TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
MỘT SỐ KẾT QUẢ BAN ĐẦU NGHIÊN CỨU ĂN MỊN BÊTƠNG
CỐT THÉP VÙNG CHUA PHÈN KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SƠNG
CỬU LONG
SOME INITIAL RESULTS RESEARCH COROOSSION OF
REIFORCED CONCRETE IN THE MEKONG DELTA
ThS. Khương Văn Hn
TĨM TẮT
Các cơng trình bêtơng cốt thép xây dựng khu vực Đồng bằng sơng
Cửu Long bị ăn mòn rất mạnh, do tác động của mơi trường chua mặn.
Tác giả đã nghiên cứu thử nghiệm nhằm tìm giải pháp nâng cao tuổi
thọ cơng trình. Bước đầu cho thấy sự khác biệt về sự phát triển cường
độ, tính thấm, mức độ ăn mòn bề mặt và ăn mòn cốt thép giữa các mơi
trường mặn, ngọt và mơi trường chua mặn.
ABSTRACT
Many reiforced conrete structures are corroded strongly in the Mekong
delta, because it has some acids and salts . Author has some testing for
finding ways for increasing life – span of reiforced conrete structure.
Intial finded some differents between samle keep in sea water and acid
water about compressive strength, permeability, lost weight, corrsion
current of steel reiforcement in concrete.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Qua kết quả điều tra các cơng trình thủy lợi ở khu vực Đồng bằng sơng
Cửu Long, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam nhận thấy hầu hết các cơng trình
đều bị ăn mòn, nhiều vùng cơng trình bêtơng cốt thép (BTCT) bị ăn mòn rất
mạnh, làm giảm tuổi thọ và đe dọa sự an tồn của cơng trình và cả hệ thống nhất
là trong mùa bão lũ.
Sau khi khảo sát gần 100 cơng trình thủy lợi ở khu vực ĐBSCL, nhiều
cơng trình có biểu hiện như lớp bêtơng bảo vệ bị bong tróc hoặc trơ đá dăm, cốt
thép bị gỉ sét (Độ suy giảm cường độ 4%/năm). Số cơng trình bị ăn mòn mạnh
chiếm tỷ lệ lớn nằm trong khu vực ảnh hưởng chua mặn. Kết quả thống kê biểu
thị trên hình 1.
Một trong những ngun nhân cơ bản cơng trình bị xuống cấp là mơi
trường khu vực ĐBSCL chứa nhiều tác nhân ảnh hưởng khơng tốt tới tuổi thọ
của bêtơng và cốt thép.
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 195
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
Hình 1: Tỷ lệ các cơng trình BT bị ăn mòn rất mạnh trong các mơi trường
khác nhau
+ Trong mơi trường nước biển tồn tại các muối clo, muối sun phát.
+ Trong mơi trường nước chua phèn tồn tại các muối sun phát, axít H
2
SO
4
.
+ Trong mơi trường chua mặn do q trình thủy phân còn tạo ra HCl, vì
vậy BTCT chịu tác nhân gây ăn mòn gồm cả muối và axít gốc clo, sun phát.
Hiện nay đối với các cơng trình BTCT vùng biển, chúng ta đã có tiêu
chuẩn quy định chất lượng bêtơng rất cụ thể u cầu về cường độ, độ chống
thấm, tỷ lệ nước /xi măng, còn mơi trường chua phèn như khu vực ĐBSCL chưa
có quy định cho nên hầu hết các nhà thiết kế chỉ sử dụng bêtơng mác 200 cho
mọi vùng có mức độ ăn mòn khác nhau. Điều này kết quả khảo sát đã chứng
minh là khơng phù hợp việc đảm bảo tuổi thọ cho cơng trình BTCT. Vì vậy vấn
đề đặt ra cần nghiên cứu tìm giải pháp nâng cao độ bền của bêtơng cốt thép ở khu
vực ĐBSCL là cần thiết và cấp bách.
