ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TRƢƠNG BÁ PHƢỚC
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ MỘT SỐ PHƢƠNG
PHÁP CHỐNG THẤM HỒ BƠI TRÊN CAO
Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng và công nghiệp
Mã số: 85 80 201
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. LÊ ANH TUẤN
Đà Nẵng - Năm 2019
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực
hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được
chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố.
Các kết quả nghiên cứu trong luận án do tơi tự tìm hiểu, phân tích một cách
trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn của Việt Nam. Các kết quả này chưa
từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác.
Ngƣời cam đoan
Trƣơng Bá Phƣớc
TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN
Đề tài: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP
CHỐNG THẤM HỒ BƠI TRÊN CAO
Học viên: Trƣơng Bá Phƣớc - Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình DD và CN
Mã số: 85 80 201 - Khóa: K35, Trƣờng Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng
Tóm tắt: Cơng tác chống thấm cơng trình xây dựng là hết sức cần thiết và cấp bách.
Thị trƣờng hiện có rất nhiều các sản phẩm chống thấm và các cách chống thấm khác nhau.
Sản phẩm chống thấm sản xuất trong nƣớc ngày càng đa dạng và phong phú, sản phẩm nhập
ngoại cũng rất nhiều. Để chống thấm công trình xây dựng tốt, cần phải hiểu đƣợc các cơ sở
khoa học, các nguyên lý làm việc của các sản phẩm chống thấm. Từ đó lựa chọn, ứng dụng
đƣợc sản phẩm và cách chống thấm hữu hiệu nhất cho từng bộ phận cấu kiện của cơng trình
xây dựng.
Trong luận văn này sẽ tìm hiểu, tổng hợp các cơng nghệ thi cơng chống thấm áp dụng
trong thi cơng cơng trình xây dựng, đối với mỗi một hiện tƣợng, vấn đề thấm xảy ra có thể có
nhiều biện pháp, cơng nghệ chống thấm để xử lý. Từ đó làm cơ sở để có thể tính tốn, phân
tích lựa chọn và áp dụng một cách có hệ thống và hiệu quả các cơng nghệ chống thấm phù
hợp của từng công nghệ đối với điều kiện thực tế của từng cơng trình: điều kiện địa chất, các
yếu tố thi công sao cho giá thành hợp lý.
Từ khóa – Hồ bơi trên cao, thấm, chống thấm, công nghệ chống thấm.
Topic: EFFICIENCY ASSESSMENT OF SOME WATERPROOFING METHODS
FOR OVERHEAD SWIMMING POOLS
Summary: The waterproofing of construction works is very necessary and urgent. The
market currently has a lot of waterproofing products and different types of waterproofing.
Domestic waterproofing products are increasingly diverse and plentiful, imported products
are also many. In order to waterproof a building well, it is essential to understand the
scientific bases and working principles of waterproofing products. From that, we are able to
select and apply the most effective waterproofing products and solutions for each structural
component of the construction.
In this dissertation, the waterproofing construction technologies applied in the
construction works will be explored, for each phenomenon, the permeability problem may
have many waterproofing measures and technologies. From there, it serves as a basis for
calculating, analyzing, selecting and applying systematically and effectively waterproofing
technologies that suitable for each technology to the actual conditions of each construction:
geographic conditions, construction factors such that the price must be reasonable.
Key words - Overhead swimming pool, permeability, waterproofing, waterproofing
technology.
MỤC LỤC
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU............................................................................................................................................................ 1
1. Lý do chọn đề tài.................................................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài......................................................................................................... 2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài............................................................................... 2
4. Phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................................................................... 2
5. Cấu trúc của luận văn............................................................................................................................ 2
CHƢƠNG 1. TÍNH HÌNH CHUNG VỀ THẤM VÀ THẤM HỒ BƠI.................................... 4
1.1. Khái niệm về thấm và các nguyên nhân gây thấm................................................................. 4
1.1.1. Khái niệm về thấm...................................................................................................................... 4
1.1.2. Nguyên nhân gây thấm............................................................................................................. 4
1.1.3. Khái niệm về chống thấm và tính thấm nƣớc của bê tơng đối với hồ bơi trên
cao................................................................................................................................................................. 6
1.2. Hậu quả thấm....................................................................................................................................... 7
1.3. Tình hình chống thấm các cơng trình xây dựng ở Việt Nam hiện nay...........................8
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT LÝ LUẬN VỀ THẤM HỒ BƠI TRÊN CAO..........10
2.1. Nguyên lý chống thấm cho hồ bơi trên cao............................................................................ 10
2.1.1. Nâng cao khả năng chống thấm của bê tông kết cấu BTCT.................................... 10
2.1.2. Chống thấm bổ sung................................................................................................................ 11
2.1.3. Tính thấm nƣớc......................................................................................................................... 11
2.2. Một số vị trí của hồ bơi trên cao dễ xảy ra nguy cơ thấm................................................. 13
2.3. Vật liệu chống thấm......................................................................................................................... 14
2.3.1. Các tiêu chí đối với vật liệu chống thấm......................................................................... 14
2.3.2. Phân loại vật liệu chống thấm:............................................................................................. 15
2.4. Tổng quan về các vật liệu chống thấm hồ bơi trên cao cơng trình xây dựng tại
Việt Nam hiện nay.................................................................................................................................... 17
2.4.1. Chất chống thấm vô cơ........................................................................................................... 17
