Tư vấn thiết kế kiến trúc

 

Đây cũng là xu thế phát triển chung của nhân loại, điều này đòi hỏi mỗi chúng ta cũng cần thay đổi, mà tính trọng yếu của của việc thay đổi này là thay đổi quan điểm đối với lĩnh vực mà chúng ta đang quan tâm, căn cứ trên yêu cầu của thực tế của một cấu trúc mà chúng ta đang xây dựng, nhằm mang lại chất lượng cao nhất, hiệu quả cao nhất.

 

Sau vài thập kỷ tranh cãi về câu hỏi tại sao bê tông lúc đầu không thấm, nhưng sau một thời gian thì bị thấm, cuối cùng mọi sự tranh cãi về vấn đề này mới thật sự chấm dứt khi vào thế kỷ 20 người ta mới có được những hình ảnh mao dẫn trong cấu trúc bê tông được chụp bằng phương pháp cắt lớp tế bào. Chúng ta quan sát 2 hình ảnh được phóng 4000 lần dưới đây:

 

 

Chúng ta thấy rằng trong bê tông có không khí chứa trong các mao dẫn, điều này chứng tỏ các túi khí trong bê tông cũng chịu tác động của môi trường bên ngoài bình thường như quá trình sốc nhiệt …v/v và sự dãn nở tự nhiên của không khí và sự hút nước cũng như việc nước thâm nhập vào các mao dẫn này. Tiến trình thấm nước của mao dẫn trong bê tông sẽ tăng dần theo thời gian cùng với tiến trình lão hóa (vôi hóa) của bê tông, điều này khẳng định rằng bê tông không phải là vật liệu chống thấm. Chính vì lý do này mà khi chọn lựa các phương án chúng ta nên có quan niệm mới về cách xử lý chống thấm cho các hạng mục xây dựng ngầm nói chung và các bể ngầm nói riêng. Chúng tôi xin tóm lược các phương án cơ bản của việc xử lý chống thấm các công trình ngầm như sau:

 

1- Dùng phụ gia chống thấm trộn trong bê tông.
2- Dùng các loại màng bitum, polyme.. keo,.. các dung dịch tạo màng chống thấm.
3- Dùng các dạng dung dịch thẩm thấu tạo màng silicat biến tính chông thấm.
4- Dùng các loại vật liệu gốc xi măng, thẩm thấu kết tinh trong bê tông chống thấm.

 

Phương án 1: Dùng phụ gia chống thấm trộn vào trong bê tông khi thi công. Phương án này xét về mặt lý thuyết là ổn, nhưng trên thực tế bê tông luôn phát sinh các vết rạn chân chim do bị ứng xuất nhiệt co ngót, do bị chi phối vào các yếu tố tự nhiên của môi trường khi đổ bê tông, như trời nắng , mưa…khô hanh v/v, điều này làm ảnh hưởng trực tiếp đến độ sụt của mỗi mẻ bê tông khi đổ, làm cho mỗi mẻ bê tông không thể đồng đều, vì vậy, các phản ứng thủy hóa của cùng với sự kích hoạt của phụ gia hòa trong mỗi mẻ bê tông không đồng nhất trong một khối cấu trúc. Cho nên tuy đủ ngày tháo ván khuôn, vẫn có những vị trí cục bộ, không đạt 100% cường độ bê tông. Trong trường hợp này thường phát sinh các vết nứt Tế Vi (các vết nứt siêu nhỏ trong bê tông) các vết nứt này không thể nhìn được bằng mắt thường trong một hai năm đầu khi hoàn thiện, nhưng chúng sẽ xuất hiện sau từ 2-3 năm sau khi công trình đưa vào gia tải hoặc sử dụng, thì các vết nứt này mới lộ diện, và nó là nguyên nhân của một chuỗi các vấn đề về thấm dột, sửa chữa…. vì vậy phương án này tỏ ra không hữu hiệu bởi số tiền dùng mua phụ gia cho mỗi khối bê tông rất nhiều, mà kết quả là may rủi, vì chỉ cấn rải rác một số vết nứt, nước thấm qua là “núi tiền đổ sông hết”.

