Một yêu cầu cơ bản của bất kỳ kết cấu bê tông: là tuổi thọ sử dụng lớn hơn tuổi thọ thiết kế mong đợi. Bê tông phải có khả năng chịu mài mòn, chống được hiện tượng xâm thực bởi môi trường và theo chế độ bảo trì đã được thiết kế. Nứt bê tông nếu không được xử lý kịp thời và phù hợp sẽ ảnh hưởng đến các yếu tố này.
Nếu kết cấu bê tông đáp ứng tuổi thọ như thiết kế trong điều kiện làm việc với môi trường giả định trước đó thì bê tông có thể được xem là bền vững.
Hầu hết các khuyết tật trên bê tông thường thấy là các vết nứt. Chúng là kênh dẫn làm cho bê tông dễ bị tấn công hơn bởi sự xâm nhập của các yếu tố nguy hại, từ đó dễ xảy ra hiện tượng nứt vỡ và bê tông bị mài mòn nhanh hơn.
Kiểm soát vấn đề nứt, chúng ta có thể làm tăng tuổi thọ của kết cấu bê tông, tiết kiệm chi phí cho việc sửa chữa và xây mới. Khi bê tông không có vết nứt, thì bề mặt cũng sẽ đẹp hơn cũng như tạo sự an toàn cho người sử dụng.
Hiện tượng nứt bê tông là một hiện tượng phức tạp. Các nguyên nhân chính có thể kể đến sau:
Các vết nứt sàn bê tông được tìm thấy ở sàn tầng hầm, sàn tầng trệt, sàn lầu, sân thượng và ban công. Ảnh hưởng nhỏ thì gây mất thẩm mĩ, thấm dột. Ảnh hưởng lớn có thể gây sập công trinh.
Có rất nhiều loại nứt khác nhau trên kết cấu bê tông, nhưng có thể phân thành 5 loại vết nứt chính như sau: nứt do ổn định dẻo, nứt do co ngót dẻo, nứt vì nhiệt, nứt do co ngót khô, vết nứt rạn (chân chim).
Mỗi loại vết nứt sẽ xuất hiện tại những thời gian khác nhau từ lúc thi công cho đến khi bê tông đã đóng rắn
Khi bê tông còn dẻo, hiện tượng thoát nước trên bề mặt do trọng lực bản thân của bê tông lắng xuống. Nếu kèm theo sự giới hạn bởi ván khuôn hoặc cốt thép, nứt có thể xảy ra.
Các vết nứt xảy ra khi bê tông còn dẻo và nước tách ra vẫn tăng lên và bao phủ bề mặt bê tông. Chúng có xu hướng xuất hiện dọc theo các vị trí có vai trò khung giữ, ví dụ như thanh cốt thép, hoặc vị trí có sự thay đổi kích thước trên bê tông. Những vết nứt này có thể khá rộng ở bề mặt, có xu hướng phát triển đến vị trí cốt thép hoặc những vị trí khung giữ khác với bề rộng vết nứt nhỏ lại
Trong những trường hợp bê tông phải tiếp xúc với môi trường xâm thực, điều này có thể làm tăng nguy cơ ăn mòn cốt thép và gây ra mối đe dọa đến độ bền của bê tông.
Vết nứt có thể tiếp tục phát triển hơn nữa, do sự co ngót khô, làm cho vết nứt xuất hiện có thể xuyên hết chiều sâu của kết cấu. Loại nứt này thường là do bê tông không có độ đồng nhất (quá trình đầm rung) và độ sụt bê tông cao (bê tông quá nhão).
Thông thường, vết nứt có chiều sâu khoảng 6 – 8 mm trên một đơn vị chiều sâu mét của cấu kiện bê tông (tương ứng với tốc độ thoát nước thông thường 6-8 lít/m3 ).
