Nứt trong kết cấu bê tông là hiện tượng khá phức tạp và có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân khác nhau.
Nguyên nhân nứt kết cấu bê tông thường gặp bao gồm: bê tông co ngót, nứt do lún móng công trình, nứt do khuyết tật bên trong bê tông, nứt do thay đổi tải trọng của công trình và khả năng chịu lực, nứt do khí hậu thay đổi, nứt do chất lượng bê tông, và nứt do cốt thép.
Trong quá trình sử dụng và khai thác công trình bê tông, các vết nứt từ nhỏ đến lớn đều có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến kết cấu và khả năng làm việc của công trình. Việc phát hiện sớm và xử lý đúng kỹ thuật các vết nứt sẽ giúp kéo dài tuổi thọ công trình, đồng thời tiết kiệm chi phí sửa chữa và bảo trì.
1. Nguyên nhân gây nứt trong bê tông
- Nhà ở dân dụng và công nghiệp: nứt ở mái, khung dầm cột, móng.
- Công trình giao thông (cầu, hầm): nứt ở dầm, mố cầu, tường chắn.
- Công trình thủy lợi: nứt tại công trình chắn nước, chứa nước, dẫn nước, cống, trạm bơm.
Nứt do co ngót (Shrinkage Cracks)
Bê tông với các thành phần như xi măng, cốt liệu, phụ gia đều có hiện tượng co ngót:
- Co ngót nhựa: xảy ra vài giờ sau khi đổ bê tông, do bốc hơi nước bề mặt nhanh (trời nắng, gió).
- Co ngót khô: xuất hiện sau khi bê tông đã đông cứng, mất dần độ ẩm trong môi trường khô gây co rút thể tích.
Giải pháp: bảo dưỡng hợp lý để giảm nguy cơ nứt do co ngót.
Nứt do nhiệt (Thermal Cracks)
Thủy hóa xi măng tỏa nhiệt; trong khối bê tông lớn, chênh lệch nhiệt giữa lõi và bề mặt gây ứng suất nhiệt, dễ nứt (móng máy, đập…). Nguyên nhân có thể do phản ứng hydrat hóa hoặc thay đổi nhiệt độ môi trường.
Giải pháp: đặt ống làm mát trong khối bê tông lớn, dùng xi măng ít tỏa nhiệt.
Nứt do tải trọng (Load-Induced Cracks)
- Nội lực vượt khả năng chịu lực bê tông khi quá tải.
- Tải trọng lặp lâu dài gây mỏi (cầu, sàn máy công nghiệp).
- Lún nền không đều gây xoắn, kéo, nén lệch trong móng và kết cấu chịu lực.
Nứt do tác động hóa học (Chemical Cracks)
- Phản ứng kiềm–silica (ASR) gây trương nở, nứt mạng.
- Xâm thực sunfat gây phồng rộp, phá hủy cấu trúc.
- Ăn mòn cốt thép làm thép giãn nở, gây nứt dọc dầm, cột.
Nứt do sai sót thi công
- Đầm không đều, thiếu bảo dưỡng, thi công thời tiết khắc nghiệt không che chắn.
- Khe lạnh giữa các đợt đổ bê tông.
- Bố trí cốt thép sai vị trí hoặc thiếu lớp bảo vệ bê tông.
Nứt do yếu tố môi trường
- Biến động nhiệt độ lớn ngày–đêm gây co ngót, giãn nở.
- Chu kỳ ẩm–khô (mưa–nắng).
- Rễ cây chèn ép kết cấu ngầm.
- Thiên tai: động đất, rung chấn giao thông.
Nứt do lún không đều
Địa chất không đồng đều, xử lý nền móng kém khiến kết cấu chịu lực bị nứt. Nguyên nhân từ khâu khảo sát, thiết kế, thi công – gây hậu quả nghiêm trọng, khó khắc phục.
2. Phân loại vết nứt trong bê tông
Theo nguyên nhân
Nứt do co ngót, nứt do nhiệt, nứt do tải trọng, nứt do hóa học, nứt do thi công, nứt do môi trường.
Theo thời điểm xuất hiện
- Khe nứt sớm: vài giờ – vài ngày (co ngót nhựa, nhiệt sớm).
- Nứt muộn: vài tuần – nhiều năm (hóa học, ăn mòn, lún nền).
Theo hình thái
- Khe nứt dọc: theo chiều dài kết cấu (ăn mòn cốt thép).
- Khe nứt ngang: tải trọng hoặc mỏi.
- Nứt hình mạng: phản ứng hóa học (ASR), co ngót.
- Nứt chân chim: nhỏ, nông, bề mặt khô nhanh.
- Nứt xiên: tổ hợp nội lực (kéo–cắt), lún không đều.
Theo mức độ ảnh hưởng
- Nứt kết cấu: giảm khả năng chịu lực.
- Nứt không kết cấu: ảnh hưởng thẩm mỹ, chống thấm.
- Nứt hoạt động: có thể mở rộng theo thời gian.
- Nứt không hoạt động: đã ổn định.
Theo độ rộng
- Rất nhỏ: < 0,1 mm (khó nhìn bằng mắt thường).
- Nhỏ: 0,1 – 0,2 mm (ảnh hưởng chống thấm).
- Trung bình: 0,3 – 0,4 mm (ảnh hưởng chịu lực, thấm nước).
- Lớn: > 0,5 mm (ảnh hưởng nghiêm trọng, cần xử lý).
3. Kết luận
Xử lý vết nứt trong bê tông là công việc kỹ thuật phức tạp, đòi hỏi phải xác định chính xác nguyên nhân gây nứt, phân loại đúng loại vết nứt và lựa chọn giải pháp xử lý phù hợp. Việc áp dụng đúng phương pháp và vật liệu sẽ giúp đảm bảo độ bền, an toàn và tuổi thọ công trình.