 

Nước vẫn thấm tại thành bể mặc dù đã xử lý bằng phụ gia chống thấm

 

Ngày nay phương án này chỉ còn sử dụng duy nhất cho các hạng mục bê tông khối lớn, như các móng cầu, nền ở môi trường đặc biệt, như trên biển, hay cửa sông biển, các vùng sình lầy…mà không thể áp dụng các phương án khác.

 

Phương án 2: Dùng các loại màng bitum, polyme..keo,.. các dung dịch tạo màng chống thấm. Phương án này chỉ gọi là hợp lý khi và chỉ khi dùng chống thấm theo chiều thuận cho các cấu trúc bể chứa nước trên cao, nơi không chịu áp lực nước từ chiều ngược lại. Còn với các cấu trúc ngầm việc dùng các vật liệu tạo màng nói chung chỉ là bỏ tiền mua “sự yên tâm” mà thôi, bởi tên thực tế các loại vật liệu dạng màng chống thấm chỉ che đậy sự việc chứ không giải quyết sự việc mà yêu cầu thực tế đặt ra cho chúng ta, mặt khác giá thành của phương án này khá cao, do năng suất lao động thấp, bởi các thao tác kỹ thuật đòi hỏi chi ly, như mài mặt bê tông…vệ sinh…chỉnh mặt phẳng nhằm hạn chế hiện tượng túi khí giữa màng và bề mặt, tạo góc tránh gấp gẫy màng…v/v.

 

 

Tuy nhiên việc dùng màng chống thấm thuận cũng không thể gọi là thành công, khi cho đến nay không ai có thể kiểm soát được các đường nối giữa mỗi cuộn với nhau , cũng không có cơ sở nào có thể khẳng định hàng ngàn mét mối nối đều kín, không có 1mm nào là bị rò nước trong khi điều kiện thi công thực tế không thể đảm bảo các vị trị nối sạch sẽ 100% không có 1 tí cát đất bẩn bụi nào, để khẳng định các mí nối này đạt độ sạch để dính bám tuyệt đối, hoặc khi lấp đất không có cục đá nào làm rách màng…v/v, có quá nhiều khe hở kỹ thuật về lớp màng này cho việc chống thấm các cấu trúc chứa nước ngầm.

 

Minh họa trên cho ta thấy sự nghịch lý khi áp dụng màng chống thấm các cấu trúc chứa nước ngầm. Ta thấy rằng lớp màng không thể bảo vệ được bê tông trước sự thâm nhập của mạnh nước ngầm.

 

 

Ảnh thực tế nước vẫn thấm lên mặt nền từ đầu thép của một tầng hầm, thậm chí còn đọng nước thành vũng, mặc dù đã xử lý chống thấm bằng màng bitum dưới đáy.

 

Có một số quan niệm cũ cho rằng xử lý chống thấm lên bề mặt vữa hoàn thiện như hình 3. Chúng ta có thể khẳng định đây là quan điểm không có căn cứ khoa học, mà đơn giản là căn cứ theo quan niệm giống như áp dụng chống thấm cho các vị trí trên cao mà thôi, bởi chúng ta biết rằng vữa và bê tông có hai tính chất khác nhau hoàn toàn, bê tông có cường độ cao hơn, độ chặt cũng cao hơn, từ đó dẫn độ thấm, co ngót….khác xa với vữa trát hoàn thiện. Vữa trát xốp, mền hơn bê tông, nó được trát lên bề mặt bê tông đã ninh kết, nên độ dính bám giữa hai loại này bị hạn chế, đặc biệt là khi chúng ta xử lý cho các cấu trúc bể ngầm thì lớp vữa này chẳng có tác dụng gì, cụ thể chúng sẽ bị nước chiều ngược (nước ngầm) thấm mục, dẫn đến bong rộp do bị ngâm trong nước với thời gian dài, điều này làm cho các loại vật liệu chống thấm cũng sẽ bị rơi theo, tác dụng của việc chống thấm bể trở thành vô nghĩa, nước từ bên ngoài sẽ thấm vào bể, làm ô nhiễm nước trong bể, mặt khác nếu là bể chữa cháy thì khi hút nước có thể sẽ bị kẹt ống do lớp vữa trát bong rơi xuống đáy gây ra. 