Những hạng mục thường bị nứt do ổn định dẻo như: phần cấu kiện có chiều dày lớn, đỉnh cột, vị trí dầm bê tông…
Vết rạn phát triển theo mạng lưới. Các khe nứt nhỏ ngẫu nhiên trên bề mặt của bê tông do co ngót của lớp bề mặt. Các vết nứt này thường xuất hiện trên các bề mặt bê tông được làm láng. Các vết nứt này hiếm khi ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của cấu kiện bê tông.
Vết rạn thường xảy ra khi điều kiện bảo dưỡng kém, bê tông quá nhão, tốc độ khô bề mặt quá nhanh hoặc bê tông hoàn thiện quá sớm trong khi hiện tượng thoát nước bề mặt vẫn còn diễn ra. Hiện tượng này thường xuất hiện trên bề mặt bê tông được làm láng với những đặc điểm sau:
Khi bê tông đã đóng rắn (kết thúc ninh kết), sự co ngót khô vẫn tiếp diễn trong nhiều tuần hoặc nhiều tháng trước khi thực sự kết thúc. Nguyên nhân gây ra co ngót khô (còn gọi là co ngót do quá trình thủy hóa) bao gồm:
Nếu độ ẩm của bê tông tăng, ví dụ như khi bị đặt dưới trời mưa, hạng mục bê tông sẽ bị giãn nở chút ít, nghĩa là co ngót khô sẽ giảm đi một phần nhỏ nào đó. Sau khi bê tông khô trở lại, sự co ngót sẽ xuất hiện trở lại như mức độ ban đầu.
Sự co ngót khô này sẽ gây ra vết nứt trên bê tông, bởi vì bê tông có đặc trưng là không thể co lại như quá trình dịch chuyển do co ngót khô gây ra.
Sự dịch chuyển do co ngót khô có thể bị ngăn chặn bởi cốt thép, bởi lớp nền bên dưới, hoặc do một phần hạng mục bê tông được liên kết cố định với những hạng mục khác như là ngàm (sự ngăn chặn này tạo ra các vết nứt do co ngót).
Các vết nứt do nhiệt xuất hiện do sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa những vị trí khác nhau trong khối đổ bê tông.
Sự chênh lệch nhiệt độ này phát sinh do bê tông là vật liệu có tính dẫn nhiệt tương đối thấp.
Điều này thường xảy ra đối với những khối đổ lớn, khi nhiệt độ tăng trong suốt quá trình thủy hóa của xi măng, đặc biệt là tại tâm khối đổ nhiệt độ tăng rất cao.
Khi quá trình cân bằng nhiệt trong khối đổ bê tông xảy ra (truyền nhiệt), sẽ sinh ra ứng suất nội vì vùng nhiệt độ cao sẽ co lại nhiều hơn so với vùng nhiệt độ thấp. Nếu ứng suất nội này vượt quá khả năng chịu kéo của bê tông, vết nứt sẽ xuất hiện.
Các vết nứt do nhiệt có thể xảy ra trên các hạng mục bê tông khối lớn như: đài móng, móng bè, cột lớn.
Nứt do co ngót dẻo thường xảy ra trên bề mặt của bê tông tươi trong suốt quá trình hoàn thiện hoặc ngay sau khi hoàn thiện (trước khi bê tông kết thúc ninh kết). Vết nứt do co ngót dẻo thông thường xuất hiện ngẫu nhiên, không theo sự định hướng rõ ràng nào.
Loại vết nứt này thường xảy ra khi tốc độ thoát hơi nước của bề mặt vượt quá tốc độ thoát hơi nước từ trong lòng bê tông ra bề mặt. Nó làm cho bê tông bị co ngót cục bộ, trong khi những phần khác của bê tông không bị co do không bị mất nước. Quá trình này tạo ra ứng suất nội trong bê tông, nếu ứng suất nội này vượt quá ứng suất kéo của bê tông (thường rất thấp khi bê tông vừa mới được thi công), vết nứt sẽ xuất hiện.
