Sửa Chữa Công Trình Ngầm Bê Tông: Công Nghệ và Giải Pháp

1. Hiện Tượng và Nguyên Nhân Hư Hỏng Bê Tông Ngầm

Các công trình ngầm làm từ bê tông và bê tông cốt thép thường gặp phải tình trạng nứt và rỗ dẫn đến thấm nước. Nguyên nhân chính là do các kết cấu này tiếp xúc liên tục với nước, các mối nối trở thành lỗ hổng cho nước xâm nhập. Sự hư hỏng này cần được khắc phục sớm bằng công nghệ chống thấm ngược, giúp ngăn chặn nước thấm vào kết cấu bê tông.

2. Công Nghệ Chống Thấm Ngược Cho Bê Tông Ngầm

Để đảm bảo chống thấm hiệu quả cho các công trình ngầm, bê tông cần được thiết kế với độ đặc chắc cao. Điều này được thực hiện bằng cách chọn các thành phần hạt cốt liệu hợp lý, sử dụng phụ gia siêu dẻo và phụ gia khoáng mịn để lấp đầy các lỗ rỗng, cùng với việc kiểm soát tỉ lệ N/X thấp nhất có thể.

3. Quy Trình Sửa Chữa Nước Thấm Qua Bê Tông

a. Vùng Bê Tông Thấm Nhẹ, Ẩm Bề Mặt

• Đục bỏ vùng bê tông thấm ẩm sâu khoảng 20-30 mm và mở rộng phạm vi thấm 100 mm.
• Vệ sinh sạch sẽ, thấm toàn bộ bề mặt bê tông bằng vải ẩm.
• Quét lớp màng liên kết Sika Primer 3 và trát lớp vữa chống thấm Sika Primer R khi lớp màng liên kết chưa khô.
• Hoàn thiện bề mặt và quét lớp bảo dưỡng Sika Primer S.

b. Xử Lý Vị Trí Bê Tông Bị Rò Nước Nhỏ

• Đục sâu 10 mm theo vị trí nứt rò nước và mở loe hình phễu.
• Vệ sinh sạch sẽ, khoan xiên 45° từ hai bên vào vết nứt và so le nhau.
• Dùng vữa đông cứng nhanh Sika 102 bịt tạm toàn bộ vết nứt, lắp van một chiều Packer và bơm nước qua van để làm ướt khe nứt.
• Bơm chất P.U polyurethane vào các lỗ khoan theo thứ tự từ hai bên vào giữa nếu vết nứt nằm ngang, và từ dưới lên nếu vết nứt thẳng đứng hoặc xiên.
• Sau 24 giờ, tháo van Packer, vệ sinh vết nứt, quét lớp màng liên kết Sika Primer 3 và trát lớp vữa chống thấm Sika Monotop R khi lớp màng liên kết chưa khô.
• Hoàn thiện bề mặt và quét lớp bảo dưỡng Sika Aquastop S.

Tham khảo thêm: Máy Phun Vữa Xi Măng Chống Thấm 2 Thành Phần Hiệu Quả Nhất Hiện Nay

c. Xử Lý Vết Nứt Lớn, Rò Nước Lớn

• Đục phá sâu 20-30 mm và mở rộng hai bên vết nứt mỗi bên 25 cm.
• Đục sâu 5 cm vào vết nứt và mở rộng hình phễu chữ X, vệ sinh sạch sẽ.
• Khoan xiên 45° từ hai bên vào vết nứt và so le nhau.
• Dùng vữa đông cứng nhanh Sika 102 bịt tạm vết nứt, lắp van một chiều Packer, bơm nước làm ướt khe nứt và thử áp lực.
• Bơm chất P.U polyurethane vào các lỗ khoan theo thứ tự tương tự như xử lý vết nứt nhỏ.
• Hoàn thiện bề mặt với các lớp Sika Primer và Sika Monotop R, cuối cùng là lớp bảo dưỡng Sika Aquastop S.

d. Xử Lý Lỗ Rỗng Bên Trong Bê Tông

• Đục phá bề mặt bê tông, vệ sinh và quét lớp liên kết.
• Trát thay bằng bê tông hạt mịn có mác cao hơn, khoan và bơm vào bê tông lỗ rỗng bằng Epoxy đặc biệt Sikadur 732.
• Sau khi đông cứng, trát bề mặt bê tông bằng vữa có sợi Sika Monotop R và quét lớp bảo dưỡng Sika Aquastop S.