2.4.2. Chất chống thấm hữu cơ........................................................................................................ 19
2.5. Các biện pháp áp dụng trong thi công chống thấm hồ bơi trong xây dựng................20
2.5.1. Chống thấm thuận:................................................................................................................... 21
2.5.2. Chống thấm nghịch.................................................................................................................. 22
2.6. Quy trình chống thấm áp dụng trong thi công bể bơi trên cao........................................ 22
2.6.1. Bƣớc 1: công tác chuẩn bị bề mặt bê tông hồ bơi trƣớc khi làm chống thấm .. 22
2.6.2. Bƣớc 2: Công tác thi công chống thấm hồ bơi............................................................. 24
2.6.3. Bƣớc 3: Công tác bảo dƣỡng.............................................................................................. 25
2.7. Đánh giá, kiểm tra hiệu quả chống thấm................................................................................. 25
2.7.1. Đánh giá nghiên cứu hiện trạng.......................................................................................... 25
2.7.2. Phƣơng pháp kiểm tra không phá hoại............................................................................ 26
2.8. Phƣơng pháp thí nghiệm chống thấm hồ bơi (TCVN 5641 :1991)..............................27
2.8.1. Tính chống thấm nƣớc của bê tơng ln ln là một vấn đề quan trọng đối
với bê tơng có tiếp xúc với nƣớc vì những lẽ sau đây............................................................ 27
2.8.2. phƣơng pháp thí nghiệm chống thấm hồ bơi................................................................. 28
CHƢƠNG 3. CÁC PHƢƠNG PHÁP CỤ THỂ VỀ CHỐNG THÂM HỒ BƠI
TRÊN CAO..................................................................................................................................................... 30
3.1. Công nghệ thi công chống thấm................................................................................................. 30
3.1.1. Chống thấm bằng phụ gia chống thấm cho bê tông, vữa........................................... 30
3.1.2. Chống thấm bằng Sika latex:................................................................................................ 33
3.1.3. Quét chống thấm gốc bitument tạo màng........................................................................ 36
3.1.4. Quét chống thấm màng khò nhiệt gốc bitument........................................................... 37
3.1.5. Quét gốc ximăng tạo màng................................................................................................... 39
3.1.6. Mái quét, phun gốc polymer, polyurethane.................................................................... 40
3.1.7. Chống thấm bằng intox:......................................................................................................... 42
3.1.8. Bảng tổng hợp các phƣơng pháp chống thấm............................................................... 44
2
3.2. Đơn giá 1m chống thấm hồ bơi một vài phƣơng pháp chống thấm:.......................... 49
3.2.1. Theo phƣơng pháp chống thấm bằng Sika Latex......................................................... 49
3.2.2. Theo phƣơng pháp chống thấm bằng Xi măng:........................................................... 50
3.2.3. Theo phƣơng pháp chống thấm bằng Intoc:.................................................................. 51
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................................................. 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................................... 54
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)
BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC
PHẢN BIỆN.
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Mức chống thấm cần thiết của cơng trình xây dựng.............................................. 11
Bảng 3.1. Độ dày và đƣờng kính hạt............................................................................................... 34
Bảng 3.2. Bảng tổng hợp các phƣơng pháp chống thấm cho hồ bơi................................... 44
2
Bảng 3.3. Đơn giá 1m chống thấm hồ bơi theo phƣơng pháp chống thấm bằng sika
latex.................................................................................................................................... 49
2
Bảng 3.4. Đơn giá 1m chống thấm hồ bơi theo phƣơng pháp chống thấm bằng
Xi măng............................................................................................................................ 50
2
Bảng 3.5. Đơn giá 1m chống thắm hồ bơi theo phƣơng pháp chống thấm bằng Intoc 51
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Độ rỗng của vật liệu là một trong những nguyên nhân gây ra thấm........................ 4
Hình 1.2. Các nguyên nhân và vị trí dễ gây thấm đối với hồ bơi trên cao................................ 6
Hình 1.3. Xử lý vết nứt hồ bơi................................................................................................................... 9
Hình 1.4. các vị trí dễ gây thấm cho hồ bơi trên cao....................................................................... 14
Hình 2.1. Sản phẩm chống thấm Intoc-04........................................................................................... 18
Hình 2.2. Sản phẩm chống thấm Hysuca............................................................................................. 18
Hình 2.3. Sản phẩm chống thấm Penetron.......................................................................................... 19
Hình 2.4. Sản phẩm chống thấm Kova và Sika................................................................................. 19
Hình 2.5. Sản phẩm tấm trải chống thấm............................................................................................. 20
Hình 2.6. Sơ đồ quy trình chống thấm nghich hồ bơi trên cao.................................................... 23
Hình 2.7. Chống thấm hồ bơi trên cao.................................................................................................. 24
Hình 3.1. Phụ gia chống thấm bê tơng ................................................................................................ 30
Hình 3.2. Sử dụng phụ gia chống thấm GS-100 tại trạm trộn bê tơng..................................... 32
Hình 3.3. sika latex...................................................................................................................................... 33
Hình 3.4. Thi cơng chống thấm bằng quét bitum tạo màng đáy bể bơi.................................... 36
Hình 3.5. Ảnh chụp màng bitum bị bong do khơng khí tích áp, hơi nƣớc dãn nở trong
quá trình sốc nhiệt từ trong bê tơng đẩy ra.
