Để có thể hiểu kĩ hơn và chi tiết về khả năng chịu lực của bulong hoá chất. Chúng ta cần phải tìm hiểu lại thật kĩ khái niệm thế nào là bu lông hoá chất và các ứng dụng cơ bản của nó.
Thế nào là bulong hoá chất ?
Bulong hoá chất hay còn gọi là bulong cấy thường được đặt ở phía mép bê tông và xuyên qua khổi xây. Với việc sử dụng hoá chất có độ liên kết cao nên đáp ứng rất tốt về khả năng chịu lực của bulong và làm giảm đáng kể khả năng nguy cơ khả năng nứt bê tông. Chính vì có sự kết dính tốt nên bulong hoá chất thường được dùng trong các công trình có môi trường khắc nghiệt như:
_ Công trình cầu đường, hầm, cầu cảng,..
_ Làm cầu thang thoát hiểm nhà cao tầng, cột nhà công nghiệp
_ Bệ máy móc thiết bị có trọng tải lớn, đọ tung vào sàn bê tông.
Khả năng chịu lực của bulong hoá chất
_ Bulong hoá chất thường được sử dụng trong các công trình cao tầng, các thiết bị máy móc có trọng tải lớn,… và môi trường khắc nghiệt nên các mối ghép phải chịu được các lực như lực nhổ, lực cắt và các rung động lớn từ các môi trường bên ngoài.
—>Vì thế lĩnh vực nào có đặc điểm và tính chất làm vệc cao người sử dụng sẽ lựa chọn bu lông hoá chất để tăng độ bền và tính an toàn.
_ Hiện nay trên thế giới thì có rất nhiều đơn vị sản xuất bu lông hoá chất như: Hillti, Ramset, Fisher, Alpha Fastener,…
_ Theo quan điểm của hillti, khả năng chịu lực của bulong hoá chất được tính bởi nhiều yếu tố khác nhau như: Nền bê tông, keo hoá chất (Keo Alpha Epoxy I)… Để hiểu rõ hơn về khả năng chịu lực chúng ta sẽ tham khảo các lực kéo và cắt của bu lông hoá chất.
Giới hạn lực kéo đứt của bulong hoá chất
Ultimate Loads (NRu,m,VRu,m) / Characteristic Loads (NRk, Vrk) in kN
| Lực cắt theo độ bền bê tông 30 N/mm2 Shear @ Concrete strength 30 N/mm2 |
|||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Size | M8 | M10 | M12 | M16 | M20 | M24 | M30 |
|
VRu,m |
12.8 | 20.3 | 29.5 | 52.9 | 82.6 | 118.9 | 176.2 |
|
VRk |
11.9 | 18.8 | 27.3 | 49.0 | 76.4 | 110.1. | 163.1 |
| Lực kéo theo bê tông 30N/mm2 Tensile @ Concrete strength 30 N/mm2 |
|||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Size | M8 | M10 | M12 | M16 | M20 | M24 | M30 |
| hef (mm) |
80 | 90 | 110 | 125 | 170 | 210 | 280 |
|
NRu,m |
21.3 | 33.8 | 49.2 | 88.2 | 137.6 | 198.2 | 293.6 |
|
NRk |
19.8 | 31.3 | 45.5 | 81.6 | 127.4 | 183.6 | 271.9 |
Tải trọng thiết kế cho một bu lông hoá chất
Design Loads (NRd,VRd) for one anchor without edge or spacing influence in kN
VRd= VRk ÷ ϒMs,V
| Lực cắt theo độ bền bê tông 30 N/mm2 Shear @Concrete strength 30 N/mm2 |
|||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Size | M8 | M10 | M12 | M16 | M20 | M24 | M30 |
| VRd (kN) |
9.5 | 15.0 | 21.9 | 39.2 | 61.2 | 88.1 | 130.2 |
| ϒ= 1.25 | |||||||
NRd= NRk ÷ ϒMc,N
| Lực kéo theo bê tông 30N/mm2 Tensile @ Concrete strength 30 N/mm2 |
|||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Size | M8 | M10 | M12 | M16 | M20 | M24 | M30 |
| hef (mm) |
80 | 90 | 110 | 125 | 170 | 210 | 280 |
| NRd (kN) |
13.2 | 20.9 | 30.3 | 54.4 | 84.9 | 122.4 | 181.2 |
| ϒ= 1.5 (steel failure) | |||||||
Tải trọng khuyên dùng cho một bu lông hoá chất
Recommended Loads (NRec,VRec) for one anchor without edge or spacing influence in kN
VRec = VRk ÷ (ϒMs,V * ϒF)
| Lực cắt theo độ bền bê tông 30 N/mm2 Shear @Concrete strength 30 N/mm2 |
|||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Size | M8 | M10 | M12 | M16 | M20 | M24 | M30 |
| VRd (kN) |
9.5 | 15.0 | 21.9 | 39.2 | 61.2 | 88.1 | 130.2 |
| ϒF = 1.4 ϒMs,V = 1.25 |
|||||||
NRec = NRk ÷( ϒMc,N * ϒF)
| Lực kéo theo bê tông 30N/mm2 Tensile @ Concrete strength 30 N/mm2 |
|||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Size | M8 | M10 | M12 | M16 | M20 | M24 | M30 |
| hef (mm) |
80 | 90 | 110 | 125 | 170 | 210 | 280 |
| NRec (kN) |
9.4 | 14.9 | 21.7 | 38.9 | 60.7 | 87.4 | 129.5 |
| ϒF = 1.4 ϒMs,N = 1.5 (steel failure) |
|||||||
Thi công bu lông hoá chất
1. Khoan
Đảm bảo rằng:
_ Nhiệt độ của keo ở mức phù hợp
_ Nhiệt độ của vật liệu nền là thích hợp
_ Khoan theo đường kính và độ sâu được chỉ định cho từng sản phẩm
2.3.4.5.6. Thổi và làm sạch
_ Loại bỏ hoàn toàn bụi và mảnh vỡ của các lỗ khoan như hình bên
_ Nếu nền là khoan ướt và lỗ bị ngập nước, nước bên trong phải được loại bỏ trước khi vữa được bơm vào.