Tác giả đã tiến hành nghiên cứu thử nghiệm ngâm mẫu trong các mơi
trường khác nhau, nhằm định lượng tốc độ ăn mòn và tìm giải pháp nâng cao tuổi
thọ cơng trình bêtơng cốt thép xây dựng ở vùng chua mặn khu vực nghiên cứu.
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
II.1. Thành phần cấp phối bêtơng
a. Vật liệu
− Ximăng: Holcim PCB40
− Cát Đồng Nai M
n
= 2,54
− Đá dăm: Biên Hòa, Dmax20 mm
196 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM
0
20
40
60
80
1 2 3 4
Tỷ lệ %
Chua Mặn Chua mặn Nước ngọt
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
− Phụ gia siêu dẻo: Sikament 2.000AT. Liều sử dụng 1 lít cho 100kg xi
măng; tác dụng giảm nước trộn (khoảng 10-20%), tăng độ đặc chắc cho
bêtơng.
b. Thành phần cấp phối: trên bảng 1
Bảng 1: Thành phần cấp phối nghiên cứu
TT
Ký
hiệu
Mác dự trù
(Mpa)
X/N Xi măng
Cát
(kg)
Dăm
(kg)
Phụ gia
2.000 AT (lít)
Nước
(lít)
1 A 20 0,71 289 716 1.191 204
2 B 30 0,61 333 688 1.181 204
3 C 40 0,48 426 624 1.166 204
4 A1 30 0,62 289 716 1.191 2,89 179
5 B1 40 0,50 333 688 1.181 3,33 165
6 C1 50 0,40 426 624 1.166 4,26 169
Ghi chú: Mẫu có ký hiệu chỉ số 1 là mẫu sử dụng phụ gia hóa dẻo.
II.2. Mơi trường ngâm mẫu
Ở ĐBSCL, theo kết quả phân vùng ăn mòn BTCT do Viện Khoa học
Thủy lợi miền Nam thực hiện, có 2 vùng ăn mòn ảnh hưởng lớn là:
- Vùng mặn thuộc dải đất ven biển.
- Vùng chua và chua mặn thuộc Tứ Giác Long Xun và giáp ranh giữa
vùng chua phèn và vùng mặn.
Tác giả lựa chọn 2 mơi trường ngâm mẫu đối chứng là ngâm trong nước
sinh hoạt và nước biển. Vị trí cụ thể như sau:
a. Mơi trường nước chua phèn hiện trường: Ký hiệu: “Cht”
Chọn khu vực cống Rạch Chanh Thị xã Long An tỉnh Long An là cống
trên nhánh sơng Vàm Cỏ Tây, nơi chịu tác động của nước chua trong q trình
rửa phèn và nước mặn xâm nhập khi triều dâng.
b. Mơi trường nước mặn hiện trường: Ký hiệu: “Mht”
Chọn khu vực cống Rạch Bùn huyện Gò Cơng Đơng tỉnh Tiền Giang, chịu
ảnh hưởng của nước biển.
c. Mơi trường nước ngọt trong phòng: Ký hiệu: “N”
Sử dụng nước sinh hoạt.
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 197
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
II.3. Chỉ tiêu nghiên cứu
Mẫu khi gia cơng bảo dưỡng trong điều kiện chuẩn, sau 28 ngày sẽ ngâm
trong các mơi trường nghiên cứu.
Để xác định ảnh hưởng của mơi trường tới sự phát triển cường độ bêtơng
cốt thép, tiến thành thí nghiệm xác định các chỉ tiêu sau:
a. Cường độ nén mẫu
− Kích thước mẫu: Mẫu lập phương cạnh 10 cm.
− Tiêu chuẩn thí nghiệm: TCVN 3118-93.
b. Hệ số thấm của BT
- Kích thước mẫu: Sử dụng mẫu trụ đường kính 150mm, chiều cao 300
mm có lỗ rỗng ở giữa.
- Tiêu chuẩn thí nghiệm: Theo 14TCN 65-2002.
