Mô tả
Bối cảnh
Hyper-Primer có tính chất kết dính mạnh mẽ và chống nước tuyệt vời nên được sử dụng để liên kết giữa mặt cầu thép, mặt cầu bê tông xi măng với lớp bê tông nhựa.
Hiện tương xô trượt lớp BTN thường phát sinh tại giao diện của sàn thép và lớp bê tông nhựa do liên kết chưa đảm bảo. Điều này xảy ra do bề mặt trung hòa của kết cấu bản mặt thép và lớp Bê tông nhựa phát sinh ngay trên giao diện, lực cắt lớn nhất cũng phát sinh ngay trên giao diện này.
Trong trường hợp mặt cầu bê tông xi măng, nước mưa có thể thấm qua các khe nứt của bản mặt cầu do thiếu liên kết. hơn nữa ở những nơi lạnh và có tuyết khi băng tan sẽ làm cho các thanh thép bị rỉ và gây hư hỏng cả bản mặt cầu bê tông xi măng.
Do đó yêu cầu phải có loại vật liệu như Hyper Primer kết hợp được 2 tính năng cường độ dính bám cao và chống thấm tốt.
 |
 |
 |
| Hình-1, 2 BTN xô trượt trên bản mặt thép | Hình-3 Hư hỏng bản mặt cầu bê tông xi măng | |
Tính chất của “Hyper-Primer”
Hyper-Primer thuộc hệ thống epoxy, nó bị cứng lại do phản ứng của chất làm cứng với Keo chính. Sau đó với khoảng thới gian thi công bê tông nhựa, nó phản ứng lần 2 và tiếp tục phát triển cường độ liên kết.
Bước 1, Hyper-Primer bị cứng đến trạng thái không dính (tack-free) tùy thuộc vào nhiệt độ không khí. Trong trạng thái này tiến hành rải lớp bê tông nhựa nóng, cho dù máy rải và xe chở thảm di chuyển thì Hyper primer cũng không dính vào bánh xe.
Bước 2, nhiệt độ của hỗn hợp bê tông nhựa nóng làm cho Hyper-Primer nóng chảy và tạo liên kết giữa bản mặt thép và lớp bê tông nhựa. Nhiệt độ của hỗn hợp bê tông nhựa nóng thúc đẩy phản ứng cứng hóa và sẽ đạt được cường độ dính bám tối ưu.
Bảng-1, 2, 3: Các tiêu chuẩn của chất keo chính, chất làm cứng và tiêu chuẩn của Hyper Primer sau phản ứng. Bên cạnh đó bảng-4 chỉ ra thời gian bảo dưỡng cho đến khi đạt được giới hạn có hiệu quả sau khi thi công lớp Hyper Primer.
Bảng-1 Tiêu chuẩn cho HYPER PRIMER (Keo chính)
Bảng-2 Tiêu chuẩn cho HYPER PRIMER (Chất làm cứng)
Bảng-3 Tiêu chuẩn cho HYPER-PRIMER (sau phản ứng của Keo chính và chất làm cứng)
Cơ chế phát triển cường độ của Hyper-Primer
Hyper-Primer cứng hóa thông qua 2 bước. ở bước đầu tiên, Hyper-Primer cứng lại cho đến khi trạng thái không dính (tack-free). Trạng thái này sẽ tiếp diễn sau đó vài giờ, nhưng phụ thuộc vào nhiệt độ không khí. Hình-1 chỉ ra quá trình cứng hóa của Hyper-Primer
Hình-1 Mô hình cứng hóa của Hyper-Primer
Sau đó, bằng việc rải thảm và lu lèn lớp bê tông nhựa nóng trên lớp Hyper-Primer, Hyper-Primer bị mềm hóa, sau khi lu lèn và cứng hóa lần 2 dưới tác dụng nhiệt và áp lực của hỗn hợp bê tông nhựa.
Do đó, rất quan trọng là cần hiểu và nắm rõ mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian cứng hóa của Hyper-Primer. Ảnh-2 chỉ ra mối quan hệ này.
Hình-2 Khoảng thời gian thi công BTN trên lớp Hyper-Primer
Bảng-4 Tiêu chuẩn thời gian bảo dưỡng sau khi tưới HYPER-PRIMER và phạm vi thời gian thi công BTN.
Hàm lượng Hyper Primer
Hàm lượng thích hợp từ 0.4 – 0.6kg/m2 (lit/m2)
Quá trình hình thành cường độ liên kết của Hyper-Primer
Hyper-Primer là loại keo Epoxy, quá trình hình thành cường độ phụ thuộc vào nhiệt độ.
Đối với Mẫu thử nghiệm trong phòng, cường độ dính bám được thí nghiệm giữa 2 tấm thép, Hàm lượng Hyper Primer là 0.4 lit/m2. Tấm thép có đường kính là 25mm được đặt ngay sau khi tưới Hyper-Primer, và được bảo dưỡng ở nhiệt độ qui định. Kết quả chỉ ra ở hình-4.
