Nghiên cứu phạm vi sử dụng của một số loại xi măng phổ biến trong các công trình xây dựng trên địa bàn các tỉnh đồng bằng sông cửu long

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-----o0o-----

NGUYỄN LÊ THI
Đề tài
NGHIÊN CỨU PHẠM VI SỬ DỤNG CỦA MỘT SỐ LOẠI XI
MĂNG PHỔ BIẾN TRONG CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
TRÊN ĐỊA BÀN CÁC TỈNH ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Chuyên ngành : Vật liệu & Cấu kiện xây dựng - K. 13
Mã số ngành : 2.15.06

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP Hồ Chí Minh, tháng 10/2004


CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học : GS – TSKH Võ Đình Lương

Cán bộ chấm nhận xét 1

:

Cán bộ chấm nhận xét 2

:

Luận văn thạc só được bảo vệ tại

HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày ....... tháng ........ năm 2004

1


Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên

: NGUYỄN LÊ THI

Phái

: Nam

Ngày, tháng, năm sinh : 26/10/1966

Nơi sinh : Quảng Trị

Chuyên ngành : VẬT LIỆU VÀ CẤU KIỆN XÂY DỰNG

Mã số

: 2.15.06

I- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU PHẠM VI SỬ DỤNG CỦA MỘT SỐ LOẠI XI
MĂNG PHỔ BIẾN TRONG CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
TRÊN ĐỊA BÀN CÁC TỈNH ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1. Biện luận về đề tài.
2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới.
3. Cơ sở lý thuyết, lựa chọn đối tượng và phương pháp nghiên cứu.
4. Thực nghiệm, đánh giá và bàn luận về kết quả nghiên cứu.
5. Kết luận và kiến nghị.
III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ

: 09/02/2004

IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 28/10/2004
V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : GS-TSKH. VÕ ĐÌNH LƯƠNG
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

GS.TSKH. Võ Đình Lương

CHỦ NHIỆM NGÀNH

BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH

PGS.TS. Phan Xuân Hoàng

TS. Nguyễn Văn Chánh

Nội dung và đề cương luận văn thạc só đã được Hội Đồng Chuyên ngành thông qua.
Ngày
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

tháng

năm 2004

KHOA QUẢN LÝ NGÀNH

2


LỜI CẢM ƠN

Luận văn này hoàn thành là nhờ vào sự giúp đỡ, động viên của quý
Thầy Cô, của gia đình, cơ quan và bạn bè đồng nghiệp.
Xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến GS-TSKH Võ Đình Lương, người đã
tận tình định hướng, hướng dẫn, góp ý và giúp đỡ trong suốt quá trình
thực hiện đề tài;
Xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo đã tham gia góp ý, phản
biện cho đề tài, đã trực tiếp giảng dạy, cung cấp và truyền đạt kiến
thức, kinh nghiệm nghiên cứu trong gần 3 năm theo học cao học tại
Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh;
Xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám đốc, các đồng nghiệp tại Phòng thử
nghiệm Xây dựng, Bộ phận Kiểm định Xây dựng & An toàn công
nghiệp - Trung tâm Kỹ thuật 3, các Anh, Chị thuộc Đoàn Địa chất

Thuỷ văn – Địa chất Công trình 806; Phòng nghiên cứu bê tông –
Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng; Phòng Thạch học – Viện Dầu
khí Việt nam; Phân viện Mỏ và Luyện kim TP Hồ Chí Minh; Phòng
Thí nghiệm – Công ty Liên doanh Xi măng Holcim Vietnam Ltd,
Công ty Xi măng Hà Tiên 2 và những người bạn đã trực tiếp hoặc
gián tiếp giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn
này.

