Tính toán khả năng chịu lực của cốt thép khoan cấy vào bê tông và đánh giá thực tế triển khai tại một số công trình trên địa bàn thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------

LƯƠNG HUỲNH ĐỨC

TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA CỐT THÉP
KHOAN CẤY VÀO BÊ TÔNG VÀ ĐÁNH GIÁ THỰC
TẾ TRIỂN KHAI TẠI MỘT SỐ CƠNG TRÌNH TRÊN
ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

Đà Nẵng - Năm 2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------

LƯƠNG HUỲNH ĐỨC

TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA CỐT THÉP
KHOAN CẤY VÀO BÊ TÔNG VÀ ĐÁNH GIÁ THỰC
TẾ TRIỂN KHAI TẠI MỘT SỐ CƠNG TRÌNH TRÊN
ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình DD & CN
Mã ngành: 8580201

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRẦN QUANG HƯNG

Đà Nẵng - Năm 2019




MỤC LỤC
MỞ ĐẦU...................................................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài........................................................................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................................................. 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu........................................................................................ 2
4. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................................... 2
5. Bố cục của luận văn................................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÔNG TÁC KHOAN CẤY THÉP CHỜ CÓ SỬ
DỤNG HÓA CHẤT LIÊN KẾT....................................................................................................... 3
1.1. Tổng quan công tác khoan cấy thép chờ trong bê tơng có sử dụng hóa chất liên kết
3
1.1.1. Khái niệm, nguyên nhân triển khai khoan cấy thép chờ trong bê tơng..........3
1.1.2. Lịch sử hình thành của một số đơn vị cung cấp hóa chất liên kết thép chờ
trong bê tơng trên thế giới....................................................................................................................... 3
1.1.3. Yêu cầu thực tế và phạm vi ứng dụng......................................................................... 5
1.2. Yêu cầu về tính năng kỹ thuật của công tác khoan cấy thép chờ trong bê tơng có
sử dụng hóa chất liên kết......................................................................................................................... 7
1.2.1. Khái niệm về vật liệu bê tông cốt thép....................................................................... 7
1.2.2. Nguyên lý kỹ thuật của công tác khoan cấy thép chờ trong bê tơng có sử
dụng hóa chất liên kết............................................................................................................................... 8
Kết luận chương 1...................................................................................................................................... 8

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ TÍNH TỐN CỐT THÉP CHỜ TRONG BÊ TƠNG CĨ SỬ
DỤNG HĨA CHẤT LIÊN KẾT THEO EOTA........................................................................ 9
2.1. Tổng quan về cơ sở tính tốn (tiêu chuẩn ETAG 001)........................................................ 9
2.1.1. Tổng quan về Hiệp hội tiêu chuẩn kỹ thuật Châu Âu EOTA [4]......................9
2.1.2. Tổng quan về hướng dẫn kỹ thuật của neo kim loại sử dụng trong bê tông
theo tiêu chuẩn ETAG 001...................................................................................................................... 9
2.2. Các nội dung chính......................................................................................................................... 10
2.2.1. Tổng quát............................................................................................................................. 10
2.2.2 Thiết lập liên kết neo........................................................................................................ 10
2.3. Các trường hợp tác dụng gây phá hoại liên kết giữa thép và bê tông......................... 16
2.3.1. Do lực kéo gây ra............................................................................................................. 16
2.3.2. Do lực cắt gây ra............................................................................................................... 16
2.4. Hướng dẫn tính tốn neo liên kết.............................................................................................. 17
2.4.1. Các thuật ngữ và ký hiệu............................................................................................... 17
2.4.2. Tính tốn liên kết đối với neo đơn:............................................................................ 19
2.5. Phương pháp đánh giá chất lượng hiện trường.................................................................... 22
2.5.1. Đánh giá khả năng chịu kéo của liên kết................................................................. 22


2.5.2. Đánh giá khả năng chịu cắt của liên kết.................................................................. 24
Kết luận chương 2................................................................................................................................... 25
CHƯƠNG 3. KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI TẠI MỘT
SỐ CƠNG TRÌNH TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG................................... 26
3.1. Tình hình triển khai tại một số cơng trình............................................................................. 26
3.1.1. Đặc điểm cơng trình........................................................................................................ 26
3.1.2. Hóa chất liên kết sử dụng Ramset Epcon G5 [6]................................................. 26
3.2. Tổng hợp, so sánh, đánh giá số liệu......................................................................................... 29
3.2.1. Quy trình thực hiện thí nghiệm đánh giá hiện trường........................................ 29
3.2.2. Số liệu thực tế.................................................................................................................... 31
Kết luận chương 3................................................................................................................................... 52

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ.............................................................................................................. 53
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (Bản sao)


TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA CỐT THÉP KHOAN CẤY VÀO BÊ
TÔNG VÀ ĐÁNH GIÁ THỰC TẾ TRIỂN KHAI TẠI MỘT SỐ CƠNG TRÌNH
TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
Học viên: Lương Huỳnh Đức.
Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình DD&CN
Mã số: 8580201 Khóa: K35 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt- Một trong những biện pháp có tính ứng dụng cao trong thi cơng là cơng tác cấy thép
chờ trong bê tông (thép chờ cho phân đoạn thi công tiếp theo) như cấy thép chịu lực của cấu kiện; cấy
thép biện pháp trong quá trình thi công; cấy thép bổ sung do công tác đặt cốt thép chờ sẵn của cấu kiện
bê tông cốt thép bị sai lệch so với thiết kế (lệch tim trục. định vị sai…); cấy thép cho kết cấu tại vị trí
phức tạp yêu cầu độ chính xác cao, cấy thép chờ trong các phân đoạn thi cơng địi hỏi độ chính xác
cao, cấy thép chờ có cường độ cao theo yêu cầu thiết kế (kết cấu đặc biệt, mái sảnh các loại). Tuy
nhiên, hiện chưa có tiêu chuẩn Việt Nam hướng dẫn cụ thể cho việc kiểm tra, nghiệm thu đánh giá chất
lượng thi công tại hiện trường cho công tác này. Trên cơ sở hướng dẫn tính tốn cơng tác khoan cấy
thép chờ sau vào bê tơng có sử dụng phụ gia liên kết của hiệp hội kỹ thuật Châu Âu EOTA, và thực tế
khảo sát, đánh giá việc áp dụng tại một số cơng trình trên địa bàn thành phố Đà Nẵng để đưa ra cơ sở
tính tốn khả năng chịu lực của liên kết tại vị trí khoan cấy và đề xuất biện pháp quản lý chất lượng
của cơng tác khoan cấy nêu trên.
Từ khóa- Cốt thép, khoan cấy, lỗ khoan, hóa chất liên kết, lực kéo, phá hoại.

DESIGN OF POST-ENCHORAGED STEEL REBAR AND ASSESSMENT OF SOME
REAL PROJECTS IN DANANG CITY
Abstract - One of high effective methods in construction is post-installed of steel rebar for uses
in concrete such as implanting bearing steel of the structure, to sue: implanting steel during

construction process; additional steel implantation due to the placing of ready-standing reinforcement
steel of reinforced concrete structures which deviate from the design (axial misalignment. wrong
positioning ...); implanting steel structures in complex positions that require high accuracy, waiting
steel implants in construction segments requiring high accuracy, steel implanting with high strength
according to design requirements (special structure) , lobby roof types). However, there is currently no
specific Vietnamese standard for the inspection, acceptance and evaluation of construction quality in
the field for this work. Based on the guidance of calculating the drilling work behind-cast steel into
concrete using the associated additive of the European technical association EOTA, and actually
surveying and evaluating the application in some of the above works. Da Nang city to give a basis to
calculate the bearing capacity of the link at the drilling site and propose the quality management
measures of the above drilling work.
Key word- Steel rebar, drilling, drilling holes, chemical bonding, traction, sabotage.


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
Chỉ số
S : Lực tác dụng
R : Phản lực
M : Vật liệu
k : giá trị đặc trưng
d : giá trị thiết kế
s : thép
c : bê tông
P : lực kéo ra
sp : lực tách
u : cuối cùng
y : năng suất
 Tải tác dụng/Lực tác dụng

FSk (NSk ; VSk ; MSk ; MT,Sk) : giá trị đặc trưng của các tải trọng tác động lên một

neo hoặc của một nhóm neo (tải trọng thơng thường, tải cắt, mô men uốn, mô men
xoắn).
FSd (NSd ; VSd ; MSd , MT,Sd) : giá trị thiết kế của lực tác dụng.
N

h

Sd

g

h

( VSd ) : giá trị thiết kế của tải trọng kéo (cắt).
g

NSd ( VSd ) : giá trị thiết kế của tải trọng kéo (cắt)
FRk (NRk ; VRk) : giá trị đặc trưng của phản lực neo đơn hoặc neo theo nhóm
tương ứng (lực kéo, lực cắt).
FRd (NRd ; VRd) : giá trị thiết kế của phản lực.
 Bê tông và thép

f c : cường độ nén bê tông đo trên mẫu trụ,
f c,cube : cường độ nén bê tơng được đo trên mẫu lập phương có chiều dài cạnh
150 mm.
f c,test : cường độ nén bê tông tại thời điểm thử nghiệm
f cm : cường độ nén bê tông
f ck : cường độ nén bê tông đặc trưng danh nghĩa được đo trên mẫu trụ
f ck, cube : cường độ nén bê tông đặc trưng danh nghĩa được đo trên mẫu lập
phương có chiều dài cạnh 150 mm

f y,test : giới hạn chảy cốt thép trong thử nghiệm
f yk : giới hạn chảy cốt thép danh nghĩa
f u,test : giới hạn bền kéo thép cuối cùng trong thử nghiệm
f uk : giới hạn bền kéo thép đặc trưng (giá trị danh nghĩa)
As : diện tích mặt cắt ngang của thép
C20/25 : Cường độ chịu nén đặc trưng của mẫu trụ/lập phương,
 Giá trị đặc trưng của neo
A : khoảng cách giữa các neo ngồi của các nhóm liền kề hoặc giữa các neo đơn

a1 : khoảng cách giữa các neo ngồi của các nhóm liền kề hoặc giữa các neo đơn
theo hướng 1
a2 : khoảng cách giữa các neo ngồi của các nhóm liền kề hoặc giữa các neo đơn
theo hướng 2
b : chiều rộng của cấu kiện bê
tông c : khoảng cách cạnh
c1 : khoảng cách cạnh theo hướng 1; trong trường hợp các neo gần với một cạnh
được tải trong cắt c 1 là khoảng cách cạnh theo hướng của tải cắt.
c2 : khoảng cách cạnh theo hướng 2; hướng 2 vng góc với hướng 1
ccr : khoảng cách cạnh để đảm bảo truyền phản lực đặc trưng
ccr,N : khoảng cách cạnh để đảm bảo truyền lực cản kéo đặc trưng của neo đơn mà
không có khoảng cách và hiệu ứng cạnh trong trường hợp hỏng hình nón cụ thể.
ccr,sp : khoảng cách cạnh để đảm bảo truyền lực cản kéo đặc trưng của neo đơn mà
khơng có khoảng cách và hiệu ứng cạnh trong trường hợp hỏng tách.
cmin : khoảng cách cạnh tối thiểu cho phép.
d : đường kính của bu lơng neo hoặc đường kính ren.
dnom : đường kính ngồi của neo
do : đường kính lỗ khoan.
h : độ dày của cấu kiện bê tông.

