Vì sao khi siết bu lông nở lại gây nứt bê tông?

Bu lông nở là giải pháp liên kết phổ biến trong thi công kết cấu bê tông - từ lắp đặt máy móc, hệ thống lan can cho đến các kết cấu thép trong công trình công nghiệp. Tuy nhiên, một vấn đề kỹ thuật thường gặp là: khi siết bu lông lại gây nứt bê tông. Đây không chỉ là lỗi thi công, mà còn có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng về lâu dài nếu không xử lý đúng cách. Vậy nguyên nhân là gì? Làm sao để tránh tình trạng này? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

1. Hiện tượng nứt bê tông khi siết bu lông là gì?

Khi siết bu lông nở vào lỗ khoan trong khối bê tông, lực siết sẽ khiến phần nở của bu lông mở rộng và bám chặt vào thành lỗ. Tuy nhiên, nếu siết sai kỹ thuật, lực nở quá lớn hoặc kết cấu nền yếu, bê tông xung quanh vị trí lắp bu lông có thể bị nứt dọc, nứt vòng hoặc bong tróc, ảnh hưởng đến độ bám và khả năng chịu lực của mối liên kết.

2. Vì sao khi siết bu lông lại gây nứt bê tông?

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này, bao gồm:

- Khoan lỗ quá gần mép bê tông: Một trong những lỗi phổ biến là khoan bu lông quá sát mép cạnh của dầm, cột hoặc tấm sàn bê tông. Khi bu lông nở ra, lực giãn đẩy ra phía ngoài, nếu không có đủ bê tông bao quanh sẽ gây tách lớp, nứt hoặc gãy vỡ tại điểm neo. Khoảng cách tối thiểu khuyến nghị là ≥ 5 lần đường kính bu lông tính từ mép bê tông.

- Bê tông không đủ cường độ: Nếu nền bê tông còn non (chưa đủ ngày tuổi), hoặc sử dụng bê tông chất lượng thấp (dưới mác C20), khi siết bu lông với lực lớn sẽ không đủ khả năng chịu ứng suất tập trung tại điểm nở - dẫn đến nứt.

- Dùng bu lông nở có kích thước quá lớn: Chọn bu lông có đường kính và chiều dài lớn hơn mức cần thiết sẽ tạo lực ép quá lớn lên thành bê tông trong lỗ khoan. Khi siết chặt, bu lông mở quá mạnh làm vỡ lớp bê tông xung quanh.

- Siết bu lông quá chặt hoặc sai lực siết: Việc dùng cờ lê lực không phù hợp hoặc siết tay quá mức có thể làm gia tăng lực kéo, khiến phần nở bung mạnh quá mức cần thiết. Điều này tạo ra áp lực phá vỡ cấu trúc bê tông - đặc biệt là vùng lân cận lỗ khoan.

- Khoan lỗ không đúng kích thước hoặc không sạch bụi:

+ Lỗ khoan nhỏ hơn quy cách → bu lông không vào hết, phần nở bị ép khi siết, tạo áp lực ra thành.

+ Lỗ khoan có bụi bám dính → bu lông không bám chắc, nhưng vẫn tạo lực nở → bê tông bị nứt cục bộ.

- Khoảng cách giữa các bu lông quá gần nhau: Nếu các bu lông được lắp gần nhau (dưới 10 lần đường kính bu lông), lực nở sẽ chồng lấn, tạo ứng suất tập trung tại vùng giữa → gây nứt chùm hoặc mẻ bê tông.

3. Hậu quả nếu để nứt bê tông khi siết bu lông nở

- Mối liên kết yếu, bu lông nở không đảm bảo khả năng chịu lực thiết kế.

- Tụ nước, thấm ẩm, dẫn đến rỉ sét bu lông, ăn mòn kết cấu thép bên trong.

- Tăng nguy cơ tai nạn, đặc biệt với máy móc, lan can, thiết bị treo cố định trên cao.

- Phát sinh chi phí sửa chữa, gia cố hoặc khoan lỗ khác.

4. Cách khắc phục và phòng tránh tình trạng nứt bê tông

- Lựa chọn đúng loại bu lông nở và kích thước phù hợp

Dựa theo tải trọng yêu cầu và đặc điểm nền bê tông.
Không dùng bu lông nở quá lớn cho kết cấu bê tông yếu hoặc mỏng.
Ưu tiên loại bu lông có thiết kế giảm áp lực nở như bu lông nở ống mỏng, nở hóa chất (keo cấy thép).