TP Hồ Chí Minh tháng 10/2004
Tác giả

3


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Trên cơ sở nghiên cứu các tính chất của các loại xi măng được sử dụng phổ biến
trong công trình xây dựng trên địa bàn các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, đề tài
đã đưa ra được hàm lượng sử dụng hợp lý và phạm vi sử dụng của các loại xi
măng này.
Dựa trên 3 loại mẫu là bê tông & bê tông cốt thép, vữa xây dựng và đá xi măng;
bằng các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm khác nhau, đề tài đã đánh giá sự
thay đổi một số tính chất cơ lý chủ yếu như cường độ nén, cường độ uốn, lực bám
dính giữa bê tông – cốt thép, sự thay đổi chiều dài của mẫu khi ngâm trong nước
lấy từ các địa phương cần nghiên cứu và mẫu đối chứng ngâm trong nước sinh
hoạt. Đề tài cũng áp dụng các phương pháp phân tích hiện đại như nhiễu xạ Rơnghen, nhiệt vi sai, quang phổ hồng ngoại và kính hiển vi điện tử quét để nghiên
cứu bản chất các thay đổi trong thành phần khoáng, cấu trúc của đá xi măng đã
hydrat hóa.
Kết hợp với quy hoạch thực nghiệm, đề tài đã áp dụng phương pháp đánh giá
tổng hợp dựa trên phương pháp luận nêu trong Atlas công nghệ của “Dự án phát
triển dựa trên công nghệ của khu vực Châu Á & Thái Bình Dương”, 1989,

UN/ESCAP để đánh giá, phân loại một cách định lượng chất lượng các loại xi
măng.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở 180 ngày tuổi, cường độ nén, uốn của vữa, cường
độ nén của bê tông, độ bám đính giữa bê tông và cốt thép của các mẫu chế tạo
từ các loại xi măng nghiên cứu chỉ phụ thuộc chủ yếu vào lượng xi măng, tuổi thử
nghiệm mà hầu như ít phụ thuộc vào điều kiện môi trường bảo dưỡng là nước
ngầm hay nước biển. Tuy nhiên, nghiên cứu trên mẫu đá xi măng trong điều kiện
thuỷ nhiệt lại cho thấy có sự suy giảm khá nhiều về cường độ nén của các mẫu
bảo dưỡng trong các môi trường khác nhau so với mẫu đối chứng. Điều này cho
thấy, quá trình ăn mòn của xi măng và vật liệu sản xuất từ xi măng là một quá
trình kéo dài nhiều năm và rất phức tạp, cần có nghiên cứu đầy đủ hơn.
Do thời gian nghiên cứu không dài, luận văn chưa thể đánh giá hết các yếu tố
ảnh hưởng nên chắc chắn không tránh khỏi một số thiếu sót nhất định, cần phải
hoàn chỉnh, bổ sung trong các nghiên cứu tiếp theo.

4


MỤC LỤC

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP .................................................................2
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................3
TÓM TẮT LUẬN VĂN .............................................................................................4
MỤC LỤC ..................................................................................................................5
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU ..............................................................................................8
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ....................................................................................10
2.1 ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƯỜNG BIỂN VÀ VEN BIỂN VIỆT NAM ................10
2.1.1 Vùng hoàn toàn ngập nước ....................................................................10
2.1.2 Vùng nước lên xuống .............................................................................11
2.1.3 Vùng khí quyển trên biển và ven biển ..................................................12

2.2 CƠ CHẾ ĂN MÒN CỦA MÔI TRƯỜNG NƯỚC ĐỒNG BẰNG SÔNG
CỬU LONG ...................................................................................................12
2.2.1 Hình thức, cơ chế ăn mòn của xi măng và các sản phẩm từ xi măng..12
2.2.2 Sự ăn mòn bê tông..................................................................................20
2.2.3 Sự ăn mòn cốt thép .................................................................................26
2.2.4 Môi trường ăn mòn ở đồng bằng Sông Cửu Long.................................29
2.3 TÁC HẠI DO ĂN MÒN VÀ SỬ DỤNG XI MĂNG KHÔNG HP LÝ ....30
2.4 TÌNH HÌNH THỰC TẾ TRƯỚC KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI ......................32
2.4.1 Trong nước ..............................................................................................32
2.4.2 Nước ngoài ..............................................................................................34
2.5 LÝ DO LỰA CHỌN & NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT CỦA ĐỀ
TÀI ...................................................................................................................35
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................................................37
3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........................................................37
3.1.1 Phương pháp nhiễu xạ Rơn-ghen (X-ray)..............................................38
3.1.2 Phương pháp phân tích nhiệt (DTA & DTG).........................................44
3.1.3 Phương pháp quang phổ hồng ngoại (IR) ..............................................49

