Nghiên cứu đánh giá nguyên nhân & tình trạng hư hỏng của mặt đê bê tông xi măng và công nghệ sửa chữa

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 63 
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ NGUYÊN NHÂN & TÌNH TRẠNG HƯ HỎNG 
CỦA MẶT ĐÊ BÊ TÔNG XI MĂNG VÀ CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA 
Vũ Quốc Vương1 
Tóm tắt: Kết cấu bê tông đã được sử dụng phổ biến để xây dựng các công trình xây dựng dân 
dụng và công nghiệp, giao thông và thủy lợi Nhiều mặt đê bê tông xi măng kết hợp thủy lợi với 
giao thông thường có hiện tượng bong tróc xi măng, còn trơ lại đá. Nguyên nhân là do chất lượng 
bê tông kém và đặc biệt xe quá tải thường xuyên qua lại. Một trong những giải pháp kinh tế để sửa 
chữa bề mặt đê này là dùng một lớp vữa đặc biệt phủ lên bề mặt bê tông cũ. Để thi công và kiểm 
soát được chất lượng của lớp vữa này cần phải có một quy trình sửa chữa. Vậy nên bài báo đề cập 
đến nguyên nhân hư hỏng và một công nghệ sửa chữa mặt đê bê tông xi măng. 
Từ khóa: Bê tông xi măng; vữa đặc biệt; mặt đê 
Đặt vấn đề:1 
Các công trình đê điều có quy mô và kích 
thước khác nhau, có những con đê có bề mặt 
rộng mấy chục mét, cho phép xe tải trọng mấy 
chục tấn đi qua như đê Yên Phụ, Hà Nội, Có 
những con đê bề mặt rộng 10m, 5m cho phép xe 
tải trọng 12 tấn đi qua. Có những con đê đã kết 
hợp đường giao thông để xe tải 20, 30 tấn đi qua 
để chở vật liệu xây dựng cũng như kết hợp 
đường giao thông vào các khu công nghiệp [1]. 
Sự hư hỏng, xuống cấp của kết cấu bê tông 
nói chung và kết cấu bê tông xi măng mặt đê nói 
riêng là hiện tượng thường gập trong thực tế. 
Qua quá trình khai thác, mặt đê bê tông xi măng 
phải chịu nhiều yếu tố tác động, trong đó có yếu 
tố tải trọng lớn vượt thiết kế, chất lượng bê tông 
kém,, dẫn đến hư hỏng, xuống cấp, bề mặt bị 
bong tróc với mức độ cao và tốc độ nhanh. 
Việc xử lý sửa chữa mặt đê của những công 
trình này khác nhau về công nghệ cũng như vật 
liệu, tuỳ thuộc vào yêu cầu của chủ đầu tư. Hiện 
nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam có những 
công nghệ sửa chữa như sau: 
- Trát vữa hay phun vữa xi măng lên bề mặt 
bị bong tróc 
- Thảm lên bề mặt một lớp bê tông asphalt. 
- Sơn phủ một lớp epoxy 
- Đổ trùm một lớp bê tông xi măng. 
Trong các công nghệ kể trên thì công nghệ 
trát một lớp vữa lên bề mặt là công nghệ đáp 
ứng được cả kỹ thuật và kinh tế. Do lớp vữa trát 
rất mỏng nên để đảm bảo được chất lượng cũng 
1 Giảng viên bộ môn Vật liệu xây dựng - Trường ĐHTL. 
như tuổi thọ bề mặt đê sau khi sửa chữa đòi hỏi 
ngoài chất lượng của vật liệu vữa còn phải có 
một quy trình công nghệ phù hợp. Bài viết này 
trình bày nguyên nhân hư hỏng và quy trình 
công nghệ cho việc sửa chữa bong tróc bề mặt 
đê bê tông xi măng. 
1. Đánh giá một số nguyên nhân hư hỏng 
1.1. Bong tróc lớp vữa bề mặt và trơ cốt liệu 
(đá) 
Hư hỏng liên quan đến việc thiết kế thành 
phần cấp phối (nước, cốt liệu, xi măng thiết kế 
không đúng dẫn đến bê tông xi măng không đủ 
cường độ), công tác bảo dưỡng bê tông thực 
hiện sơ sài dẫn đến bê tông bị mất nước nhanh, 
bê tông co ngót đột ngột gây nứt nẻ làm chất 
lượng bề mặt bê tông giảm. Cũng có trường hợp 
bong tróc do xe quá tải chạy qua thường xuyên. 
