Gợi ý các biện pháp xử lý khi bị nứt bê tông

Trần Thị Ánh Dương

Phát triển cơ sở hạ tầng công trình một cách lâu dài tại Việt Nam hiện nay một vấn đề rất lớn và khá phức tạp. Bởi có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới độ bền lâu của kết cấu khiến công trình xuống cấp, trong đó phải kể đến hiện tượng nứt bê tông. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau làm rõ các nguyên nhân gây ra tình trạng này cũng như các biện pháp khắc phục hiệu quả.

Tình trạng nứt bê tông hiện nay

Nứt bê tông là hiện tượng thường gặp ở các công trình sau một thời gian sử dụng nhất định như nhà ở, khách sạn, các khu chung cư… Các vết nứt này sẽ kéo theo sự rò rỉ của nước sàn mái, bể chứa.. sẽ làm giảm tuổi thọ công trình xây dựng.Tình trạng này cần được khắc phục càng sớm càng tốt nhằm tránh những hậu quả như:

  • Làm mất đi tính thẩm mỹ của công trình.

  • Nứt bê tông là dấu hiệu của tình trạng xuống cấp nguy hiểm, nếu để kéo dài có thể dẫn đến sụp đổ, phá hủy nhà cửa, công trình. Việc này có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tính mạng con người cũng như hàng loạt những tài sản khác.

  • Tình trạng này gây nên nỗi lo và ám ảnh cho người sử dụng và các đơn vị, tòa nhà, hộ dân lân cận.

Vấn đề bê tông bị nứt có thể không xảy ra tức thời hay trong thời gian ngắn nhưng hậu quả đem lại có thể phát sinh một cách đột ngột và vô cùng quan trọng. Vì vậy để giảm tối thiểu mức độ thiệt hại có thể xảy ra, bạn cần phải phát hiện, tìm hiểu rõ nguyên nhân và tìm cách khắc phục nhanh nhất.

nut-be-tong-1-1651069126.jpg

Vết rạn nứt trên bê tông gây ra những hậu quả nghiêm trọng

Nguyên nhân gây nên vết nứt bê tông 

Các vết rạn nứt trên bê tông xuất hiện theo nhiều kiểu và từ nhiều nguyên nhân khác nhau. Sau đây là 05 nguyên nhân có thể bạn sẽ thường gặp:

Nứt do khí hậu

Khí hậu chính là nguyên nhân phổ biến dẫn đến hiện tượng rạn nứt bê tông.Nước ta nằm trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa nên kết cấu bê tông cốt thép bị biến dạng co nở thường xuyên, đặc biệt là tại các tỉnh phía bắc. Cụ thể: 

  • Khi trời nóng thì nở ra, lạnh sẽ·co lại

  • gặp không khí ẩm thì nở ra, không khí lạnh sẽ co lại

  • Ngày nở đêm co

  • Mưa nở nắng co

  • Mùa hè nở mùa đông co

Đây có thể coi đó là nhịp thở thường ngày của hệ thống sàn bê tông phải chịu. Người thiết kế cần phải đánh giá để đưa ra phương án cho kết cấu được biến dạng tự do, tránh khi tình trạng biến dạng co nở không được thực hiện. Điều này gây nên ứng suất kéo trong bê tông vượt quá cường độ kéo giới hạn, khi đó kết cấu sẽ bị nứt, ảnh hưởng tới chất lượng công trình.

Đối với những hệ thống sàn bê tông ngoài trời sẽ chịu tác động mạnh và liên tục của khí hậu, dẫn tới nhịp thở nhiều cần chia nhỏ kích thước sàn bằng các khe co giãn nhiệt ẩm.

Bạn cần phải xác định cụ thể khoảng cách lớn nhất giữa các khe co giãn cho các kết cấu thường xuyên chịu tác động của khí hậu nóng ẩm. Có 2 loại khe co giãn nhiệt ẩm là Expansion Joint và Contraction Joint.

nut-be-tong-2-1651069126.jpg

Điều kiện khí hậu nóng ẩm khiến bê tông bị nứt

Do nền móng yếu, sụt lún

Nguyên nhân này ít xảy ra do kết cấu móng thường được hoàn thiện tốt và đã kiểm định. Nhiều trường hợp đặc biệt móng bị lún không đều giữa các cột là do công trình xoắn khiến sàn bê tông bị tác động dẫn tới nứt gãy.

Các vết nứt do tải trọng

Sàn bê tông bị nứt do nguyên nhân tải trọng tác động lớn lên bề mặt và mở rộng các vết nứt nhỏ. Bề rộng khe nứt tỷ lệ thuận với ứng suất kéo (trung bình) trong cốt thép. Sự phân bố và bề rộng của các khe nứt này phụ thuộc vào sự thay đổi moment lực uốn dọc theo chiều dài cấu kiện.

