Ảnh hưởng của việc làm sạch lỗ khoan

Sau khi khoan cấy việc truyền tải trọng tác dụng lên vật liệu nền thông qua các cơ cấu truyền tải trọng là khóa, ma sát và / hoặc liên kết bám dính [1]. Liên kết neo bằng keo được sử dụng với thanh ren, thanh ren có ren trong hoặc thép, truyền tải trọng nhổ lên vật liệu nền bằng cách khóa bề mặt giữa bulong/thép neo và keo, và sự bám dính kết hợp với khóa vi mô ở bề mặt giữa keo và bê tông (Hình 1).

Cơ cấu truyền tải trọng tại bề mặt giữa keo và bê tông có thể được chia nhỏ hơn dựa trên loại sản phẩm keo bám dính. Các sản phẩm gốc epoxy như Hilti HIT-RE 500V3 tận dụng cường độ bám dính lớn kết hợp với vi khóa làm cơ chế chịu tải. Keo kết hợp, chẳng hạn như Hilti HIT-HY 200, chủ yếu sử dụng vi khóa để truyền tải hiệu quả dọc theo bề mặt lỗ khoan

Một số điều kiện cụ thể của bê tông để có thể lắp đặt neo liên kết bằng keo hóa chất (Hình 2), điều này ảnh hưởng đến hiệu suất kết quả của việc khoan cấy. Các điều kiện này là bê tông khô, bê tông bão hòa nước, các lỗ khoan chứa đầy nước và các lỗ ngập nước. Bê tông khô là tình trạng bê tông không bị ảnh hưởng bởi mưa hoặc nước xung quanh ẩm ướt. Bê tông ướt (hoặc bê tông bão hòa nước) dùng để chỉ bê tông đã đông cứng hoàn toàn đã bão hòa nước. Các lỗ khoan chứa đầy nước đề cập đến điều kiện bê tông ướt, nơi cần tuân theo hướng dẫn để thoát nước khỏi lỗ. Đối với các hố bị ngập không thể tháo nước ra khỏi hố khoan và phải bơm vữa trực tiếp vào các hố bị ngập. Nếu không có thông tin bổ sung cụ thể, cường độ liên kết được công bố trong tài liệu ETA áp dụng cho cả điều kiện vật liệu nền bê tông khô và bão hòa nước. Các lỗ khoan đầy nước và các lỗ ngập nước phải được đề cập rõ ràng trong tài liệu ETA như là các điều kiện bê tông được phê duyệt bổ sung, nơi có thể sử dụng hệ thống neo; trong trường hợp đó, các giá trị tính năng tương ứng áp dụng cho các điều kiện vật liệu cơ bản này được cung cấp.

Tạo nhám bề mặt lỗ khoan là cần thiết cho cơ cấu chịu tải vi khóa. Việc vệ sinh lỗ khoan không đầy đủ hoặc không đúng cách sẽ cho phép giữ lại bụi trên bề mặt lỗ khoan, dẫn đến bề mặt trơn nhẵn hơn. Ngoài ra, bụi trên bề mặt lỗ khoan tạo ra một rào cản ngăn cản sự kết dính thích hợp giữa keo và bê tông.

Kết quả của việc làm sạch không đầy đủ hoặc thiếu, dự kiến ​​sẽ có sự gia tăng cao độ phân tán của độ bền liên kết và giảm hiệu suất nói chung.

Do đó, với khoan cấy hóa chất, điều quan trọng là lỗ phải được làm sạch cơ học bằng chổi phù hợp và sau đó thổi sạch theo hướng dẫn lắp đặt của nhà sản xuất. Các lỗ có đường kính lớn hơn hoặc sâu sâu hơn đòi hỏi nỗ lực tăng cường và thiết bị làm sạch bổ sung như sử dụng khí nén với các phụ kiện mở rộng.

Làm sạch hiệu quả đặc biệt quan trọng đối với bê tông ướt, vì bụi khoan có xu hướng bám chặt hơn vào bề mặt lỗ khoan. Hình 4 thể hiện sơ đồ ảnh hưởng của việc làm sạch lỗ trên các đường cong chuyển tải của hệ thống neo liên kết thanh ren trong bê tông ướt.