1.2. Vỡ góc 
- Vỡ nông: nguyên nhân hư hỏng có thể do 
lỗi của công nhân trong khi làm các mối nối ướt 
hoặc cắt mối nối quá sớm, các lỗi này chưa thể 
phát hiện cho tới khi đưa công trình vào sử 
dụng, một số ứng suất cục bộ sẽ làm cho kết cấu 
yếu đi. 
- Vỡ sâu: loại vết vỡ này phát triển bên dưới 
chiều sâu của rãnh thậm chí còn dưới cả thanh 
chốt, do một số nguyên nhân sau đây: 
+ Khe giảm vết nứt đáy bị lệch so với rãnh; 
+ Quá trình tích lũy mảnh vụn trong toàn bộ 
chiều sâu mối nối; 
+ Thanh chốt bị lệch; 
+ Thi công không đảm bảo chất lượng; 
+ Tải trọng vượt tải; 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 64 
+ Hư hỏng lề mặt đê 
1.3. Nứt dọc 
- Do chiều rộng mặt đê rộng hơn 7m mà 
không phân khe dọc. 
- Móng đường đê không bằng phẳng theo 
chiều dọc: sự cố do thoát nước và sự thay đổi 
quá lớn độ ẩm của lớp nền nhất là mất ổn định 
đối với các lớp nền sét tạo điều kiện cho vết nứt 
phát triển. 
- Ứng suất nén: trong trường hợp không có 
các mối dãn nở và co ngót thì do các cốt liệu 
nhỏ mất liên kết gây ra tích lũy ứng suất nén mà 
gây ra ứng suất kéo và vết nứt xuất hiện. 
- Tải trọng vượt tải. 
- Hư hỏng lề mặt đê 
1.4. Nứt ngang 
- Chiều dài phần không có cốt quá lớn, điều 
này liên quan đến khối lượng cốt liệu sử dụng; 
- Thiếu bố trí cốt liệu; 
- Mối nối không dịch chuyển tự do được; 
- Cắt mối nối quá muộn; 
- Mức độ cản trở cao tại mặt tiếp giáp tấm 
bản và đáy móng; 
- Thiếu sự phân bố tải trọng tại mối nối; 
- Tải trọng vượt tải. 
1.5. Gãy, vỡ tấm 
- Do tải trọng vượt tải; 
- Do móng của tấm BTXM không đảm bảo, 
không đồng nhất dẫn đến hiện tượng phát sinh 
ứng suất cục bộ gây vỡ tấm; 
- Do thi công tấm BTXM không đủ cường 
độ; 
- Do hư hỏng lề mặt đê dẫn đến móng đê 
phía lề yếu gây gẫy vỡ tấm; 
- Ngoài ra cũng có thể do chiều dày tấm và 
kích thước tấm không đúng. 
1.6. Mức độ suy giảm chất lượng vá sửa cục 
bộ 
Nguyên nhân của việc giảm chất lượng vá 
sửa cục bộ có thể là: 
- Do thi công cẩu thả; 
- Do bản mặt chuyển vị; 
- Do tại vị trí miếng vá, khả năng thoát nước 
kém; 
- Do công tác duy tu, bão dưỡng không 
thường xuyên. 
Thông thường tuổi thọ của các vị trí vá sửa 
cục bộ thường thấp hơn tuổi thọ trung bình của 
các tấm bản khác. 
2. Một số tính chất cơ bản của vật liệu sửa 
chữa. 
2.1. Vật liệu kết nối Vmat Latex HC 
- Mô tả và ứng dụng 
Vmat Latex Hc là phụ gia chống thấm và tác 
nhân kết nối được thiết kế dành riêng cho vữa 
và bê tông nhằm nâng cao khả năng chống 
thấm, chống nứt, chống ăn mòn và dính bám tốt. 