- Thiết bị của Nhật. model: TC-235 hãng TANIFU MACHINE
CO.,LTD.
c. Dòng ăn mòn cốt thép
- Kích thước mẫu: Sử dụng mẫu lăng trụ tiết diện 100cm, chiều dài 300
mm có đặt thép tròn trơn 10mm, chiều dày lớp bêtơng bảo vệ 2,5cm
- Tiêu chuẩn thí nghiệm: Theo AASHTO TP11-95.
- Thiết bị của Mỹ. model: HM -311 F hãng Gilson.
d. Dung trọng bêtơng
- Tiêu chuẩn thí nghiệm: Theo TCVN 3115:93.
e. Độ hút nước
- Tiêu chuẩn thí nghiệm: Theo TCVN 3113:93.
f. Giảm khối lượng
- Tiêu chuẩn thí nghiệm: Theo TCVN 3115:93.
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÌNH LUẬN
III.1. Cường độ nén mẫu
III.1.1. Kết quả thí nghiệm
Cường độ nén mẫu tuổi 7; 28; và 90 ngày trong 5 mơi trường. Kết quả ghi
trong bảng 2.
198 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
Bảng 2: Kết quả nén mẫu
TT
Ký hiệu
cấp phối
Cường độ nén (Mpa) ở tuổi (ngày)
Trong mơi trường ngâm mẫu
N N N Cht Mht
7 ng 28 ng 90 ng 90 ng 90 ng
1 A 15,6 20,3 25,0 24,0 23,2
2 B 23,9 32,9 37,8 37,1 37,6
3 C 29,0 40,2 44,9 44,5 46,6
4 A1 20,2 28,3 31,9 31,1 30,8
5 B1 34,7 45,5 47,9 47,6 48,9
6 C1 39,6 51,9 56,2 56,0 58,7
III.1.2. Phân tích
Xác định sự phát triển cường độ bêtơng bằng hệ số chênh lệch về cường
độ giữa mơi trường có tác nhân ăn mòn với mơi trường nước ngọt bằng tỷ số:
(R
90 ngọt
– R
90moitruong NC)
*100 / R
90 ngọt
.
Trong đó:
R
90 ngọt
: Cường độ nén mẫu ngâm trong nước ngọt (ít ăn mòn) ở tuổi 90 ngày
R
90moitruong NC
: Cường độ nén mẫu ngâm trong mơi trường nghiên cứu (bị ăn
mòn) ở tuổi 90 ngày.
o Tiến hành so sánh sự phát triển cường độ bêtơng ở tuổi 90 ngày
giữa mẫu có và khơng sử dụng phụ gia giảm nước
Kết quả tính tốn sắp xếp trong bảng 2a
Bảng 2a: So sánh sự phát triển cường độ giữa mẫu có và khơng sử dụng
phụ gia
TT
Ký hiệu
Cấp phối
Sự chênh lệch cường độ (%) ở tuổi 90 ngày
trong các mơi trường ngâm mẫu khác so với
ngâm trong nước ngọt
Tình trạng sử
dụng
phụ gia
N Cht Mht
1 A 0 -4,02 -7,27 Khơng
2 A1 0 -2,29 -3,14 Có
3 B 0 -1,69 -0,48 Khơng
4 B1 0 -0,58 2,09 Có
5 C 0 -0,81 3,85 Khơng
6 C1 0 -0,49 4,37 Có
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 199
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
Hình 2: So sánh sự suy giảm cường độ bêtơng giữa mẫu có và khơng sử dụng
phụ gia
Nhận xét:
-Khi có cùng lượng dùng xi măng, mẫu có sử dụng phụ gia giảm nước bêtơng
ít bị ăn mòn hơn mẫu khơng có phụ gia
o Tiến hành so sánh sự phát triển cường độ bêtơng ở tuổi 90 ngày
theo mác bêtơng thiết kế ban đầu
Kết quả sắp xếp ghi trong bảng 2b
Bảng 2b: So sánh sự phát triển cường độ theo mác bêtơng
TT
Ký hiệu
cấp phối
Mác
BT
Mpa
Sự chênh lệch cường độ (%) ở tuổi 90 ngày trong các
mơi trường ngâm mẫu khác so với ngâm trong nước ngọt
N Cht Mht
1 A 20,3 0 -4,02 -7,27
2 A1 28,3 0 -2,29 -3,14
3 B 32,9 0 -1,69 -0,48
4 C 40,2 0 -0,81 3,85
5 B1 45,5 0 -0,58 2,09
6 C1 51,9 0 -0,49 4,37
Trung bình 0 -1,64 -0,10
200 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM
-9
-7
-5
-3
-1
1
3
5
1 2 3 4 5 6 7 8
Sự suy giảm cường độ (%)
Mẫu khơng phụ gia
Mẫu có phụ gia
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
Hình 3: So sánh sự phát triển cường độ theo cường độ 28 ngày ban đầu
Nhận xét:
-Khi mác bêtơng càng cao thì tốc độ ăn mòn càng nhỏ.