A.B.C. Mở keo Alpha Epoxy 1
_Mở keo và lắp ráp với súng bắn keo. Bóp cò súng nhiều lần cho đến khi keo ra khỏi vòi phun có màu xám đồng nhất.
7. Bơm keo
_ Đưa ống xuống đáy lỗ khoan và bắn keo. Đổ đầy lỗ đến ½ hoặc ¾ chiều sâu lỗ.
8.9. Đưa bulong vào lỗ
_ Vặn nhẹ bulong xuống ; đảm bảo vữa bao phủ chỉ đinh tán.
_ Đảm bảo bu lông hoàn toàn đầy và không có khoảng trống giữa bulong và
lỗ khoan
Các trường hợp thi công bị thất bại
Để có thể đạt được bulong hoá chất và đảm bảo gia cố đủ mạnh, có một số yếu tố chính cần tuân thủ và chùng ta không thể bỏ qua một yếu tố nào.
Ví dụ, đường kính của bulong hoặc chất lượng thép, độ sâu của lỗ (nhúng), tình trạng của bê tông (cường độ nén) và phương pháp lắp đặt. Những yếu tố chính này ảnh hưởng đến độ bền của hệ thống bu lông và rất quan trọng trong việc tính toán khả năng chịu tải của bu lông hóa chất.
Nên kiểm tra kéo trước khi lắp đặt chính thức. Mặc dù hầu hết các nhà sản xuất thường sẽ cung cấp kết quả thử nghiệm. Tuy nhiên, điều kiện của các ứng dụng sẽ không hoàn toàn giống với điều kiện mà chúng đã tiến hành trong báo cáo thử nghiệm. Vì vậy, chúng tôi luôn khuyến khích khách hàng hãy thử và xem kết quả có đạt yêu cầu hay không. Nếu kết quả của thử nghiệm kéo đứt giống như bất kỳ một trong 5 chế độ dưới đây, điều đó có nghĩa là việc neo không thành công. Chúng ta nên quay lại kiểm tra xem có sơ sót hoặc thao tác sai trong quá trình tính toán và cài đặt hay không.
A. Bê tông bị hỏng
Bulong bị kéo ra khỏi lỗ với một phần bê tông dính vào nó. Nó thường xảy ra với độ sâu nhúng bị nông. Nếu nhúng không quá sâu, phần trên cùng của bê tông khá yếu và rất dễ xảy ra hiện tượng hư hỏng này.
B. Bị hỏng ở đường ranh giới giữa keo và bê tông
Các bu lông kéo ra cùng với keo. Sự hư hỏng này là sự phân tách ở ranh giới giữa chất kết dính và bê tông. Hãy làm nhám thành lỗ bằng cách chải bằng bàn chải thép và sau đó thổi sạch bụi sẽ tạo nhám lỗ và cải thiện tải trọng. Nếu bụi không được làm sạch tốt, nó sẽ giống như một lớp bột giữa chất kết dính và bê tông.
C. Bị hỏng ở đường ranh giới giữa keo và thép
Các bulong được kéo ra khỏi vỏ kết dính. Nói cách khác, lớp vỏ kết dính vẫn còn trong lỗ. Có thể là do bulong bị dính dầu hoặc có quá nhiều rỉ sét trên bề mặt.
C. Bị hỏng tất cả
Bulong được kéo ra với phần dưới cùng của vỏ kết dính vẫn còn trong lỗ. Sự kết hợp của cả trường hợp (b) và (c). Đây là chế độ thất bại tồi tệ nhất.
D. Hỏng bulong
Bulong được kéo ra với phần đứt do thân bulong không đủ tiêu chuẩn
