Tin tức
Khe co giãn là gì? Cấu tạo và cách thi công khe co giãn bê tông
Th9
Khe co giãn là khoảng gián đoạn được chủ động bố trí trong công trình để các bộ phận kết cấu có không gian chuyển vị khi chịu tác động của nhiệt độ và các dạng biến dạng khác. Việc bố trí khe phù hợp giúp hạn chế ứng suất tập trung và giảm nguy cơ xuất hiện những vết nứt ngoài dự kiến.
Trong xây dựng, khe co giãn bê tông có thể xuất hiện ở sàn, tường, tầng hầm, bể chứa, mái và đường bê tông. Đối với những vị trí thường xuyên tiếp xúc với nước, ngoài yêu cầu về chuyển vị còn phải có giải pháp chống thấm phù hợp cho khe.
Khe co giãn là gì?
Khe co giãn là khe được thiết kế giữa hai phần của kết cấu nhằm tạo điều kiện cho chúng có khả năng chuyển vị tương đối trong giới hạn đã được tính toán.
Có thể hiểu đơn giản:
Kết cấu bê tông → phát sinh co giãn hoặc chuyển vị → khe tạo khoảng không gian cho chuyển vị → hạn chế ứng suất tập trung.
Khác với vết nứt xuất hiện ngoài dự kiến, khe co giãn là một chi tiết được chủ động xác định từ giai đoạn thiết kế.
Khe có thể xuất hiện tại nhiều vị trí như:
- Sàn bê tông.
- Vách và tường bê tông.
- Tầng hầm.
- Bể chứa nước.
- Mái bê tông.
- Đường bê tông.
- Cầu và công trình giao thông.
- Công trình ngầm.
Vị trí, khoảng cách và chiều rộng khe cần căn cứ vào hồ sơ thiết kế của từng công trình, không nên áp dụng một thông số cố định cho tất cả trường hợp.
Khe co giãn có tác dụng gì?
Bê tông có thể thay đổi kích thước dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, co ngót và các tác động khác. Với những kết cấu có kích thước lớn, biến dạng bị kiềm chế có thể làm phát sinh ứng suất.
Khe co giãn được bố trí nhằm tạo vị trí kiểm soát chuyển vị thay vì để kết cấu phát sinh nứt tại những khu vực khó dự đoán.
Một số tác dụng chính gồm:
- Tạo không gian cho kết cấu chuyển vị.
- Hạn chế ứng suất do biến dạng bị kiềm chế.
- Giảm nguy cơ nứt ngoài vị trí dự kiến.
- Phân chia kết cấu có kích thước lớn thành các phần theo thiết kế.
- Tạo vị trí chuyển tiếp được kiểm soát giữa các khối công trình.
Tuy nhiên, bố trí khe co giãn không đồng nghĩa với việc bê tông hoàn toàn không thể nứt. Chất lượng kết cấu còn phụ thuộc vào thiết kế, vật liệu, quá trình thi công và điều kiện khai thác.
Khe co giãn bê tông là gì?
Khe co giãn bê tông là khe được thiết kế trong kết cấu bê tông nhằm đáp ứng chuyển vị tương đối giữa các phần công trình.
Một cấu tạo khe hoàn chỉnh có thể bao gồm:
- Hai phần kết cấu bê tông.
- Khoảng khe.
- Vật liệu chèn khe.
- Vật liệu trám đàn hồi.
- Chi tiết bảo vệ mép.
- Hệ thống chống thấm.
- Băng cản nước nếu công trình yêu cầu kín nước.
Đối với tầng hầm, bể chứa hoặc công trình ngầm, xử lý chống thấm đặc biệt quan trọng vì nước có thể xâm nhập qua đường gián đoạn giữa hai phần kết cấu.
Tùy cấu tạo thiết kế, có thể tham khảo các loại băng cản nước dành cho các vị trí bê tông cần kiểm soát đường thấm.
Khe co giãn thường được bố trí ở đâu?
Không phải mọi công trình đều bố trí khe giống nhau. Vị trí thực tế phụ thuộc chiều dài kết cấu, điều kiện nhiệt độ, dạng công trình và tính toán của đơn vị thiết kế.