hef : độ sâu neo hiệu quả.
hmin : độ dày tối thiểu của cấu kiện bê tông.
lf : chiều dài hiệu quả của neo dưới tải cắt.
S : khoảng cách các neo trong một nhóm.
s1 : khoảng cách các neo trong một nhóm theo hướng 1.
s2 : khoảng cách các neo trong một nhóm theo hướng 2.
scr : khoảng cách để đảm bảo truyền lực đặc trưng.
scr,N : khoảng cách để đảm bảo truyền lực cản kéo đặc trưng của neo đơn mà
khơng có khoảng cách và hiệu ứng cạnh trong trường hợp hỏng hình nón cụ thể.
scr,sp : khoảng cách để đảm bảo truyền lực cản kéo đặc trưng của neo đơn mà
khơng có khoảng cách và hiệu ứng cạnh trong trường hợp hỏng tách.
smin : khoảng cách tối thiểu cho phép.


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng
2.1.

Bảng quy địn

2.2.

Bảng quy địn

2.3.

Bảng quy địn

3.1.

Các thơng số

3.2.

Các chỉ tiêu đ

3.3.

Kích thước lỗ

3.4.

Thời gian đơn

3.5.

Ước đốn thờ
trọng kéo

3.6.

Độ bền kéo c

3.7.

Bảng tra lực k

3.8.

Bảng tính tố

3.9.

Bảng tính tố

3.10.

Bảng lực kéo

3.11.

Bảng tính tố

3.12.

Bảng tính tố

3.13.

Bảng lực kéo

3.14.

Bảng tính tố

3.15.

Bảng tính tố

3.16.

Bảng lực kéo

3.17.

Bảng lực kéo


3.18.

Bảng tính tố

3.19.

Bảng tính tố

3.20.

Bảng lực kéo

3.21.

Bảng tính tố

3.22.

Bảng tính toá

3.23.

Bảng lực kéo


DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu
hình
1.1.

Khoan cấy t

1.2.

Khoan cấy t

1.3.

Khoan cấy t

2.1.

Các hình thứ

2.2.

Một số loại h

2.3.

Một số cách

2.4.

Quy trình kh

2.5.

Các hình thứ

2.6.

Các trường h

2.7.

Hình ảnh mi

2.8.

Mơ hình thí

2.9.

Mơ hình thí

2.10.

Mơ hình thí

3.1.

Tóm tắt q

3.2.

Kéo thép D1

3.3.

Kéo thép ne

3.4.

Kéo thép ne

3.5.

Kéo thép cộ


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong suốt 60 năm xây dựng và phát triển, ngành xây dựng Việt Nam đã khẳng
định vị trí, vai trị hết sức quan trọng trong việc xây dựng cơ sở vật chất cũng như nền
tảng kỹ thuật của nền kinh tế quốc dân, đóng góp xứng đáng vào sự nghiệp xây dựng
và bảo vệ Tổ quốc.
Trong quá trình hội nhập và phát triển nhanh chóng cùng với ngành xây dựng thế
giới, Việt Nam đã có những cơng trình có kiến trúc độc đáo mang tầm cỡ quốc gia và

quốc tế như The Landmark 81 (81 tầng với chiều cao 461,2m cao nhất Việt Nam và
cao thứ 14 thế giới), Keangnam Hanoi Landmark Tower (72 tầng, cao 350m, cao thứ
nhì Việt Nam)…và càng ngày càng nhiều cơng trình có quy mơ lớn với kiến trúc và
kết cấu độc đáo tương ứng với sự phát triển khơng ngừng của ngành xây dựng.
Do đó, để đáp ứng được yêu cầu phát triển kỹ thuật ngày càng cao của ngành,
cũng như đáp ứng được yêu cầu công năng, kiến trúc ngày càng độc đáo, phức tạp thì
yêu cầu kỹ thuật đặt ra cho biện pháp thi công ngày càng cao.
Một trong những biện pháp thi cơng có tính ứng dụng cao trong thi công là công
tác cấy thép chờ trong bê tông (thép chờ cho phân đoạn thi cơng tiếp theo) và có phạm
vi ứng dụng rộng rãi như cấy thép chịu lực của cấu kiện; cấy thép biện pháp trong q
trình thi cơng; cấy thép bổ sung do công tác đặt cốt thép chờ sẵn của cấu kiện bê tông
cốt thép bị sai lệch so với thiết kế (lệch tim trục, định vị sai…); cấy thép cho kết cấu
tại vị trí phức tạp yêu cầu độ chính xác cao, cấy thép chờ trong các phân đoạn thi cơng
địi hỏi độ chính xác cao, cấy thép chờ có cường độ cao theo yêu cầu thiết kế (kết cấu
đặc biệt, mái sảnh các loại).
Với phạm vi ứng dụng rộng rãi trong thực tế như trên nhưng đến nay vẫn chưa có
tiêu chuẩn Việt Nam để làm cơ sở tính tốn, nghiệm thu cơng tác đặt thép chờ bằng
khoan cấy vào bê tơng tại các cơng trình xây dựng tại Việt Nam.
Xuất phát từ ý tưởng trên, tác giả muốn thơng qua việc tính tốn khả năng chịu
lực của cốt thép khoan cấy vào bê tơng trên cơ sở tính toán của Hiệp hội kỹ thuật Châu
Âu EOTA và thực tế triển khai tại một số cơng trình trên địa bàn TP Đà Nẵng để có cơ
sở dữ liệu làm cơ sở để tính tốn, triển khai thi cơng cũng như nghiệm thu, quản lý
chất lượng thi công tại hiện trường.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Lập hướng dẫn tính tốn khả năng chịu lực của cốt thép chờ bằng khoan cấy có
sử dụng hóa chất liên kết trên cơ sở tính toán của hiệp Hiệp hội kỹ thuật Châu Âu
EOTA (tiêu chuẩn ETAG 001) và khảo sát kết quả thực tế triển khai tại một số cơng
trình trên địa bàn TP Đà Nẵng để có cơ sở nghiệm thu, quản lý chất lượng và ứng dụng
thi công tại hiện trường.

2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: Cốt thép neo vào bê tông bằng phương pháp khoan cấy sau sử dụng

hóa chất liên kết.
- Phạm vi nghiên cứu: lực dính giữa cốt thép khoan cấy sau có sử dụng hóa chất
liên kết vào bê tơng tại vị trí khoan cấy theo cơ sở của Hiệp hội kỹ thuật Châu Âu
EOTA (tiêu chuẩn ETAG 001) và thực tế triển khai tại TP Đà Nẵng.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết: Căn cứ vào chỉ dẫn của hiệp hội kỹ thuật Châu Âu
EOTA.
- Khảo sát thực tiễn: Căn cứ theo hồ sơ thiết kế của một số cơng trình đã được
xây dựng tại thành phố Đà Nẵng đã được phê duyệt và thi công xây dựng, học viên sẽ
tính tốn lại khả năng làm việc của cốt thép cấy sau vào bê tơng có sử dụng hóa chất
liên kết theo cơ sở tính tốn của hiệp hội kỹ thuật châu âu EOTA (tiêu chuẩn ETAG
2)
và so sánh với kết quả thí nghiệm thực tế triển khai tại cơng trình.
5. Bố cục của luận văn
Luận văn được tổ chức ngoài phần Mở đầu, Kết luận-Kiến nghị, luận văn có 03
Chương chính như sau:
- Chương 1: Tổng quan cơng tác khoan cấy thép chờ có sử dụng hóa chất
liên kết.
- Chương 2: Cơ sở tính tốn cốt thép chờ trong bê tơng có sử dụng hóa chất
liên kết theo EOTA.
- Chương 3: Khảo sát đánh giá tình hình triển khai tại một số cơng trình.


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CƠNG TÁC
KHOAN CẤY THÉP CHỜ CĨ SỬ DỤNG HĨA CHẤT LIÊN KẾT
1.1. Tổng quan cơng tác khoan cấy thép chờ trong bê tơng có sử dụng hóa chất
liên kết
1.1.1. Khái niệm, nguyên nhân triển khai khoan cấy thép chờ trong bê
tông a. Khái niệm
- Cấy thép vào bê tơng là biện pháp khoan cấy thép có sử dụng các hóa chất liên
kết cường độ cao để neo thép vào bê tơng nhằm mục đích đáp ứng u cầu sử dụng về
công năng, thẩm mỹ của đơn vị sử dụng cũng như để xử lý các vấn đề phát sinh trong
q trình thi cơng để đảm bảo kỹ thuật, chất lượng và an toàn.
- Đây là một trong các biện pháp thi công khá phổ biến hiện nay với ưu điểm dễ
thi cơng, tính chính xác cao, biện pháp thi cơng nhanh chóng và cơng tác quản lý chất
lượng dễ dàng.
b. Nguyên nhân triển khai khoan cấy thép chờ trong bê tông:
- Trong thực tế, việc đặt thép chờ liên kết để thi công phân đoạn tiếp theo đối với
một số vị trí trong q trình thi cơng gần như khơng đúng với vị trí u cầu, việc sai
lệch cốt thép tại cơng trình là khá phổ biến do nhiều ngun nhân trong q trình thi
cơng như biện pháp gông đỡ, cố định cốt thép chờ chưa phù hợp; do sự va chạm vào
cốt thép chờ trong quá trình bê tơng ngưng kết; do lỗi sai sót của kỹ thuật cơng trình
như sai sót trong q trình trắc đạt định vị cốt thép hoặc quên đặt thép chờ cho cấu
kiện tiếp theo (cầu thang, cột cấy, dầm chờ…). Đồng thời, do sự cần thiết của việc
điều chỉnh kiến trúc, cơng năng sử dụng theo mục đích u cầu của đơn vị sử dụng,
hoặc bổ sung liên kết, kết cấu mới vào kết cấu cũ mà không ảnh hưởng đến khả năng
chịu tải ban đầu của cấu kiện (bổ sung mái sảnh, cầu thang, liên kết neo, cầu thang
thoát hiểm..)
1.1.2. Lịch sử hình thành của một số đơn vị cung cấp hóa chất liên kết thép
chờ trong bê tơng trên thế giới
a. Công ty HILTI FOUNDATION [1]
- Hilti Corporation (Hilti Aktiengesellschaft hay Hilti AG, còn được gọi là Hilti

Group) là một công ty đa quốc gia được thành lập năm 1941 bởi kỹ sư Martin Hilti
(1915 – 1997) và anh trai Eugen (1911 – 1964) ở Schaan, Liechtenstein.
- Năm 1964, Hilti bắt đầu tiếp thị một chiếc máy khoan cũng có chức năng đục,
được sản xuất bởi Cơng ty Kocher, ở Basel dưới tên "Torna 765". Sau khi nhận được
phản hồi của khách hàng, Hilti đã bắt đầu một dự án phát triển và cải tiến sản phẩm
dưới tên "Torna Entwicklung" (tiếng Đức nghĩa là "Phát triển Torna"), hay gọi tắt là
"TE", từ đó trở thành tên tiêu chuẩn cho tất cả các cơng cụ điện khí hóa Hilti. Năm