5


3.1.4 Xác định độ pH .......................................................................................50
3.1.5 Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) ......................................50
3.1.6 Thử nghiệm phân tích thành phần hóa ..................................................51
3.1.7 Thử nghiệm các tính chất cơ lý..............................................................52
3.1.8 Lý thuyết về quy hoạch thực nghiệm ....................................................52
3.1.9 Phương pháp đánh giá tổng hợp .............................................................58
3.2 PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM................................................................59
3.2.1 Chọn loại xi măng điển hình..................................................................59
3.2.2 Chọn địa phương điển hình ....................................................................59

3.2.3 Chọn thời điểm nghiên cứu ....................................................................59
3.2.4 Các phương pháp thực nghiệm ...............................................................60
CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU ......................................................62
4.1 NGUYÊN VẬT LIỆU .................................................................................62
4.1.1 Xi măng...................................................................................................62
4.1.2 Cát ...........................................................................................................67
4.1.3 Đá dăm ....................................................................................................69
4.1.4 Thép ........................................................................................................71
4.1.5 Nước bảo dưỡng......................................................................................72
4.1.6 Nhận xét chung.......................................................................................74
4.2 MẪU BÊ TÔNG & BÊ TÔNG CỐT THÉP ...............................................74
4.2.1 Mẫu bê tông............................................................................................74
4.2.2 Mẫu bê tông cốt thép .............................................................................79
4.2.3 Mức độ xâm nhập của ion Cl- và SO42- .................................................82
4.3 MẪU VỮA ......................................................................................................85
4.3.1 Cường độ nén ..........................................................................................85
4.3.2 Cường độ uốn..........................................................................................89
4.3.3 Độ giãn nở khi ngâm trong môi trường .................................................92
4.4 MẪU ĐÁ XI MĂNG ......................................................................................97
4.4.1 Cường độ nén và chiều sâu cacbonat hóa .............................................97
4.4.2 Độ pH ....................................................................................................101
4.4.3 Phân tích cấu trúc bằng nhiễu xạ Rơn-ghen........................................102
4.4.4 Phân tích nhiệt vi sai ............................................................................120

6


4.4.5 Phân tích quang phổ hồng ngoại ..........................................................130
4.4.6 Phân tích kính hiển vi điện tử quét ......................................................135
4.4.7 Đánh giá định lượng chất lượng của xi măng .....................................142

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN ......................................................................................145
5.1 ĐÁNH GIÁ CHUNG ...................................................................................145
5.1.1 Hàm lượng hợp lý ................................................................................145
5.1.2 Phạm vi sử dụng ..................................................................................146
5.1.3 Chất lượng tổng hợp ............................................................................146
5.2 KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO..................................147

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................148
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG ....................................................................................151
CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ...................................................153

PHỤ LỤC: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM .................................................................154
1. BÊ TÔNG .....................................................................................................154
1.1 Cường độ nén & chiều sâu cacbonat hóa ...............................................154
1.2 Độ bám dính giữa bê tông với cốt thép & chiều sâu cacbonat hóa .....160
1.3 Hàm lượng ion Cl- và SO42- .....................................................................166
2. VỮA XÂY ....................................................................................................167
2.1 Cường độ uốn, nén & chiều sâu cacbonat hóa: .....................................167
2.2 Độ giãn nở khi ngâm trong môi trường ..................................................177
3. ĐÁ XI MĂNG...............................................................................................186
3.1 Cường độ nén & chiều sâu cacbonat hóa:..............................................186
3.2 Xác định độ pH ........................................................................................191
3.3 Phân tích Rơn-Ghen.................................................................................193
3.4 Phân tích nhiệt vi sai ...............................................................................194
3.5 Phân tích quang phổ hồng ngoại .............................................................195
3.6 Phân tích kính hiển vi điện tử .................................................................196

