BỆNH HỌC VÀ SỬA CHỮA CÔNG TRÌNH

KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Bộ môn Thí nghiệm và Kiểm định công trình

BỆNH HỌC VÀ SỬA CHỮA CÔNG TRÌNH

TS. Nguyễn Hoàng Giang – Email:


KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Bộ môn Thí nghiệm và Kiểm định công trình

BỆNH HỌC VÀ SỬA CHỮA CÔNG TRÌNH

- 30 tiết
- 1 bài kiểm tra
- Thi
- Tổng điểm = Điểm quá trình (0,4) + điểm thi (0,6)
Học tiết 13, 14, 15 thứ 3, thứ 6 tuần 1, 5 Æ 9


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 nguyên tắc khảo sát,
sát đánh giá tình trạng hư hỏng
của công trình
- Nắm
ắ được các nguyên nhân gây hư hỏng, làm giảm tuổi
ổ thọ
công trình

- Nắm được các phương pháp sửa chữa , gia cường kết cấu
công trình


TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH
™ Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu BTCT, kết cấu thép hiện hành
™ Tiêu chuẩn khảo sát, đánh giá hiện trạng công trình xây dựng

™ Sổ tay xử lý sự cố công trình xây dựng- tập 1, 2, 3, Vương
Hách, Nhà xuất bản Xây dựng, 2000.
™ Sửa chữa và gia cố kết cấu BTCT, Nguyễn Xuân Bích, Nhà
xuất bản Khoa học và Kỹ thuật
™ Hư hỏng sửa chữa gia cường công trình , Lê văn Kiểm, Nhà
xuất bản ĐH kỹ thuật TP. HCM, 2000


TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH


TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH


TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH


NỘI DUNG MÔN HỌC

™ Phần 1 : Tổng quan về Bệnh và Tuổi thọ công trình
™ Phần 2 : Đánh giá hiện trạng chất lượng công trình xây
dựng

ự g
™ 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 5 : Hư hỏng và sửa chữa, gia cường khối xây
™ Phần 6 : Hư hỏng và sửa chữa, gia cường kết cấu móng


PHẦN I

TỔNG QUAN VỀ BỆNH VÀ TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH


NỘI DUNG PHẦN 1

‰ SỰ
Ự LÀM VIỆC
Ệ THEO THỜI GIAN CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
Ự

‰ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN Q
QUAN ĐẾN TUỔI THỌ
Ọ CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
Ự


SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG THEO
THỜI GIAN
VÒNG ĐỜI CỦA MỘT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
Xử lý
công trình

Sửa chữa,
bảo dưỡng

Đưa vào
sử dụng

Nhu cầu
thị trường

Thiết kế

Thi công
g
xây dựng

‰ Luật
L ật xây
â dựng
d
2003 quy định
đị h các
á h
hoạtt động
độ xây
â d
dựng là các
á công
ô việc
iệ

từ khi có chủ trương đầu tư đến hết tuổi thọ của công trình


SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG THEO
THỜI GIAN
VÒNG ĐỜI CỦA MỘT SẢN PHẨM XÂY DỰNG
‰ Mỗi sản p
phẩm (công
(
g trình)) xây
y dựng
ự g đều có một
ộ tuổi thọ
ọ nhất định
ị 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
g,
chữa công
g trình là yyêu cầu tất yyếu để đảm bảo được
ợ 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

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:
ƒ Tác động cơ học ( tĩnh tải
tải,
hoạt tải, tải trọng bất
thường….)
ƒ Tác động của các yếu tố môi
trường ( nhiệt độ, độ ẩm…)

Đây là các
Đâ
á nguồn
ồ gây
â nên
ê « bệnh
bệ h « hay
h sự suy giảm
iả khả năng
ă
làm việc, chất lượng của công trình xây dựng


SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG THEO
THỜI GIAN
SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH
ƒ Tác động