-Mơi trường chua, cường độ có xu hướng giảm nhiều hơn mơi trường mặn.
III.2. Hệ số thấm bêtơng
III.2.1. Kết quả thí nghiệm
Xác định hệ số thấm bêtơng K (cm/s) ở các tuổi 28 và 90 ngày ở các mơi
trường nghiên cứu. Kết quả ghi trong bảng 3.
Bảng 3: Kết quả thí nghiệm hệ số thấm của bêtơng
TT
Ký
hiệu
Hệ số thấm K (cm/s)
Mơi trường N Mơi trường Cht Mơi trường Mht
28 ng 90 ng 28 ng 90 ng 28 ng 90 ng
1 A
5,7E-09 2,5E-09 4,7E-09 2,9E-09 1,6E-09 2,0E-09
2 B
4,2E-10 1,7E-10 1,4E-09 3,1E-10 7,8E-10 7,9E-10
3 C
1,0E-10 2,2E-11 3,3E-10 8,7E-11 3,4E-10 2,3E-10
4 A1
3,2E-09 1,4E-09 2,3E-09 8,8E-10 1,4E-09 1,7E-09
5 B1
2,7E-10 1,2E-10 4,3E-10 2,3E-11 4,7E-10 2,8E-10
6 C1
4,7E-10 2,2E-10 4,2E-10 1,5E-10 5,4E-10 2,6E-10
Tr. bình
1,7E-09 7,4E-10 1,6E-09 7,2E-10 8,6E-10 8,7E-10
III.2.2. Phân tích kết quả thí nghiệm
Xác định sự phát triển tính thấm của bêtơng bằng chênh lệch hệ số thấm
của bêtơng tuổi 90 và 28 ngày trong cùng 1 mơi trường ngâm mẫu bằng tỷ số:
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 201
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
16 26 36 46 56
Mác bêtơng (Mpa)
Sự phát triển cường độ
Chua hien truong
Man hien truong
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
(K
90
– K
28)
*100 / K
28
Trong đó: K
28
: Hệ số thấm của mẫu ngâm trong mơi trường NC ở tuổi 28
ngày.
K
90
: Hệ số thấm của mẫu ngâm trong mơi trường NC ở tuổi 90
ngày.
o Tiến hành so sánh sự sự phát triển hệ số thấm của bêtơng ở các
mơi trường nghiên cứu giữa mẫu có và khơng sử dụng phụ gia giảm nước
Kết quả sắp xếp ghi trong bảng 3a
Bảng 3a: So sánh sự phát triển hệ số thấm giữa mẫu có và khơng sử dụng
phụ gia
TT
Ký hiệu
cấp phối
Sự chênh lệch hệ số thấm K (%) ở tuổi 90
ngày so với tuổi 28 ngày trong các mơi
trường ngâm mẫu khác nhau
Tình trạng sử
dụng
Phụ gia
N Cht Mht
1 A 55,9 39,09 -22,92 Khơng
2 A1 57,0 61,59 -20,82 Có
3 B 59,5 77,75 -0,84 Khơng
4 B1 55,6 94,62 40,35 Có
5 C 78,3 73,18 33,46 Khơng
6 C1 53,2 64,79 52,23 Có
Hình 4: So sánh sự phát triển hệ số thấm giữa mẫu có và khơng sử dụng phụ gia
202 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM
-40
-20
0
20
40
60
80
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Mẫu khơng phụ gia
Mẫu có phụ gia
Sự phát triển hệ số thấm (%)
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
Nhận xét:
Mẫu có sử dụng phụ gia,tốc độ phát triển hệ số thấm có xu hướng lớn hơn
mẫu khơng sử dụng phụ gia.