- Sàn bê tông: Khe co giãn giúp tạo khoảng cho các phần sàn chuyển vị, đồng thời cần chú ý bảo vệ mép khe để hạn chế sứt vỡ.
- Tường, vách bê tông: Khe được bố trí để phân chia kết cấu thành các phần theo thiết kế. Khi thi công cần đảm bảo khe được xử lý xuyên suốt và đúng cấu tạo.
- Tầng hầm: Khe co giãn giúp đáp ứng chuyển vị giữa các khối kết cấu. Do thường tiếp xúc với nước hoặc nước ngầm, vị trí này cần đặc biệt chú ý đến giải pháp chống thấm.
- Bể chứa: Khe được bố trí để phân chia kết cấu theo thiết kế và cho phép chuyển vị. Hệ khe phải đáp ứng yêu cầu kín nước của bể.
- Mái bê tông: Khe co giãn giúp kết cấu thích ứng với biến dạng, đặc biệt khi chịu tác động của nhiệt độ. Cần xử lý chống thấm tốt tại khu vực khe.
- Đường bê tông: Khe được bố trí giữa các tấm bê tông theo thiết kế. Khi thi công cần chú ý khả năng chịu tải, bảo vệ mép khe và điều kiện môi trường ngoài trời.
- Công trình có chiều dài lớn: Khe co giãn giúp phân chia công trình thành các khối để kiểm soát chuyển vị. Vị trí, kích thước và cấu tạo khe cần thực hiện theo thiết kế kết cấu.
Cấu tạo khe co giãn bê tông
Cấu tạo khe co giãn bê tông thay đổi theo từng công trình. Tuy nhiên, có thể hình dung một hệ khe gồm những thành phần cơ bản sau.
1. Hai phần kết cấu bê tông
Hai bên khe là các phần kết cấu có khả năng chuyển vị tương đối theo phạm vi thiết kế.
2. Khoảng khe co giãn
Khoảng trống được chủ động tạo giữa hai phần kết cấu.
Chiều rộng khe phải theo bản vẽ. Không nên tự ý thu hẹp hoặc đổ vật liệu cứng lấp kín khoảng này.
3. Vật liệu chèn khe
Một số hệ thống sử dụng vật liệu chèn có khả năng biến dạng để tạo hình và hỗ trợ cho lớp trám bề mặt.
4. Vật liệu trám đàn hồi
Lớp trám ở bề mặt giúp hạn chế nước, bụi và tạp chất xâm nhập vào khe nhưng vẫn phải đáp ứng chuyển vị dự kiến.
5. Hệ thống chống thấm
Với kết cấu tiếp xúc với nước, có thể cần bố trí waterstop nằm trong bê tông.
Loại waterstop sử dụng tại khe có chuyển vị cần được lựa chọn theo đúng cấu tạo thiết kế, không nên mặc định mọi loại băng cản nước đều sử dụng giống nhau.
Vì sao khe co giãn bê tông dễ trở thành vị trí thấm nước?
Khe co giãn tạo ra một đường gián đoạn giữa hai phần kết cấu. Với tầng hầm hoặc bể chứa, nước có thể tác động trực tiếp vào khu vực này.
Một số nguyên nhân có thể dẫn đến thấm gồm:
- Hệ cản nước bố trí không phù hợp.
- Băng cản nước bị lệch trong quá trình đổ bê tông.
- Waterstop bị gập hoặc xoắn.
- Mối nối băng không kín.
- Bê tông bị rỗ quanh waterstop.
- Vật liệu trám bề mặt bị bong hoặc nứt.
- Chuyển vị thực tế vượt khả năng làm việc của hệ khe.
Điểm khó của chống thấm khe co giãn là vừa phải hạn chế nước đi qua, vừa phải duy trì khả năng chuyển vị của khe.
Do đó, không nên đơn giản sử dụng vật liệu cứng để bịt kín toàn bộ khoảng khe.
Băng cản nước cho khe co giãn
Một giải pháp thường được xem xét đối với kết cấu bê tông cần kín nước là waterstop đặt bên trong kết cấu.
Băng cản nước PVC tạo một rào cản trên đường nước có khả năng đi qua vị trí gián đoạn của bê tông.
Tùy mục đích sử dụng, waterstop có thể có cấu tạo khác nhau. Đối với khe có chuyển vị, cần chọn loại được thiết kế phù hợp với chức năng của khe.
