Kết cấu bê tông dùng thanh cốt sợi polyme
10/05/2022 04:20
I. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH BIỂN ĐẢO
– Việt nam có đường bờ biển dài hơn 3200 km chạy suốt dọc theo chiều dài đất nước từ bắc vào nam. Để đáp ứng nhu cầu về phát triển kinh tế ven biển nói riêng và toàn quốc nói chung , nhiều công trình kết cấu bê tông cốt thép phục vụ cho hệ thống hạ tầng giao thông, cảng biển, khu công nghiệp, nhà máy, kho bãi… đã được xây dựng. Đặc biệt trong một vài năm gần đây để thích ứng với sự biến đổi khí hậu và nước biển dâng, nhiều hệ thống kỹ thuật như hệ thống tưới tiêu, của van, của cống, hệ thống kè bờ biển, đê chắn sóng …đang được gấp rút xây dựng.
– Tuy vậy theo kết quả khảo sát của các cơ quan nghiên cứu như Viện KHCN xây dựng
– Bộ xâydựng; Viện KH vật liệu; Viện KH thủy lợi
-Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn; Viện KHCN giao thông vận tải
– Bộ giao thông vận tải … thì tình trạng suy giảm tuổi thọ công trình bê tông cốt thép làm việc trong môi trường biển rất đáng để quan tâm. Kết quả nghiên cứu cho thấy có hơn 50% bộ phận kết cấu bê tông cốt thép bị ăn mòn, hư hỏng nặng hoặc bị phá hủy chỉ sau 10 đến 30 năm sử dụng. Hầu hết các kết cấu này trong quá trình làm việc đều tiếp xúc với môi trường không khí và nước biển.
CÁC CÔNG TRÌNH BIỂN ĐẢO ĐƯỢC MÔ PHỎNG THEO MỘT BỨC TRANH TOÀN CẢNH NHƯ SAU
II. KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP – VẤN ĐỀ ĂN MÒN CỐT THÉP
– Các công trình bê tông cốt thép như cảng biển, kè chắn đất, chống sụt lở bờ biển, đê chắn sóng, cầu đường bộ ven biển, hay các công trình ven biển khác do tác động của môi trường xâm thực mặn nên vấn đề ăn mòn cốt thép luôn là vấn đề cần quan tâm để đảm bảo ổn định công trình, năng cao tuổi thọ công trình.
– Việc ăn mòn cốt thép trong bê tông có nhiều nguyên nhân gây ra nhưng tác nhân chủ yếu là ăn mòn hóa học hoặc ăn mòn điện hóa học, thông thường khi cốt thép bị ăn mòn ( bị Rỉ ) thì thể tích cốt thép tăng lên gây nứt vỡ lớp bê tông bảo vệ và do đó càng làm quá trình ăn mòn phát triển dẫn tới phá hoại kết cấu.
– Có nhiều giải pháp chống và hạn chế ăn mòn cốt thép trong kết cấu BTCT, tuy nhiên kèm theo đó là tăng chi phí cho kết cấu như các giải pháp tăng chiều dày lớp bảo vệ cốt thép, sử dụng bê tông mác cao tăng độ đặc chắc, dùng sơn chống thấm…(Tiêu chuẩn TCVN 4453-1995 được áp dụng cho các công trình bê tông và BTCT xây dựng trong môi trường biển).
– Sau một thời gian sử dụng hầu hết các công trình bê tông cốt thép xảy ra hiện tượng rỉ cốt thép dẫn tới nứt bê tông gây ra các hệ lụy phá hỏng kết cấu chịu lực.
Ảnh chụp tại cảng Ba Ngòi – Cam Ranh
Ảnh chụp tại cảng – Quy nhơn
Với một số các công trình kè giữ đất bờ biển thường sử dụng cọc cừ ở các dạng sau:
– Cọc cừ thép : dễ thi công, tuy vậy chi phí khá cao, dễ bị ăn mòn do nhiễm mặn.
– Cọc cừ bê tông cốt thép ứng lực trước dùng khá phổ biến vì giá thành khá cạnh tranh nhưng cũng tồn tại một số nhược điểm như kích thước bị hạn chế, khó ép vào nền đất do chiều dầy khá lớn, ngoài ra khi bị nhiễm nước biển cũng dễ bị ăn mòn cốt thép làm nứt vỡ bê tông dẫn tới suy giảm hệ thống dự ứng lực.
Với các công trình đê chắn sóng dùng kết cấu bê tông cốt thép thì ngoài việc phải dùng bê tông khối lượng lớn, tình trạng cũng tương tự sẽ bị rỉ cốt thép làm vỡ lớp bê tông bảo vệ dẫn tới phá hỏng kết cấu (xem mục III).
Cọc cừ thép dùng ở ven biển dễ bị rỉ
Cọc cừ bê tông cốt thép sử dụng làm tường chắn đất khi cốt thép bị rỉ
Xem bản đầy đủ tại đường link sau: 2021.06.22 BT dùng cốt FRP(V)