1. Nhiệt độ – tải trọng “vô hình” thường bị bỏ qua
Khi thiết kế băng cản nước PVC, kỹ sư thường tập trung vào:
- Áp lực nước
- Chuyển vị kết cấu
- Chất lượng bê tông
Nhưng tại Việt Nam và nhiều khu vực nhiệt đới:
- Biên độ nhiệt giữa mùa mưa và mùa khô có thể lên tới 30–40°C
- Nhiệt độ bề mặt bê tông có thể vượt 60°C khi nắng gắt
Đối với hệ chống thấm mạch ngừng bê tông, biến thiên nhiệt độ là một tải trọng lặp lại hàng năm.
2. Hệ số giãn nở nhiệt của PVC và bê tông khác nhau
PVC là vật liệu polymer có:
- Hệ số giãn nở nhiệt cao hơn bê tông
- Ứng xử mềm dẻo hơn khi nhiệt độ tăng
Trong khi đó, bê tông:
- Giãn nở ít hơn
- Có độ cứng cao
Khi nhiệt độ tăng:
- Waterstop PVC có xu hướng giãn dài nhiều hơn bê tông
- Xuất hiện ứng suất tại vùng gân neo
Khi nhiệt độ giảm:
- PVC co lại
- Có thể tạo vi khe nếu liên kết không đủ chặt
Đây là quá trình lặp lại hàng năm, đặc biệt quan trọng với băng cản nước tầng hầm nửa nổi nửa ngầm.
3. Tác động lên vùng tiếp giáp gân neo
Tại vùng tiếp xúc giữa băng cản nước cho mạch ngừng bê tông và bê tông:
- Giãn nở chênh lệch tạo ứng suất cục bộ
- Nếu bê tông đầm không kỹ → dễ xuất hiện vi nứt
- Nếu gân neo quá mỏng → ứng suất tập trung lớn
Trong các công trình như:
- băng cản nước cầu đường
- Hầm giao thông chịu nắng trực tiếp tại cửa hầm
Chu kỳ nhiệt lặp lại có thể gây mỏi vật liệu theo thời gian.
4. Ảnh hưởng đến mối hàn waterstop
Mối hàn của băng cản nước chống thấm là vùng có cấu trúc vật liệu đã từng nóng chảy.
Khi chịu chu kỳ nhiệt dài hạn:
- Nếu hàn không đạt chuẩn → dễ suy yếu trước
- Nếu có bọt khí vi mô → dễ mở rộng theo thời gian
Với waterstop cho công trình ngầm, nơi sửa chữa rất phức tạp, mối hàn cần đạt độ đồng chất cao để chịu được chu kỳ nhiệt nhiều năm.
5. Nhiệt độ và lão hóa polymer dài hạn
PVC chịu ảnh hưởng bởi:
- Nhiệt độ cao kéo dài
- Tia UV (nếu lộ thiên)
- Chu kỳ nóng – lạnh liên tục
Nếu cấp phối phụ gia không ổn định:
- Vật liệu có thể giòn hóa sớm
- Giảm độ giãn dài
- Tăng nguy cơ rách tại vùng neo
Sản phẩm như băng cản nước Sofuco được kiểm soát phụ gia ổn định nhiệt nhằm đảm bảo tính cơ học dài hạn trong môi trường nhiệt đới.
6. Tầng hầm sâu và tác động nhiệt gián tiếp
Ngay cả khi mạch ngừng nằm hoàn toàn dưới đất:
- Phần phía trên có thể chịu dao động nhiệt
- Sự chênh lệch nhiệt giữa các cao độ gây gradient nhiệt
- Tạo ứng suất nội tại trong khối bê tông
Trong vật liệu chống thấm công trình ngầm, sự thay đổi nhiệt độ không đồng đều có thể gây biến dạng vi mô quanh waterstop.
7. Giải pháp thiết kế giảm rủi ro nhiệt
Để tăng tuổi thọ hệ giải pháp chống thấm mạch ngừng, cần:
- Chọn loại PVC có độ giãn dài tốt
- Kiểm soát chất lượng mối hàn
- Đảm bảo bê tông quanh gân neo được đầm chặt
- Hạn chế phơi nắng trực tiếp trước khi đổ bê tông
Với các công trình như băng cản nước thủy điện, nơi môi trường nhiệt có thể thay đổi theo mực nước, yếu tố này càng cần được tính toán kỹ.
8. Nhiệt độ không gây hỏng ngay – nhưng tích lũy theo năm
Biến thiên nhiệt độ không làm băng cản nước PVC hỏng tức thời.
Nhưng trong 20–50 năm vận hành:
- Chu kỳ nóng – lạnh lặp lại
- Ứng suất chênh lệch giãn nở
- Lão hóa polymer
Có thể ảnh hưởng đến vùng tiếp giáp và mối hàn.
Sofuco khuyến nghị:
Khi thiết kế mạch ngừng cho công trình dài hạn, đừng bỏ qua tải trọng nhiệt – vì tuổi thọ chống thấm không chỉ phụ thuộc vào nước, mà còn phụ thuộc vào khí hậu.