38
Hình 3.6. Thi cơng chống thấm bằng qt màng chống thấm gốc ximăng............................. 39
Hình 3.7. Thi cơng chống thấm bằng mái quét màng chống thấm gốc polyurethane.......40
Hình 3.8. Mặt cắt màng chống thấm gốc polyurethane................................................................ 41
1
MỞ ĐẦU
1.Lý do chọn đề tài
Hiện nay các cơng trình trung tâm thƣơng mại, nhà hàng, khách sạn đang đƣợc
xây dựng rất phổ biến tại các đô thị lớn của Việt Nam. Tại Hà Nội, Thành Phố Hồ Chí
Minh và Đà Nẳng,… các cơng trình xây dựng Trung tâm thƣơng mại hay khách sạn có
xây dựng hồ bơi trên cao. Trong các cơng trình xây dựng Trung tâm thƣơng mại và
khách sạn, việc xây dựng có hồ bơi trên cao đang rất phổ biến hiện nay. Các kết cấu bê
tông cốt thép ngoài yêu cầu phải chịu lực nhƣ những kết cấu khác, đối với bê tông các
hồ bơi trên cao cần phải có độ chống thấm nhất định để thỏa mãn yêu cầu công năng
sử dụng lâu dài do nhà thiết kế đặt ra.
Do đó việc chống thấm hồ bơi trên cao là một trong những việc rất khó chính vì
vậy việc nghiên cứu khảo sát một số những phƣơng pháp chống thấm cho hồ bơi trên
cao hiện nay để nhằm đƣa ra những nhận định và khuyến cáo đối với vấn đề xử lý
chống thấm đối với hồ bơi trên cao cũng là một việc hết sức cần thiết.
Hình ảnh Hồ bơi trên cao
2
Hình ảnh Hồ bơi trên cao
2.Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Khảo sát đánh giá hiện trạng về thấm và phƣơng pháp xử lý chống thấm
đối
với hồ bơi trên cao hiện nay.
- Đánh giá lại khả năng chống thấm theo một số phƣơng pháp đề xuất:
-
Phân tích so sánh, kết luận và đề xuất giải pháp phù hợp trong chống thấm hồ
bơi trên cao.
3.Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Đối tƣợng nghiên cứu: là các phƣơng pháp chống thấm hồ bơi trên cao.
-
Phạm vi nghiên cứu: là chống thấm hồ bơi trên cao tại một số cơng trình nhà
cao tầng, khách sạn cao tầng.
4.Phƣơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết về thấm.
- Nghiên cứu khảo sát điều tra đánh giá hiện trạng.
- So sánh đánh giá.
5.Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần Mở đầu, Kết luận, Kiến nghị và tài liệu tham khảo, nội dung của
luận văn gồm 3 chƣơng:
3
Chƣơng 1. Tính hình chung về thấm và thấm hồ bơi
Chƣơng 2. Cơ sở lý thuyết lý luận về thấm hồ bơi trên cao
Chƣơng 3. Đánh giá hiệu quả các phƣơng pháp chống thấm hồ bơi trên
cao Kết luận và kiến nghị.
4
CHƢƠNG 1
TÍNH HÌNH CHUNG VỀ THẤM VÀ THẤM HỒ BƠI
1.1. Khái niệm về thấm và các nguyên nhân gây thấm
1.1.1. Khái niệm về thấm
Thấm nƣớc là tình trạng xâm nhập của nƣớc vào những loại bề mặt khác nhau
gây ra những vấn đề về thẩm mỹ, về chất lƣợng của bề mặt, cơng trình. Khi tình trạng
thấm nƣớc trở nên nghiêm trọng, bề mặt bị thấm có thể bị hỏng hóc nghiêm trọng.
Trong thực tế, hầu hết các bề mặt đều khơng có khả năng tự sản sinh ra màng bảo vệ
chống thấm nƣớc. Chính vì vậy, thi cơng chống thấm nƣớc cho các cơng trình nói
chung, cho bể bơi trên cao là điều cực kỳ cần thiết để không những bảo vệ chất lƣợng
mà còn giữ đƣợc những nét thẩm mỹ của cơng trình.
1.1.2. Ngun nhân gây thấm
Ngun nhân gây thấm bao gồm các vấn đề sau:
1.1.2.1.Mao dẫn:
Gạch, vữa, bê tơng, ... trong q trình chế tạo và sử dụng ln tồn tại dƣới
hình thức thể xốp, chính thể xốp này là tập hợp các lỗ mao dẫn, số lƣợng lỗ mao dẫn
càng nhiều nếu độ đặc chắc càng bé. Lỗ mao dẫn có đƣờng kính biểu kiến càng nhỏ
thì chiều cao mao dẫn càng lớn. Đƣờng kính của lỗ mao dẫn tƣơng quan tỷ lệ thuận
với hệ số thấm, đƣờng kính này trong thực tế rất nhỏ.
Hình 1.1. Độ rỗng của vật liệu là một trong những nguyên nhân gây ra thấm
5
1.1.2.2. Khe hở giữa các kết cấu:
Cơng trình ngăn cách về kết cấu có thể bằng bê tơng, có thể bằng gạch cũng
đều có khả năng xuất hiện vết nứt, có thể do một nguyên nhân, có thể do nhiều
nguyên nhân tác động đồng thời.
+
Vết nứt xảy ra do bê tơng bị co ngót khi khơng tn thủ chế độ đầm và chiều
dày lớp đổ bê tông trong công nghệ thi cơng bê tơng. Loại vết nứt này cịn do trình
tự thi cơng bê tơng, mạch ngừng bố trí khơng hợp lý. Lƣợng nƣớc đƣợc sử dụng để
trộn bê tông thƣờng lớn hơn rất nhiều so với lƣợng nƣớc cần thiết cho phản ứng
thuỷ hố xi măng nên co ngót là điều chắc chắn xảy ra.
