Công nghệ CENTRIPIPE
Ở các tỉnh trung du miền núi phía Bắc Việt Nam có nhiều công trình thủy lợi đã được xây dựng và đưa vào khai thác sử dụng hàng chục năm qua, phục vụ sinh hoạt và tưới tiêu cho nhiều vùng lúa và các loại cây trồng. Tuy nhiên, sau nhiều năm vận hành, các công trình này đã có dấu hiệu xuống cấp cần phải được sửa chữa. Đặc biệt là các kết cấu bằng bê tông, bê tông cốt thép, một trong những kết cấu đó là các cống lấy nước qua đê, đập.
Các cống lấy nước tại khu vực này thường được thiết kế với mặt cắt ngang có tiết diện hình tròn hoặc hình chữ nhật, đường kính 80 cm, chiều dài trên dưới 100 m. Khi bị hư hỏng, công việc sửa chữa rất khó khăn. Để có thể sửa chữa một cách triệt để và dễ dàng, bài viết giới thiệu một công nghệ sửa chữa các loại cống có tiết diện nhỏ bằng cách sử dụng robot, đó là công nghệ CENTRIPIPE (Permacast Centrifugally Cast Concrete Pipe) của Mỹ.
Mục đích của công nghệ: nhằm sửa chữa các ống cống dưới lòng đất, với nhiều hình thù khác nhau và có nhiều khuyết tật được tìm thấy trong kết cấu. Với công nghệ này các ống cống cũ được làm sạch bằng nước áp lực cao và tạo khuôn để phun bắn vữa, đặc biệt tạo thành lớp ống mỏng mới trong lòng nó, đó là CCCP (Centrifugally Cast Concrete Pipe).
Công nghệ sửa chữa này có thể áp dụng để sửa các cống nước thải, ống dẫn dây điện nằm sâu trong lòng đất kể cả dưới mực nước ngầm. CENTRIPIE là công nghệ không cần đào bới và vật liệu của công nghệ này có thể sửa chữa cho các cống từ nhiều loại vật liệu khác nhau như gạch, sắt và bê tông cốt thép.
Nguyên liệu: công nghệ CENTRIPIPE sử dụng vữa sửa chữa và vữa phun bắn để tạo ống CCCP trong việc sửa chữa các hư hỏng, sự cố. Vữa sửa chữa trước khi phun bắn tạo lớp ống mới cần có lớp vữa sửa chữa như một lớp làm phẳng các khuyết tật lớn tạo nền. Trong công nghệ này đã sử dụng loại vữa có tên là PERMACAST PL-12.000. Đây là loại vữa gốc xi măng có chứa các loại phụ gia khoáng, phụ gia ức chế ăn mòn và nhiều phụ gia hóa học khác. Khi đông cứng vữa có tính đặc chắc, độ chống thấm tốt, cường độ kháng nén, kháng uốn, bám dính, chống mài mòn, chống ăn mòn cao. Các tính chất này đạt được sau 24 giờ trộn với một lượng nước phù hợp để có được tính công tác phù hợp cho thi công sửa chữa.
Vữa phun bắn để tạo ống CCCP là vữa có ký hiệu PL-8000 Pipe Lining Mortar. Đây là loại vữa có cường độ, độ đặc chắc, chống thấm,chống mài mòn, chống ăn mòn cao gốc xi măng và các chất phụ gia khác. Khi trộn với một lượng nước phù hợp có thể trát, bơm và phun bắn vào các khe kẽ từ 1/4 inch trở lên. Vữa có độ đặc chắc và tính chống thấm cao, có khả năng bám dính tốt và có thể tạo các lớp mỏng, có mô đun đàn hồi lớn, có thể trộn thêm sợi để tăng cường dộ kéo. Khi được trộn với lượng nước thích hợp sẽ tạo ra hỗn hợp có tính linh động đủ để thi công vào mặt các vật liệu như đất, gạch, gỗ, bê tông và các vật liệu xây dựng khác.
Cống trước khi sửa chữa
Bơm phun sửa chữa cống bằng ROBOT
Cống sau khi sửa chữa
Khả năng áp dụng tại Việt Nam
Ở Việt Nam, các cống lấy nước dưới đê, đập công trình thủy lợi sau khi đưa vào sử dụng không thể đào bới ra để sửa chữa được, nhất là các cống dưới đập. Công nghệ CETRIPIE là công nghệ không cần đào bới nên áp dụng vào trường hợp này là rất hợp lý.
Có thể ứng dụng công nghệ CENTRIPIE vào việc sửa chữa cống bê tông cốt thép dưới đê, đập kể cả với tiết diện nhỏ và dài bị hư hỏng bằng cách bịt các khuyết tật lớn nhờ loại vật liệu tương tự như PERMACAST PL-1200 sau đó phun bắn vật liệu tương tự PL-8000 để tạo ra ống bê tông vỏ rất mỏng CCCP bên trong cống cũ.
Ngoài ra, từ công nghệ CENTRIPIE này, chúng ta có thể học tập và nghiên cứu chế tạo được con ROBOT giống như của Mỹ, với tính năng bơm cao áp vừa làm sạch cống cũ vừa tạo thành ống mới. Hai loại vật liệu dùng trong công nghệ này là PERMACAST PL-1200 và PL-8000 có thể nghiên cứu sản xuất trong nước bằng các loại vật liệu và phụ gia có sẵn tại Việt Nam.