7

Chương

1
MỞ ĐẦU


CHƯƠNG 1

MỞ ĐẦU
Vấn đề ăn mòn và chống ăn mòn cho xi măng và các sản phẩm từ xi măng là
một vấn đề bức xúc, đã và đang được các nhà khoa học ở Việt nam và cả trên
thế giới quan tâm. Ở nước ta, tình trạng ăn mòn và hư hỏng các công trình bê
tông và bê tông cốt thép là nghiêm trọng và đã tới mức báo động. Tốc độ ăn mòn
làm hư hỏng công trình diễn ra khá nhanh. Bên cạnh một số công trình có tuổi thọ
trên 30 – 40 năm, có nhiều công trình ven biển đã bị ăn mòn và hư hỏng nặng sau
20 – 25 năm sử dụng, thậm chí cá biệt một vài kết cấu bị phá hủy rất nặng nề chỉ
sau 10 – 15 năm. Chương 2 của luận văn này đã nêu rõ các cơ sở lý thuyết, đánh
giá tổng quan các vấn đề liên quan đến ăn mòn và chống ăn mòn.
Ngày nay và trong nhiều năm nữa, bê tông và bê tông cốt thép vẫn là vật liệu
chủ yếu trong các công trình, kiến trúc xây dựng. Như chúng ta đều biết, khả
năng chống ăn mòn của bê tông, vữa không những phụ thuộc vào chủng loại và
hàm lượng của xi măng mà còn phụ thuộc nhiều vào môi trường ăn mòn, loại cốt
liệu được sử dụng, tỉ lệ nước trên xi măng, mức độ đầm chặt, độ đặc chắc của bê
tông, vữa…
Hiện tại, trên thị trường Việt nam, có rất nhiều loại xi măng khác nhau cần
nghiên cứu đầy đủ không chỉ về mặt cường độ, thành phần hóa học, hàm lượng
các khoáng mà còn phải đánh giá phạm vi sử dụng trong các điều kiện ăn mòn
khác nhau trong thực tế.
Trong các tiêu chuẩn về thiết kế, Tiêu chuẩn Việt nam (TCVN) và tiêu chuẩn
xây dựng (TCXD) chỉ mới đề cập đến việc phân loại các môi trường theo mức độ

ăn mòn khác nhau, có quy định về sử dụng hợp lý xi măng trong xây dựng. Tuy
nhiên, các tiêu chuẩn này ban hành đã lâu nên không phù hợp với phân loại xi
măng như hiện nay. Do đó, khó áp dụng trong các trường hợp cụ thể.
Đề tài “Nghiên cứu phạm vi sử dụng của một số loại xi măng phổ biến trong công
trình xây dựng trên địa bàn các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long” thực hiện nhằm
góp phần cung cấp thêm các thông tin cho người thiết kế, khoanh vùng phạm vi
sử dụng và xác định hàm lượng hợp lý của một số loại xi măng chủ yếu trên địa
bàn nghiên cứu. Do điều kiện thời gian và kinh phí thực hiện đề tài có hạn nên
đề tài chỉ tập trung nghiên cứu trên một số nhãn hiệu xi măng ổn định và phổ
biến nhất trên thị trường các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long hiện nay như Holcim,
Nghi Sơn, Hà Tiên 2 và Hà Tiên 2-Cần Thơ trên một số địa phương đại diện là
Tiền Giang, Cần Thơ, An Giang, Kiên Giang vaø Caø Mau.
8


