi công, dẫn đến vượttải trầm trọng; không kiểm tra tính ổn định của các kết cấu công xôn trong thicông; bố trí ván khuôn giàn giáo, giá đở không hợp lý; trong kết cấu bê tông,tùy tiện chuyễn đúc sẵn thành đổ tại chỗ, gây nên sự thay đổi cách truyền lựchoặc tính chất của nội lực v.v

8 Công nghệ thi công không thỏa đáng: như xuất hiện cát chảy khi đào

hố móng, đã không có biện pháp xử lý chính xác; đóng cọc hoặc trình tự thicông từng phần công trình không thỏa đáng, sai sót trong trình tự thi côngcông trình liền kề; phương pháp xây các công trình xây không thỏa đáng,thông mạch, trùng mạch nhiều; phương pháp đổ bê tông tạo hình sai, tạothành lỗ rỗng hoặc vết ngừng; thời gian tháo ván khuôn quá sớm, tạo thànhnứt hoặc sập đỗ cục bộ

9 Quản lý tổ chức thi công không tốt: như không thuộc bản vẽ, thicông tùy tiện; bản vẽ chưa được thẩm định đã đem ra thi công; tùy tiện thayđổi thiết kế; không thao tác theo quy trình quy phạm thi công; không tiếnhành kiểm tra nghiệm thu theo đúng quy định đối với vật liệu sản phẩm đưavào hiện trường; thiếu nhân viên kỹ thuật có chức danh; chưa xây dựng vàkiện toàn chế độ quản lý trách nhiệm kỹ thuật các cấp; xem xét phương án thicông chưa đầy đủ, biện pháp tổ chức kỹ thuật chưa thỏa đáng; bàn giao kỹthuật không rõ ràng; không nghiệm thu các công trình khuất và nghiệm thutrung gian khác; phối hợp thi công giữa các đơn vị thi công kém; xẩy ra sự cố,xem nhẹ xử lý, thậm chí còn che dấu.

10 Các sự cố có tính thiên tai: như các sự cố tổn thất toàn bộ do độngđất, bão, hỏa hoạn, nổ gây nên

* Kết luận chương 1:

Có rất nhiều nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng, tuổi thọ côngtrình bê tông, bê tông cốt thép Để đảm bảo cho công trình đạt được côngnăng như mong muốn, bền vững theo thời gian, trong quá trình thi công ta cầnphải tìm hiểu các nguyên nhân để đánh giá, phân tích những yếu tố tác độngtrực tiếp đến chất lượng, tuổi thọ công trình bê tông, bê tông cốt thép

Chất lượng bê tông, bê tông cốt thép ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ

và mỹ quan của công trình Trong đó quá trình thi công cần đặt ra các yêu cầu

kỹ thuật để bảo đảm chất lượng bê tông đạt chất lượng cao nhất, để phòngngừa và chống lại các tác động có hại của môi trường đối với công trình nhằmnâng cao tuổi thọ và tính thẩm mỹ cao của công trình bê tông và bê tông cốtthép

CHƯƠNG 2 KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ SỰ CỐ CÔNG TRÌNH

2.1 Đo kiểm tra thực tế và đánh giá kết quả

2.1.1 Khảo sát, đo kiểm tra đánh giá sự cố bằng mắt thường

Đây là phương pháp điều tra, khảo sát sơ bộ để có thể xem xét nhậnđịnh một cách tổng quát nhất Sử dụng phương pháp này trước khi tiến hànhtất cả các phương pháp khác nhằm có một ý niệm tổng quát nhất về công trìnhđang xét Quan sát bằng mắt cho ta những khái niệm định tính rất sơ bộnhưng rất quan trọng Phương pháp này đơn giản dễ thực hiện, không đòi hỏi

về kinh tế hay thiết bị đắt tiền, yêu cầu duy nhất là đủ ánh sáng ở khu vựckiểm tra, kích thước nhỏ nhất có thể phát hiện của khuyết tật phụ thuộc bềmặt đang xem xét, mức độ chiếu sáng, sự tương phản giữa bề mặt kiểm tra vànền kề cận

