Có thể bạn không biết, cấu trúc bê tông cốt thép chính là yếu tố quan trọng nhất quyết định đến tuổi thọ lẫn độ bền của mọi công trình xây dựng. Bởi vậy, chủ đầu tư, kỹ sư cùng nhà thầu cần phải thực sự hiểu rõ những ảnh hưởng của yếu tố này để từ đó đưa ra các giải pháp xử lý kịp thời, nâng cao tuổi thọ, hạn chế chi phí bảo trì, sửa chữa về lâu về dài. Hãy cùng Xây dựng Khải Minh tìm hiểu chi tiết về các tác động của cấu trúc lên thời gian sử dụng của công trình qua bài viết dưới đây.
Vai trò của cấu trúc bê tông cốt thép đối với tuổi thọ công trình
Cấu trúc bê tông cốt thép là sự kết hợp giữa bê tông chịu nén tốt và cốt thép chịu kéo tốt, tạo nên một vật liệu composite có khả năng chịu lực vượt trội. Nhìn chung, tuổi thọ công trình sẽ phụ thuộc vào 3 yếu tố chính bao gồm:
- Độ bền của vật liệu: Bê tông phải chịu được các tác động môi trường như độ ẩm, nhiệt độ, hóa chất. Còn cốt thép cần được bảo vệ khỏi ăn mòn.
- Thiết kế cấu trúc: Một thiết kế hợp lý sẽ giúp phân bố lực đều, giảm thiểu áp lực tập trung.
- Chất lượng thi công: Sai sót trong quá trình thi công có thể làm giảm đáng kể tuổi thọ công trình.
Cấu trúc bê tông cốt thép chắc chắn giúp tuổi thọ công trình lên đến hàng chục năm
Thực tế, một công trình bê tông cốt thép được thiết kế và thi công đúng tiêu chuẩn có thể có tuổi thọ từ 50 đến hơn 100 năm. Trong khi đó các công trình kém chất lượng thì lại thường xuống cấp chỉ sau 20-30 năm. Từ đó, chúng ta hoàn toàn có thể đánh giá được chính xác ảnh hưởng của kết cấu bê tông cốt thép đến công trình cũng như tầm quan trọng của yếu tố này.
4 yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ của cấu trúc bê tông cốt thép
Một công trình có độ bền 50 năm hay hư hỏng chỉ sau 10 năm, tất cả sẽ phụ thuộc vào cách bạn xử lý 4 yếu tố sau trong cấu trúc bê tông cốt thép:
Chất lượng vật liệu
Chất lượng vật liệu là yếu tố nền tảng quyết định trực tiếp đến độ bền và tuổi thọ của cấu trúc bê tông cốt thép. Với bê tông, cường độ chịu nén phải đạt mác thiết kế M200 hoặc M300 tùy theo yêu cầu của công trình. Bê tông mác thấp sẽ dễ nứt vỡ khi chịu tải trọng lớn, không thể chống chịu trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
Về cốt thép, nếu sử dụng thép kém chất lượng thì sẽ dễ xảy ra hiện tượng gỉ sét, dẫn đến mất liên kết và giảm khả năng chịu lực. Lớp bê tông bảo vệ thép cũng cần được đảm bảo về độ dày thường từ 25 đến 50mm tùy vào điều kiện môi trường để ngăn nước, không khí và chất ăn mòn tiếp xúc với thép.
Chọn vật liệu chất lượng và thiết kế đúng chuẩn để cấu trúc bê tông cốt thép bền vững với thời gian
Bên cạnh đó, tỷ lệ cốt thép và bê tông cũng cần được tính toán kỹ lưỡng theo từng hạng mục. Nếu tỷ lệ quá thấp, kết cấu sẽ yếu và dễ gãy, còn quá cao, không những gây tốn kém mà còn khiến bê tông khó bám chặt vào thép, dễ bị nứt hoặc phá hoại giòn. Theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018, tỷ lệ cốt thép thường được khuyến nghị như sau:
- Dầm: khoảng 1,2 – 2% tiết diện.
- Cột: có thể lên đến 4% tùy tải trọng.
- Sàn: khoảng 0,3 – 1% tùy khẩu độ.
Thiết kế cấu trúc
Thiết kế cấu trúc bê tông cốt thép sẽ ảnh hưởng đến cách công trình phân bổ và chịu lực trong suốt vòng đời. Nếu thiết kế không hợp lý, có thể tạo ra các điểm tập trung ứng suất dẫn đến nứt, gãy, thậm chí là sụp đổ cục bộ.
Đối với những vùng có nguy cơ địa chấn cao như khu vực Tây Bắc, đơn vị thi công bắt buộc phải tuân thủ tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 để thiết kế kết cấu chống động đất. Bên cạnh đó, các công trình lớn như cầu hoặc tòa nhà cao tầng sẽ cần có thêm hệ thống khe co giãn phù hợp để hấp thụ chuyển động do thay đổi nhiệt độ hoặc co ngót của bê tông.
