Nghiên cứu nguyên nhân và đánh giá ảnh hưởng của các vết nứt dọc sườn dầm bê tông cốt thép dự ứng lực

Tác giả: ThS. LÊ QUANG HƯNG
              Trường Đại học Giao thông vận tải

Các vết nứt dọc sườn dầm bê tông dự ứng lực

Hiện nay, việc sử dụng dầm bê tông dự ứng lực trong các kết cấu cầu trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng đã trở nên rất thông dụng và được ứng dụng rộng rãi trong các công trình vượt nhịp trung và lớn bởi việc tận dụng tốt các vật liệu địa phương, làm chủ được các công nghệ chế tạo cấu kiện bê tông căng trước, căng sau, tạo hình dễ dàng... Tuy nhiên, một số công trình cầu sử dụng kết cấu dầm dự ứng lực sau một thời gian sử dụng hoặc ngay sau khi căng kéo dự ứng lực đã xuất hiện rất nhiều vết nứt dọc sườn dầm tại vị trí đầu dầm. Các vết nứt dọc theo bụng dầm thường được gọi là vết nứt tại vùng kết thúc (ở hai phía đầu dầm), quan sát được tại thời điểm truyền ứng suất từ cốt thép dự ứng lực vào bê tông. Trong hai thập kỷ qua, đặc biệt với việc sử dụng bê tông cường độ cao, các dầm cao và mức độ dự ứng lực lớn, những vết nứt này trở nên phổ biến hơn. Các vết nứt dọc này sẽ phát triển trong các dầm dự ứng lực nếu ứng suất kéo dọc được tạo ra bởi quá trình truyền ứng suất từ cốt thép dự ứng lực sang bê tông lớn hơn khả năng chịu kéo của bê tông.

Sự quan tâm về các vết nứt vùng đầu dầm dựa trên khả năng giảm khả năng chịu lực của kết cấu và độ bền trong tương lai xuất phát từ sự ăn mòn các thanh cốt thép thường và cốt thép dự ứng lực. Các vết nứt dọc này chạy song song và giao với các cốt thép dự ứng lực, thường chỉ ra vị trí của các sợi cốt thép dự ứng lực, có thể gây ra mất dính bám. Điều này sẽ dẫn đến sự gia tăng chiều dài chuyển và phát triển, do đó nó có thể làm giảm khả năng chịu cắt và uốn của dầm. Các vết nứt dọc cũng làm tăng sự tiếp xúc của cốt thép đối với môi trường có clo-rua có thể gây ra hư hỏng cho cốt thép.

Vết nứt dọc sườn dầm ngày càng phổ biến trong các dầm bê tông cốt thép dự ứng lực và bê tông cốt thép đúc sẵn. Ảnh hưởng của vết nứt này đối với sức kháng và tuổi thọ của kết cấu dầm vẫn là một câu hỏi cần giải đáp. Độ mở rộng vết nứt có thể ảnh hưởng đến độ bền của các thanh cốt thép thường và cốt thép dự ứng lực do sự thâm nhập của ion clo-rua từ môi trường. Do đó, việc đánh giá các vết nứt dọc sườn dầm hiện nay trên thế giới cũng là một chủ đề rất đáng quan tâm, lưu ý.

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây