Ảnh minh họa

Kết cấu sàn bê tông cốt thép (BTCT) được sử dụng chủ yếu trong các công trình xây dựng. Sau một thời gian khai thác và sử dụng do sự suy thoái của vật liệu bê tông và cốt  thép  làm  giảm  khả năng  chịu  lực  của sàn. Ngoài ra,  một  số hệ sàn  BTCT  do  sự thay  đổi  vềcông  năng  sử dụng  như  nâng thêm  chiều  cao,  thêm  tầng,  mở rộng mặt bằng làm gia tăng về tải trọng tác dụng lên sàn nên cần thiết phải gia cường để đảm bảo khả năng chịu tải trọng.

Từ trước  đến  nay,  có  nhiều  phương pháp gia cường kết cấu sàn BTCT được ứng dụng  thực  tế ở nước  ta  như:  Phương  pháp mở rộng  tiết  diện,  phương  pháp  dùng  bản thép gia cường (dán bản thép), phương pháp dùng  cáp  dự ứng  lực  căng  ngoài  hoặc  sử dụng loại vật liệu sợi tổng hợp (composite) cường   độ cao   FRP   (Fiber-Reinforced Polymer). So sánh với các phương pháp gia cường truyền thống, phương pháp sử dụng tấm composite dính bám ngoài để gia cường sàn BTCT có nhiều ưu điểm như: Thi công nhanh  chóng;  tấm  compostite  vừa  tăng cường khả năng chịu lực của sàn vừa bảo vệ BTCT;  không  cần  phải  đập  phá  kết  cấu, không  cần  sử dụng  cốp  pha,  đảm  bảo  giữ nguyên  hình  dạng  kết  cấu cũ,  không  dừng hoạt động khi thi công, cách điện, chịu nhiệt tốt, bền theo thời gian.

Vật   liệu   FRP (Fiber   Reinforced Polymer)là  một  dạng  vật  liệu composite được chếtạo từ các vật liệu sợi, trong đó có ba loại vật liệu sợi thường được sửdụng là sợi carbon CFRP, sợi thuỷtinh GFRP và sợi aramid AFRP. Đặc tính của các loại sợi này là có cường độ chịu kéo rất cao, mô đun đàn hồi  rất  lớn,  trọng  lượng  nhỏ,  khả năng chống  mài  mòn  cao,  cách điện,  chịu  nhiệt tốt, bền theo thời gian. Các dạng FRP dùng trong  xây  dựng  thường  có  các  dạng  như: FRP dạng tấm, FRP dạng thanh, FRP dạng cáp, FRP dạng vải, dạng cuộn... Trong sửa chữa và gia cốcông trình xây dựng thường dùng  các  loại  FRP  dạng  tấm  và  dạng  vải. Trong số các vật liệu composite dùng để gia cường kết cấu bằng bê tông cốt thép thì vật liệu tấm sợi các bon (CFRP) được sử dụng rộng  rãi  do  nó các  đặc  tính  tốt  hơn  so  với các vật liệu cốt sợi khác.

Phương pháp tăng cường khảnăng chịu uốn của kết cấu sàn bê tông cốt thép sửdụng vật liệu tấm sợi FRP (Fiber Reinforced Polymer) dán ngoài đã trở nên phổ biến, vì những ưu điểm của chúng mang lại như cường độ chịu kéo cao, trọng lượng nhẹ, cách điện, cách nhiệt tốt, bền theo thời gian.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, quy trình thiết kế tăng cường khả năng chịu uốn của sàn bê tông cốt thép gia cường bằng tấm sợi FRP dán ngoài để đảm bảo yêu cầu khai thác và khảo sát hiệu quả tăng cường tương ứng với các cấp cường độchịu nén của bê tông theo hướng dẫn ACI 440.2R-17. Kết quả tính toán theo trình tự đề nghị giúp chọn và kiểm tra được diện tích tấm FRP tăng cường cần thiết. Ngoài ra, kết quả tính toán chỉra rằng mức độ tăng cường khả năng chịu uốn của sàn tỷ lệ thuận với cường độ chịu nén của bê tông, tương ứng với cường độ bê tông tăng từ11,5 MPa đến 19,5 MPa, sức kháng uốn tính toán tăng từ91%  đến 144%.Đồng thời, kết quảcũng cho thấy rằng sự phá hoại của sàn bê tông cốt thép xảy ra do mất dính bám giữa lớp FRP gia cường khỏi bề mặt cấu kiện là chủ yếu.

ctngoc