4

1967,công ty đã giới thiệu TE17, một máy khoan búa quay điện hồn tồn có tính năng
ly hợp an tồn và nó được chuyển đến khách hàng trong hộp cơng cụ màu đỏ đặc biệt
đầu tiên của Hilti.
- Sự mở rộng toàn cầu tiếp tục trong suốt những năm 1960 và đến năm 1971,
doanh thu toàn cầu của Hilti là 376 triệu franc Thụy Sĩ trên 45 quốc gia, bao gồm các
cơ sở sản xuất mới ở Áo và ở Đức.
- Năm 1974, Hilti bắt đầu phát triển và đưa ra thị trường bu lông neo, và năm
1977 Hilti đã giới thiệu dịng sản phẩm neo hóa học đầu tiên của mình. Hai cơ sở sản
xuất khác đã được mở. một nhà máy sản xuất nhựa ở Đức đã mua vào năm 1975 và
một nhà máy ở Anh mua lại vào năm 1978. Năm 1979 công ty đã mở một cơ sở sản
xuất khác ở Tulsa, Oklahoma, Hoa Kỳ để sản xuất bu lông neo. Trong những năm
1980, Hilti đã thành lập các trung tâm khu vực thị trường cho Mỹ, Châu Âu, Châu Phi
và Châu Á để cải thiện sự gần gũi với khách hàng của họ.
- Đến nay Công ty chuyên phát triển, sản xuất và tiếp thị các sản phẩm cho các
ngành xây dựng, bảo trì tịa nhà, năng lượng và sản xuất, chủ yếu cho người dùng
chuyên nghiệp. Nó tập trung chủ yếu vào các hệ thống neo, hệ thống phòng cháy chữa
cháy, hệ thống lắp đặt, dụng cụ đo lường và phát hiện (như mức laser, máy đo phạm vi
và laser dòng), dụng cụ điện (như máy khoan búa, búa phá hủy, máy khoan kim cương,
máy khoan điện khơng dây, khoan góc, cưa điện) và phần mềm và dịch vụ liên quan.

- Tính đến năm 2019, Hilti có văn phịng tại 120 quốc gia khác nhau gồm 29.000
nhân viên và doanh số hơn 5 tỷ Franc Thụy Sĩ.
- Một số sản phẩm tiêu biểu cho công tác khoan cấy thép, bu lông tiêu biểu: Hilti
Hit Re 100. Hilti Hit Re 500…
b. Công ty SIKA GROUP [2]
- Sika được thành lập vào năm 1910 khi Kaspar Winkler đặt nền tảng cho cơng
ty, Winkler đã tự mình vươn lên từ nghèo khó để trở thành một doanh nhân thành đạt
và đến thập niên 1920, ông đã tham gia vào các công ty con sáng lập ở nước ngồi.
Ngày nay, cơng ty có hơn 17.000 nhân viên, cơng ty con tại 98 quốc gia và doanh thu
hàng năm là 5,75 tỷ CHF (2016).
- Sika AG là một công ty hóa chất đặc biệt để phục vụ cơng tác xây dựng và cung
cấp xe cơ giới, có trụ sở tại Baar, Thụy Sĩ. Nó có một vị trí hàng đầu trên thị trường
trong cả lĩnh vực xây dựng và ngành công nghiệp ô tô. Hoạt động kinh doanh tập trung
vào bảy thị trường mục tiêu.
- Bên cạnh thương hiệu Sika, hơn 600 thương hiệu sản phẩm đang được sử dụng
bao gồm Sikaflex, SikaTack, Sika ViscoCittle, SikaBond, Sikafloor, Sika CarboDur
Sikagard, Sika MaxTack, Sikaplan, Sikadur Sika AG là pháp nhân của cơng ty mẹ, bao
gồm các tổ chức Sika trên tồn thế giới, Sika Technology AG (Nghiên cứu và Phát


5

triển) và Sika Services AG (Chức năng doanh nghiệp hỗ trợ tất cả các tổ chức trên toàn
thế giới).
- Hiện đang cung cấp các hóa chất phụ trợ, sản phẩm trong các ngành công
nghiệp bê tông, chống thấm, liên kết, lớp phủ sàn công nghiệp…
- Một số sản phẩm tiêu biểu cho công tác khoan cấy thép, bu lông tiêu biểu: Sika
Dur 731, Sika anchor fix 3001.
c. Công ty RAMSET [3]:
- Ramset là một trong những thương hiệu có uy tín trên thế giới thuộc tập đồn