Cơ sở nghiên cứu của đề tài được nêu chi tiết trong Chương 3, trọng tâm là dựa
trên quy hoạch thực nghiệm với mục tiêu là thiết lập quan hệ giữa tuổi, hàm
lượng xi măng và cường độ khi bảo dưỡng trong các điều kiện khác nhau. Từ đó,
xác định hàm lượng hợp lý khi sử dụng các loại xi măng nêu trên trong thiết kế
thành phần cấp phối của vữa, bê tông. Sự hợp lý trong sử dụng loại xi măng &
hàm lượng xi măng được đánh giá thông qua việc nghiên cứu sự thay đổi trong
cấu trúc, tính chất cơ lý, thành phần hóa học của đá xi măng và các sản phẩm từ
xi măng như vữa, bê tông, bê tông cốt thép theo thời gian và trong các điều kiện
bảo dưỡng khác nhau. Để đẩy nhanh quá trình hydrat hóa của xi măng, đề tài đã
sử dụng phương pháp thủy nhiệt (autoclave) để đối chứng với các số liệu thực
nghiệm trên mẫu thử trong các môi trường đã định.
Chương 4 của đề tài trình bày các số liệu thực nghiệm để xác định các tính chất
cơ lý, phân tích thành phần hóa học và cấu trúc của các mẫu thử xi măng, vữa và
bê tông phù hợp theo tiêu chuẩn và các tài liệu kỹ thuật hiện hành. Đây là cơ sở
để làm căn cứ cho việc phân tích, đánh giá cũng như các vấn đề bàn luận.

Trên cơ sở thử nghiệm các tính chất cơ lý chủ yếu, áp dụng các phương pháp
phân tích hiện đại kết hợp với phân tích thành phần hóa và dựa trên các dấu hiệu
cho thấy có sự ăn mòn trong cấu trúc của xi măng để xác định phạm vi sử dụng,
hàm lượng hợp lý của xi măng trong điều kiện môi trường tự nhiên khác nhau ở
một số địa phương điển hình thuộc đồng bằng sông Cửu Long. Các dấu hiệu này
bao gồm: sự thay đổi cường độ, sự thay đổi về cấu trúc, độ pH, thành phần hóa
học, tốc độ cácbonat hóa bề mặt, mức độ thâm nhập của các ion ăn mòn như Cl-,
SO42-... Do điều kiện hạn chế về thời gian nên một số vấn đề nghiên cứu chưa
được hoàn tất và chưa được đánh giá một cách đầy đủ, thuyết phục. Tác giả đã
nêu kết luận và một số kiến nghị liên quan đến các nghiên cứu tiếp theo ở trong
Chương 5.
Phần thông tin về Tài liệu tham khảo & tác giả được liệt kê ở các trang tiếp theo.
Phần Phụ lục cung cấp các số liệu chi tiết trong quá trình thực nghiệm liên quan
đến kết quả thử nghiệm trên mẫu nghiên cứu.
Trong khuôn khổ một luận văn tốt nghiệp cao học, đề tài nhất định không thể
tránh được những thiếu sót và hạn chế. Tác giả rất mong nhận được sự đóng góp
ý kiến của các Thầy Cô giáo, các chuyên gia và các bạn đồng nghiệp để hoàn
chỉnh đề tài, sớm đưa đề tài vào áp dụng trong thực tế, góp phần vào việc sử
dụng hợp lý và tiết kiệm các nguồn tài nguyên của đất nước.

9


Chương

2
TỔNG QUAN

CHƯƠNG 2...............................................................................................................10
2.1 ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƯỜNG BIỂN VÀ VEN BIỂN VIỆT NAM ...............10