+
Vết nứt do sự toả nhiệt của khối bê tông khi đổ bê tông khối lớn. Thƣờng vết
nứt loại này có hình "chân chim".
+
Vết nứt do q trình chịu tải của bê tơng sinh ra. Bê tông cốt thép là loại kết
cấu đàn hồi, khi có tải trọng tác động thì gây ra biến dạng, khi biến dạng q giới
hạn nào đó thì xuất hiện vết nứt.
+
Vết nứt do lún không đều. Nguyên nhân do nền đất có tính chất chịu tải
khơng đều hoặc do tải trọng tác động lên nền không đều.
+
Hệ thống Ống kỹ thuật khi xuyên qua kết cấu bao che đã tạo nên những khe
kẽ nhƣng không đƣợc xử lý tốt đã tạo điều kiện cho nƣớc theo vào.
+
Trong quá trình bàn giao mặt bằng cho phần lắp đặt thiết bị, bộ phận lắp đặt
đã không chú ý bảo quản hệ thống chống thấm, làm phát sinh những khe kẽ tạo điều
kiện cho nƣớc thấm vào.
+
xung
Việc thi công trong các công trình xây chen đã làm phát sinh những
lực lớn, rung động làm ảnh hƣởng đến các cơng trình lân cận gây nên nứt nẻ.
+
Việc xây dựng hồ bơi trên cao, sân thƣợng chúng ta cần phải chú trọng đến
chống thấm và các vị trí dễ gây thấm cho hồ bơi trên cao thật tốt nếu khơng tồn bộ
các tầng bên dƣới sẽ xuất hiện vết nứt và ẩm mốc.
+
Các vị trí dễ gây thấm cho bể bơi trên cao thƣờng là đáy bể và các vị trí
góc, các đƣờng ống nƣớc, ống kỹ thuật… Do đó trong q trình thi công chúng ta
cần phải kiểm tra và xử lý thật kỹ các vị trên của hồ bơi trên cao.
6
Hình 1.2. Các ngun nhân và vị trí dễ gây thấm đối với hồ bơi trên cao.
1.1.3. Khái niệm về chống thấm và tính thấm nước của bê tơng đối với hồ bơi
trên cao
1.1.3.1. Định nghĩa về chống thấm
Sự chuyển động của chất lỏng trong môi trƣờng chất rắn (đất, đá), kết cấu
cơng trình hoặc qua bình chứa chất lỏng nói chung gọi là thấm. Trong xây dựng,
biện pháp ngăn nƣớc từ ngồi vào cơng trình qua các kết cấu bao che hoặc chống
thất thoát lƣợng nƣớc cần chứa gọi là chống thấm.
Theo từ điển Quốc tế Cambridge {Cambridge International Dictionary
English): Chống thấm đƣợc định nghĩa: " Là một phương pháp trít bề mặt bằng một
chất ngăn nước thấm vào trong" . Chống thấm có nghĩa là khơng có chỗ hở cho
phép nƣớc rò rỉ hoặc hơi nƣớc đi qua lớp vật liệu ngăn nƣớc cho dù có áp lực hay
không. "Chống thấm ngăn nước đi qua bởi áp lực nước bằng cách tạo ra 1 màng
bao quanh tường hầm, bao quanh chân của kết cấu và nền bê tông" ( Trích theo tài
liệu Merritt,F.s I Ricketts, J.T, 1994:3.16).
7
1.1.3.2. Tính thấm nước:
Theo giáo trình Vật liệu xây dựng [2], Tính thấm nƣớc là tính chất để cho
nƣớc thấm qua từ phía có áp lực cao sang phía có áp lực thấp.
Tùy thuộc vào loại vật liệu mà có cách đánh giá tính thấm khác nhau.
Mức độ thấm nƣớc của vật liệu phụ thuộc vào bản chất của vật liệu, độ rỗng
và tính chất lỗ rỗng…
Dƣới áp lực thuỷ tĩnh, nƣớc có thể thấm qua các lỗ mao quản. Đối vối những
kết cấu cơng trình có u cầu về độ chống thấm nƣớc thì cần phải xác định độ chống
thấm theo áp lực thuỷ tĩnh thực dụng.
Thông thƣờng, lƣợng nƣớc cần thiết cho thuỷ hoá xi măng để tạo thành đá xi
măng rất ít so với lƣợng nƣớc cho vào bê tơng để thuận lợi cho thi cơng, chính lƣợng
nƣớc dƣ thừa này tạo ra lỗ rỗng trong bê tông. Nhƣng nhiều khi, việc giảm nƣớc
trong bê tông không thể thực hiện đƣợc bởi nhiều yếu tố khác nhau.
1.2. Hậu quả thấm
Thấm dột đƣợc coi là vấn nạn trong xây dựng cơng trình đặc biệt đối với
những kết cấu của hồ bơi trên cao. Từ lúc bắt đầu thi cơng xây dựng cơng trình đến khi
hồn thành và sử dụng, thấm dột luôn luôn đồng hành cùng với công trình. Thấm
chính là nƣớc. Vì vậy, hậu quả của thấm là rất lớn đối với cơng trình và ngƣời sử
dụng. Có thể đƣa ra một số hậu quả, tác hại của hiện tƣợng thấm dột nhƣ sau:
-
Thấm dột làm công trình xuống cấp rất nhanh, giảm tuổi thọ, ảnh hƣởng tới
mỹ quan, vẻ đẹp, tạo các vết ố mốc, lở , bong tróc bề mặt gây phản cảm cho con
ngƣời.