o Tiến hành so sánh sự sự phát triển hệ số thấm của bêtơng ở các
mơi trường nghiên cứu theo cường độ thiết kế 28 ngày ban đầu
Kết quả sắp xếp ghi trong bảng 3b
Bảng 3b: So sánh sự phát triển hệ số thấm theo mác bêtơng
TT
Ký hiệu
cấp
phối
Mác
BT
Mpa
Sự chênh lệch hệ số thấm K (%) ở tuổi 90 ngày so với tuổi
28 ngày trong các mơi trường ngâm mẫu khác nhau
N Cht Mht
1 A 20,3 55,9 39,09 -22,92
2 A1 28,3 57,0 61,59 -20,82
3 B 32,9 59,5 77,75 -0,84
4 C 40,2 78,3 73,18 33,46
5 B1 45,5 55,6 94,62 40,35
6 C1 51,9 53,2 64,79 52,23
Trung bình 59,9 68,50 13,58
Hình 5: Sự phát triển hệ số thấm theo cường độ 28 ngày ban đầu
Nhận xét:
-Khi mác bêtơng cao hơn thì tốc độ phát triển tính thấm có xu hướng tốt hơn
III.3. Tương quan giữa cường độ nén và hệ số thấm của bêtơng
Kết quả thống kê trong bảng 4
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 203
-100
-50
0
50
100
16 26 36 46 56
Mác bêtơng ( Mpa)
Sự phát triển hệ số thấm (%)
Nước ngọt
Chua hien truong
Man hien truong
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
Bảng 4: Kết quả cường độ nén và hệ số thấm theo tuổi
TT
Ký
hiệu
Cường độ nén (Mpa)
ở tuổi
Hệ số thấm K (cm/s)
ở tuổi
So sánh ở tuổi 90 và
28 ngày (%)
7 ng 28 ng 90 ng 28 ng 90 ng Cường độ Hệ số thấm
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Mơi trường: Nước ngọt (N)
1 A 15,6 20,3 25,0 5,67E-09 2,50E-09 23,3 55,91
2 B 23,9 32,9 37,8 4,20E-10 1,70E-10 14,6 59,52
3 C 29,0 40,2 44,9 1,00E-10 2,17E-11 11,5 78,30
4 A1 20,2 28,3 31,9 3,20E-09 1,38E-09 12,5 56,88
5 B1 34,7 45,5 47,9 2,70E-10 1,20E-10 5,2 55,56
6 C1 39,6 51,9 56,2 4,70E-10 2,20E-10 8,4 53,19
Trung bình 27,2 36,5 40,6 1,69E-09 7,35E-10 12,6 59,89
Mơi trường: Nước chua hiện trường (Cht)
1 A 15,6 20,3 24,0 4,73E-09 2,88E-09 18,4 39,09
2 B 23,9 32,9 37,1 1,41E-09 3,13E-10 12,7 77,75
3 C 29,0 40,2 44,5 3,26E-10 8,74E-11 10,6 73,18
4 A1 20,2 28,3 31,1 2,30E-09 8,83E-10 10,0 61,59
5 B1 34,7 45,5 47,6 4,26E-10 2,29E-11 4,6 94,62
6 C1 39,6 51,9 56,0 4,23E-10 1,49E-10 7,9 64,79
Trung bình 27,2 36,5 40,1 1,60E-09 7,23E-10 10,7 68,50
Mơi trường: Nước mặn hiện trường (Mht)
1 A 15,6 20,3 23,2 1,63E-09 2,01E-09 14,3 -22,92
2 B 23,9 32,9 37,6 7,80E-10 7,86E-10 14,1 -0,84
3 C 29,0 40,2 46,6 3,38E-10 2,25E-10 15,8 33,46
4 A1 20,2 28,3 30,8 1,40E-09 1,69E-09 9,0 -20,82