Sử dụng cho vữa và bê tông của các công trình 
dân dụng, giao thông, công nghiệp, thủy điện, 
nhiệt điện, 
- Đặc tính kỹ thuật: 
+ Khả năng liên kết và dính tuyệt hảo; 
+ Tăng khả năng chống thấm cho bề mặt 
thường xuyên tiếp xúc với nước; 
+ Nâng cao khả năng co dãn và đàn hồi, nhờ 
vậy khả năng kháng nứt rất cao; 
+ Giảm sự co ngót trong quá trình đóng rắn 
của bê tông và vữa; 
+ Có khả năng tương thích với các dạng xi 
măng và các loại phụ gia khác; 
Không độc hại với con người và môi trường, 
chỉ tiêu kỹ thuật xem bảng 1 
Bảng 1: Chỉ tiêu kỹ thuật của Vmat Latex HC 
TT Chỉ tiêu Đơn vị Mức/Chất lượng Phương pháp kiểm tra 
1 Đặc điểm sản phẩm - 
Dạng lỏng, màu 
trắng sữa 
Ngoại quan 
2 Tỷ trọng g/ml 1,02±0,01 TCVN 8826: 2011[2] 
3 pH - 8 TCVN 6492: 2011[3] 
4 Hàm lượng chất khô % 29 TCVN 8826: 2011 
5 
Khả năng chống thấm tăng so với mẫu 
đối chứng 
at ≥2 TCVN 3116: 1993[4] 
6 Độc hại với con người và môi trường Không 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 65 
2.2. Vữa chống co ngót, chống ăn mòn và 
bào mòn Vmat Grout M60 pha trộn sợi thủy 
tinh 
Vmat Grout là loại vữa tự chảy không co, 
tính năng chống thấm, chống ăn mòn và chống 
bào mòn cao. Độ chảy xòe của hỗn hợp vữa từ 
22-30 cm (kiểm tra bằng ống Suttard); Hỗn hợp 
vữa ít bị phân tầng, tách nước và có tính nở nhẹ; 
Vữa có tính năng chống thấm và chống ăn 
mòn cao, chống nứt và bền cacbonat hóa, chỉ 
tiêu kỹ thuật của vữa Vmat Grout M60 chưa pha 
trộn sợi thủy tinh ở bảng 2. 
Bảng 2: Đặc tính kỹ thuật của vữa Vmat Grout M60 
TT 
Chỉ tiêu 
Đơn vị 
Mức chất 
lượng 
Phương pháp kiểm tra 
1 Độ chảy xòe cm 23 ASTM C230/C230M–98E1[5] 
2 Độ tách nước sau 3 giờ trộn % 0 TCVN 3109: 1993 [6] 
ASTM C940–98a [7] 
3 Độ nở của hỗn hợp vữa sau 3 giờ trộn. % 0,2 ASTM C940–98a 
4 Độ nở của hỗn hợp vữa sau 28 ngày. % 0,3 TCVN 6068: 2004 [8] 
ASTM C452–02 [9] 
5 Cường độ chịu nén của vữa N/mm2 TCVN 3121 -11: 2003 [10] 
ASTM C349–02 [11] 
- 03 ngày 36 
- 07 ngày 45 
- 28 ngày 66 
6 Độ thấm ion clo ở tuổi sau 28 ngày Culông 640 TCVN 360: 2005 [12] 
ASTM C1202-97 [13] 
Sau khi pha trộn cốt sợi thủy tinh với các tỷ lệ 1 kg; 1,5 kg; 2 kg tiến hành thí nghiệm cho kết 
quả cường độ chịu nén tăng lên ở tất cả các ngày tuổi thí nghiệm, kết quả cụ thể xem ở bảng 3 
Bảng 3: Cường độ chịu nén của vữa Vmat-Grout M60 pha trộn các tỷ lệ sợi thủy tinh khác nhau 
Tuổi BT, ngày Ru, với tỷ lệ pha sợi (N/mm2) 
 0 1kg sợi /1m3 vữa 1,5kg sợi /1m3 vữa 2kg sợi /1m3 vữa 
1 30,15 31,46 35,43 34,47 
3 36,24 38,83 40,29 40,52 
7 45,35 48,26 54,45 53,21 
28 66,18 68,17 70,86 68,15 
Do lớp vữa sửa chữa láng lên mặt một lớp 
mỏng nên ngoài yêu cầu khả năng dính bám 
tốt, cường độ chịu nén cao, thì cần phải tăng 
thêm cường độ chịu uốn. Vữa Vmat Grout 
trộn thêm sợi thủy tinh: 1 kg; 1,5 kg; 2 kg sợi 
thủy tinh/1m3 vữa có cường độ chịu uốn ở 
tuổi 28 ngày tăng lên một cách đáng kể, như 
số liệu ở bảng 4 
 Bảng 4: Cường độ chịu uốn ở tuổi 28 ngày (Ru) của vữa Vmat-Grout M60 pha trộn 
