TR68 | Assessment, design and repair of fire damaged concrete structures là một cẩm nang chuyên sâu, cung cấp một phương pháp luận có hệ thống để đối phó với các công trình bê tông bị ảnh hưởng bởi hỏa hoạn. Hỏa hoạn có thể gây ra những hư hại nghiêm trọng cho bê tông và cốt thép, làm giảm đáng kể khả năng chịu lực, độ bền và tuổi thọ của kết cấu.

Mục tiêu chính của TR68 là hỗ trợ các kỹ sư kết cấu, chuyên gia tư vấn, nhà thầu và các bên liên quan trong việc:

1. Đánh giá mức độ hư hại do cháy đối với kết cấu bê tông.

2. Xác định khả năng còn lại của kết cấu và liệu nó có thể được phục hồi hay không.

3. Thiết kế các giải pháp sửa chữa phù hợp để khôi phục lại chức năng và độ an toàn của công trình.

4. Lựa chọn vật liệu và phương pháp sửa chữa hiệu quả.

Những điểm cốt lõi mà TR68 thường đề cập bao gồm:

• Giới thiệu về tác động của cháy lên bê tông và cốt thép: Giải thích cách nhiệt độ cao ảnh hưởng đến các đặc tính vật lý và cơ học của bê tông (ví dụ: mất cường độ, nứt vỡ, bong tróc bê tông - spalling) và cốt thép (giảm cường độ chảy, mất độ cứng). Mức độ hư hại phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian cháy, và loại vật liệu.

• Đánh giá ban đầu sau cháy: Hướng dẫn các bước cần thiết để thực hiện đánh giá sơ bộ tại hiện trường ngay sau khi đám cháy được kiểm soát, bao gồm:

  • Đảm bảo an toàn khu vực.

  • Xác định phạm vi cháy và các khu vực bị ảnh hưởng.

  • Quan sát trực quan các dấu hiệu hư hại (màu sắc bê tông, nứt, bong tróc, biến dạng, võng).

  • Thu thập thông tin về đám cháy (thời gian cháy, nhiệt độ ước tính).

• Điều tra chi tiết và thử nghiệm: Hướng dẫn các phương pháp điều tra và thử nghiệm để xác định mức độ hư hại sâu hơn:

  • Thử nghiệm không phá hủy (NDT): Ví dụ: thử nghiệm siêu âm (ultrasonic pulse velocity), súng bật nảy (rebound hammer), chụp X-quang, radar xuyên đất (GPR) để đánh giá chất lượng bê tông và vị trí cốt thép.

  • Thử nghiệm phá hủy từng phần (Partially destructive testing): Lấy mẫu lõi bê tông (core samples) để kiểm tra cường độ nén, độ hấp thụ nước, và xác định độ sâu hư hại do nhiệt (dựa trên sự thay đổi màu sắc hoặc phân tích hóa học).

  • Kiểm tra cốt thép: Lộ cốt thép, kiểm tra ăn mòn, thử nghiệm kéo cốt thép nếu cần.

  • Đo biến dạng và chuyển vị: Sử dụng các thiết bị đo đạc để xác định độ võng, biến dạng còn lại.

• Phân tích khả năng chịu lực còn lại:

  • Đánh giá cường độ vật liệu còn lại sau cháy.

  • Phân tích lại kết cấu bị hư hại dưới tải trọng thiết kế, có tính đến sự suy giảm đặc tính vật liệu.

  • Xác định các thành phần cần sửa chữa hoặc gia cường.

• Thiết kế sửa chữa và gia cường: Cung cấp các nguyên tắc và phương pháp thiết kế cho việc sửa chữa, bao gồm:

  • Sửa chữa bề mặt: Sử dụng vữa sửa chữa, polymer.

  • Sửa chữa các hư hại cấu kiện: Thay thế bê tông bị hư hại (patch repair), thêm bê tông mới (jacketing), sử dụng vật liệu composite (FRP – Fibre Reinforced Polymer).

  • Gia cường cốt thép: Thêm cốt thép, sử dụng cốt thép dự ứng lực.

  • Gia cường tổng thể: Thêm dầm, cột, tường chịu lực.

  • Đảm bảo khả năng chịu lửa: Phục hồi hoặc cải thiện khả năng chống cháy sau sửa chữa.

• Lựa chọn vật liệu sửa chữa: Hướng dẫn về các loại vật liệu sửa chữa phù hợp (vữa gốc xi măng, polymer, epoxy, v.v.), đặc tính và ứng dụng của chúng.

• Kỹ thuật thi công sửa chữa: Quy trình thi công chi tiết cho từng phương pháp sửa chữa, bao gồm chuẩn bị bề mặt, trộn và đổ vật liệu, bảo dưỡng.

• Kiểm soát chất lượng và kiểm tra sau sửa chữa: Đảm bảo chất lượng của công việc sửa chữa và kiểm tra lại hiệu suất của kết cấu đã được phục hồi.

TR68 là một tài liệu thiết yếu cho các kỹ sư và chuyên gia xây dựng, cung cấp các hướng dẫn cụ thể để xử lý một trong những thách thức nghiêm trọng nhất đối với kết cấu bê tông, giúp khôi phục sự an toàn và tính toàn vẹn của công trình sau hỏa hoạn.