5 B1 34,7 45,5 48,9 4,68E-10 2,79E-10 7,4 40,35
6 C1 39,6 51,9 58,7 5,40E-10 2,58E-10 13,2 52,23
Trung bình 27,2 36,5 41,0 8,60E-10 8,75E-10 12,3 13,58
Hình 6: Quan hệ cường độ nén và hệ số thấm
204 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM
Mơi trường nước ngọt (N)
0,E+00
1,E-09
2,E-09
3,E-09
4,E-09
5,E-09
6,E-09
20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0
Cường độ nén (Mpa)
Hệ số thấm K (cm/s)
Tuổi 28 ng
Tuổi 90 ng
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
Hình 7: Quan hệ cường độ nén và hệ số thấm
Hình 8: Quan hệ cường độ nén và hệ số thấm
Nhận xét:
- Hệ số thấm biến đổi nhiều trong khoảng cường độ thiết kế từ 20-30Mpa.
Khi mác bêtơng lớn hơn 35Mpa, hê số thấm ít phụ thuộc vào cường độ hơn.
- Cường độ và hệ số thấm bêtơng ở các mơi trường ngâm mẫu vẫn tiếp tục
tăng theo tuổi
III.4. Tương quan cường độ dòng ăn mòn cốt thép trong bêtơng:
Kết quả thống kê trong bảng 5
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 205
Mơi trường chua hiện trường (Cht)
0,E+00
1,E-09
2,E-09
3,E-09
4,E-09
5,E-09
6,E-09
7,E-09
20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0
Cường độ nén (Mpa)
Hệ s thấm K (cm/s)
Tuổi 28 ng
Tuổi 90 ng
Mơi trường mặn hiện trường (Mht)?
0,E+00
5,E-10
1,E-09
2,E-09
2,E-09
3,E-09
3,E-09
4,E-09
20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0
Cường độ nén (Mpa)
Hệ số thấm K (cm/s)
Tuổi 28 ng
Tuổi 90 ng
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
Bảng 5: Dòng ăn mòn cốt thép trong bêtơng
TT
Ký
hiệu
C.độ
R28
(Mpa
)
Dòng ăn mòn thanh thép thứ
nhất ở tuổi 90 ngày
(mA/Sq.Ft)
Dòng ăn mòn thanh thép thứ
hai ở tuổi 90 ngày
(mA/Sq.Ft)
N Mht Cht N Mht Cht
1 A 20,3 0,253 0,431 0,388 0,269 0,475 0,380
2 B 32,9 0,229 0,297 0,559 0,289 0,497 0,492
3 C 40,2 0,138 0,852 0,746 0,147 0,603 0,246
4 A1 28,3 0,317 0,879 0,623 0,350 0,925 0,697
5 B1 45,5 0,164 0,539 0,550 0,213 0,919 0,431
6 C1 51,9 0,481 0,981 0,539 0,382 0,857 0,781
T.bình (mA/Sq.Ft) 0,264 0,663 0,567 0,275 0,713 0,504
Chênh lệch (%) 0 151,6 115,2 0 159,0 83,3
Nhận xét:
-Cốt thép trong bêtơng ngâm các mơi trường chua, mặn có biểu hiện bị ăn
mòn hơn mơi trường nước ngọt.
-Cốt thép trong bêtơng ngâm các mơi trường mặn có biểu hiện bị ăn mòn hơn
mơi trường nước nước chua.