 các tỷ lệ sợi thủy tinh khác nhau 
Ru, với tỷ lệ pha sợi (N/mm2) Tỷ lệ sợi thủy 
tinh pha trộn 0 1kg sợi /1m3 vữa 1,5kg sợi /1m3 vữa 2kg sợi /1m3 vữa 
Vmat-Grout M60 4,75 5,35 5,83 5,67 
Dựa vào kết quả cường độ nén và uốn của 
vữa với tỷ lệ pha trộn sợi thủy tinh khác nhau ta 
thấy khi thêm sợi thủy tinh thì cường độ chịu 
nén và chịu uốn đều tăng lên, nhưng khi tăng 
đến một giới hạn nhất định thì cường độ chịu 
nén của vữa không tăng nữa. Như thí nghiệm 
trên ta thấy khi sử dụng 1,5 kg sợi thủy tinh cho 
1m3 vữa là phù hợp, cường độ ở 1 ngày tuổi của 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 66 
vữa Vmat-Grout M60 đạt 35 N/mm2, nghĩa là 
sau 1 ngày có thể cho thông xe, cường độ chịu 
uốn tăng được 1,2 lần so với vữa Vmat Grout 
không pha trộn sợi thủy tinh. Do đó cần lựa 
chọn 1,5kg sợi thủy tinh cho 1m3 vữa là hợp lý 
cả về kỹ thuật và kinh tế 
3. Đề xuất giải pháp sửa chữa 
Phải dọn dẹp sạch sẽ khu vực cần sửa chữa, 
vì điều này ảnh hưởng rất lớn đến độ kết dính 
của lớp vữa mới và tấm bản bê tông cũ. 
Dùng máy cắt khoanh vùng bề mặt bê tông bị 
hỏng đến độ sâu ít nhất bằng chỗ bị hư hỏng sâu 
nhất (không dưới 3cm), sau đó dùng búa máy, 
hoặc búa thường để dọn sạch lớp bê tông bị 
hỏng, rồi dùng chổi và máy nén khí làm sạch bề 
mặt (chú ý: khi khoanh vùng bề mặt để sửa cần 
tránh các góc nhọn, tránh làm hỏng cốt thép của 
tấm bản). 
Làm ướt bề mặt của vùng bê tông trên (tránh 
không để đọng nước), quét một lớp hỗn hợp phụ 
gia Vmat Latex-HC, Xi măng, nước rồi đổ lớp 
vữa chống co ngót Vmat Grout mới đến độ cao 
bằng độ cao ban đầu. 
Sau khi đổ xong áp dụng các biện pháp bảo 
dưỡng cần thiết (Chi tiết xem quy trình công 
nghệ ở mục sau). 
4. Quy trình công nghệ sửa chữa 
Bước 1: Vệ sinh bề mặt đê bằng cách dùng 
bơm cao áp xả nước rửa, sau đó xì khô 
Bước 2: Trộn hỗn hợp chất kết nối bao gồm 
Vmat Latex-HC, nước, xi măng theo tỷ lệ: 
1:1:4, sau đó quét đều lên bề mặt bê tông đã rửa 
sạch và xì khô 
Bước 3: , Trộn vữa chống co ngót Vmat 
Grout sản xuất theo hướng dẫn sử dụng ghi ở 
bao bì, trộn xong đổ lên bề mặt đê đã rửa với 
chiều dày từ 1 -:- 1.5(cm), dùng bay xoa tạo mặt 
phẳng, sau đó dùng nilông phủ kín bề mặt đã 
đổ. 
Bước 4: Tạo ma sát bề mặt và cắt khe co 
giãn. Sau khi đổ khoảng từ 1-:- 2(h) tiến hành 
cắt khe co giãn (Cắt đúng khe co giãn của bê 
tông mặt đê cũ). Cũng khoảng thời gian này đặt 
lên bề mặt vữa đã trải nilông khuôn tạo ma sát 
(Tham khảo các công trình đường giao thông sử 
dụng bê tông xi măng) 
Bước 5: Dưỡng hộ bề mặt đê đã xử lý như 
sau: Sau 24 h tiến hành bóc lớp nilông phủ bề 
mặt và dưỡng hộ bằng nước hoặc phủ bao tải 
thấm nước (Thời gian dưỡng hộ 3-:- 7 ngày tưới 
nước liên tục như dưỡng hộ bê tông). 
Chú ý: 
- Thi công xong bước 1 các bên tiến hành 
nghiệm thu bề mặt trước khi đổ vữa ( Bề mặt 
phải đảm bảo không còn bụi, cát và đá sót lại) 
- Trước khi đổ lớp bám dính bề mặt phải 
đảm bảo khô. 