Vết nứt này có thể rộng tới 1mm. Những kết cấu bê tông có mặt thoáng nằm ngang lớn như sàn thường dễ bị nứt do co ngót dẻo hơn.
Các biện pháp phòng chống nứt được giới thiệu dưới đây được thực hiện ngay khi đổ bê tông và trong quá trình bê tông đông cứng.
Chống nứt bê tông
Tỷ lệ nước / xi măng thấp sẽ có ảnh hưởng tốt đến chất lượng bê tông. Tỷ lệ này là tỷ lệ về khối lượng. Tỷ lệ nước / xi măng thấp hơn sẽ dẫn đến bê tông có độ bền cao hơn, các vết nứt sẽ nhỏ hơn. Tỷ lệ nước/xi măng không được vượt quá 0.5.
Bê tông giãn nở và co lại khi có sự thay đổi về nhiệt độ và độ ẩm. Xu hướng chung là co rút lại. Co rút là nguyên nhân chính gây ra các vết nứt bê tông. Khi bê tông đông cứng, lượng nước dư thừa bắt đầu bốc hơi, do đó bê tông co lại. Vì vậy, hàm lượng nước ít sẽ dẫn đến lượng nước bay hơi ít hơn, do đó bê tông ít co rút hơn.
Bê tông phải được thiết kế cấp phối đúng và trộn đúng cách. Nếu bạn sử dụng quá ít xi măng, thì gần như chắc chắn sẽ có vết nứt. Sử dụng quá nhiều nước sẽ làm cho bê tông yếu đi, cũng dẫn đến các vết nứt.
Sử dụng các loại cốt liệu chất lượng tốt để trộn thì tạo ra bê tông ít co ngót hơn. Khi trộn bê tông phải trộn đều, cần tránh hiện tượng các cốt liệu phân tầng, hoặc phân bố không đồng đều.
Cốt liệu cát, đá đổ bê tông
Nếu cốt liệu kém chất lượng sẽ ảnh hưởng đến sự co ngót của bê tông. Nếu trộn cốt liệu lớn (đá) kém chất lượng với cốt liệu nhỏ (cát) có chất lượng tốt đi nữa vẫn có thể làm tăng nhanh độ co ngót của bê tông.
Cần trách sử dụng các cốt liệu bẩn, tránh dùng các loại xi năng có đặc tính co ngót cao. Sử dụng các loại phụ gia bê tông đúng chủng loại, đúng liều lượng, hạn chế sử dụng các loại phụ gia có ảnh hưởng làm tăng sự co ngót của bê tông.
Sử dụng các kỹ thuật làm mặt đúng, vào đúng thời điểm cũng là biện pháp để hạn chế nứt bê tông. Người ta thường sử dụng xoa mặt thủ công hoặc xoa mặt bằng máy. Ở những mặt sàn bê tông lớn như sàn nhà xưởng, kỹ thuật xoay bằng máy thường được sử dụng.
Xoa mặt bê tông
Trong quá trình đổ bê tông, cũng tránh đầm dùi quá mức. Vì đầm dùi bê tông quá mức sẽ dẫn đến phân tầng cốt liệu và mất nước.
Xoa mặt sẽ dẫn nước trở lại bê tông. Nếu không xoa mặt thì nước sẽ bốc hơi nhanh, gây ra các vết nứt.
Mất nước nhanh từ bề mặt bê tông sẽ dẫn đến hiện tượng nứt. Hiện tượng này đặc biệt nghiêm trọng ở những mặt sàn bê tông có diện tích lớn. Trong thực tế, chúng ta thường thấy hiện tượng nứt sàn bê tông xảy ra phổ biến hơn so với nứt dầm và cột. Do đó, bảo dưỡng sàn bê tông để chống mất nước là một công tác không thể thiếu.