  • Quan hệ giữa tải trọng và thời gian ảnh hưởng tới sự phát triển của các vết nứt. Chẳng hạn như tải trọng tác động kéo dài làm tăng bề rộng của khe nứt. Tải trọng động của phương tiện giao thông gây ra dao động các khung ngang không đồng điệu gây nứt giữa sàn bê tông. 

  • Trong quá trình thi công, chất tải nhiều hơn so với những tính toán của thiết kế hoặc tải tường, thiết bị quá lớn trên sàn mà không tính đến.

  • Độ cứng ngang thay đổi đột ngột gây nên tập trung ứng suất cục bộ gây nứt.

  • Do tường xây trực tiếp khiến sàn không đủ khả năng chịu tải cục bộ. Nhiều công trình được gia cố bằng đặt dầm chìm, tuy nhiên vẫn có hiện tượng nứt.

Do vấn đề thi công

Ngoài các yếu tố môi trường thì rạn nứt bê tông cũng là hậu quả của việc thi công không đúng cách dẫn tới việc thiếu hụt các thành phần vật liệu, hay cụ thể là do:

  • Do quá trình thi công để mạch ngừng hoặc bị ngắt quãng. Ví dụ như phải đổ 2 lần khác nhau khiến chất lượng bê tông khác nhau, dẫn đến vết nứt kéo dài qua sàn theo phương mạch ngừng.

  • Nứt do biến dạng toà nhà, ở trường hợp nhà ống quá dài có thể có kèm theo nứt tường.

  • Lạm dụng dùng nhiều phụ gia đông cứng nhanh trong bê tông. Lượng hóa chất đông cứng nhanh vượt quá định mức cho phép khiến thời gian tháo cốp pha nhanh hơn gây ra khả năng nứt sàn cao.

  • Bê tông có cường độ chịu nén cao (lớn hơn 300kg/cm²) nên dễ xảy ra hiện tượng rạn, nứt.

  • Chất lượng bê tông không đảm bảo trong quá trình thi công:

  • Mác bê tông không đủ.

  • Tỷ lệ cốt liệu, đầm và bảo dưỡng không đảm bảo.

  • Đầm không kỹ trong suốt quá trình thi công.

  • Nước sử dụng trộn bê tông không đảm bảo gây hiện tượng mất nước xi măng.

  • Đổ bê tông không đều, có thể khiến độ dày sàn giảm ở giữa hoặc thực hiện khi nhiệt độ ngoài trời cao.

Do kết cấu của cốt thép

Một nguyên nhân khác dẫn đến nứt bê tông, đó là do kết cấu cốt thép. Điều này có thể thấy ở những đặc điểm như:

Bề rộng khe vết nứt bé đi tại vị trí gặp các thanh cốt thép (dọc) trong cấu kiện bê tông cốt thép và mở rộng theo bề dày của cấu kiện. Vì vậy chiều dày lớp bê tông bảo vệ và khoảng cách giữa các thanh cốt ảnh hưởng tới bề rộng khe nứt. Các thanh thép nên được bố trí đều và tương đối gần với 2 mặt bên và mặt đáy của dầm và sàn.

  • Bố trí thép ít và quá thưa trong khi bản quá rộng.

  • Đặt vào một vài thép đường kính lớn (>1/10 chiều dày sàn) nhằm gia cường sàn, tuy nhiên đây lại là nguyên nhân gây nứt.

  • Quá trình nối buộc không cẩn thận.

  • Do bị võng sàn (tức là nứt ngang giữa trần theo phương cạnh dài), thông thường vì lượng cốt thép chưa đủ.

  • Gia công lắp dựng cốt thép bị sai lớp bê tông bảo vệ.

  • Thiếu mất lớp bê tông bảo vệ.

  • Nứt ở sát dầm có thể là do cốt thép mũ bị đạp bẹp xuống. Khi đó sơ đồ tính sàn không còn là ngàm hai đầu nữa mà sẽ chuyển thành sàn khớp hai đầu dẫn. Điều này dẫn đến moment dương của sàn tăng lên gấp đôi khiến coi thép được bố trí sát so với tính toán ban đầu làm sàn bê tông bị nứt.