 

Phương án 3: Dùng các dạng dung dịch thẩm thấu tạo màng silicat biến tính chống thấm. Đây là một phương án đang gọi là “mới ở Việt Nam”, tính năng của dạng này là dung dịch thẩm thấu tạo màng trong bê tông dùng chống thấm bề mặt thuận, phương án này thi công đơn giản, năng suất lao động cao, giá thành hợp lý. Xong sẽ là chuyện khôi hài khi người ta mang nó dùng chống thấm ngược, trên thực tế tại một công trình trọng điểm quốc gia, đã ghi một câu chuyện ngụ ngôn trong làng xây dựng về nhà cung cấp và người ứng dụng, khiến chúng ta cười “méo mó” khi họ cho phép ứng dụng phương án này, phun vào phía trong hào tuy nen giao thông. Kết quả là bị bung 200 mét đường hầm khi thảm bê tông nhựa, mọi chuyện rơi vào chỗ bi hài câu chuyện xử lý hậu quả. Vấn đề của chuyện ngụ ngôn này là ở chỗ nhà cung ứng thì cố bán hàng mà không rành kỹ thuật, người ứng dụng thị cố làm vì rẻ..

 

 Dùng dung dịch chống thấm mặt cầu đường bộ, (bề mặt thuận trên cao.) - phương án hợp lý của dạng công nghệ này.

 

 Phương án 4: Dùng các loại vật liệu gốc xi măng, thẩm thấu kết tinh trong bê tông chống thấm. Đây là cũng là phương án“mới ở Việt Nam” dùng vật liệu gốc xi măng áp dụng trực tiếp lên bề mặt bê tông, vật liệu này được chỉ định dùng cho các cấu trúc chứa nước, hoặc thường xuyên tiếp xúc với nước, hay những vị trí, hạng mục không chịu nắng trực tiếp, có khả năng thẩm thấu kết tinh trong bê tông, điều đặc biệt của công nghệ này là vật liệu có các hoạt chất tác dụng với hơi ẩm trong các mao dẫn của bê tông, từ đó thẩm thấu vào các mao dẫn này, quá trình tương tác kích hoạt liên tục giữa vật liệu và hơi ẩm trong mao dẫn của bê tông vẫn diễn ra trong vài năm sau khi áp dụng vật liệu, một số loại vật liệu dạng này có khả năng xuyên suốt bản bê tông dầy 25-30cm trong vòng 2-3 năm, vì vậy, chúng ngăn chặn được nước từ hai chiều thuận ngược. Thông thường người ta dùng phương án này chống thấm theo chiều thuận của các công trình ngầm, nhưng khi không tiếp xúc được với mặt thuận, thì có thể dùng chống thấm ngược cho các hạng mục đó, nhờ vào tính năng thẩm thấu của vật liệu này. Và cũng chính nhờ vào cơ chế thẩm thấu này của vật liệu mà nó có khả năng chèn lấp các vết nứt từ siêu nhỏ cho đến vết nứt 1/8 in. Do vật liệu này có gốc là xi măng, nên tương thích tuyệt đối với các loại vữa trát hoàn thiện, trang trí, khi dùng cho các cấu trúc xây dựng tầng hầm để xe…v/v.

 

 Bức ảnh chụp 7 ngày sau khi áp dụng vật liệu và 28 ngày sau khi áp dụng vật liệu

 

Như vậy cơ chế hoạt động của vật liệu nêu trên đã rõ, bây giờ chúng ta áp dụng chúng như thế nào là hợp lý nhằm phát huy hiệu quả cao nhất. Chúng ta cùng xem hình minh họa phương án thi công vật liệu này trong cấu trúc chứa nước ngầm.

 

 Phương án này chứng tỏ được khả năng bảo vệ được bê tông cả hai chiều thuận ngược, áp dụng trực tiếp lên bề mặt bê tông.

 

Qua một số phương án chống thấm bể ngầm kể trên, mỗi phương án đều có ưu và nhược điểm riêng, bạn có thể sử dụng kết hợp đồng thời các biện pháp xử lý với nhau để đạt hiệu quả tối ưu.

 

 Bài. KS Phạm Quốc Thắng