ITW, sản phẩm chính gồm súng bắn đinh, dụng cụ điện cầm tay, hoá chất xây dựng, bu
lơng hóa chất, bu lơng nở.
- Một số sản phẩm tiêu biểu cho công tác khoan cấy thép, bu lông tiêu biểu:
Ramset G5, Maxima+7.
1.1.3. Yêu cầu thực tế và phạm vi ứng dụng
- Cùng với sự phát triển như vũ bão của xã hội là việc mở rộng thị trường xây
dựng về cả xây dựng công nghiệp và xây dựng dân dụng. Có những tịa nhà chọc trời,
chồng tầng thêm cao hơn, có những tịa nhà cơi nới thêm về chiều rộng. Có nhiều hạng
mục cơng trình được tiếp tục xây dựng và liên kết với nhau thành khối. Tất cả những
hạng mục cải tạo đó đều phải thi công kết cấu từ kết cấu thép bên trong. Cơng nghệ
khoan cấy thép chờ sử dụng hóa chất cấy thép ra đời, phục vụ tồn bộ cơng tác cải tạo,
di dời, sửa sang cơng trình cũ về tất cả các hạng mục liên quan
đến cốt thép bê tông như:
+ Bổ sung thêm dầm cột.
+ Liên kết thép mới của hạng mục mới như móng, sàn, hầm, tường, vào các hạng
mục cũ…
+ Bổ sung cới nới sàn nhà, ban công.
+ Bổ sung xây lắp thêm cầu thang.
+ Liên kết cốt thép của hạng mục mới vào cốt thép của hạng mục cũ.
+ Liên kết cốt thép của hạng mục đã hoàn thiện và cốt thép của hạng mục xung
quanh khi không thể thi công đồng bộ.
+ Liên kết kết cấu thép, khung nhơm kính, khung nhà thép tiền chế.
+ Thi công các hạng mục liên kết của cầu thang, mái sảnh, vách nhơm kính,
máng nước.
- Cơng nghệ thi cơng khoan neo cấy thép chờ ngày nay rất phát triển và trở nên
thơng dụng, nó ln đáp ứng được việc thi cơng các cơng trình có độ khó cao. Cơng
nghệ thi công khoan cấy thép cho giúp rút ngắn thời gian xây dựng, và cải thiện, khắc
phục được nhiều rủi ro trong q trình xây dựng.
- Cơng nghệ thi cơng khoan cấy thép chờ rất đa dạng, yêu cầu kỹ sư phải nắm rõ
quy trình, phải ln ln linh hoạt trong việc thi cơng, phải có kinh nghiệm và kiến

6

thức sâu rộng, Quy trình khoan cấy thép địi hỏi kỹ thuật cao, nắm rõ công nghệ, tuân
thủ chặt chẽ về quy trình thi cơng.

Hình 1.1. Khoan cấy thép dầm

Hình 1.2. Khoan cấy thép vách


7

Hình 1.3. Khoan cấy thép cột
1.2. u cầu về tính năng kỹ thuật của công tác khoan cấy thép chờ trong bê tơng
có sử dụng hóa chất liên kết
1.2.1. Khái niệm về vật liệu bê tông cốt thép
- Bê tông cốt thép là một loại vật liệu composite kết hợp bởi bê tơng và thép,
trong đó bê tơng và thép cùng tham gia chịu lực.
- Sự kết hợp giữa bê tông và cốt thép xuất phát từ thực tế bê tơng là loại vật liệu
có cường độ chịu kéo thấp (chỉ bằng từ 1/20 đến 1/10 cường độ chịu nén của bê tơng)
do đó hạn chế khả năng sử dụng của bê tơng và gây nên lãng phí trong sử dụng vật
liệu. Đặc điểm này được khắc phục bằng cách thêm vào trong bê tơng những thanh cốt
thép có cường độ chịu kéo cao hơn nhiều so với bê tông. Cốt thép do đó thường được
đặt tại những vùng chịu kéo của cấu kiện.
- Trong các điều kiện thông thường, sự kết hợp giữa bê tông và cốt thép mang lại
hiệu quả tốt nhờ vào những đặc điểm sau:
+ Lực dính bám giữa bê tơng và cốt thép: lực này hình thành trong q trình đơng
cứng của bê tơng và giúp cốt thép không bị tuột khỏi bê tông trong quá trình chịu lực

cũng như đảm bảo việc truyền lực qua lại giữa bê tông và cốt thép trong quá trình làm
việc chung của kết cấu bê tơng cốt thép.
+ Giữa bê tơng và thép khơng có phản ứng hóa học làm ảnh hưởng đến từng loại
vật liệu, ngoài ra do cốt thép đặt bên trong bê tơng nên cịn được bê tông bảo vệ


8

khỏi ăn mịn do tác động mơi trường.
+ Bê tơng và thép có hệ số giãn nở nhiệt xấp xỉ nhau: 1,0 x 10

+5

+5

+1,5 x 10 với
+5
bê tông và 1,5 x 10 với thép, Do đó phạm vi biến đổi nhiệt độ thông thường (dưới
100 °C) không làm ảnh hưởng tới sự kết hợp bên trong giữa bê tông và cốt thép.
+ Do bê tơng có khả năng chịu nén tốt và cốt thép được đưa vào trong bê tông để
khắc phục khả năng chịu kéo kém của bê tông nên về cơ bản trong cấu kiện bê tông
cốt thép thì cốt thép sẽ chịu ứng suất kéo cịn bê tông chịu ứng suất nén.
1.2.2. Nguyên lý kỹ thuật của cơng tác khoan cấy thép chờ trong bê tơng có sử
dụng hóa chất liên kết
- Sự kết hợp làm việc giữa bê tông và cốt thép mang lại hiệu quả tốt nhờ vào
lực dính bám giữa bê tơng và cốt thép nên kỹ thuật của công tác khoan cấy thép chờ
trong bê tơng có sử dụng hóa chất liên kết dựa trên chính nguyên tắc chính này.
- Việc đảm bảo độ bám dính giữa bê tơng cấu kiện cũ và cốt thép khoan cấy bổ
sung vào tại vị trí liên kết sẽ đảm bảo khả năng truyền lực qua lại và làm việc đồng
thời của bê tông và cốt thép, cũng như của kết cấu.

- Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng liên kết sẽ được học viên để cập ở chương
2 của luận văn này.
Kết luận chương 1
- Cơng tác khoan cấy thép chờ trong bê tơng có sử dụng hóa chất liên kết có
phạm vi ứng dụng rộng rãi và đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật khi điều chỉnh, thay đổi
về kết cấu, kiến trúc, biện pháp thi cơng.., để đáp ứng các mục đích sử dụng khác nhau
trong thi công xây dựng.
- Nhiều đơn vị cung cấp hóa chất liên kết có lịch sử phát triển lâu dài, luôn
nghiên cứu liên tục để đưa ra các hóa chất liên kết tốt nhất, nâng cao lực dính bám
giữa bê tơng và cốt thép để đảm bảo khả năng làm việc đồng thời giữa cốt thép và bê
tơng tại vị trí liên kết giữa cấu kiện cũ và cốt thép khoan cấy bổ sung.


9

CHƯƠNG 2
CƠ SỞ TÍNH TỐN CỐT THÉP CHỜ TRONG BÊ TƠNG
CĨ SỬ DỤNG HĨA CHẤT LIÊN KẾT THEO EOTA
2.1. Tổng quan về cơ sở tính tốn (tiêu chuẩn ETAG 001)
2.1.1. Tổng quan về Hiệp hội tiêu chuẩn kỹ thuật Châu Âu EOTA [4]
- Hiệp hội tiêu chuẩn kỹ thuật Châu Âu EOTA là một tổ chức quốc tế phi lợi

nhuận. Được thành lập năm 1990 tại Bỉ theo chỉ thị của Hội đồng EC ngày 21/12/1988
liên quan đến các sản phẩm xây dựng (chỉ thị liên quan đến sản phẩm xây dựng
89/106/EEC). Kể từ ngày 11 tháng 6 năm 2013, EOTA đã đăng ký lại thành tổ chức
đánh giá kỹ thuật theo Điều 31 của Quy định (EU) số 305/2011 của Nghị viện Châu
Âu và của Hội đồng ngày 09/3/2011, đặt ra các điều kiện nhằm thuận lợi cho việc tiếp
thị các sản phẩm xây dựng và bãi bỏ Chỉ thị của Hội đồng 89/106 /EEC. EOTA bao
gồm các tổ chức được chỉ định bởi Liên minh châu Âu, EFTA và Khu vực kinh tế châu
Âu. Các thành viên tiêu biểu là các Cơ quan Đánh giá Kỹ thuật Quốc gia (TAB) của

mỗi quốc gia thành viên. Đến nay, hiệp hội gồm 25 thành viên đến từ các quốc gia
hàng đầu về kỹ thuật xây dựng như Pháp, Đức, Anh…
- Mục đích chính của EOTA là soạn thảo các tiêu chuẩn đánh giá kỹ thuật châu

Âu (ETA), là tài liệu cung cấp thơng tin về đặc tính kỹ thuật của các sản phẩm xây
dựng, trên cơ sở các đặc điểm chính yếu của nó. Định nghĩa này được đưa ra trong
Quy định về Sản phẩm Xây dựng mới (EU / 305/2011) có hiệu lực từ ngày 01/7/2013
tại tất cả các quốc gia cấu kiện châu Âu và trong Khu vực kinh tế châu Âu và được đặt
ra để làm giảm các rào cản kỹ thuật trong lĩnh vực sản phẩm xây dựng trên khắp châu
Âu. Khi một sản phẩm xây dựng có chứng chỉ ETA, nó có thể được đóng dấu chứng
nhận chất lượng CE và có thể được sử dụng và bán rộng rãi khắp Châu Âu.
2.1.2. Tổng quan về hướng dẫn kỹ thuật của neo kim loại sử dụng trong bê
tông theo tiêu chuẩn ETAG 001
- Hướng dẫn kỹ thuật của neo kim loại sử dụng trong bê tông đặt ra cơ sở để

đánh giá các cấu kiện neo được sử dụng trong bê tông bị nứt và không bị nứt hoặc chỉ
trong bê tông không bị nứt, bao gồm các nội dung sau
+ Phần 1: Tổng quan về cấu kiện neo.
+ Phần 2: Neo xoắn mở rộng (Bu lông nở xoắn).
+ Phần 3: Neo tiện rãnh trong.


10
+ Phần 4: Neo mở rộng kiểm soát bằng biến dạng.
+ Phần 5: Neo liên kết.
+ Phần 6: Neo sử dụng cho cấu kiện phi kết cấu.
- Các phụ lục bảng tra của các phần của hướng dẫn trên:

+ Phụ lục A: Chi tiết các quy trình kiểm tra.
+ Phụ lục B: Các điều kiện thử nghiệm, thông tin chi tiết.

+ Phụ lục C: Phương pháp thiết kế neo.
+ Phụ lục E: Đánh giá neo kim loại dưới tác động địa chấn.
- Trong phạm vi của luận văn, học viên chỉ đi vào nghiên cứu phần 1 và phần 5

của tiêu chuẩn là neo liên kết (sử dụng hóa chất để liên kết cấu kiện neo vào bê tông)
mà cụ thể là trường hợp liên kết cốt thép vào bê tơng bằng cách sử dụng hóa chất liên
kết và một số phụ lục liên quan.
2.2. Các nội dung chính
2.2.1. Tổng quát
- Nội dung của phần này là các hướng dẫn chung của phần liên kết neo bao gồm

vật liệu liên kết và phần cấu kiện neo vào. Trong điều kiện làm việc, phần cấu kiện neo
vào và vật liệu liên kết được coi như là một cấu kiện. Tuy nhiên, trong một số trường
hợp cụ thể, phần cấu kiện neo được chỉ định bởi nhà sản xuất theo tiêu chuẩn Châu Âu
hoặc tiêu chuẩn ISO, và có thể được cung cấp bởi một
đơn vị khác.
- Hướng dẫn này áp dụng cho các neo trong đó tất cả các bộ phận kim loại được

