bài giảng bệnh học và sửa chữa công trình

T.H. NGUYEN, NUCE
BỆNH HỌC VÀ SỬA CHỮA CÔNG TRÌNH
TS. Nguyễn Trung Hiếu – Email:
1
T.H. NGUYEN, NUCE
MỤC TIÊU MÔN HỌC
- Nắm được các khái niệm cơ bản liên quan đến tuổi thọ công
trình, hư hỏng công trình
- Nắm được nguyên tắc đảm bảo tuổi thọ kết cấu công trình
- Nắm được các nguyên nhân gây hư hỏng, làm giảm tuổi thọ
công trình
- Nắm được nguyên tắc khảo sát, đánh giá tình trạng hư hỏng
của công trình
- Nắm được các phương pháp sửa chữa , gia cường kết cấu
công trình
2
T.H. NGUYEN, NUCE
TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH
 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu BTCT, kết cấu thép hiện hành
 Hư hỏng sửa chữa gia cường công trình , Lê văn Kiểm NXB
ĐH kỹ thuật TP. HCM, 2000
 Sổ tay xử lý sự cố công trình xây dựng- tập 1, 2, 3, Vương
Hách, Nhà xuất bản Xây dựng, 2000.
 Concrete Repair and Maintenance Illustrated, P. H Emmons
 Tiêu chuẩn khảo sát, đánh giá hiện trạng công trình xây dựng
3
T.H. NGUYEN, NUCE
NỘI DUNG MÔN HỌC
 Phần 1 : Tổng quan về Bệnh và Tuổi thọ công trình
 Phần 3 : Hư hỏng và sửa chữa, gia cường kết cấu bê tông
 Phần 4 : Hư hỏng và sửa chữa, gia cường kết cấu thép

 Phần 2 : Đánh giá hiện trạng chất lượng công trình xây
dựng
 Phần 5 : Hư hỏng và sửa chữa, gia cường khối xây
 Phần 6 : Hư hỏng và sửa chữa, gia cường kết cấu móng
4
T.H. NGUYEN, NUCE
TỔNG QUAN VỀ BỆNH VÀ TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
PHẦN I
5
T.H. NGUYEN, NUCE
 SỰ LÀM VIỆC THEO THỜI GIAN CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
NỘI DUNG PHẦN 1
 CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
6
T.H. NGUYEN, NUCE
SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG THEO
THỜI GIAN
VÒNG ĐỜI CỦA MỘT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
Nhu cầu
thị trường
Sửa chữa,
bảo dưỡng
Xử lý
công trình
Thiết kế
Thi công
xây dựng
Đưa vào
sử dụng
 Luật xây dựng 2003 quy định các hoạt động xây dựng là các công việc

từ khi có chủ trương đầu tư đến hết tuổi thọ của công trình
7
T.H. NGUYEN, NUCE
VÒNG ĐỜI CỦA MỘT SẢN PHẨM XÂY DỰNG
 Mỗi sản phẩm (công trình) xây dựng đều có một tuổi thọ nhất định và cần
được xác định trước từ khâu thiết kế. Ví dụ một công trình nhà cao tầng
thường có thời gian sử dụng trong vòng 50 đến 100 năm và phải đảm bảo các
chức năng sử dụng trong suốt thời gian đó
 Vì nhiều yếu tố tác động khác nhau, chất lượng (độ bền vững) của công
trình xây dựng suy giảm theo thời gian sử dụng
 Bảo dưỡng,sửa chữa công trình là yêu cầu tất yếu để đảm bảo được chức
năng sử dụng của công trình đồng thời nâng cao độ bền vững của công trình
SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG THEO
THỜI GIAN
8
T.H. NGUYEN, NUCE
SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH
 Trong suốt quá trình tồn tại,
công trình xây dựng chịu tác
động của nhiều nguồn tác động
khác nhau:
 Tác động cơ học ( tĩnh tải,
hoạt tải, tải trọng bất
thường….)
 Tác động của các yếu tố môi
trường ( nhiệt độ, độ ẩm…)
Đây là các nguồn gây nên « bệnh « hay sự suy giảm khả năng
làm việc, chất lượng của công trình xây dựng
SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG THEO
THỜI GIAN