Chất lượng thi công
Bê tông sau khi đổ cần có thời gian để phản ứng giữa xi măng và nước tạo thành các tinh thể bền chắc. Có thể bạn chưa biết, mác bê tông ví dụ như M200, M250, M300,... sẽ thể hiện khả năng chịu nén tối đa sau 28 ngày bảo dưỡng chuẩn. Mác càng cao thì cường độ chịu nén càng lớn, từ đó khả năng chống nứt, chịu lực và chống thấm cũng càng tốt. Tuy nhiên, chủ đầu tư vẫn cần phải lựa chọn mác bê tông phải phù hợp với từng vị trí như:
- Móng, cột chính thường dùng M250 – M300.
- Dầm, sàn, tường dùng M200 – M250 là hợp lý.
- Công trình tầng hầm, mái phẳng cần mác cao hơn do yêu cầu chịu ẩm và tải trọng đặc biệt.
Thi công và giám sát chặt chẽ giúp bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép, kéo dài tuổi thọ công trình
Dù chọn đúng mác nhưng nếu không bảo dưỡng đúng kỹ thuật thì toàn bộ cấu trúc bê tông cốt thép sẽ không đạt. Bê tông sau khi đổ cần được giữ ẩm liên tục trong ít nhất 7 ngày, lý tưởng là 14 ngày. Thi công trong thời tiết nắng nóng, gió nhiều mà không phủ bạt, tưới nước đều đặn thì bề mặt bê tông sẽ nhanh khô, gây nứt chân chim và giảm mạnh cường độ.
Tác động môi trường
Môi trường xung quanh công trình là yếu tố bên ngoài nhưng ảnh hưởng không nhỏ đến tuổi thọ của cấu trúc bê tông cốt thép. Ở các khu vực ven biển như Hải Phòng, Đà Nẵng, hơi muối trong không khí chứa ion clorua có khả năng xâm nhập sâu vào bê tông, làm gỉ cốt thép nhanh chóng. Để chống lại hiện tượng này, chủ đầu tư cần sử dụng bê tông có khả năng chống thấm cao hoặc bổ sung thêm sơn phủ epoxy cho thép trước khi đổ bê tông.
Hiểu rõ tác động của môi trường để bảo vệ cấu trúc bê tông cốt thép trước mọi thử thách khắc nghiệt
Còn tại các khu vực có khí hậu lạnh như Sapa, chu kỳ đông và tan băng sẽ tạo ra hiện tượng giãn nở, co rút liên tục trong bê tông, khiến cấu trúc dễ bị nứt. Giải pháp cho vấn đề này là sử dụng bê tông có phụ gia chống đông và thiết kế kết cấu linh hoạt để hấp thụ biến động nhiệt.
Giải pháp nâng cao tuổi thọ cấu trúc bê tông cốt thép
Dưới đây là các giải pháp hiệu quả giúp nâng cao tuổi thọ cấu trúc bê tông cốt thép được nhiều chuyên gia khuyên dùng:
Lựa chọn vật liệu chất lượng cao
Vật liệu xây dựng vẫn luôn là yếu tố quyết định đến khả năng chịu lực cũng như độ bền của bê tông cốt thép. Cho nên, với xi măng, chủ đầu tư nên chọn loại có cường độ cao như PC40 hoặc PC50 để đảm bảo khả năng chịu lực lâu dài. Còn cát và đá thì sẽ cần được chọn lọc kỹ càng, đảm bảo sạch và đạt tiêu chuẩn theo TCVN 7570:2006, hạn chế tạp chất làm ảnh hưởng đến quá trình đông cứng.
Thiết kế đúng tiêu chuẩn
Ngoài vật liệu, đơn vị thi công cần phải đảm bảo thiết kế cấu trúc bê tông cốt thép đúng với quy chuẩn kỹ thuật, an toàn, độ bền tối đa. Một số tiêu chuẩn quan trọng có thể kể đến như TCVN 5574:2018 và TCVN 9386:2012 cần được áp dụng đầy đủ, đặc biệt đối với những khu vực có nguy cơ địa chấn cao.
Các tiêu chuẩn quan trọng khi thiết kế cấu trúc bê tông cốt thép
Thi công và giám sát chặt chẽ
Đội ngũ thi công cần được đào tạo bài bản về kỹ thuật để đảm bảo quy trình được thực hiện đúng chuẩn từ đầm, nén đến duy trì độ ẩm cho bê tông sau khi đổ. Đồng thời, bạn nên có đơn vị giám sát độc lập để kiểm tra chất lượng cấu trúc bê tông cốt thép theo từng hạng mục, kịp thời xử lý nếu có vấn đề.
Bằng cách lựa chọn vật liệu chất lượng, thiết kế hợp lý, thi công đúng kỹ thuật, tuổi thọ công trình có thể đạt đến hàng trăm năm với tỷ lệ xuống cấp cực thấp. Hãy liên hệ ngay đến Xây dựng Khải Minh qua số hotline để được tư vấn giải pháp nâng cao chất lượng cấu trúc bê tông cốt thép phù hợp cho dự án xây dựng của bản thân trong thời gian sớm nhất.
CÔNG TY CỔ PHẦN TVGS THIẾT KẾ XÂY DỰNG KHẢI MINH
- Website: https://xaydungkhaiminh.vn/
- Fanpage: https://www.facebook.com/xaydungkhaiminh
- Tiktok: https://www.tiktok.com/@xd_khaiminh.jsc
- Youtube: https://www.youtube.com/@xaydungkhaiminh2157
- HOTLINE: 0901 999 998
- Email: hungthinhkhaiminhgroup@gmail.com