neo trực tiếp trong bê tông và được thiết kế để truyền tải trọng ứng dụng được làm
bằng thép carbon, thép không gỉ hoặc gang dẻo. Các neo có thể bao gồm vật liệu
khơng chịu tải, ví dụ: bộ phận nhựa để ngăn ngừa xoay.
- Trong trường hợp neo liên kết, (các) phần kim loại nhúng có thể bằng thép

carbon hoặc thép khơng gỉ và vữa có thể được làm chủ yếu bằng nhựa epoxy, xi măng
hoặc kết hợp cả hai làm vật liệu liên kết.
- Hướng dẫn này không bao gồm các sản phẩm dùng cho việc sửa chữa bê tông

cốt thép,
2.2.2 Thiết lập liên kết neo
2.2.2.1 Hướng dẫn cách thiết lập liên kết neo: Hướng dẫn này bao gồm các

hướng dẫn thiết lập liên kết cùng hướng dẫn pha trộn và kỹ thuật lắp đặt
a. Neo hoặc nhóm neo: Thép được khoan cấy bổ sung vào bê tơng kết cấu thường
được bố trí theo neo đơn (cấy độc lập cho các vị trí bị sai lệch) hoặc nhóm neo (cấy
cho cả một cấu kiện như cột hoặc dầm cần phải bổ sung hoặc do biện pháp thi công).


11

Hình 2.1. Các hình thức lắp đặt neo đơn hoặc theo nhóm
[5] b. Hướng dẫn chuẩn bị vật liệu liên kết và tỷ lệ trộn:
- Các vật liệu liên kết có thể được sản xuất từ vữa tổng hợp, keo epoxy, vữa xi
măng hoặc hỗn hợp của cả hai bao gồm chất độn và / hoặc hóa chất. Các thành phần
trong tỷ lệ trộn được đóng gói theo các dạng như: đóng gói dạng túi thủy tinh, dạng
ống trộn sẵn, hoặc dạng 2 thành phần riêng biệt.
- Tỷ lệ các thành phần trộn phải được kiểm soát và tuân thủ theo tỷ lệ khối lượng
từng phần bởi nhà sản xuất và đã được kiểm chứng trong quá trình tạo ra sản phẩm.

Keo Sika Anchor fix 3001

Keo Hilty X7
Hình 2.2. Một số loại hóa chất liên kết thơng dụng


12

c. Kỹ thuật trộn:
- Phụ thuộc vào vật liệu như dạng hộp có vịi trộn, hoặc bằng máy trộn cơ học.
- Phụ thuộc bởi cách lắp đặt, ví dụ như loại trộn sẵn trong ống.
- Phụ thuộc suốt quá trình lắp đặt, ví dụ như loại dạng túi thủy tinh.
d. Thể tích vật liệu liên kết:

- Phụ thuộc vào loại neo.
- Phụ thuộc vào quá trình lắp đặt,
- Phụ thuộc biên dạng lỗ khoan: lỗ khoan hình trụ, lỗ khoan mở rộng đáy.
- Phụ thuộc cách tạo lỗ khoan: Sử dụng búa quay hoặc mũi khoan.
- Phụ thuộc vào kỹ thuật lắp đặt: vật liệu liên kết được đặt sẵn, tiêm vào hoặc đổ
vào lỗ khoan tùy theo từng loại vật liệu và cách thiết lập neo.

Hình 2.3. Một số cách pha trộn hóa chất liên kết [5]


13

e. Chiều sâu neo và đường kính lỗ khoan:
- Chiều sâu neo đặt vào lỗ khoan hef phụ thuộc vào đường kính neo d và khơng
được nhỏ hơn giá trị tối thiểu theo bảng giá trị bên dưới:
Bảng 2.1. Bảng quy định chiều sâu neo [5]

- Đường kính lỗ khoan có đường kính lớn hơn từ 3+5mm so với đường kính neo
để đảm bảo hóa chất liên kết được chèn chặt vào giữa neo và lỗ khoan, nhằm đảm bảo
tính kết dính.
Bảng 2.2. Bảng quy định đường kính lỗ khoan [5]

- Để đảm bảo khả năng chịu lực của liên kết, chiều dày tối thiểu của cấu kiện
được khoan cấy là h>100 mm, cụ thể, h=hef + ∆h ≥100mm, cụ thể như sau:
Giá trị ∆h
(mm)
≥ 2do ≥ 30mm
≥ do ≥ 15mm
∆h = 0

f. Các tiêu chí kỹ thuật cần tuân theo:
Để đảm bảo lực bám dính giữa bê tơng cấu kiện cũ và cốt thép khoan cấy bổ sung
vào, tuyệt đối tuân thủ các bước sau trong suốt quá trình khoan cấy:
- Đường kính và chiều sâu lỗ khoan theo quy định của nhà sản xuất hóa chất

khoan cấy đối với từng trường hợp cụ thể để đảm bảo hóa chất liên kết được chèn chặt
vào giữa neo và lỗ khoan, nhằm đảm bảo tính kết dính cũng như độ neo sâu của cốt
thép vào bê tông để đảm bảo khả năng làm việc chung.
- Lỗ khoan phải được vệ sinh sạch sẽ bằng cọ hoặc máy nén khí để đảm bảo

khơng cịn bụi và khơng đọng nước để đảm bảo độ dính giữa hóa chất liên kết, cốt thép
và thành bê tông,