9
T.H. NGUYEN, NUCE
SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH
 Tác động cơ học : được kể đến trong khâu thiết kế công trình, tuy nhiên
thực tế làm việc có thể có sự sai khác. Ví dụ:
- Do sự thay đổi công năng sử dụng
- Do tác động của thiên tai (gió, động đất) vượt quá dự báo khi thiết kế
- Do tác động của cháy nổ ….
Ảnh hưởng trực tiếp đến sự làm việc của các kết cấu chịu lực
SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG THEO
THỜI GIAN
- Do chất lượng thi công không đảm bảo
10
T.H. NGUYEN, NUCE
SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH
 Tác động của các yếu tố môi trường : thường không được kể đến trong
khâu thiết kế công trình. Ví dụ :
- Sự chênh lệch nhiệt độ môi trường
- Biến dạng co ngót (co khô) của vật liệu, biến dạng từ biến ….
- Các yếu tố xâm thực từ môi trường
Làm suy thoái chất lượng của các vật liệu xây dựng theo thời
gian
SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG THEO
THỜI GIAN
11
T.H. NGUYEN, NUCE
CC VN LIấN QUAN TUI TH CễNG TRèNH
XY DNG
BN VNG CA CễNG TRèNH XY DNG
của công trình

Ban đầu
Tuổi thọ công trình
Tối thiểu
Sửa chữa
Thời gian
Khả năng làm việc
bn vng
12
T.H. NGUYEN, NUCE
- Độ bền vững của công trình được xác định từ khâu thiết kế
ban đầu và là một hàm của thời gian
- Trái ngược với độ bền vững là sự hư hỏng của công trình.
Sự hư hỏng công trình có thể hiểu là sự suy giảm độ bền
vững của công trình và cũng là một hàm của thời gian
- Độ bền vững của công trình được hiểu là khả năng chịu lực,
độ ổn định, độ an toàn khi sử dụng, khả năng chống thấm, cách
âm…. (Rilem, 1986)
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
ĐỘ BỀN VỮNG CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
13
T.H. NGUYEN, NUCE
- Độ bền vững cũng như hư hỏng của công trình thường được
đánh giá ở 3 cấp độ :
+ Giữa các cấp độ trên có sự tương tác lẫn nhau trong đó có thể coi
đảm bảo độ bền của vật liệu trên công trình có ý nghĩa quan trọng
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
ĐỘ BỀN VỮNG CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
14

T.H. NGUYEN, NUCE
Độ bền vững của một công trình xây dựng là tổng thể của rất nhiều
các yếu tố tác động khác nhau :
Thiết kế
• Giải pháp
• Cấu tạo
Vật liệu
• Bê tông
• Cốt thép
Thi công
• Biện pháp
• Trình độ
Chế độ
bảo trì
Độ bền vững của công trình xây dựng
Do các yếu tố khách quan và chủ quan, độ bền vững của công trình
suy giảm theo thời gian đến một mức độ giới hạn. Giới hạn này có thể
hiểu chính là tuổi thọ của công trình.
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
ĐỘ BỀN VỮNG CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
15
T.H. NGUYEN, NUCE
TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
Tuổi thọ công trình là khoảng thời gian mà công trình làm việc bình
thường đảm bảo các yêu cầu về an toàn được quy định (Theo
Eurocode)
Công trình làm việc bình thường : Đảm bảo công năng quy định
trong hồ sơ thiết kế công trình, dựa trên các điều kiện về trạng thái
giới hạn về sử dụng

