BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN ĂN MÒN KIM LOẠI ĐỀ TÀI ĂN MÒN TRONG BÊ TÔNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC-MÔI TRƯỜNG
ĐỀ TÀI: ĂN MÒN TRONG BÊ TÔNG
Môn học: ĂN MÒN VÀ BẢO VỆ KIM LOẠI
GVHD: Ths. Lê Kiên Cường
SVTH: Phú Thị Thuỳ Dương
Lớp: 09MT112


LỜI MỞ ĐẦU
Đa số các công trình xậy dựng như: nhà ở,trường
học, công ty, cầu đường… đều sử dụng vật liệu chủ yếu
là bê tông cốt thép. Kết hợp cốt thép với bê tông sẽ làm
tăng sức bền chống ngoại lực, tạo sự vững chắc cho công
trình. Lớp bê tông bên ngoài sẽ bảo vệ cho cốt thép bên
trong khỏi các tác động cơ học và hoá học của môi
trường. Vậy:
Cốt thép có hoàn toàn không bị ảnh hưởng gì bởi tác
động của môi trường?
Cốt thép trong bê tông có thật sự không bị biến đổi?


I. ĂN MÒN BÊ TÔNG
Các công trình bê tông
cốt thép sau một thời
gian xây dựng và hoạt
động đã bị gỉ sét.

I. ĂN MÒN BÊ TÔNG

Thực trạng cho thấy, cốt thép trong bê tông vẫn bị ăn
mòn do tác động của môi trường.

Ăn mòn bê tông cốt thép là hiện tượng rất phổ biến
và là nguyên nhân chủ yếu gây phá huỷ kết cấu, làm
giảm đáng kể tuổi thọ của các công trình xây dựng,
đặc biệt là ở vùng biển. Tình trạng ăn mòn và hư
hỏng các công trình bê tông cốt thép là nghiêm trọng
và ở mức báo động.


II. ĐẶC ĐIỂM CỦA ĂN MÒN BÊ TÔNG

Bê tông là một hỗn hợp gồm xi măng, vật liệu độn
( như: cát, sỏi, đá…),trộn với nước và các phụ gia khác.

Trong quá trình đóng rắn của bê tông, các thành phần
khoáng của xi măng bị thuỷ hoá tạo ra một môi trường
kiềm cao, có độ pH từ 13 đến 14.
2CaO.SiO2 +2H2O CaO.SiO2.H2O + Ca(OH)2
3CaO.SiO2 + 2H2O  2CaO.SiO2.H2O + Ca(OH)2
3Al2O3.SiO2 + 4H2O  2Al2O3.SiO2 + H2O + 2Al(OH)3
Na2O + H2O  NaOH
K2O + H2O  KOH

Quá trình thuỷ hoá vẫn tiếp tục xảy ra ngay cả trong
thời gian sử dụng của bê tông.

II. ĐẶC ĐIỂM CỦA ĂN MÒN BÊ TÔNG

Ở môi trường có pH cao (13 đến 14) trên bề mặt thép sẽ
hình thành một màng thụ động dày đặc để bảo vệ cốt thép
khỏi bị ăn mòn. Nếu như bê tông có thể tránh cho thép
không tiếp xúc với nước và không khí thì cốt thép bên trong
bê tông sẽ rất bền với tác động của sự ăn mòn.

Vì thế, nếu lớp bê tông quá mỏng hoặc xốp thì các tác nhân
gây ăn mòn cốt thép ( chủ yếu là nước có hoà tan oxy) thâm
nhập. Trong bê tông khô cốt thép không bị ăn mòn. Trong
bê tông bão hoà nước thường xuyên cốt thép cũng ít bị hư
hại vì oxy khó xâm nhập qua pha lỏng. Tuy nhiên trong bê
tông khô - ướt xen kẽ, oxy thâm nhập rất dễ dàng  thép bị
ăn mòn mạnh.

Quá trình ăn mòn bê tông cốt thép trong tự nhiên diển ra
nhanh chóng nhất là trong môi trường nước mặn, tác nhân
chủ yếu là do ion Cl-


III. ĂN MÒN BÊ TÔNG DO ION Cl-

Ion Cl- có khả năng hoà tan, phá huỷ màng thụ động bảo
vệ bề mặt lõi thép, vì thế thép cacbon bị ăn mòn. Nếu ion
Cl- tìm được một vị trí khuyết tật trên bề mặt cốt thép, ăn
mòn bắt đầu xảy ra. Khi đó lớp chất clorua sắt(gỉ sắt) sẽ
tách khỏi bề mặt cốt thép, các ion sắt (II) mới sẽ tiếp tục bị
lộ ra trong môi trường bê tông.


Ion sắt (II) tạo thành bị thuỷ phân thì môi trường trở nên
axit, độ pH giảm, quá trình ăn mòn càng diễn ra nhanh
hơn.
Fe(2+) + 2H2O + 2Cl-  Fe(OH)2 + 2HCl

Kết cấu của bê tông cốt thép bị ăn mòn và phá huỷ nhanh
chóng.


BIỆN PHÁP CHỐNG ĂN MÒN CỐT THÉP
TRONG BÊ TÔNG

Lớp bê tông phải dày ít nhất 50 mm để đảm bảo phủ kín cốt
thép và phải có độ bám gắn tốt với cốt thép.

Tỉ số nước / xi măng nhỏ để bê tông sau đóng rắn có kết cấu đặc,
ít lỗ xốp.

Cốt thép phải sạch,không có gỉ, gắn bám tốt với bê tông.

Tăng cường thêm lớp sơn chống ăn mòn phủ mặt cốt thép trước
khi đổ bê tông.

Quét sơn chống thấm lên bề mặt kết cấu hoặc có thể tăng cường
bảo vệ mặt ngoài kết cấu bằng một lớp bê tông phun khô có mác
bằng bê tông kết cấu dày tối thiểu 15 mm.

Trộn thêm vào bê tông các chất phụ gia ức chế ăn mòn cốt thép
như canxi nitrit.


Bảo vệ trực tiếp cốt thép bằng phương pháp bảo vệ catot


LỜI KẾT

Thiệt hại do ăn mòn bê tông
cốt thép gây ra là đáng kể và
nghiêm trọng, chi phí cho
sửa chữa khắc phục hậu quả
ăn mòn có thể chiếm tới 30 –
70% mức đầu tư xây dựng
công trình. Vì vậy, cần sớm
triển khai các giải pháp kỹ
thuật chống ăn mòn nhằm
đảm bảo chất lượng và tuổi
thọ lâu dài cho công trình,
đồng thời cũng là bảo vệ an
toàn tính mạng cho người
dân.