Quan sát bằng mắt thường cho ta những ấn tượng về sự suy thoái cơhọc của vật liệu (xét về mặ vật liệu) Khi quan sát kết cấu, cần chú ý đối chiếuvới quy luật cường độ và biến dạng để có nhận định về khả năng chịu tải hiệntại của công trình từ đó có những nhận định về sự suy thoái của cường độ và

độ cứng của các liên kết trong kết cấu

Quan sát bằng mắt thường đòi hỏi người quan sát phải có kiến thứctổng quát chung về thiết kế công trình, về thiết kế kết cấu, về tính năng củavật liệu xây dựng, về thi công quản lý khai thác công trình

Các thiết bị hữu ích cho công tác kiểm tra hiện trường có thể là:

- Búa gỗ

- Kính hiển vi có thang độ để xem kích thước vết nứt

- Máy quay phim có kính đo xa

- Thước dây, thước sắt

- Ống soi

- Máy ảnh, cameraTV soi chụp vị trí của sự cố

2.1.2 Đo kiểm tra cường độ bê tông tại hiện trường.

Trong quá trình xử lý sự cố chất lượng công trình, phương pháp đocường độ bê tông của kết cấu tại hiện trường

I Đo kiểm tra cường độ bê tông bằng phương pháp bật nẩy.

Phương pháp bật nẩy là phương pháp không phá hoại dựa vào mốiquan hệ tương quan giữa trị số bật nẩy của bê tông, độ sâu cacbon hóa vớicường độ chịu nén của bê tông để tìm ra cường độ chịu nén của bê tông

II Đo kiểm tra cường độ bê tông bằng phương pháp sóng siêu âm.

Phương pháp đo bằng sóng siêu âm là phương pháp không phá hoại đokiểm tra cường độ bê tông, các khuyết tật của bê tông, độ đồng đều và độ sâucác vết nứt bê tông

III Đo kiểm tra cường độ bê tông bằng phương pháp tổng hợp sóng siêu âm và bật nẩy.

Phương pháp tổng hợp sóng siêu âm và bật nẩy là phương pháp khôngphá hoại, trên cơ sở của mối quan hệ tương quan giữa tốc độ truyền của sóngsiêu âm và giá trị bật nẩy với cường độ chịu nén của bê tông, lấy tốc độ âm vàgiá trị bật nẩy tổng hợp phản ánh cường độ chịu nén của bê tông

IV Đo kiểm tra cường độ bê tông bằng phương pháp khoan lấy mẫu.

Phương pháp khoan lấy mẫu là một phương pháp đo kiểm tra nửa pháphoại, sử dụng máy khoan trực tiếp khoan lấy mẫu từ kết cấu, đồng thời căn cứvào cường độ chịu nén của mẫu suy ra cường độ bê tông của kết cấu Phươngpháp khoan lấy mẫu có thể đo kiểm tra cường độ bê tông của các kết cấu bêtông có tuổi cao, chịu hỏa hoạn, đông lạnh và xâm thực hóa học

V Đo kiểm tra cường độ bê tông bằng phương pháp nhổ.

Phương pháp nhổ thuộc phương pháp đo kiểm tra nửa phá hoại Thôngqua lực chống nhổ của neo chôn sẵn hoặc lắp đặt trong bê tông để xác địnhcường độ của bê tông Lực chống nhổ là một chỉ tiêu cơ học quyết định đocường độ chịu kéo, cường độ chịu cắt của bê tông Do đó có thể dựa vào mốiquan hệ tương quan giữa lực chống nhổ với cường độ chịu nén của bê tông đểxác định cường độ bê tông