An toàn quy định : liên quan đến độ tin cậy quy định. Độ tin cậy
được tính toán trong giai đoạn thiết kế . Tuy nhiên giá trị độ tin cậy
giảm dần theo thời gian đến mức độ giới hạn xác định tuổi thọ của
công trình
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
16
T.H. NGUYEN, NUCE
Quy định về Tuổi thọ của công trình xây dựng theo tiêu chuẩ
n
NF EN 1990 (CH Pháp)
Công trình có ý nghĩa văn hóa; cầu và
những công trình xây dựng
100
Nhà và các kết cấu thông dụng50
Kết cấu công trình nông nghiệp 25
Các bộ phận kết cấu có thể thay thế25
Kết cấu tạm thời10
Dạng kết cấu, công trìnhTuổi thọ ( năm)
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
17
T.H. NGUYEN, NUCE
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của kết cấu bê tông (theo
Eurocode)
- Tuổi thọ (hay độ bền) của kết cấu bê tông chịu ảnh hưởng trực tiếp của độ
bền của vật liệu cấu thành (bê tông, thép). Độ bền của vật liệu bê tông và vật

liệu thép được quyết định bởi quá trình (tốc độ) ăn mòn cốt thép trong kết cấu
bê tông.
- Tốc độ ăn mòn cốt thép phụ thuộc vào điều kiện môi trường làm việc + chất
lượng lớp bê tông bảo vệ.
- Các mô hình dự báo tuổi thọ của kết cấu bê tông thường được xây dựng
dựa trên các mô hình dự báo tốc độ ăn mòn cốt thép
- Xác định các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn cốt thép và xem
như “chỉ tiêu độ bền “
18
T.H. NGUYEN, NUCE
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
- Mô hình dự báo tuổi thọ theo kiến nghị của nhiều tác giả ở Pháp :
Các chỉ tiêu về độ bền
Mô hình tính toán
- Phương trình
-Điều kiện ban đầu, điều kiện biên
- Quy luật thay đổi của các chỉ tiêu về độ bền
Kiểm tra các quy luật
trong mô hình
Dự báo tuổi thọ công trình
Đầu vào
Đo đạc các chỉ
tiêu độ bền theo
một số chu kỳ xác
định trên công
trình
Đầu ra
19
T.H. NGUYEN, NUCE

CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
- Mô hình dự báo tuổi thọ theo kiến nghị của nhiều tác giả ở Pháp :
Đo đạc tốc độ xâm nhập CO
2
trong
kết cấu bê tông
Đo đạc tốc độ xâm nhập Clorua
trong kết cấu bê tông
20
T.H. NGUYEN, NUCE
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
ĐẢM BẢO TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
- Do nhiều nguyên nhân khác nhau nhiều công trình xây dựng bị hư
hỏng xuống cấp dẫn đến không đảm bảo được tuổi thọ quy định
- Bảo trì công trình xây dựng là biện pháp cơ bản đảm bảo tuổi thọ
công trình xây dựng
Tuổi thọ
công trình XD
Hư hỏng,
xuống cấp
Bảo trì
công trình
Hao mòn
(hữu hình và
vô hình)
21
T.H. NGUYEN, NUCE
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH

XÂY DỰNG
ĐẢM BẢO TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
- Bảo trì công trình xây dựng là hoạt động nhằm đảm bảo công trình
(kết cấu) xây dựng đảm bảo được chức năng hoạt động của nó trong
suốt tuổi thọ thiết kế.
- Công tác bảo trì công trình xây dựng ở nước ta hiện nay ???
- Bảo trì công trình xây dựng liên quan trực tiếp đến việc khảo sát
đánh giá hiện trạng chất lượng công trình.
22
T.H. NGUYEN, NUCE
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
ĐẢM BẢO TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
- Trình tự thực hiện bảo trì công trình :
1- Lập quy trình bảo trì công trình
2- Kiểm tra công trình ban đầu, thường xuyên, định kỳ, đột
xuất
3- Quan trắc với các công trình có yêu cầu quan trắc
4- Bảo dưỡng công trình
5- Kiểm định chất lượng công trình khi cần thiết
6- Sửa chữa công trình định kỳ và đột xuất
7- Lập và quản lý hồ sơ bảo trì công trình
23
T.H. NGUYEN, NUCE
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
Phần 2
24
T.H. NGUYEN, NUCE
NỘI DUNG CỦA PHẦN 2

 MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH
 CÁC BƯỚC CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH
 MỘT SỐ NỘI DUNG KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH
25