MỤC LỤC

Lời nói đầu 

Tóm tắt 

1. GIỚI THIỆU 
1.1. Phạm vi của Hướng dẫn
1.2. Mục đích và tầm quan trọng
1.3. Cơ chế hư hại do cháy đối với bê tông và cốt thép
1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ hư hại

2. TÁC ĐỘNG CỦA CHÁY LÊN VẬT LIỆU (EFFECTS OF FIRE ON MATERIALS)
2.1. Bê tông

• 2.1.1. Thay đổi màu sắc và kết cấu

• 2.1.2. Mất cường độ và mô đun đàn hồi

• 2.1.3. Nứt và bong tróc bê tông (spalling)

• 2.1.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian cháy

2.2. Cốt thép (Reinforcement)

• 2.2.1. Giảm cường độ chảy và độ cứng

• 2.2.2. Biến dạng vĩnh viễn

2.3. Các vật liệu khác (prestressing steel, masonry, etc.)

3. ĐÁNH GIÁ BAN ĐẦU VÀ ĐIỀU TRA CHI TIẾT 
3.1. Đánh giá ban đầu tại hiện trường

• 3.1.1. Đảm bảo an toàn

• 3.1.2. Thu thập thông tin về đám cháy

• 3.1.3. Quan sát trực quan các dấu hiệu hư hại

3.2. Điều tra chi tiết 

• 3.2.1. Lập kế hoạch điều tra

• 3.2.2. Các phương pháp thử nghiệm không phá hủy (NDT)

• 3.2.2.1. Súng bật nảy (Rebound hammer)

• 3.2.2.2. Siêu âm (Ultrasonic pulse velocity)

• 3.2.2.3. GPR (Ground Penetrating Radar) và các phương pháp khác

• 3.2.3. Các phương pháp thử nghiệm phá hủy từng phần

• 3.2.3.1. Lấy mẫu lõi bê tông (Core sampling)

• 3.2.3.2. Thử nghiệm cường độ nén và độ hấp thụ nước của lõi

• 3.2.3.3. Phân tích hóa học và quang học để xác định độ sâu hư hại

• 3.2.4. Kiểm tra và thử nghiệm cốt thép

• 3.2.5. Đo biến dạng và chuyển vị

4. PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CÒN LẠI 
4.1. Đánh giá cường độ vật liệu còn lại
4.2. Xây dựng mô hình kết cấu bị hư hại
4.3. Phân tích và kiểm tra theo trạng thái giới hạn (ULS và SLS)
4.4. Xác định các bộ phận cần sửa chữa hoặc gia cường

5. THIẾT KẾ SỬA CHỮA VÀ GIA CƯỜNG
5.1. Các nguyên tắc thiết kế sửa chữa
5.2. Các loại vật liệu sửa chữa

• 5.2.1. Vữa sửa chữa gốc xi măng

• 5.2.2. Nhựa epoxy và polymer

• 5.2.3. Vật liệu composite (FRP)

5.3. Các phương pháp sửa chữa và gia cường

• 5.3.1. Sửa chữa cục bộ bề mặt (Patch repair)

• 5.3.2. Thay thế bê tông (Reinstatement of concrete)

• 5.3.3. Gia cố bằng lớp vỏ bê tông (Jacketing)

• 5.3.4. Gia cố bằng tấm thép hoặc sợi carbon (Plating, FRP wrapping)

• 5.3.5. Gia cố bằng cách thêm hoặc thay thế cốt thép

• 5.3.6. Ứng suất trước bên ngoài

5.4. Các yêu cầu về khả năng chịu lửa của kết cấu đã sửa chữa
5.5. Các yếu tố thiết kế khác (độ bền, tính thẩm mỹ, chi phí)

6. THI CÔNG SỬA CHỮA (EXECUTION OF REPAIR WORK)
6.1. Chuẩn bị bề mặt (Surface preparation)
6.2. Quy trình thi công cho từng phương pháp sửa chữa
6.3. Kiểm soát chất lượng trong quá trình thi công
6.4. An toàn lao động

7. KIỂM TRA SAU SỬA CHỮA VÀ BẢO TRÌ (POST-REPAIR INSPECTION AND MAINTENANCE)
7.1. Các phương pháp kiểm tra sau sửa chữa
7.2. Bảo trì định kỳ cho kết cấu đã sửa chữa

PHỤ LỤC 
A. Hướng dẫn nhận biết mức độ hư hại dựa trên màu sắc bê tông
B. Các bảng tra cứu giảm cường độ vật liệu theo nhiệt độ
C. Ví dụ tính toán đánh giá và thiết kế sửa chữa
D. Tiêu chí lựa chọn vật liệu sửa chữa

THUẬT NGỮ VÀ KÝ HIỆU

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Các bạn có thể liên hệ trực tiếp Fanpage (https://www.facebook.com/VietConsEducation) của trung tâm để đặt câu hỏi. Chúng tôi sẽ giải đáp thêm cho bạn.

Quét mã QR 

>>> Xem thêm: Lịch khai giảng các khóa học siêu hot tại Vietcons Education!