2.2 Đo kiểm tra chất lượng trong cấu kiện bê tông

2.2.1 Đo kiểm tra tính đồng đều và khuyết tật bên trong cấu kiện bê tông

Đo kiểm tra tính đồng đều và khuyết tật bên trong cấu kiện bê tông, chủyếu dùng phương pháp sóng siêu âm Đòi hỏi khu vục cần đo có một đôi(hoặc hai đôi) mặt đo song song với nhau Đồng thời, đòi hỏi mặt đo phảisạch sẽ, bằng phẳng, khi cần thiết phải dùng đá mài mài phẳng hoặc dùng vữacường độ cao đông cứng nhanh trát phẳng

2.2.2 Xác định vị trí cốt thép và chiều dày lớp bảo vệ.

Để kiểm tra xác định ví trí cốt thép và chiều dày lớp bảo vệ có hai cách

đo kiểm tra vị trí cốt thép và chiều dày lớn bảo vệ: một là lấy mẫu đo kiểmtra, hai là đo kiểm tra vị trí cốt thép bằng máy đo

I Đo kiểm tra bằng cách lấy mẫu.

Dùng đục để loại bỏ một phần lớp bảo vệ trên cấu kiện bê tông, trựctiếp đo vị trí cốt thép và chiều dày lớp bảo vệ Phương pháp nayg gây tổnthương cục bộ cho cấu kiện bê tông, nói chung phương pháp này chỉ có thể đokiểm tra với số lượng ít Nếu muốn đo kiểm tra toàn diện vị trí cốt thép vàchiều dày lớp bảo vệ bê tông, cần dùng máy để đo

II Đo kiểm tra bằng máy xác định vị trí lộ cốt thép.

Sử dụng thiết bị phát sóng siêu âm để xác định vị trí cốt thép và chiềudày lớp bảo vệ

Hình 2.1: Xác định vị trí lộ cốt thép và lớp bảo vệ bằng máy

R-METER MK III™ MODEL 30

2.2.3 Đo kiểm tra mức độ ăn mòn cốt thép bê trong cấu kiện bê tông.

Phương pháp đo kiểm tra mức độ ăn mòn cốt thép chủ yếu có cácphương pháp sau:

Bảng 2.1: Tỉ lệ trạng thái phá hoại cấu kiện bê tông với

Ghi chú: Trạng thái phá hủy nêu ra trong bảng này chỉ là trường hợp xảy ra khi

cấu kiện sử dụng lâu dài, vì phá hủy cấu kiện do sự cố gây ra không thuộc vào phạm vi của bảng này

II Phương pháp lấy mẫu đo kiểm tra.

Chọn điểm lấy mẫu ở nơi lớp bảo vệ của cấu kiện bê tông bị nứt hoặc

bị bong dộp và ở nơi lớp bảo vệ không có Đục bỏ lớp bảo vệ, trực tiếp quansát hiện trạng ăn mòn cốt thép Phương pháp quan sát cụ thể là dùng thướckẹp đo đường kính cốt thép còn lại, chiều sâu, chiều dài hốc bị ăn mòn, vàchiều dày lớp bị ăn mòn, dùng thước mềm đo chu vi còn lại của cốt thép.Trước khi đo đường kính và chu vi còn lại của cốt thép phải làm sạch gỉ cốtthép, làm cho cốt thép lộ ra ánh kim loại

Đồng thời cũng có thể cắt lấy mẫu cốt thép bị ăn mòn trên cấu kiện đưađến phong thí nghiệm đo mức độ ăn mòn cốt thép Phương pháp làm cụ thể

là, đầu tiên làm phẳng đầu lấy mẫu về, dùng thước kẹp đo chiều dài thực tếcủa mẫu sau khi gia công, làm sạch mẫu bằng dung dịch NaOH Cân mẫu đãlàm sạch gỉ, tỉ lệ giữa khối lượng cân được với khối lượng riêng của cốt thép

là tỉ lệ mặt cắt còn lại của cốt thép Nếu đã biết khối lượng cốt thép trước lúc

gỉ, nên lấy tỉ lệ giữa khối lượng cân được với khối lượng trước lúc gỉ là tỉ lệ

ăn mòn

III Phương pháp điên thế tự nhiên.