-
Thấm ảnh hƣởng xấu tới hệ kết cấu, chất lƣợng công trình. Khi thấm dột xảy
ra, nƣớc xâm nhập vào hệ kết cấu, thép trong bê tông lâu ngày sẽ bị rỉ dẫn tới khả
năng chịu lực giảm gây mất an toàn và độ ổn định của hệ kết cấu, nguy hiểm đến cơng
trình và con ngƣời.
-
Thấm gây thiệt hại lớn về mặt kinh tế do phải mất thêm chi phí cải tạo, sửa
chữa, lãng phí tiền của và cơng sức, ảnh hƣởng tới sinh hoạt và hoạt động sản xuất
kinh doanh.
-
Thấm bể bơi trên cao có nhiều lý do khác nhau mà bể bơi có thể gây thấm, dột
xuống các tầng bên dƣới sẽ gây ra rất nhiều hậu quả xấu cho cơng trình nhƣ phá dỡ
8
kết cấu, ảnh hƣởng đến khả năng chịu lực của cơng trình làm cho tuổi thọ cơng trình
giảm đi và việc xử lý chống thấm lại rất vất vã và tốn kém chi phí.
1.3. Tình hình chống thấm các cơng trình xây dựng ở Việt Nam hiện nay
Chống thấm là những vấn đề quan trọng, có tính phức tạp liên quan trực tiếp đến
tuổi thọ, hiệu quả sử dụng của cơng trình. Trong điều kiện khí hậu Việt Nam nắng
nóng, mƣa nhiều, nhiệt độ môi trƣờng thay đổi liên tục đã làm cho cơng tác chống
thấm cho cơng trình nói chung và cho hồ bơi trên cao nói riêng trở thành vấn đề “đau
đầu” đối với những ngƣời làm công tác xây dựng.
Để thực hiện công tác chống thấm cho các cơng trình, Chủ đầu tƣ – Tƣ vấn thiết
kế trong thời gian qua đã đề ra rất nhiều các phƣơng án, giải pháp thiết kế chống thấm
cho cơng trình. Các giải pháp bƣớc đầu đã đáp ứng yêu cầu sử dụng. Tuy nhiên qua
thời gian sử dụng, các giải pháp thiết kế chống thấm về tổng thể cịn có một số tồn tại
nhƣ sau:
-
Các giải pháp chống thấm trong thời gian qua khơng có sự đồng bộ giữa các
cơng trình. Việc thiết kế các giải pháp chống thấm phụ thuộc chủ yếu vào “thói quen”
của Tƣ vấn thiết kế và Chủ đầu tƣ.
-
Một số Chủ đầu tƣ – Tƣ vấn thiết kế trong q trình thiết kế, thi cơng chỉ chủ
trọng vào hình thức, khả năng chịu lực của cơng trình mà khơng quan tâm đến cơng
tác chống thấm. Vì vậy, việc đầu tƣ kinh phí, nghiên cứu các giải pháp chống thấm
cho hồ bơi trên cao chƣa đƣợc đầu tƣ tƣơng xứng.
-
Rất nhiều các cơng trình sau một thời gian sử dụng đã xảy ra hiện tƣợng thấm
dột không đáp ứng đƣợc yêu cầu sử dụng.
Trƣớc yêu cầu trên, cần phải có một nghiên cứu, đánh giá một cách toàn diện
cho giải pháp thiết kế chống thấm hồ bơi trên cao là thực sự cần thiết. Tuy nhiên do có
nhiều phƣơng pháp chống thấm khác nhau do đó chúng ta phải đề xuất ra giải pháp
thiết kế chống thấm hồ bơi trên cao đạt yêu cầu về kỹ thuật, hiệu quả sử dụng và chi
phí để áp dụng cho các cơng trình chống thấm hồ bơi trên cao trên địa bàn tỉnh, thành
phố là hết sức cần thiết.
9
Hình 1.3. Xử lý vết nứt hồ bơi
10
CHƢƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT LÝ LUẬN VỀ THẤM HỒ BƠI TRÊN CAO
2.1. Nguyên lý chống thấm cho hồ bơi trên cao
Chống thấm dựa trên những nguyên lý sau:
-
Nâng cao khả năng chống thấm của kết cấu BTCT đáy hồ bơi và vách bằng bê
tông chống thấm.
- Chống thấm bổ sung bằng tấm chống thấm đúc sẵn đễ sử dung cho hồ bơi
trên
cao.
-
Chống thấm hồ bơi hiện nay thƣờng đƣợc sử dụng chất chống thấm bằng
sika,camposite, Intoc và sơn chống thấm. Tất cả các loại trên đều có những đặc điểm
riêng của nó.
2.1.1. Nâng cao khả năng chống thấm của bê tông kết cấu BTCT
Biện pháp này cần xét đến đầu tiên khi thiết kế chống thấm. Nâng cao khả
năng chống thấm của bê tông bằng việc sử dụng phụ gia khống hoạt tính siêu mịn
khơng chỉ chống thấm hữu hiệu cho cơng trình mà cịn bảo vệ cho thép cốt khỏi bị gỉ
và đảm bảo độ bền lâu của cơng trình. Cho đến nay, các nhà kết cấu thƣờng chỉ định
cƣờng độ chịu nén tối thiểu của bê tông ở độ tuổi 28 ngày mà không quan tâm đến các
tính chất khác của bê tơng. Trong khi đó, độ bền lâu của bê tông lại phụ thuộc rất nhiều
vào độ rỗng và phân bố lỗ rỗng theo đƣờng kính. Phụ gia khống hoạt tính microsilica
nhƣ silicafume hoặc tro trấu khi đƣợc đƣa vào thành phần bê tông sẽ làm giảm đáng
kể tổng độ rỗng và đặt biệt là lỗ rỗng mao dẫn (các lỗ rỗng có đƣờng kính lớn hơn 104mm). Để đạt đƣợc điều này, thành phần bê tông chống thấm cần đƣợc thiết kế bởi cơ
quan thiết kế chuyên ngành. Khi lựa chọn cấp chống thấm của bê tông cần lƣu ý đến
chiều dày kết cấu và chiều cao mực nƣớc.