Khi lựa chọn nên xem xét:
- Loại khe.
- Mức chuyển vị dự kiến.
- Chiều dày kết cấu.
- Điều kiện tiếp xúc nước.
- Áp lực nước.
- Vị trí lắp đặt.
- Cấu tạo waterstop.
- Yêu cầu trong bản vẽ.
Không nên chỉ dựa vào chiều rộng hoặc giá băng để quyết định.
Thi công khe co giãn bê tông đúng kỹ thuật
Thi công khe co giãn cần bám sát bản vẽ kết cấu và biện pháp thi công của công trình. Quy trình cơ bản có thể thực hiện như sau.
Bước 1: Xác định vị trí khe
Định vị chính xác tim khe, cao độ và kích thước theo bản vẽ.
Không nên tự ý thay đổi vị trí khe chỉ để thuận tiện cho quá trình thi công.
Bước 2: Chuẩn bị cốp pha và cốt thép
Cốp pha cần tạo đúng hình dạng và chiều rộng khe theo thiết kế.
Hệ cốt thép tại khu vực khe cũng phải thực hiện theo chi tiết kết cấu, tránh tự ý thay đổi cấu tạo.
Bước 3: Lắp đặt băng cản nước
Nếu thiết kế có waterstop, băng cần được định vị và cố định chắc chắn trước khi đổ bê tông.
Trong quá trình lắp đặt cần tránh:
- Băng bị lệch khỏi tim khe.
- Waterstop bị gập.
- Băng bị xoắn.
- Mối nối không kín.
- Băng dịch chuyển khi đầm bê tông.
Bước 4: Xử lý mối nối waterstop
Một tuyến chống thấm có thể phải nối nhiều đoạn băng tại các vị trí nối thẳng, góc hoặc giao nhau.
Đối với loại băng PVC sử dụng phương pháp hàn nhiệt, có thể dùng dao hàn băng cản nước để gia nhiệt hai đầu băng theo đúng quy trình của sản phẩm.
Mối nối cần được kiểm tra trước khi đổ bê tông vì đây là một trong những vị trí có thể ảnh hưởng đến tính liên tục của tuyến cản nước.
Bước 5: Đổ bê tông phía thứ nhất
Bê tông cần bao quanh waterstop theo cấu tạo thiết kế.
Khi đầm cần chú ý khu vực sát băng để hạn chế rỗ bê tông nhưng đồng thời không làm băng dịch chuyển hoặc biến dạng.
Bước 6: Thi công phía còn lại
Sau khi phần thứ nhất đạt điều kiện theo biện pháp thi công, tiếp tục thực hiện phần kết cấu còn lại.
Cần duy trì khoảng khe theo thiết kế và tránh để bê tông, vữa hoặc vật liệu cứng vô tình lấp đầy khoảng chuyển vị.
Bước 7: Hoàn thiện bề mặt khe
Tùy thiết kế có thể bố trí vật liệu chèn, keo trám đàn hồi và chi tiết bảo vệ mép.
Vật liệu sử dụng phải phù hợp với mức chuyển vị dự kiến của khe.
Khe co giãn đường bê tông là gì?
Khe co giãn đường bê tông là một trong những loại khe được bố trí trong hệ thống khe của mặt đường bê tông nhằm đáp ứng chuyển vị giữa các tấm tại những vị trí thiết kế.
Mặt đường thường xuyên chịu tác động của:
- Thay đổi nhiệt độ ngày và đêm.
- Biến động thời tiết theo mùa.
- Co ngót của bê tông.
- Tải trọng phương tiện.
- Điều kiện nền đường.
- Nước và môi trường ngoài trời.
Do đó, mặt đường bê tông thường được phân chia thành các tấm cùng hệ thống khe phù hợp thay vì coi toàn bộ tuyến đường là một khối liên tục.
Cũng cần lưu ý rằng không phải tất cả đường cắt hoặc khe nhìn thấy trên mặt đường bê tông đều là khe co giãn. Mặt đường có thể tồn tại nhiều loại khe với chức năng khác nhau.
Thi công khe co giãn đường bê tông cần chú ý gì?
Khi thi công khe co giãn đường bê tông, cần kiểm soát một số yếu tố quan trọng.
Đúng vị trí
Vị trí khe phải phù hợp với sơ đồ phân chia tấm và hồ sơ thiết kế.
Đúng kích thước
Chiều rộng, chiều sâu và cấu tạo của khe phải theo bản vẽ. Không nên áp dụng một kích thước cố định cho tất cả tuyến đường.
Bảo vệ mép khe
Mép bê tông cần hạn chế sứt vỡ trong quá trình thi công và khai thác.
Vật liệu chèn phù hợp
Vật liệu phải đáp ứng điều kiện chuyển vị và môi trường sử dụng.
Hạn chế nước và tạp chất
Nước, cát, đá hoặc vật liệu cứng tích tụ trong khe có thể ảnh hưởng đến khả năng làm việc của hệ thống.
Phân biệt khe co giãn và mạch ngừng bê tông
Khe co giãn và mạch ngừng đều tạo ra sự gián đoạn trong bê tông nhưng mục đích hoàn toàn khác nhau.
- Mục đích: Khe co giãn được bố trí để cho phép các phần kết cấu chuyển vị tương đối; mạch ngừng bê tông dùng để phân chia quá trình đổ bê tông thành nhiều đợt thi công.
- Cách hình thành: Khe co giãn được chủ động bố trí theo thiết kế; mạch ngừng hình thành theo trình tự và phân đoạn thi công bê tông.
- Khoảng khe: Khe co giãn có khoảng khe theo cấu tạo thiết kế để đáp ứng chuyển vị; mạch ngừng thường không tạo khoảng trống nhằm mục đích chuyển vị.
- Hai phần bê tông: Tại khe co giãn, hai phần kết cấu có khả năng chuyển vị tương đối; tại mạch ngừng, bê tông của hai đợt thi công cần được xử lý và liên kết theo yêu cầu thiết kế.
- Yêu cầu chống thấm: Khe co giãn cần vừa chống thấm vừa đáp ứng khả năng chuyển vị; mạch ngừng tập trung vào hạn chế nước xâm nhập qua vị trí tiếp giáp giữa hai đợt bê tông.
- Băng cản nước (Waterstop): Khe co giãn cần chọn loại băng cản nước phù hợp với khe có chuyển vị; mạch ngừng sử dụng loại waterstop có cấu tạo phù hợp với mạch ngừng thi công.
Ví dụ, một vách tầng hầm được đổ thành hai đợt có thể tạo ra mạch ngừng thi công.
Ngược lại, khi công trình được chủ động chia thành hai khối để chúng có thể chuyển vị tương đối, vị trí phân chia đó có thể là khe co giãn.
Đây cũng là lý do không nên lựa chọn băng cản nước cho hai trường hợp chỉ dựa vào việc chúng đều cần chống thấm.
Phân biệt khe co giãn và vết nứt bê tông
Khe co giãn là chi tiết được chủ động thiết kế trước.
Trong khi đó, vết nứt bê tông là sự gián đoạn phát sinh trong vật liệu do nhiều nguyên nhân như co ngót, biến dạng, tải trọng, thi công hoặc điều kiện môi trường.
Do đó, một đường nứt trên sàn hoặc tường không thể tự động được gọi là khe co giãn.
Khe co giãn bị thấm nước xử lý thế nào?
Nếu khe co giãn đã xuất hiện thấm nước, bước đầu tiên không phải là bịt kín ngay bề mặt.
Cần kiểm tra:
- Nước thực sự đi qua khe hay qua vết nứt bên cạnh.
- Khe có đang chuyển vị hay không.
- Hệ waterstop bên trong có được lắp đặt từ ban đầu không.
- Vật liệu trám bề mặt còn nguyên vẹn hay đã bong.
- Mép bê tông có nứt hoặc sứt vỡ không.
- Nước chỉ gây ẩm hay đang chảy thành dòng.
Sau khi xác định nguyên nhân mới lựa chọn phương án sửa chữa phù hợp.
Nếu chỉ sử dụng vữa cứng để lấp một khe vốn cần chuyển vị, sự cố có thể tiếp tục xuất hiện khi hai phần kết cấu dịch chuyển.