Quá trình ăn mòn cốt thép trong bê tông là một hiện tượng điện hoátrong đó chất ăn mòn là cực dương và vùng kim loại bị ăn mòn là cực âm

Bằng cách đo điện thế trên bề mặt của bê tông và so sánh với điện ápchuẩn đã được xác định trước, như vậy vị trí ăn mòn hiện tại và khả năngđánh giá quá trình ăn mòn có thể xác định được Bằng cách đo thông thườngcũng có thể giám sát được mức độ ảnh hưởng của quá trình ăn mòn cốt théptrong những công trình mới và vì thế có thể giảm được chi phí bảo trì côngtrình

Hình 2.2: Xác định tình trạng ăn mòn của cốt thép bằng máy đo

2.3 Đo kiểm tra vết nứt bê tông.

2.3.1 Điều tra và đo kiểm tra nứt bề mặt cấu kiện bê tông

Đo kiểm tra nứt cấu kiện bê tông, đầu tiên phải khảo sát, đánh giá, điềutra hình thức nứt của bề mặt cấu kiện, từ đó có thể sơ bộ phân tích nguyênnhân gây ra vết nứt: nứt do chịu lực gây ra, do lún nền gây ra, do thi côngkhông tốt gây ra, do động đất hoặc do chấn động của thiết bị, vết nứt nhiệt độ,vết nứt co ngót hoặc vết nứt do tính ổn định của xi măng không tốt gây ra

Phương pháp đo kiểm tra vết nứt bề mặt của cấu kiện bê tông là dùngthước thép đo chiều dài vết nứt, dùng kính phóng đại có khắc độ, thước cănhoặc kẹp so sánh độ rộng vết nứt để đo chiều rộng khe nứt; bố trí điểm quan

sát khe nứt để quan sát tình hình phát triển của vết nứt Vẽ bản vẽ triển khaivết nứt bề mặt cấu kiện và ghi chép vị trí, hình thức, số lượng, hướng pháttriển, chiều dài, độ rộng của vết nứt và thời gian phát triển của vết nứt, tìnhhình phát triển của vết nứt

Hình 2.3: Vết nứt bê tông bản mặt công trình Hồ chứa nước Cửa Đạt

2.3.2 Đo kiểm tra chiều sâu vết nứt bê tông

Chiều sâu vết nứt của bê tông chủ yếu là dùng phương pháp sóng siêu

âm đo ngang để đo kiểm tra Đòi hỏi cấu kiện đo phải có ít nhất một bề mặt

để đo Thiết bị đo kiểm tra chiều sâu vêt nứt bằng sóng siêu âm và phươngpháp đo các tham số âm học

Yêu cầu cụ thể của phương pháp sóng siêu âm kiểm tra chiều sâu vếtnứt như sau:

- Đòi hỏi trong vết nứt đo kiểm tra không được có nước hoặc vữa;

- Nếu cốt thép chủ xuyên qua vết nứt mà dây nối hai đầu dò có thể songsong, đầu dò nên tránh cốt thép Khoảng cách tránh cốt thép phải lớn hơn 1,5lần chiều sâu vết nứt dự tính

2.3.2.1 Đo kiểm tra chiều sâu vết nứt thẳng đứng

- Đo thời gian truyền sóng không đi qua vết nứt

Đặt hai đầu dò cùng ở về một phía vết nứt, lấy khoảng cách mép trongcủa hai đầu dò l’

i làm chuẩn, lấy l’

i = 100, 150, 200, 250mm, lần lượt đọc giátrị thời gian truyền sóng ti, vẽ đồ thị tọa độ thời gian khoảng cách, tính toánkhoảng cách truyền sóng thực tế của điểm đo:

li = l’

i + a (2.14)Trong đó: li – Khoảng cách truyền sóng thực tế sóng siêu âm của điểmi;

l’

i – Khoảng cách mép trong hai đầu dò của điểm i (mm);

a - Hằng số, tìm được trên đồ thị “thời gian – khoảng cách” (mm)