III.5. Tương quan biến đổi độ hút nước và dung trọng bêtơng
Kết quả thống kê trong bảng 6
Bảng 6: Độ hút nước và dung trọng của bêtơng
TT
Ký
hiệu
C.độ
R28
(kG/cm
2
)
Độ hút nước ở tuổi 90 ngày
(%)
Dung trọng bêtơng ở tuổi 90
ngày (T/m
3
)
N Mht Cht N Mht Cht
1 A 20,3 2,85 4,14 3,33 2,31 2,29 2,25
2 B 32,9 2,43 2,21 2,98 2,31 2,33 2,29
3 C 40,2 1,72 2,28 2,49 2,33 2,31 2,26
4 A1 28,3 1,61 2,25 2,23 2,31 2,31 2,29
5 B1 45,5 1,65 1,58 1,71 2,31 2,36 2,33
6 C1 51,9 1,33 1,63 1,52 2,32 2,33 2,32
T.bình 1,93 2,35 2,38 2,31 2,32 2,29
Chênh lệch (%) 0,0 21,5 22,8 - - -
Nhận xét:
- Độ hút nước của bêtơng ngâm trong mơi trường chua, mặn ở hiện trường có
xu hướng tăng lên so với mẫu ngâm trong nước ngọt.
206 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
III.6. Hiện tượng mất khối lượng do ăn mòn bề mặt bêtơng
Trong q trình thí nghiệm tác giả nhận thấy lớp vữa xi măng trên bề mặt
mẫu bêtơng ngâm trong mơi trường nước chua phèn bị mất đi, bề mặt bêtơng trở
nên nhám, có thể lọai bỏ lớp này bằng lực nhỏ khi đánh bằng bàn chải.
Khối lượng mẫu bị mất đi khi dùng bàn chải giặt trà bề mặt được xác
định. Kết quả thống kê trong bảng 7
Bảng 7: Kết quả mất khối lượng bề mặt
TT Ký hiệu
Khối lượng ăn mòn bề mặt (g/dm
2
)
Mơi trường N Mơi trường Cht Mơi trường Mht
1 A 0 2,43 0,1
2 B 0 3,27 0,1
3 C 0 2,99 0,2
4 A1 0 5,91 0,1
5 B1 0 3,90 0,2
6 C1 0 2,87 0,1
Tr. bình 0,00 3,56 0,13
Nhận xét:
- Mẫu bêtơng ngâm trong mơi trường chua phèn có hiện tường ăn mòn bề mặt
khá mạnh. Mẫu ngâm trong mơi trường mặn và nước ngọt khơng có biểu
hiện này.
IV. KẾT LUẬN
Cơng tác nghiên cứu ăn mòn bêtơng đòi hòi thời gian dài, căn cứ vào kết
quả thí nghiệm sau 3 tháng ngâm mẫu, tác giả có 1 số nhận xét bước đầu như sau:
- Cường độ và hệ số thấm của bêtơng tiếp tục tăng
- Khi bêtơng có sử dụng phụ gia hóa dẻo, cường độ và độ chống thấm có xu
hướng phát triển tốt hơn so với mẫu khơng có phụ gia trong các mơi trường
ăn mòn.
- Hệ số thấm của loại bêtơng trong vùng mác cao hơn 35 Mpa ít thay đổi
- BT ngâm trong mơi trường chua có biểu hiện bị ăn mòn bề mặt khá rõ.
- Cốt thép trong mơi trường mặn bị ăn mòn mạnh hơn vùng chua.
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 207
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. PGS. TS. Nguyễn Văn Điềm. Khai thác tiềm năng đất phèn bằng biện pháp thủy
lợi.
2. GS. TSKH Lê Huy Bá. Những vấn đề về đất phèn Nam Bộ.
3. PGS. TS. Lê Sâm. Nghiên cứu xâm nhập mặn phục phát triển kinh tế xã hội vùng
ven biển ĐBSCL: KC08-18 giai đoạn 1991-2000.
4. PGS. TS. Lê Sâm. Nghiên cứu xâm nhập mặn phục phát triển kinh tế xã hội vùng
ven biển ĐBSCL: KC08-18 giai đoạn 2002-2004.