7 lỗi thường gặp khi thi công khe co giãn
1. Nhầm khe co giãn với mạch ngừng
Hai vị trí có chức năng khác nhau nên cấu tạo và giải pháp chống thấm cũng có thể khác nhau.
2. Tự ý thay đổi vị trí khe
Khe đã được tính toán trong thiết kế không nên dịch chuyển chỉ để thuận tiện thi công.
3. Làm sai chiều rộng khe
Khoảng khe nhỏ hơn thiết kế có thể ảnh hưởng đến khả năng chuyển vị.
4. Để bê tông hoặc vữa lấp khe
Vật liệu cứng tạo cầu nối giữa hai phía có thể làm mất chức năng của khe.
5. Waterstop bị gập hoặc lệch
Băng cản nước cần được cố định chắc chắn trong quá trình đổ và đầm bê tông.
6. Mối hàn waterstop không đạt
Một mối nối không liên tục có thể trở thành vị trí bất lợi trên tuyến cản nước.
7. Chọn vật liệu trám khe không phù hợp
Vật liệu quá cứng hoặc không đáp ứng chuyển vị có thể bị nứt, bong hoặc tách khỏi thành khe.
Thanh trương nở có dùng cho khe co giãn không?
Đây là vấn đề cần phân biệt rõ khi lựa chọn vật liệu chống thấm.
Thanh trương nở thường được sử dụng trong các cấu tạo mạch ngừng bê tông phù hợp. Khi tiếp xúc với nước, vật liệu có khả năng trương nở để hỗ trợ bịt kín đường nước tại vùng tiếp giáp.
Tuy nhiên, không nên mặc định thanh trương nở có thể thay thế waterstop chuyên dụng cho khe co giãn.
Nguyên nhân là khe co giãn phải duy trì khả năng chuyển vị giữa hai phần kết cấu, trong khi mạch ngừng có nguyên lý làm việc khác. Việc lựa chọn vật liệu cần theo cấu tạo thiết kế và điều kiện thực tế của công trình.
Câu hỏi thường gặp về khe co giãn
Khe co giãn rộng bao nhiêu?
Không có một chiều rộng cố định cho tất cả công trình. Kích thước khe cần căn cứ vào kết cấu, chuyển vị dự kiến và bản vẽ thiết kế.
Khoảng cách khe co giãn bao nhiêu mét?
Khoảng cách phụ thuộc loại công trình, kích thước kết cấu, điều kiện môi trường và tính toán thiết kế. Không nên lấy một con số chung áp dụng cho mọi sàn hoặc đường bê tông.
Khe co giãn có cần chống thấm không?
Nếu khe nằm tại tầng hầm, bể chứa, mái hoặc khu vực tiếp xúc với nước thì cần xem xét giải pháp chống thấm phù hợp.
Khe co giãn có dùng băng cản nước không?
Có thể sử dụng waterstop nếu cấu tạo thiết kế yêu cầu. Tuy nhiên cần lựa chọn loại băng phù hợp với khe có chuyển vị, không nên mặc định tất cả waterstop đều có cùng chức năng.
Có thể dùng vữa để lấp khe co giãn không?
Không nên tự ý lấp kín khe bằng vật liệu cứng vì có thể cản trở chuyển vị giữa hai phần kết cấu.
Khe co giãn và mạch ngừng có giống nhau không?
Không. Khe co giãn được chủ động thiết kế để đáp ứng chuyển vị, còn mạch ngừng hình thành do quá trình thi công bê tông được chia thành nhiều đợt.
Kết luận
Khe co giãn là chi tiết quan trọng giúp các phần kết cấu có khả năng chuyển vị tương đối khi chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và các dạng biến dạng khác. Khe thường gặp tại sàn, vách, tầng hầm, bể chứa, mái và đường bê tông.
Đối với khe co giãn bê tông tại khu vực tiếp xúc với nước, bài toán không chỉ là chống thấm mà còn phải duy trì khả năng chuyển vị của khe. Vì vậy, kích thước khe, vật liệu chèn, lớp trám và hệ waterstop đều cần được lựa chọn theo đúng thiết kế. Thi công khe co giãn đúng ngay từ đầu sẽ giúp hạn chế các vấn đề như nứt ngoài dự kiến, hư hỏng mép khe và thấm nước trong quá trình sử dụng.