2.1.1 Vùng hoàn toàn ngập nước ......................................................................10
2.1.2 Vùng nước lên xuống...............................................................................11
2.1.3 Vùng khí quyển trên biển và ven biển ...................................................12
2.2 ĐÁNH GIÁ CƠ CHẾ ĂN MÒN CỦA MÔI TRƯỜNG ĐỒNG BẰNG
SÔNG CỬU LONG .......................................................................................12
2.2.1 Hình thức & cơ chế ăn mòn của xi măng và các sản phẩm từ xi măng 12
2.2.2 Sự ăn mòn bê tông ...................................................................................20
2.2.3 Sự ăn mòn cốt thép ..................................................................................26
2.2.4 Môi trường ăn mòn ở đồng bằng Sông Cửu Long..................................29
2.3 TÁC HẠI DO ĂN MÒN VÀ SỬ DỤNG XI MĂNG KHÔNG HP LÝ ...30
2.4 TÌNH HÌNH THỰC TẾ TRƯỚC KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI .....................32
2.4.1 Trong nước................................................................................................32
2.4.2 Nước ngoài ...............................................................................................34
2.5 LÝ DO LỰA CHỌN & NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT CỦA ĐỀ
TÀI .................................................................................................................35


CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN

2.1 ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƯỜNG BIỂN VÀ VEN BIỂN VIỆT NAM
Việt nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, phía bắc giáp Trung quốc,
phía tây giáp Lào và Campuchia, phía đông và nam giáp biển Đông. Nước ta có
bờ biển dài trên 3200 km và nhiều vùng trũng ven biển bị nhiễm mặn hoặc chua
phèn. Trong khi đó, phần lớn các công trình đô thị, các khu du lịch đều được xây
dựng ở những vùng gần bờ biển, thường xuyên chịu tác động của các yếu tố ăn
mòn. Căn cứ vào tính chất, mức độ xâm thực có thể phân chia ảnh hưởng của môi
trường biển và ven biển theo vị trí làm việc của kết cấu bê tông và bê tông cốt
thép thành 3 tiểu vùng sau:

2.1.1 Vùng hoàn toàn ngập nước
Nước biển Việt nam có thành phần hóa học, độ mặn và tính xâm thực tương
đương với nước biển ở các đại dương khác trên thế giới. Riêng vùng nước biển
gần bờ, do có ảnh hưởng của các cửa sông nên có giảm đi chút ít. Chi tiết được
cho ở Bảng 2.1 Bảng 2.2
Bảng 2.1 Thành phần hóa của nước biển Việt nam và thế giới [3]
Chỉ tiêu

Đơn vị

Vùng biển
Hòn Gai

Vùng biển
Hải phòng

Biển Bắc
Mỹ

Biển Ban
tích

pH

-

7,8 – 8,4

7,5 – 8,3

7,5

8,0

Cl-

g/L

6,5 – 18,0

9,0 – 18,0

18,0

19,0

Na+

g/L

-

-

12,0

10,5

SO42-

g/L

1,4 – 2,5

0,02 – 2,2

2,6

2,6

2+

g/L

0,2 – 1,2

0,02 – 1,1

1,4

1,3

Mg

Các kết quả điều tra, khảo sát gần đây cho thấy: các bộ phận kết cấu bê tông cốt
thép có mác từ M 20 đến M 40 đặc chắc ở vùng hoàn toàn ngập nước biển sau 50
– 60 năm vẫn còn tốt, cốt thép bị rỉ nhẹ, bê tông có bị hư hại nhưng chưa tới mức
bị nứt vỡ hay phá hủy.

10

Bảng 2.2 Độ mặn của tầng nước mặt ở các vùng biển Việt nam [3]
Độ mặn theo tháng, ‰
Trạm

