Các loại bulong hóa chất phổ biến và ứng dụng trong thực tế

Từ các công trình dân dụng đến công trình hạ tầng kỹ thuật cao, loại bulong này đã khẳng định được vai trò quan trọng trong việc gia cố kết cấu, lắp đặt thiết bị hay thi công hệ thống cơ điện. Trong bài viết này, cùng Chống Thấm 24H tìm hiểu chi tiết về các loại bulong hóa chất phổ biến hiện nay, ưu nhược điểm của từng loại cũng như những ứng dụng thực tiễn mà chúng mang lại trong các công trình xây dựng

1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bulong hóa chất

Một hệ thống bulong hóa chất tiêu chuẩn thường bao gồm ba thành phần chính:

- Ống nhựa hoặc ống thủy tinh (ống capsule) chứa sẵn keo hai thành phần (gồm nhựa epoxy hoặc polyester và chất làm cứng)

- Thanh bulong ren thường là thép carbon, thép không gỉ hoặc thép mạ kẽm nhúng nóng

- Keo hóa chất rời (trong trường hợp dạng rót) với hai thành phần được trộn đều trước khi đưa vào lỗ khoan

Nguyên lý hoạt động của bulong hóa chất rất đơn giản nhưng hiệu quả: sau khi khoan lỗ vào bê tông với kích thước tiêu chuẩn, kỹ sư sẽ bơm keo hóa chất vào lỗ hoặc đưa capsule vào trước, sau đó đóng thanh bulong vào. Trong quá trình đóng, lực quay sẽ làm vỡ capsule (nếu dùng dạng ống), hòa trộn keo và chất đóng rắn với nhau tạo ra một lớp keo đồng nhất bao quanh bulong và bám chặt vào thành bê tông. Sau khi keo đóng rắn hoàn toàn, bulong sẽ đạt khả năng chịu tải rất cao mà không làm hư hại bê tông xung quanh

2. Phân loại các loại bulong hóa chất phổ biến hiện nay

Tùy theo dạng keo và phương pháp thi công, bulong hóa chất được phân thành nhiều loại khác nhau. Dưới đây là những loại bulong hóa chất phổ biến và thường được sử dụng tại Việt Nam và trên thế giới:

2.1. Bulong hóa chất dạng capsule

Đây là loại bulong hóa chất truyền thống và được sử dụng rộng rãi nhất. Mỗi viên capsule chứa sẵn keo nhựa và chất làm cứng, được bảo quản trong ống thủy tinh hoặc nhựa dẻo. Khi thi công, người ta đưa viên capsule vào lỗ khoan sau đó dùng máy khoan động lực xoay thanh ren vào để làm vỡ ống, hòa trộn các thành phần keo. Sau một khoảng thời gian nhất định, keo sẽ đông cứng và giữ chặt bulong

Ưu điểm:

- Thi công nhanh, dễ kiểm soát lượng keo

- Phù hợp cho thi công nhỏ lẻ hoặc vị trí khó tiếp cận

- Không cần dụng cụ trộn keo rời

Nhược điểm:

- Không phù hợp cho lỗ khoan có chiều sâu lớn

- Không kinh tế khi dùng với số lượng lớn do giá thành mỗi viên cao

- Khó kiểm soát nếu capsule không vỡ hoàn toàn

2.2. Bulong hóa chất dạng keo rót

Loại bulong này sử dụng keo hóa chất dạng chai hoặc ống tuýp riêng biệt, được trộn đều trước khi bơm vào lỗ khoan bằng thiết bị chuyên dụng. Loại keo này có thể là epoxy, vinyl ester, polyester hoặc hỗn hợp đặc biệt cho từng điều kiện thi công

Ưu điểm:

- Linh hoạt với nhiều kích thước và chiều sâu lỗ khoan

- Có thể điều chỉnh lượng keo chính xác theo nhu cầu

- Hiệu quả cao trong các công trình công nghiệp hoặc kết cấu tải trọng lớn

Nhược điểm:

- Yêu cầu thiết bị bơm keo chuyên dụng

- Cần tuân thủ nghiêm ngặt quy trình trộn và thi công

- Keo thừa nếu không dùng hết có thể bị lãng phí do thời gian đóng rắn nhanh

2.3. Bulong hóa chất epoxy hiệu suất cao

Dòng bulong này sử dụng keo epoxy chuyên dụng, có độ bám dính cực cao, chống chịu tốt với môi trường hóa chất, nhiệt độ cao hoặc tải trọng rung động lớn. Thường được dùng trong các công trình trọng điểm như nhà máy điện, nhà máy hóa chất, công trình ven biển...

Ưu điểm:

- Độ bền lâu dài, kháng hóa chất vượt trội

- Duy trì độ bám dính tốt trong điều kiện môi trường khắc nghiệt

- Tải trọng thiết kế cao phù hợp cho hạng mục kết cấu chịu lực chính

Nhược điểm:

- Giá thành cao hơn keo thông thường

- Thời gian đóng rắn dài hơn cần có thời gian chờ đủ tiêu chuẩn trước khi chịu lực

2.4. Bulong hóa chất Polyester và Vinyl Ester

Keo polyester và vinyl ester thường có thời gian đóng rắn nhanh, dễ thi công và giá thành hợp lý. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng dân dụng, liên kết vừa và nhẹ như lắp đặt lan can, hệ thống điện nhẹ, máng cáp...

