I. Giới thiệu và tính cấp thiết của đề tài
Luận văn tập trung vào ứng dụng tấm polyme CFRP trong sửa chữa và tăng cường cầu bê tông cốt thép (BTCT) tại khu vực phía Nam, đặc biệt là trong phạm vi quản lý của Khu Quản Lý Đường Bộ VII. Đồng bằng Nam Bộ là khu vực kinh tế trọng điểm, nơi hệ thống cầu BTCT đóng vai trò quan trọng trong giao thông. Tuy nhiên, nhiều cầu đã xuống cấp do tuổi thọ cao, tải trọng khai thác vượt mức và ảnh hưởng từ chiến tranh. Việc nghiên cứu và áp dụng công nghệ mới như tấm CFRP nhằm nâng cao chất lượng và tiến độ sửa chữa cầu là cấp thiết.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của luận văn là đánh giá các hư hỏng cần sửa chữa và tăng cường kết cấu nhịp cầu BTCT. Nghiên cứu đặc tính của tấm CFRP và ứng dụng trong tính toán thiết kế, thi công để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, kinh tế và mỹ quan công trình.
1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là các loại tấm CFRP như Carbodur Plate và Carbodur Wrap, cùng các vật liệu liên quan. Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong việc sửa chữa các hư hỏng như nứt, giảm yếu tiết diện và thoái hóa bê tông trên kết cấu nhịp cầu BTCT.
II. Các dạng hư hỏng kết cấu nhịp cầu BTCT
Luận văn phân tích các dạng hư hỏng phổ biến của cầu BTCT tại khu vực phía Nam, bao gồm hư hỏng do quá trình phá hủy vật liệu, sai sót trong thiết kế, thi công và khai thác. Các hư hỏng được phân loại thành ba mức độ: nhẹ, trung bình và nặng, tùy thuộc vào mức độ ảnh hưởng đến khả năng chịu lực và tuổi thọ của kết cấu.
2.1. Hư hỏng do vật liệu xuống cấp
Các hư hỏng như bê tông bị cacbonat hóa, cốt thép bị ăn mòn là nguyên nhân chính làm giảm tuổi thọ và khả năng chịu lực của cầu. Đặc biệt, các cầu xây dựng trước năm 1954 đã xuống cấp nghiêm trọng do tuổi thọ cao và tải trọng khai thác vượt mức.
2.2. Hư hỏng do thiết kế và thi công
Sai sót trong tính toán thiết kế và thi công dẫn đến các vết nứt, vỡ bê tông và hở cốt thép. Các hư hỏng này thường xuất hiện ở các cầu xây dựng từ 1954 đến 1975, khi tiêu chuẩn thiết kế chưa được hoàn thiện.
III. Ứng dụng tấm CFRP trong sửa chữa và tăng cường cầu BTCT
Luận văn đề xuất sử dụng tấm CFRP như một giải pháp hiệu quả để sửa chữa và tăng cường cầu BTCT. Tấm CFRP có ưu điểm nhẹ, độ bền cao và dễ thi công, giúp khôi phục và nâng cao khả năng chịu lực của kết cấu mà không làm gián đoạn giao thông.
3.1. Đặc tính của tấm CFRP
Tấm CFRP có độ bền kéo cao, khả năng chống ăn mòn tốt và dễ dàng thi công trên các bề mặt phức tạp. Các loại tấm như Carbodur Plate và Carbodur Wrap được sử dụng phổ biến trong các dự án sửa chữa cầu.
3.2. Phương pháp thi công
Quy trình thi công tấm CFRP bao gồm chuẩn bị bề mặt, dán tấm và kiểm soát chất lượng. Phương pháp này đảm bảo hiệu quả cao và tiết kiệm thời gian so với các phương pháp truyền thống như dán bản thép hoặc căng cáp dự ứng lực.
IV. Kết luận và kiến nghị
Luận văn kết luận rằng ứng dụng tấm CFRP là giải pháp hiệu quả và kinh tế trong sửa chữa và tăng cường cầu BTCT. Các kiến nghị bao gồm việc áp dụng rộng rãi công nghệ này trong các dự án cầu tại khu vực phía Nam và tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng tấm CFRP.