Bảo dưỡng bê tông
Ngay sau khi bề mặt bê tông khô ráo sau quá trình xoa mặt, bạn cần có biện pháp giữ ẩm cho nó. Bạn có thể phủ lên bề mặt bê tông bằng các tấm thảm ngâm nước, hoặc xây gờ xung quang sàn, rồi dẫn nước vào ngâm sàn. Thời gian bảo dưỡng bê tông ít nhất phải được 3 ngày. Trong thời gian này, bạn phải đảm bảo bề mặt bê tông luôn luôn được giữ ẩm.
Trong quá trình bảo dưỡng, bê tông không nên chịu bất kỳ tải trọng nào.
Bê tông được đổ và đầm dùi đúng cách, kèm theo xoa mặt sẽ giúp giảm thiểu nguy cơ xảy ra các vết nứt. Đầm dùi bê tông đúng cách để đảm bảo bê tông lèn đầy đủ vào các góc cạnh. Nếu không đầm dùi kỹ sẽ dẫn đến hiện tượng tạo thành các lỗ rỗng và khuyết tậy bê tông. Đầm dùi đúng cách cũng có tác dụng giải phóng không khí ứ đọng trong khối bê tông. Cũng không nên đầm dùi quá nhiều, vì sẽ dẫn đến hiện tượng phân tầng trong bê tông.
Đầm dùi bê tông
Đất nền bên dưới sàn bê tông cần được lu lèn đúng cách để đạt được độ chặt mong muốn. Nếu nền đất bên dưới sàn bê tông gồm nhiều lớp đất đá khác nhau, thì mỗi lớp phải được lu lèn đủ độ chặt. Nếu nền đất bên dưới sàn bê tông lỏng lẻo thì sẽ dẫn đến sụt lún nền, gây ra nhiều vết nứt nghiêm trọng.
Lu lèn nền đá dưới đường bê tông
Đối với các sàn nhà xưởng công nghiệp và các sân đường bê tông, các nhà thầu thường phải chú trọng công tác này.
Các khe co giãn thường được tạo ra để điều chỉnh sự co ngót của bê tông. Đây được xem như tạo ra trước vết nứt như mong muốn. Bê tông sẽ nứt tại các vị trí này thay vì nứt ở các vị trí khác. Khoảng cách giữa các khe co giãn thường đều nhau, thông thường là từ 2.5m đến 3.5m.
Khe co giản bê tông
Các bản vẽ thiết kế thường tính toán đủ các yêu cầu về tải trọng, vật liệu...vị trí số lượng đặt thép cũng được lựa chọn cẩn thận. Vì vậy chỉ một lỗi nhỏ trong quá trình thi công không tuân thủ theo tiêu chuẩn và bản vẽ thiết kế cũng dẫn đến hiện tượng nứt.
Hiện nay có nhiều biện pháp xử lý vết nứt. Công nghệ vật liệu phát triển kéo theo có nhiều lựa chọn hơn. Các biện pháp có thể được kể đến là:
Ngoài 7 biện pháp chống trên còn có một số biện pháp khác. Như dùng phụ gia giảm co ngót; hạn chế thay đổi nhiệt độ đột ngột; sử dụng các sợi tổng hợp để kiểm soát nứt do co ngót.
Người ta thướng nói phòng bệnh luôn tốt hơn chữa bệnh. Có biện pháp chống nứt bê tông từ đầu sẽ mang lại cho bạn rất nhiều lợi ích về sau: chất lượng công trình cao, tiết kiệm thời gian và tiền bạc, mang lại sự an tâm cho chủ nhà khi sử dụng công trình. Chúc bạn thành công.
Kiến trúc Thành Phát tự hào là đơn vị thiết kế và thi công có đội ngũ kiến trúc sư, kỹ sư giàu kinh nghiệm, có trách nhiệm, tận tâm.
CÔNG TY KIẾN TRÚC THÀNH PHÁT
VPGD : Số 37/27 Đại Cổ Việt, Hai Bà Trưng, HN
Email : kientructhanhphat.com.vn@gmail.com
Web : https://kientructhanhphat.com.vn