5. PGS. TS. Lê Sâm. Nghiên cứu khảo sát điều tra chua năm 2000.
6. PGS. TS. Lê Sâm. Nghiên cứu khảo sát điều tra chua năm 1993-1995.
7. ThS. Lương Văn Thanh. Diễn biến mơi trường do tác động của hệ thống thủy lợi
và con người vùng Bán Đảo Cà Mau tỉnh Kiên Giang.
8. KS. Vương Đình Đước. Nghiên cứu diễn biến chua trước và sau khi xây dựng cơng
trình Rạch Chanh – Bắc Đơng.
9. KS. Huỳnh Đăng Tồn. Báo cáo tổng kết điều tra cơ bản sự thối hóa độ bền
bêtơng các cơng trình thủy lợi vùng chua mặn khu vực ĐBSCL.
10. TS. Lê Minh. Một số đánh giá chất lượng bêtơng cơng trình thủy lợi thời gian qua.
11. PTS. Lê Minh. Kết quả NC và ứng dụng 1 số phụ gia nâng cao tính bền BTCT
trong mơi trường biển.
12. GS. TS. Dương Đức Tín. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao tuổi thọ
cho kết cấu bêtơng cơng trình thủy lợi vùng chua phèn.
13. GS. TS. Nguyễn Thúc Tun, KS Nguyễn Tiến Trung. Dự đốn mác bêtơng.
14. TS. Cao Duy Tiến; TS Lê Quang Hùng; TS Trần Việt Liễn & nnk. Tiêu chuẩn
chống ăn mòn cho kết cấu BTCT trong mơi trường biển Việt Nam.
15. Khương Văn Hn. Nghiên cứu đề xuất thành phần và cơng nghệ chế tạo bêtơng
xây dựng cơng trình thủy lợi khu vực ĐBSCL.
16. TS. Cao Duy Tiến & nnk. Lựa chọn loại xi măng dùng cho BT trong mơi trường
biển VN
17. Viện Kỹ thuật qn sự. Triển khai chế tạo các tổ hợp bêtơng, vữa có 1 số phụ gia
và chất ức chế, bền ăn mòn và bảo vệ cốt thép cao trong mơi trường biển VN
(10/1994-12/1995) Mã KC-05/13a
18. Viện Khoa học Kỹ thuật Xây dựng. NC các biện pháp chống ăn mòn BTCT bảo
vệ cơng trình vùng ven biển : Đề tài 26B.03.03.
19. GS.TS. Võ Đình Lương. Cơ chế ăn mòn bêtơng cốt thép Đại học Bách khoa thành
phố Hồ Chí Minh.
208 VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM
TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2008
20. Lê Đỗ Chương ; Bùi Sĩ Thạnh, Phan Xn Hồng. Giáo trình Vật liệu Xây dựng.
21. Prof.V.Moskvin. Concrete and reinforced concrete deterioration and Protection
22. Theo W C Jau and D S. Tsay. A study of the basic engieering properties of slag
cement concrete and its resistance to seawater corrosion.
23. TCVN 3994-85. Chống ăn mòn trong XD kết cấu BT và BTCT – Phân loại mơi
trường xâm thực.
24. Tiêu chuẩn TCXDVN 327:2004 Kết cấu BT và BTCT. u cầu bảo vệ chống ăn
mòn trong mơi trường biển.
25. Bảo vệ kết cấu xây dựng khỏi bị ăn mòn: TCXD 149:1986.
26. TCXDVN 337:2005: Vữa và BT chịu axít.
27. TCVN 5404-1991 (ST sev 3283-81). Bảo vệ ăn mòn – PP thử ăn mòn – u cầu
chung.
28. 14TCN 65-2001. Xác định hệ số thấm nước của bêtơng thủy cơng.
29. CRD-C 48-92 PP thí nghiệm hệ số thấm nước của bêtơng.
30. Tiêu chuẩn đo diện thế ăn mòn cốt thép trong bêtơng: AASTO TP11-95.
31. Tiêu chuẩn đo điện thế ăn mòn cốt thép trong bêtơng:ASTM C876-91
Người phản biện: PGS.TS. Tăng Đức Thắng
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM 209