- Đo thời gian truyền sóng vượt qua vết nứt

Như hinhg 2.44, hai đầu dò đối xứng qua vết nứt, lấy l’

t

t l

d (2.15)Trong đó: dci – Chiều sâu vết nứt (mm)

Phương pháp này phù hợp với việc đo kiểm tra vết nứt bê tông có chiềusâu dưới 500mm

Hình 2.4 : Đồ thị “thời gian – khoảng cách”

đo ngang

Hình 2.5: Đo vượt qua vết

nứt

2.3.2.2 Đo kiểm tra vết nứt xiên của bê tông

Đo kiểm tra vết nứt xiên của bê tông bao gồm đo kiểm tra hướng vàchiều sâu vết nứt

- Xác định tốc độ sóng Vc của sóng âm đo ngang của bê tông vùngkhông nứt

Đo theo phương pháp trình bày ở trên, sau đó vẽ đồ thị thời gian –khoảng Tính toán độ nghiêng của đường thẳng trong hình vẽ, đó chính là tốc

độ truyền của sóng âm trong bê tông không bị nứt Vc

- Phán đoán hướng của vết nứt xiên:

Như hình 2.6 đặt một đầu dò ở A về một phía của vết nứt, đầu dò kiađặc ở B gần vết nứt ở phía bên kia vết nứt Đo thời gian truyền sóng âm Sau

đó chuyển đầu dò ở B đến B’ theo hướng xa vết nứt hơn, nếu thời gian truyềngiảm đi, thì chiều vết nứt nghiêng theo hướng dịch chuyễn của đầu dò, ngượclại, chiều vết nứt nghiêng theo hướng dịch chuyển ngược lại của đầu dò

- Đo kiểm tra chiều sâu vết nứt xiên:

Chiều sâu vết nứt xiên xác định bằng phương pháp kết hợp đo thínghiệm và vẽ

Hai kết quả khi xác định hướng của vết nứt là nhóm số liệu thứ nhất, vẽtrên giấy có tọa độ Cách vẽ là: đầu tiên đánh dấu vị trí của đầu dò và vị trí vếtnứt mặt ngoài của bê tông theo tỉ lệ trên giấy có tọa độ Lấy vị trí A, B củađầu dò đo lần thứ nhất làm điểm gốc, lấy t1 và Vc làm tổng của hai đường kínhđộng vẽ một hình elip, tiếp đó lấy vị trí A, B’ của đầu dò đo lần thứ hai làmđiểm gốc, lấy t2 và Vc làm tổng của đường kính động vẽ them một hình elip.Giao điểm D của đường elip này là đầu cuối D của vết nứt Khoảng cách DE

từ điểm cuối đến bề mặt của cấu kiện là trị số chiều sâu của vết nứt h Kéo dàikhoảng cách AB, AB’, theo phương pháp trên đo và vẽ lại có thể được một trị

số chiều sâu vết nứt, lập lại quá trình nói trên có thể thu được n nhóm số liệu

và được n trị số chiều sâu vết nứt, loại bỏ trường hợp khoảng cách giữa cácđầu dò nhỏ hơn trị số chiều sâu vết nứt, lấy giá trị bình quân chiều sâu vết nứtcòn lại (không ít hơn 2) làm kết quả kiểm tra

Phương pháp này phù hợp đi kiểm tra vết nứt bê tông có độ sâu trong phạm vi 500mm

Hình 2.6: Đo kiểm tra hướng xiên

của vết nứt

Hình 2.7: Xác định điểm đỉnh

của vết nứt

2.3.2.3 Đo kiểm tra vết nứt sâu

Nếu dự tính chiều sâu vết nứt lớn hơn 500mm, phải dùng phương pháp

ở mục này để kiểm tra độ sâu vết nứt