ộ g cơ học
ọ : được
ợ kể đến trong
g khâu thiết kế công
g trình,, tuy
y nhiên
thực tế làm việc có thể có sự sai khác. Ví dụ:
y đổi công
g năng
g sử dụng
g
- Do sự thay
- Do chất lượng thi công không đảm bảo
- Do tác động của thiên tai (gió, động đất) vượt quá dự báo khi thiết kế
- Do tác động
ộ g của cháy
y 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
SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH
ƒ 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


CC VN LIấN QUAN TUI TH CễNG TRèNH
XY DNG
BN VNG CA CễNG TRèNH XY DNG

Sửa chữa
Khả năn
ng làm việcc
b
n
vng
của ccông trình

Ban đầu

Tối thiểu
Tuổi thọ công trình

Thời gian


CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
ĐỘ BỀN VỮNG CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

- Độ bền vững của công trình được hiểu là khả năng chịu lực,
lực

độ ổn định, độ an toàn khi sử dụng, khả năng chống thấm, cách
âm…. (Rilem, 1986)
- Độ bền vững của công trình được xác định từ khâu thiết kế
ban đầu và là một
ộ hàm của thời g
gian
- Trái ngược với độ bền vững là sự hư hỏng của công trình.
Sự hư hỏng công trình có thể
ể hiểu
ể là sự suy giảm độ bền
ề
vững của công trình và cũng là một hàm của thời gian


CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
ĐỘ BỀN VỮNG CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

- Độ bền vững cũng như hư hỏng của công trình thường được
đánh giá ở 3 cấp độ :

+ Giữa các cấp
p độ
ộ trên có sự
ự tương
g tác lẫn nhau trong
g 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
Độ bền vững của một công trình xây dựng là tổng thể của rất nhiều
các yếu tố tác động khác nhau :
Độ bền
ề vững của công trình xây dựng

Thiết
ế kế
ế
• Giải pháp
• Cấu tạo

Vật liệu
• Bê tông
• Cốt thép

Thi công
• Biện pháp
• Trình độ

Chế
ế độ
bảo trì

Do các yếu tố khách quan và chủ quan, độ bền vững của công trình
suy giảm
iả theo
th thời gian

i đế
đến một
ột mức
ứ độ giới
iới hạn.
h
Giới hạn
h này
à có
ó thể
hiểu chính là tuổi thọ của công trình.


CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
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.
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
g trình
công

CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH

Tuổi thọ ( năm)

Dạng kết cấu, công trình

10

Kết cấu tạm thời

25

Các bộ phận kết cấu có thể thay thế

25

Kết cấu công trình nông nghiệp

50

Nhà và các kết cấu thông dụng

100

Công trình có ý nghĩa văn hóa; cầu và
những công trình xây dựng

Quy
Q
y định
ị
về Tuổi thọ
ọ của công
g trình xây
y dựng
ự g theo tiêu chuẩn
NF EN 1990 (CH Pháp)


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.
tông
- 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

- Tốc độ
ộ ăn mòn cốt thép
p phụ
p ụ thuộc
ộ vào điều kiện
ệ môi trường

g làm việc
ệ + chất
lượng lớp bê tông bảo vệ.
- Xác định các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn cốt thép và xem
như “chỉ tiêu độ bền “


CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
Các bước tiến hành điều tra bệnh công trình


CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG
- Mô hình dự báo tuổi thọ theo kiến nghị của nhiều tác giả CH. Pháp :
Các chỉ tiêu về độ
ộ bền

Đầu
vào

Mô hình tính toán
- Phương trình
-Điều kiện ban đầu, điều kiện biên
- Quy luật thay đổi của các chỉ tiêu về độ bền
Đo đạc các chỉ
tiêu độ bền theo
một
ột số
ố chu

h kỳ xác
á
định trên công
trình

Kiểm tra các quy luật
trong mô hình
Đầu ra
Dự báo tuổi thọ công trình


CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TUỔI THỌ CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG

Đo đạc tốc độ xâm nhập CO2 trong
kết cấu bê tông

Đo đạc tốc độ xâm nhập Clorua
trong kết cấu bê tông