  • Trước khi đặt, cốt thép sàn chưa được nắn thẳng triệt.

nut-be-tong-3-1651069127.jpg

Vết nứt có thể do kết cấu cốt thép

Phân loại các kiểu nứt bê tông

Để có thể tìm hiểu đặc điểm các kiểu vết nứt bê tông hiện nay cũng như thời gian xuất hiện, bạn hãy theo dõi bảng tổng hợp dưới đây:

 

Kiểu nứt bê tông

Đặc điểm

Nguyên nhân chủ yếu

Thời gian xuất hiện

Sa lắng

Xuất hiện quanh khu vực cốt thép

Do cấp phối thiết kế kém khiến dư nước, đầm lâu

Từ 10 phút đến 3 giờ

Co dẻo

Nứt theo đường chéo hay rải rác

Do bay hơi nước nhiều quá sớm

Xuất hiện từ 30 phút đến 6 giờ

Giãn, co nhiệt

Vết nứt theo đường ngang

Do sinh nhiệt nhiều khiến cho chênh lệch nhiệt lớn

Từ 1 ngày đến 2-3 tuần

Co khô

Các vết rạn nứt theo phương ngang hoặc theo vùng, mạng rộng

Do nước trộn quá nhiều hoặc khe co giãn không hiệu quả và khoảng cách đổ bê tông quá lớn

Từ vài tuần đến vài tháng

Băng giá-tan

Xuất hiện song song với bề mặt bê tông

Thiếu hệ thống bọt khí thích hợp và cốt liệu thô, chất lượng thấp

Sau 1 hay vài mùa đông

Rỉ cốt thép

Vết nứt nằm phía trên cốt thép

Do lớp bảo vệ không đủ nên bị thâm nhập ion clo

Hơn 2 năm

Phản ứng kiềm cốt liệu

Xuất hiện theo vùng hay vết nứt dài dọc theo phía ứng suất kém

Do cốt liệu hoạt tính cùng hydroxit kiềm và độ ẩm cao

Thường sau 5 năm, tuy nhiên có thể là vài tuần nếu như cốt liệu có hoạt tính cao

Xâm thực sun-phát

Các vết rạn nứt theo vùng

Sun-phát trong hay ngoài bê tông thúc đẩy hình thành ettringite

Từ 1 đến 5 năm

nut-be-tong-4-1651069126.jpg

Có nhiều kiểu nứt bê tông

Cách khắc phục và xử lý tình trạng nứt bê tông

Từ những nguyên nhân trên, người thi công có thể rút ra được những biện pháp khắc phục tình trạng vết nứt bê tông như sau:

Biện pháp với vết nứt do khí hậu

Với trường hợp này, bạn nên đổ bê tông khi trời tối hoặc ban đêm và bảo dưỡng ngay khi sàn mới đông cứng. Ngoài ra, hạn chế dùng hóa chất đông cứng nhanh. 

Bên cạnh đó, đánh giá diện tích sàn và các yếu tố tác động khác để phân bổ lượng khe co giãn phù hợp.

Biện pháp với vết nứt do bê tông

Để giảm hiện tượng các vết nứt ngang bề mặt, bạn có thể hạ thấp hàm lượng xi măng trong hỗn hợp bê tông. Nếu có thể thì tốt nhất nên tránh sử dụng bê tông có cường độ ban đầu cao. Dựa trên những nghiên cứu, các chuyên gia có những khuyến nghị nhằm làm giảm khả năng nứt như sau:

  • Giảm hàm lượng xi măng xuống  650 ÷ 660 Lb./yd.3 và duy trì sử dụng tro bay.

  • Sử dụng bê tông có cường độ ban đầu thấp.

  • Sử dụng xi măng loại II theo quy phạm AASHTO để thi công.

  • Giới hạn tỷ lệ nước/xi măng theo mức 0,4 ÷ 0,45.

  • Sử dụng cốt liệu đá cỡ lớn theo tiêu chuẩn ACI 318, đá nghiền làm cốt liệu thô, đồng thời sử dụng hàm lượng cốt liệu tối đa.

  • Hỗn hợp bê tông để thi công sàn cầu cần được thí nghiệm nứt sử dụng ở một trong số các thí nghiệm tiêu chuẩn.

  • Sử dụng biểu đồ tốc độ bay hơi của ACI và đúc sàn cầu trong thời tiết mát, lạnh.

  • Tiến hành dưỡng hộ (tức là che chắn, tránh tiếp xúc nước mưa trong vòng 2 ngày đầu; tưới nước và dưỡng ẩm cho sàn bê tông liên tục, v.v…) ngay sau hoàn thành thi công đổ bê tông. Công tác này phải được thực hiện trong 7 ngày liên tục.

  • Nên chống các dầm đỡ trong quá trình thi công.

nut-be-tong-5-1651069126.jpg

Cần xử lý các vết nứt kịp thời

Lời kết

Bài viết trên đây đã chia sẻ cho bạn đọc những thông tin hữu ích về hiện tượng nứt bê tông trong các công trình. Qua đây, bạn có thể hiểu rõ hơn về việc thi công bê tông đúng kỹ thuật để có được những dự án công trình an toàn và chất lượng.