Mùa đông

Mùa hè

Trung
bình năm

12

1

2

6

7

8

Cửa Ông

29,2

30,0

30,4

25,3

23,4

21,3

26,6

Hòn Gai

30,8

31,5

31,6

31,2

30,8

29,3

30,9

Hòn Dấu

26,3

28,1

28,1

17,1

11,9

10,9

21,2

Văn Lý

25,9

18,3

29,5

25,4

20,1

19,0

24,4

Cửa Tùng

22,8

27,2

29,3

31,8

31,3

31,7

17,4

Vũng Tàu

30,4

33,1

34,7

29,8

29,8

27,6

30,1

2.1.2 Vùng nước lên xuống
Nhìn chung, kết cấu bê tông & bê tông cốt thép ở vùng này chịu ảnh hưởng xâm
thực mạnh nhất vì đây là chỗ giao thoa giữa vùng ngập nước và khí quyển ven
bờ. Quá trình khô, ẩm xảy ra thường xuyên và liên tục theo thời gian, làm tăng
nhanh quá trình khuếch tán ion gây ăn mòn vào trong bê tông.
Ngoài quá trình ăn mòn hóa học và điện hóa, trên bề mặt kết cấu còn xảy ra ăn
mòn sinh vật, gây nên bởi các loại hà và sò biển; bị bào mòn cơ học do sóng biển
nhất là những ngày có dông bão và mùa gió lớn.
Trên cơ sở các phân tích trên, Bảng 2.3 đưa ra phương pháp phân loại mức độ
xâm thực xâm thực của môi trường biển Việt nam đối với bê tông và bê tông cốt
thép.
Các kết quả khảo sát thực tế cho thấy: dạng kết cấu bị hư hỏng và phá hủy chủ
yếu là do cốt thép bị ăn mòn, giảm tiết diện và tạo ra lớp gỉ sắt gây nở thể tích
làm nứt vỡ bê tông đẫn đến suy giảm dần khả năng chịu lực của kết cấu.
Nhìn chung, các kết cấu bê tông cốt thép có mác dưới M 30, độ đặc chắc trung
bình sau 10 đến 15 năm làm việc ở vùng nước lên xuống và sóng đánh đều xuất
hiện ăn mòn cốt thép.

11


Bảng 2.3: Phân loại mức độ xâm thực của môi trường biển Việt nam [3]

STT

Môi trường

Mức độ xâm thực của môi trường
đối với kết cấu

Bê tông cốt
Bê tông
thép

1

Vùng ngập nước biển

Mạnh

Mạnh

2

Vùng nước lên xuống và sóng đánh

Mạnh

Rất mạnh

Trung bình

Mạnh

Nhẹ

Mạnh

Nhẹ

Trung bình

3
4
5

Vùng khí quyển trên mặt nước biển
và (0 – 0,25) km sát mép nước
Vùng khí quyển ven bờ (cách mép
nước 0,25 – 1 km)
Vùng khí quyển gần bờ

2.1.3 Vùng khí quyển trên biển và ven biển
Vùng khí quyển trên biển và ven biển luôn tồn tại những hạt muối nhỏ li ti. Vùng
khí quyển này có thể gây ăn mòn mạnh đối với kết cấu kim loại nói chung và cốt
thép trong bê tông cốt thép nói riêng. Đặc điểm chủ yếu của vùng khí quyển này
là: nồng độ ion Cl- khá cao; nhiệt độ và độ ẩm không khí cao; thời gian ẩm ướt
kéo dài. Kết quả khảo sát cho thấy, dạng phá huỷ kết cấu cũng chính là do cốt
thép bị ăn mòn, giảm tiết diện, tạo ra lớp rỉ sắt gây nở thể tích làm nứt vỡ bê tông
dẫn tới suy giảm dần khả năng chịu lực của kết cấu.

2.2 CƠ CHẾ ĂN MÒN CỦA MÔI TRƯỜNG NƯỚC ĐỒNG BẰNG SÔNG
CỬU LONG
2.2.1 Hình thức & cơ chế ăn mòn của xi măng và các sản phẩm từ xi măng
a) Sự ăn mòn trong môi trường nước thường và nước có áp suất:
Nước có độ cứng tạm thời HCO3- nhỏ … , đặc biệt Ca(OH)2 sẽ hòa tan trong
nước. Hòa tan đến một trị số nhất định, đến mức bão hòa sẽ không hòa tan được
nữa, các phản ứng thủy phân cũng ngừng lại, người ta gọi dung dịch Ca(OH)2 đạt
đến trạng thái cân bằng giới hạn .
12