Ưu điểm:

- Dễ thi công, phù hợp cho điều kiện thời tiết bình thường

- Giá thành cạnh tranh có thể sử dụng rộng rãi cho các công trình không yêu cầu tải trọng quá lớn

- Khả năng bám dính tốt với bê tông và tường gạch

Nhược điểm:

- Độ bền và khả năng chịu lực thấp hơn epoxy

- Không phù hợp trong môi trường kháng hóa chất hoặc nhiệt độ cao

3. Ứng dụng thực tế của bulong hóa chất trong xây dựng và công nghiệp

Bulong hóa chất hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhờ ưu điểm vượt trội về khả năng chịu tải, thi công linh hoạt và hiệu quả lâu dài. Dưới đây là một số ứng dụng tiêu biểu:
- Gắn kết cấu thép vào sàn, cột bê tông: Các dầm thép, móng cột, bản mã thường cần được liên kết chắc chắn vào khung bê tông. Bulong hóa chất cho phép thi công gắn sau, dễ dàng điều chỉnh vị trí và đảm bảo độ bám dính cao đặc biệt khi bê tông đã hoàn thiện trước đó
- Lắp đặt hệ thống lan can, cầu thang, mái che, tay vịn: Trong các công trình dân dụng và công cộng, bulong hóa chất giúp lắp đặt các bộ phận phụ trợ một cách chắc chắn mà không làm nứt bê tông. Đặc biệt hữu ích tại các mép sàn, mép bậc cầu thang nơi mà bulong nở cơ học không phát huy hiệu quả
- Thi công nhà xưởng, nhà tiền chế, nhà kho công nghiệp: Bulong hóa chất dùng để gắn máy móc, ray trượt, kệ hàng, khung thép vào nền bê tông trong các nhà máy. Giải pháp này giúp giảm thiểu sai số và dễ dàng điều chỉnh trong quá trình lắp đặt
- Gia cố kết cấu và sửa chữa công trình: Trong các dự án cải tạo, gia cố cột, dầm hoặc mở rộng nhà xưởng, bulong hóa chất là giải pháp lý tưởng để gắn thêm thép cốt, bản mã mà không cần tháo dỡ kết cấu hiện hữu. Các thanh neo có thể được lắp bổ sung vào cấu kiện cũ để tăng cường khả năng chịu tải
- Công trình ngoài trời và môi trường ăn mòn: Bulong hóa chất inox hoặc bulong dùng keo epoxy kháng hóa chất thường được sử dụng tại các khu vực ven biển, nhà máy xử lý nước hoặc công trình tiếp xúc với hóa chất. Chúng đảm bảo liên kết bền vững ngay cả trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt
- Công trình chịu tải trọng rung động và động đất: Nhờ khả năng bám dính linh hoạt, bulong hóa chất có thể giảm thiểu các tác động rung động hoặc lực động đặc biệt quan trọng trong các nhà máy sản xuất, khu công nghiệp nặng hoặc vùng địa chấn

4. Tiêu chí lựa chọn bulong hóa chất phù hợp

Để đảm bảo hiệu quả sử dụng tối ưu khi lựa chọn bulong hóa chất cần cân nhắc các tiêu chí sau:

- Loại vật liệu nền: Bê tông nặng, bê tông nhẹ, tường gạch hay đá tự nhiên sẽ có yêu cầu keo và thanh neo khác nhau

- Môi trường sử dụng: Trong nhà, ngoài trời, nơi tiếp xúc với hóa chất, nước biển, nhiệt độ cao hay nơi khô ráo

- Tải trọng thiết kế: Phụ thuộc vào chức năng của bộ phận liên kết tải trọng tĩnh, động, tải gió, động đất...

- Chiều sâu và kích thước lỗ khoan: Phải đảm bảo phù hợp với hướng dẫn kỹ thuật của từng loại keo và bu lông

- Tiêu chuẩn kỹ thuật: Nên chọn sản phẩm đã được kiểm định theo các tiêu chuẩn quốc tế như ETA, ICC-ES, ASTM hoặc TCVN tương ứng

Bulong hóa chất là giải pháp liên kết tiên tiến, linh hoạt và bền vững trong thi công xây dựng hiện đại. Việc hiểu rõ các loại bulong hóa chất phổ biến cùng đặc điểm và ứng dụng của chúng giúp nhà thầu, kỹ sư và chủ đầu tư đưa ra lựa chọn phù hợp, đảm bảo chất lượng công trình và hiệu quả thi công. Tùy vào điều kiện cụ thể của dự án, có thể sử dụng các dòng capsule tiện lợi, keo rót công nghiệp hoặc epoxy hiệu suất cao để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật khắt khe nhất.