Hình 4 so sánh các đường cong dịch chuyển tải trọng cho các lỗ đã làm sạch bằng cách sử dụng thao tác chổi và thổi theo hướng dẫn lắp đặt của nhà sản xuất cho các đường cong có nguồn gốc từ các neo được lắp đặt với việc vệ sinh lỗ khoan không đúng cách. Nếu không hoặc thực hiện làm sạch không đúng cách, độ bền liên kết có thể giảm tới hoặc thậm chí hơn 60% giá trị cho một lỗ đã làm sạch [1]. Ngoài ra, độ cứng bị ảnh hưởng đáng kể và tải trọng dư “lớn nhất” đạt được ở dịch chuyển lớn không thể chấp nhận được

Thanh Hilti HIT-Z để sử dụng với vữa Hilti HIT-HY 200 là một thanh định hình có nhiều bề mặt hình nón (Hình 5). Dựa trên chức năng của nó, hệ thống neo HIT-Z kết hợp với vữa Hilti HIT-HY 200 thể hiện hiệu suất nhất quán bất kể nỗ lực làm sạch trong quá trình lắp đặt.

Bulong neo HIT-Z được thiết lập bằng cách tạo mômen xoắn cho thanh trong quá trình lắp đặt. Khi yêu cầu lắp đặt mô-men xoắn được áp dụng, bề mặt nhẵn của đường xoắn kết hợp với lớp phủ đặc biệt cho phép chuyển động dọc trục tối thiểu và các lực giãn nở, kết quả tạo ra các vết nứt của các phần tử keo. Sau đó, các đoạn xoắn đóng vai trò như nêm để truyền lực ngang lên bề mặt lỗ khoan thông qua ma sát. Kết quả là một cơ chế truyền tải kết hợp giữa ma sát và vi khóa (Hình 6). Đặc biệt, các lực ma sát làm cho hệ thống chống lại bụi bẩn trong lỗ khoan mạnh mẽ hơn so với các yếu tố tiêu chuẩn.

Do nguyên tắc hoạt động của thanh HIT-Z kết hợp với Hilti HIT-HY 200, không cần làm sạch trong bê tông khô và ướt với lỗ khoan búa, như đã được xác nhận trong ETA tương ứng. Hình 7 so sánh sơ đồ các đường cong dịch chuyển tải trọng sử dụng phần tử HIT-Z trong các lỗ khoan đã làm sạch và chưa làm sạch: cả độ cứng và tải trọng cuối cùng đều có thể so sánh được.

Khi một lỗ được khoan bằng khoan rút lõi có hỗ trợ nước, bề mặt của lỗ khoan nhẵn và đều về mặt hình học (Hình 8b). Ngoài ra, ngay cả sau khi nước thừa đã được hút hết khỏi lỗ, các mặt của lỗ vẫn được phủ một lớp bùn khoan và có xu hướng vẫn ẩm ướt trong một thời gian [1].

Dựa trên các điều kiện bề mặt lỗ nhẵn, cường độ liên kết có thể phát triển trong các điều kiện này với các yếu tố tiêu chuẩn phụ thuộc nhiều vào đặc tính bám dính của keo. Ngoài ra, có thể sử dụng thanh HIT-Z kết hợp với Hilti HIT-HY 200: hệ thống neo thanh hình nón tạo ra lực giãn nở làm tăng ma sát dọc theo bề mặt lỗ, làm cho nó trở thành neo hóa học Hilti duy nhất có phê duyệt ETA cho lỗ khoan rút lõi mà bê tông được coi là bị nứt. Trong quá trình lắp đặt, phải thực hiện trình tự xả nước vào lỗ khoan và thổi khí nén ra ngoài.

Làm sạch lỗ khoan là một bước quan trọng trong việc lắp đặt liên kết bằng keo hóa chất và có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của hệ thống neo. Giờ đây, các kỹ sư có thể chỉ định hệ thống neo Hilti HIT-Z và HIT-HY 200 và loại bỏ khả năng vệ sinh lỗ khoan không đúng cách ảnh hưởng đến hiệu suất đã lắp đặt của neo hóa chất. Ngoài ra, đối với nhà thầu, việc lắp đặt hệ thống neo bằng keo khoan cấy mà không cần làm sạch sẽ đơn giản hóa quy trình lắp đặt và giảm các phụ kiện cần thiết cũng như thời gian lắp đặt.

Để biết thêm thông tin về việc sử dụng Hilti HIT-Z với hệ thống HIT-HY 200, vui lòng liên hệ với kỹ sư Hilti. Có thể tìm thấy một thông số kỹ thuật ví dụ (lấy từ phần mềm Hilti PROFIS Anchor) cho hệ thống neo mở rộng ngoại quan không làm sạch này như sau:

Bulong nở hóa chất HIT-Z không cần làm sạch lỗ khoan kết hợp với keo Hilti HIT-HY 200 với chiều sâu chôn [60] mm, [M12], Thép mạ kẽm, sử dụng khoan búa theo ETA 12/0006.

Tham khảo

[1] Eligehausen R.; Mallee, R.; Silva, J.F. (2006): Anchorage in Concrete construction, Ernst & Sohn, Berlin 2006