- Phải tuân thủ làm đúng và đủ 5 bước trên 
nếu không sẽ không đảm bảo chất lượng. 
- Phải chuẩn bị phương án che đậy cẩn 
thận nếu đang thi công gặp trời mưa. 
- Không nên thi công vào ngày mưa. 
5. Một số hình ảnh hiện trạng, quá trình 
sửa chữa và sau khi sửa chữa xong 
Hình 1: Nứt ngang 
mức độ Trung bình 
Hình 2: Hiện trạng 
bong tróc ở dốc đê Tả 
Đuống Bắc Ninh 
Hình 3: Quá trình sửa 
chữa dốc đê Tả Đuống 
Bắc Ninh 
Hình 4: Mặt đê Hữu 
Đào sau khi sửa xong 
6. Kết luận và kiến nghị: 
- Đã thống kê được các nguyên nhân hư 
hỏng, bong tróc mặt đê bê tông xi măng và giải 
pháp sửa chữa. 
- Qua thí nghiệm và triển khai sửa chữa thực 
tế tại một số tuyến đê tác giả khuyến cáo nên 
pha trộn thêm cốt thủy tinh vào vữa chống co 
Vmat Grout với tỷ lệ trộn là 1,5 kg/1m3 vữa, để 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 67 
tăng khả năng chịu uốn của lớp vữa trám vá bề 
mặt đê bị bong tróc. 
- Trong lúc nền kinh tế của đất nước đang 
khó khăn, cắt giảm đầu tư công, Cục quản lý đê 
điều & phòng chống lụt bão và các chi cục quản 
lý đê điều & phòng chống lụt bão nên xem xét 
để đưa công nghệ này vào việc duy tu sửa chữa 
đê điều hàng năm. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] TS. Vũ Quốc Vương: Kết quả nghiên cứu thực nghiệm sản xuất vữa không co, cường độ cao 
để sửa chữa mặt đê Tả Đuống Tỉnh Bắc Ninh, Tạp chí khoa học kỹ thuật Thuỷ lợi & môi trường, số 
đặc biệt, 11-2011. 
[2] TCVN 8826: 2011, Phụ gia hóa học cho bê tông. 
[3] TCVN 6492: 2011, Chất lượng lước- Xác định pH. 
[4] TCVN 3116:1993, Bê tông nặng-Phương pháp xác định độ chống thấm. 
[5] ASTM C230/C230M-98E1, Standard Specification for Flow Table for Use in Tests of 
Hydraulic Cement. 
[6] TCVN 3109: 1993, Bê tông nặng-Phương pháp xác định tách vữa và độ tách nước. 
[7] ASTM C490-98a, Standard Test Method for Expansion and Bleeding of Freshly Mixed 
Grouts for Preplaced-Aggregate Concrete in the Laboratory. 
[8] TCVN 6068:2004, Xi măng bền sunphat. 
[9] ASTM C452–02, Standard Test Method for Potential Expansion of Portland-Cement Mortars 
Exposed to Sulfate. 
[10] TCVN 3121-11:2003, Vữa xây dựng. Phương pháp thử. Phần 11: Xác định cường độ uốn và 
nén của vữa đã đóng rắn. 
[11] ASTM C394-02, Standard Test Method for Shear Fatigue of Sandwich Core Materials. 
[12] TCVN 360:2005, Bê tông nặng-Xác định độ thấm ion clo bằng phương pháp đo điện lượng 
[13] ASTM C1202-97, Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete's Ability to 
Resist Chloride Ion Penetration. 
Abstract: 
DETERMINING THE CAUSES, EVALUATING THE STATUS OF DAMAGE AND 
STUDYING THE SOLUTIONS FOR REPAIRING DAMAGED DIKE SURFACE 
Concrete structures are commonly used to build civil and industrial constructions, transport and 
hydraulic constructions... On the cement concrete roads, and surface often appear dike flaking, 
peeling caused by poor quality concrete and passing overloaded vehicles on. One economical 
solution to repair these defects is using a special mortar to cover up the old concrete surface. A 
repairing process is required to construct and control the quality of this special mortar. So this 
article refers to a technology for repair of concrete dike surface. 
Key words: Concrete; special mortar; dike surface 
Người phản biện: GS. Nguyễn Thúc Tuyên BBT nhận bài: 17/3/2014 
Phản biện xong: 31/3/2014