Theo một số nguồn tài liệu thì mối liên hệ giữa chiều dày kết cấu BTCT và chiều
cao mực nƣớc với cấp chống thấm cần thiết của bê tông đƣợc thể hiện trong bảng 2.1
11
Bảng 2.1. Mức chống thấm cần thiết của cơng trình xây dựng
H
- Chiều cao mực nƣớc ngầm
δ
- Chiều dày kết cấu BTCT.
Số liệu ở bảng 2.1 cho thấy cấp chống thấm càng cao khi chiều dày lớp bê tông
kết cấu càng nhỏ, hoặc chiều cao mực nƣớc càng lớn. Do vậy trong quá trình thiết kế
cần lựa chọn cấp chống thấm phù hợp với thực tế cơng trình.Trong những trƣờng hợp
tỷ số H/δ quá lớn và việc nâng cao cấp chống thấm của bê tơng khơng hiệu quả thì có
thể sử dụng các lớp chống thấm bổ sung phía ngồi kết cấu BTCT. Ngoài ra, do các
yêu cầu về độ an tồn, tính kinh tế trong các giải pháp chống thấm, cần xét đến các lớp
chống thấm bổ sung.
2.1.2. Chống thấm bổ sung
Trong trƣờng hợp việc nâng cao khả năng chống thấm của bê tông kết cấu
chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu (về mức độ chống thấm, hệ số an tồn hay tính kinh tế
của giải pháp) có thể xem xét các biện pháp chống thấm bổ sung. Đó là các giải pháp
kỹ thuật nhằm bao bọc tồn bộ phía ngoài kết cấu BTCT bằng các tấm chống thấm đúc
sẵn hoặc các màng chống thấm đàn hồi.
Trong quá trình thiết kế và thi công cũng cần đặc biệt chú ý tới các giải pháp
kỹ thuật và các biện pháp thi công nâng cao khả năng chống thấm của các vị trí nhƣ
mối nối thi cơng mạch ngừng, lỗ bu lơng, đƣờng ống kỹ thuật xuyên qua thành, vách
và đáy nếu có.
2.1.3. Tính thấm nước
Theo giáo trình Vật liệu xây dựng [2], Tính thấm nƣớc là tính chất để cho
nƣớc thấm qua từ phía có áp lực cao sang phía có áp lực thấp.
Tùy thuộc vào loại vật liệu mà có cách đánh giá tính thấm khác nhau.
12
Mức độ thấm nƣớc của vật liệu phụ thuộc vào bản chất của vật liệu, độ rỗng
và tính chất lỗ rỗng…
Dƣới áp lực thuỷ tĩnh, nƣớc có thể thấm qua các lỗ mao quản. Đối vối những
kết cấu cơng trình có u cầu về độ chống thấm nƣớc thì cần phải xác định độ
chống thấm theo áp lực thuỷ tĩnh thực dụng.
Sự dịch chuyển chất lỏng trong môi trƣờng mao dẫn khơng bão hồ nƣớc đƣợc
nêu trong định luật Washburn :
Trong đó :
r: Bán kính lỗ mao
dẫn γ: Sức căng mặt
ngồi θ: Góc tiếp xúc
d: Chiều sâu thâm nhập
η: Độ nhớt của dịch thể
Hệ số thấm k qua tiết diện A,cho qua lƣợng chất lỏng Q, chất lỏng ấy có
dP
độ nhớt η và dƣới gradient áp lực dZ
định luật
ràng buộc với nhau qua
Darcy:
Q
k
A
d
P
dZ
Tính phức tạp của sự chuyển dịch chất lỏng qua vật liệu rỗng làm cho nó khơng tn
thủ một cách đơn giản định luật Darcy. Thực ra sự dịch chuyển của chất lỏng qua vật
thể rỗng đƣợc coi là một hiện tƣợng khuếch tán theo định luật Fick:
j
Trong đó
j: Dịng dịch chuyển;
dC
dL : Gradient nồng độ
D
dC
dL
D: Hệ số khuếch tán
Theo thực nghiệm, lƣợng nƣớc thấm qua bê tông:
Q
K b .F .t .
h
n
L
13
Trong đó:
3
Q: Lƣợng nƣớc (cm )
Kb: Hệ số thấm của bê tơng (cm/h)
2
F: Diện tích tiếp xúc với nƣớc (cm ) (Diện tích bề mặt ƣớt)
t: Thời gian tiếp xúc với nƣớc (giờ)
L:Chiều dày lớp bê tông (cm)
hn: Áp lực nƣớc tác dụng
Đối với những cấu kiện thƣờng xuyên tiếp xúc với nƣớc và chiều cao mực
nƣớc ổn định (bể chứa, tƣờng tầng hầm,...) khi đó diện tích tiếp xúc với nƣớc không
thay đổi, áp lực nƣớc tác dụng không thay đổi, lƣợng nƣớc thấm qua bê tông sau thời
gian t0 là Q0 thì hệ số thấm tỷ lệ nghịch với chiều dày lớp bê tông.