Hình-4 Mối quan hệ giữa thời gian và cường độ liên kết
Dưới tác dụng tải trọng của phương tiện giao thông ứng suất cắt lớn nhất sẽ phát sinh trên giao diện của bản mặt thép và hỗn hợp bê tông nhựa. Nếu ứng suất cắt phát sinh tại công trường lớn hơn cường độ liên kết trên tấm thép thì liên kết sẽ bị phá hoại và hỗn hợp bê tông nhựa sẽ trượt trên mặt tấm thép.
Dựa trên mô phỏng, lực cắt trên giao diện được cho là khoảng 1.0 đến 1.5 Mpa, do đó nếu cường độ liên kết được đánh giá lớn hơn 2 Mpa thì có thể cho thông xe.
Tính chất chống thấm của Hyper-Primer
Bảng-5 chỉ ra các chỉ tiêu thí nghiệm, mục tiêu, và tiêu chuẩn cơ bản cho đánh giá nghiệm thu vật liệu chống thấm theo “Sổ tay chống thấm bản mặt cầu” do Hiệp hội đường bộ Nhật Bản ban hành. Những thí nghiệm cơ bản chống thấm bản mặt cầu là cần thiết.
Bảng-5 Chỉ tiêu thí nghiệm và tiêu chuẩn thô cho thí nghiệm cơ bản Chống thấm bản mặt cầu.
Bảng-6 hiển thị kết quả đánh giá về Hyper-Primer, Thí nghiệm được thực hiện tại “Trung tâm thí nghiệm vật liệu công trình Nhật Bản”. Như bảng – 6 cho thấy tất cả kết quả kiểm tra đều đáp ứng với yêu cầu.
 |
Thí nghiệm khả năng kháng nứt gãy A |  |
Thí nghiệm khả năng kháng nứt gãy B |
Bảng-6 Kết quả thí nghiệm Hyper-Primer như một vật liệu dính bám
 |
 |
 |
 |
| Ảnh-4 Thí nghiệm chống thấm A | Ảnh-5 Thí nghiệm chống thấm B | Ảnh-6 thí nghiệm kháng nứt A | Ảnh-7 thí nghiệm kháng nứt B |
 |
 |
 |
| Ảnh-8 Thí nghiệm độ bền kéo | Ảnh-9 Thí nghiệm lực cắt B | Ảnh-10 Thí nghiệm kháng hóa chất |
 |
 |
 |
 |
| Ảnh-11 Thí nghiệm độ bền kéo ở -10℃ | Ảnh-12 Thí nghiệm độ bền kéo ở 23℃ |
Ảnh-13 Thí nghiệm lực cắt ở -10℃ |
Ảnh-14 Thí nghiệm lực cắt ở 23 ℃ |
Biện pháp thi công Hyper-Primer
Ví dụ: thi công lớp Hyper-Primer trên bản mặt cầu thép
|
+ Keo chính và chất làm cứng được đựng ở 2 can. + Keo chính: Chất làm cứng =50:50 + Khấy keo chính và chất làm cứng 30 giây. + Nhiệt độ trộn 20 đến 30℃ |
 |
 |
[Trường hợp bảo trì công trình] + Vệ sinh bằng máy bắn cát (shot-blast) + loại bỏ sơn cũ và rỉ thép + giữ bề mặt sạch và khô đến khi tưới Hyper Primer. + Kiểm tra bề mặt và tưới Hyper Primer + Hàm lượng: 0.4 kg/m2 + Kiểm soát hàm lượng + Có thể tưới Hyper Primer bằng máy hoặc thủ công. |
 |
+ Kiểm tra nhiệt độ trên bản mặt thép. + Bảo vệ bề mặt khỏi bụi và nước. + Nắm rõ thời gian bảo dưỡng và thi công lớp BTN. |
||
Hình-7 Sơ đồ thi công Hyper-Primer
[Hyper-Primer]
 |
 |
Hình ảnh Keo chính và chất làm cứng được đựng trong các thùng sắt riêng biệt, Thùng 18 lít, mỗi thùng 15kg
[Xử lý bề mặt cầu thép]
Đặc biệt, công tác vệ sinh bản mặt thép rất quan trọng, nếu bụi bẩn hoặc rỉ sắt còn lại sẽ làm giảm tính chất dính bám, hoặc sẽ rỉ thép sẽ phát triển sau đó.
Nếu vệ sinh bằng máy bắn cát (shot blast) thì sẽ sạch bụi và rỉ thép.
[Thi công Hyper-Primer]
 |
 |
 |
Nếu dự báo có mưa thì phải dừng thi công Hyper Primer. Bởi vì phản ứng cứng hóa có thể bị cản trở.
Có thể thi công bằng máy hoặc thủ công, đảm bảo hàm lượng theo qui định.
Kết Luận:
Hyper-Primer là loại vật liệu chống thấm và dính bám hoàn hảo.
Đối với bản mặt cầu và lớp bê tông nhựa trên đó, cả 2 tính năng dính bám và chống thấm là cần thiết để tăng độ bền và ổn định.
Những hiệu quả Hyper Primer có thể phát huy cả trên bản mặt cầu thép và bản mặt cầu bê tông xi măng.