4. Vật Liệu Sử Dụng Trong Sửa Chữa Bê Tông Ngầm

1. Màng Liên Kết

Màng liên kết là lớp chất kết dính giữa lớp bê tông cũ và mới, giúp tăng cường sự bám dính và tạo ra một khối kết cấu thống nhất. Các loại màng liên kết phổ biến bao gồm:

• Xi măng và Emulsion AC: Trộn xi măng với dung dịch Emulsion AC của hãng MBT theo tỉ lệ 1:1 cho đến khi hỗn hợp trở nên dẻo dính. Nếu khu vực xử lý khô, có thể thêm một ít nước để đạt độ dẻo mong muốn.
• Xi măng và Emulsion 57D: Tương tự như Emulsion AC, trộn xi măng với dung dịch Emulsion 57D theo tỉ lệ 1:1. Sau đó, thêm nước và tiếp tục trộn cho đến khi hỗn hợp đạt độ dẻo.
• Xi măng và phụ gia chống thấm CTN I: Trộn xi măng với 3% phụ gia chống thấm CTN I của Phòng Nghiên cứu Vật liệu – Viện Khoa học Thủy lợi và nước. Trộn đều cho đến khi hỗn hợp trở nên dẻo và dính.
• Bột Barrarustarr L: Trộn bột Barrarustarr L của hãng MBT với nước cho đến khi hỗn hợp trở nên dẻo và dính.

Chất lượng bám dính của các loại màng liên kết giảm dần theo thứ tự từ trên xuống dưới.

2. Chất Lấp Bít

Chất lấp bít được sử dụng để bịt kín các khe nứt và lỗ hổng trong bê tông, ngăn chặn sự thấm nước và xâm nhập của các chất gây hại. Các loại chất lấp bít phổ biến bao gồm:

• Sika 102: Trộn Sika 102 với nước cho đến khi đạt độ dẻo để dễ dàng thi công.
• Barra Rapit 410T: Trộn dung dịch Barra Rapit 410T của hãng MBT với nước sạch theo tỉ lệ 1:1, sau đó trộn với xi măng cho đến khi hỗn hợp trở nên dẻo dính. Trộn nhanh và vo tròn hỗn hợp, sau đó lấp vào khe nứt và cố định trong 1 phút.

Liều lượng các chất lấp bít có thể điều chỉnh để phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và kinh tế.

3. Lớp Bảo Dưỡng

Lớp bảo dưỡng giúp duy trì độ ẩm cần thiết cho bê tông mới, ngăn chặn sự bay hơi nước quá nhanh và tạo điều kiện cho quá trình đông cứng và phát triển cường độ. Lớp bảo dưỡng thường là màng liên kết nhưng được pha loãng hơn để dễ dàng thi công.

4. Vữa Chống Thấm

Vữa chống thấm được sử dụng để tạo lớp bảo vệ bề mặt bê tông, ngăn chặn sự thấm nước và tăng cường độ bền của công trình. Các loại vữa chống thấm phổ biến bao gồm:

• Vữa có sợi Sika Monotop R: Thành phần gồm muội silic, polymer biến tính, cốt liệu cao cấp và sợi, giúp tăng cường tính kết dính, chịu hóa học và môi trường nước lâu dài. Vữa này có khả năng chống co ngót tốt nhờ thành phần sợi.
• Vữa xi măng có Emulsion AC hoặc Emulsion 57D: Trộn vữa xi măng với Emulsion AC hoặc Emulsion 57D trong nước theo tỉ lệ 20-50% để tạo ra hỗn hợp vữa có cường độ cao và khả năng chống thấm tốt.
• Vữa khô trộn sẵn gốc xi măng: Đây là loại vữa có cường độ cao và không co ngót, được sản xuất bởi Phòng Nghiên cứu Vật liệu – Viện Khoa học Thủy lợi. Vữa được đóng bao như xi măng, mỗi bao nặng 15 ± 0,5 kg.

5. Chất Bịt Nước P.U

Chất bịt nước P.U (polyurethane) là vật liệu chính để sửa chữa các công trình bê tông cốt thép ngầm. Chất này được bơm vào các khe nứt ướt bằng bơm áp lực cao. Khi vào khe nứt, P.U sẽ tương tác với nước và sau 2-3 phút tạo thành hệ keo bọt rỗng khép kín với độ cứng đàn hồi cao và khả năng bám dính tốt vào các thành vách của vết nứt, ngăn nước hoàn toàn.

6. Vật Liệu Bơm Vào Lỗ Rỗng

Để bơm vào các khe nứt và lỗ rỗng ẩm ướt trong bê tông, cần sử dụng các loại nhựa có độ lỏng cao và khả năng bám dính tốt. Các loại vật liệu phổ biến bao gồm:

• Injection Resin LPL: Là loại nhựa bơm gốc Epoxy không dung môi của hãng MBT, có độ lỏng cao và khả năng thẩm thấu tốt vào các khe nứt nhỏ.
• Injection Resin TL: Dùng cho các khe nứt tương đối lớn.
• Sikadur 752: Là loại nhựa bơm gốc Epoxy, khi đông cứng sẽ có cường độ kéo cao hơn rất nhiều so với bê tông truyền thống.

Các loại vật liệu này giúp tăng cường độ bền và khả năng chống thấm của bê tông, bảo vệ công trình ngầm khỏi các tác động của nước và môi trường xung quanh.