Thông thƣờng, lƣợng nƣớc cần thiết cho thuỷ hoá xi măng để tạo thành đá xi
măng rất ít so với lƣợng nƣớc cho vào bê tơng để thuận lợi cho thi cơng, chính lƣợng
nƣớc dƣ thừa này tạo ra lỗ rỗng trong bê tông. Nhƣng nhiều khi, việc giảm nƣớc
trong bê tông không thể thực hiện đƣợc bởi nhiều yếu tố khác nhau.
Nhiệm vụ việc tính và kiểm tra thấm thƣờng nhằm xác định những đặc tính
chung hoặc cục bộ của dịng thấm :
- Xác định áp lực và cột nƣớc thấm tại mọi vị trí khác nhau trong vùng thấm
-
Xác định trị số gradient và vận tốc của dòng thấm trong bản thân kết cấu,
nền cơng trình và những đoạn nối tiếp giữa các mối nối.
- Xác định vị trí đƣờng bão hồ (đối với thấm không áp).
- Xác định lƣu lƣợng thấm.
Từ những số liệu trên ta giải quyết những vấn đề của thiết kế nhƣ :
- Kiểm tra độ bền của công trình và nền dƣới tác động của dịng thấm.
- Xác định kích thƣớc hợp lý của các bộ phận chống thấm và thoát nƣớc.
-
Đánh giá về tổn thất nƣớc do thấm gây ra.
2.2. Một số vị trí của hồ bơi trên cao dễ xảy ra nguy cơ thấm
Đối với hồ bơi trên cao, không phải tất cả mọi cấu kiện đều bị thấm.
Thông thƣờng, chỉ bị thấm một vài cấu kiện. Đó là những phần cơng trình chịu
tác động của tự nhiên (nƣớc mƣa, nƣớc của hồ bơi), về mặt kiến trúc có thể phân loại
nhƣ sau:
14
+
Vị trí mạch ngừng khi đổ bê tơng.
+
Vị trí tiếp giáp trên bề mặt có sử dụng các loại vật liệu khác nhau.
+
Vị trí đấu nối các ống cấp thốt nƣớc và đƣờng ống kỹ thuật.…
Hình 1.4. các vị trí dễ gây thấm cho hồ bơi trên cao
Đối với các vị trí này trong q trình thi cơng hồ bơi trên cao chúng ta cần phải
kiểm tra và phải xử lý thật kỹ:
+ Các mạch ngừng đổ bê tông phải xử lý bằng băng chống thấm;
+
Các vị trí tiếp giáp giữa các bề mặt, góc cạnh chúng ta phải tạo lớp phủ chống
thấm, gia cƣờng góc và băng cản nƣớc.
+
Các vị trí đấu nối ống cấp thốt nƣớc chúng ta phải sử dụng vữa chống thấm,
lớp màng và keo chống thấm tại các vị trí của ống cấp thốt nƣớc và đƣờng ống kỹ
thuật.
2.3. Vật liệu chống thấm
2.3.1. Các tiêu chí đối với vật liệu chống thấm
Một vật liệu chống thấm đạt chất lƣợng phải hội đủ các yếu tố sau:
a. Khả năng dính chặt vào lớp bê tơng:
Hệ thống chống thấm cần phải dính chặt vào lớp bê tơng để ngăn chặn sự
xâm nhập của nƣớc vào khoảng giữa lớp vật liệu và lớp bê tơng. Nếu có rị rỉ xảy ra,
với hệ thống đƣợc hồn tồn dính chặt sẽ hạn chế đƣợc việc nƣớc thâm nhập vào
trong kết cấu. Nếu lớp vật liệu chống thấm khơng dính chặt vào lớp bê tơng thì nƣớc
sẽ xâm nhập một cách tự do, làm cho chúng ta khó kiểm sốt đƣợc nguồn rị rỉ.
b.
Phải được kiểm sốt độ đồng đều về chiều dày:
Hệ thống chống thấm cần đƣợc sản xuất trong mơi trƣờng đƣợc kiểm sốt
chặt chẽ để đảm bảo độ dày đồng đều của sản phẩm. Nếu độ dày mỏng khơng đồng
đều sẽ gây ra sự phức tạp và khó khăn cho thi công cho hồ bơi.
15
c.
Mềm dẻo và không bị nứt gãy:
Hệ thống chống thấm cần phải mềm, dẻo và chịu đƣợc sự ảnh hƣởng của
nhiệt độ, điều kiện về môi trƣờng khác nhau, cũng nhƣ những biến dạng của kết cấu.
d.
Khả năng chống lại áp lực nước:
Hệ thống chống thấm phải có khả năng phủ qua các vết nứt khi có áp lực
nƣớc, khơng đƣợc nứt vỡ hoặc rị rỉ , vì hồ bơi tiếp xúc trực tiếp và thƣờng xun với
nƣớc.
e.
Thốt và khơng thấm nước:
Hệ thống chống thấm có chất lƣợng phải bao gồm thành phần hỗn hợp chất
lƣợng , hệ thống thoát nƣớc đƣợc tích hợp sẵn để vừa bảo vệ lớp chống thấm khỏi bị
huỷ hoại, vừa thoát nƣớc đƣợc hiệu quả.
f.
Sự tương thích của hệ thống:
Những thành phần của một hệ thống chống thấm nên đƣợc cung cấp chỉ bởi
một nhà sản xuất để đảm bảo độ tƣơng thích vật liệu về cơ, hố, lý tính của hệ thống.
g.
Dễ sử dụng:
Hệ thống nên dễ dàng lắp đặt tại các vị trí của cơng trình. Việc lắp đặt
đơn giản sẽ giảm thiểu đƣợc lỗi trong quá trình lắp đặt.
h. Độ bền đối với hố chất:
Hệ thống chống thấm có khả năng chịu đựng đƣợc các hoá chất ở xung
quanh và trong bản thân kết cấu. Sự tác động của hoá chất sẽ sớm làm giảm chất
lƣợng lớp vật liệu gây hƣ hỏng hệ thống.
i.
Kiểm tra:
Hệ thống cần đƣợc kiểm nghiệm khả năng không thấm nƣớc trƣớc khi sử
dụng. Đối với bể bơi nên cho nƣớc ngập vào xem có bị thấm không.
j. Theo dõi:
Hệ thống chống thấm nên đƣợc bảo hành bởi một công ty chuyên sản xuất
công nghiệp và cung cấp sản phẩm, dịch vụ có chất lƣợng cao đối với những sản phẩm
đã đƣợc sử dụng.
2.3.2. Phân loại vật liệu chống thấm:
Theo tiêu chuẩn TCXDVN 367-2006, vật liệu chống thấm trong xây dựng
đƣợc phân loại nhƣ sau:
16
a. Theo nguồn gốc nguyên liệu, vật liệu chống thấm đƣợc phân
chia
thành:
-
Chất chống thấm vơ cơ: thƣờng có nguồn gốc từ silicat. Nguyên lý hoạt động
là dung dịch chống thấm sẽ thấm sâu, tƣơng tác với khối bê tông, trám vào các lỗ
rỗng, mao mạch trong khối bê tông để ngăn nƣớc.
-
Chất chống thấm hữu cơ: thƣờng có nguồn gốc từ bitum và polymer. Nguyên
lý hoạt động là dung dịch đƣợc phủ lên bề mặt, khi khô tạo thành lớp màng trên bề
mặt cần chống thấm. Lớp màng này cho phép co giãn ở mức độ nhất định. Tuy nhiên
màng chống thấm này sẽ bị lão hóa theo thời gian.
b. Theo trạng thái sản phẩm, vật liệu chống thấm đƣợc phân
thành:
Dạng lỏng:
- Dung môi nƣớc.
- Dung môi hữu cơ.
- Không dung
môi.
Dạng sệt:
- Một
thành
phần.
- Nhiều thành phần.
Dạng rắn:
- Dạng hạt.
- Dạng thanh.
- Dạng băng.
- Dạng tấm.
c. Theo nguyên lý chống thấm, vật liệu chống thấm đƣợc phân thành:
- Chống thấm bề mặt.
- Chống thấm toàn khối.
- Chống thấm chèn, lấp đầy.
17
2.4. Tổng quan về các vật liệu chống thấm hồ bơi trên cao cơng trình xây dựng tại
Việt Nam hiện nay
Ở
nƣớc ta những năm gần đây xuất hiện nhiều loại vật liệu chống thấm sản
xuất từ trong nƣớc và nhập khẩu từ nƣớc ngoài. Việc sử dụng vật liệu chống thấm nào
cho phù hợp với loại cơng trình, với giải pháp công nghệ chống thấm nào để đạt hiệu
quả kinh tế cao nhất và đảm bảo tính bền vững lâu dài cho cơng trình là điều cần quan
tâm của các nhà kiến trúc, thiết kế, tƣ vấn, xây dựng. Tùy theo yêu cầu về chống thấm
cũng nhƣ dạng chống thấm cùng cấp độ thấm mà lựa chọn các giải pháp công nghệ và
vật liệu phù hợp. Trƣớc hết ta sơ lƣợc về một số chất chống thấm đang có trên thị
trƣờng.
2.4.1. Chất chống thấm vô cơ
Viện Khoa học và Công nghệ XD- IBST- Trung tâm tƣ vấn chống ăn mòn và
xây dựng và Trung tâm phát triển công nghệ và vật liệu xây dựng với sản phẩm nhƣ:
Victalastic, Polytop PT200 gốc Polyrea có độ chống thấm nƣớc tuyệt đối, thi cơng
nhanh chóng, làm việc ổn định trong mơi trƣờng hóa chất và có thay đổi lớn về nhiệt
độ, có cƣờng độ kéo dãn và độ đàn hồi cao nên khả năng kháng nứt rất tốt, bám dính
tuyệt hảo trên nền bê tông, thép...
Viện Vật Liệu Xây Dựng với sản phẩm Saka là xi măng đặc biệt cho chế tạo
vữa không co ngót, chống thấm, chống nứt cho kết cấu bê tơng. Sản phầm vữa Xi
măng, Sika Latex với tính năng kết nối và chống thẩm tuyệt hảo đã đƣợc sử dụng
thành cơng trong chống thấm cho cơng trình và đặt biệt là hồ bơi trên cao.
Viện Khoa Học và Công nghệ Việt Nam tại TP.HCM có chất chống thấm dạng
dung dịch silicat phun thẳng vào bê tơng hình thành một lớp bề mặt chống thấm ngay
trong mao mạch rỗng.
Chất chống thấm Intoc-04 hợp chất vô cơ gốc xi măng nên lớp hồ dầu chống
thấm sẽ kết dính với vật liệu thành một khối đồng nhất. Do đó độ bền của lớp chống
thấm sẽ bền theo lớp vật liệu.