Theo Kind, Mockvih ... , cho rằng các sản phẩm hydrat hóa bê tông chỉ có thể tồn
tại ở trạng thái ổn định, khi nồng độ Ca(OH)2 trong môi trường nước lớn hơn nồng
độ Ca(OH)2 cân bằhg giới hạn tương ứng với từng khoáng. Nếu nồng độ Ca(OH)2
nhỏ hơn nồng độ Ca(OH)2 tương ứng cho phép với mỗi khoáng, khoáng đó sẽ bị
phân hủy để tạo thành một hydrat hóa mới, có độ bazit thấp hơn. Ca(OH)2 mới
tạo thành lại tiếp tục tan vào môi trường để đạt đến nồng độ Ca(OH)2 cân bằng
giới hạn mới.
Mỗi sản phẩm có nồng độ Ca(OH)2 cân bằng giới hạn xác định.
• Khảo sát khoáng hro silicat canxi:
3 CaO.SiO2 + 3 H2O = 2CaO.SiO2.2H2O + Ca(OH)2
(Hillebrandit)
Hillebrandit ứng với [ Ca(OH)2 ] ≥ l,l9 g CaO/ L
Nếu nồng độ [ Ca(OH)2 ] ≤ Ca(OH)2 thì thành phần 2CaO.SiO2.H2O sẽ tiếp tục
bị thủy phân:
2 (2CaO.SiO2.2 H2O) + H2O = 3 CaO.2SiO2 .3 H2O + Ca(OH)2
(Afwillit)
Khoaùng Ca(OH)2 mới tạo thành hòa tan vào môi trường, tạo nên nồng độ cân
bằng mới [Ca(OH)2 ] ≥ 0,8 g CaO/ l
Nếu nồng độ Ca(OH)2 ≤ [Ca(OH)2] = 0,8 g CaO/ l thì thành phần
3CaO.2SiO2 .3 H2O sẽ tiếp tục bị thủy phân :
3CaO2SiO2.3H2O + n H2O = xCaO.ySiO2.zH2O + (3–x) Ca(OH)2
( Tobermorit)
Với [Ca(OH)2] = 0,05 g CaO/ l
Nếu nồng độ Ca(OH)2 ≤ [Ca(OH)2] = 0,05 g CaO/l thì thành phần
xCaO.ySiO2.zH2O sẽ tiếp tục bị thủy phân.
xCaO.ySiO2.zH2O + nH2O = xCa(OH)2 + y Si(OH)4
Lúc này cấu trúc bê tông bị phá hủy hoàn toàn.
•

13


Khảo sát khoáng Hroaluminat: 3 CaO.Al2O3.6H2O
Hroaluminat ổn định khi nồng độ [ Ca(OH)2 ] ≥ l,08 g CaO/ l
Nếu nồng độ Ca(OH)2 ≤ [Ca(OH)2] = 1,08 g CaO/l thì thành phần 3
CaO.Al2O3.6H2O sẽ tiếp tục bị thủy phân:
3 CaO.Al2O3.6H2O + 3 H2O = 2 CaO.Al2O3.8H2O + Ca(OH)2
Tương tự đối với các khoáng vật khác, [Ca(OH)2] cho các khoáng thể hiện trên
bảng 2.4 như sau:
Bảng 2.4: Hàm lượng giới hạn cho các khoáng chủ yếu trong vữa xi măng
Khoáng

[Ca(OH)2], g CaO/ l

2CaO.SiO2.H2O

l,l9

3 CaO.Al2O3.6H2O

l,08

3CaO.2SiO2.3H2O

0,08

xCaO.ySiO2.zH2O

0,05

Sự phân hủy các khoáng còn phụ thuộc rất nhiều vào Mg(HCO3)2 và Ca(HCO3)2.
Nếu độ cứng tạm thời càng nhỏ thì sự ăn mòn bê tông càng mãnh liệt.
Trong môi trường nùc có áp suất tónh, ban đầu các khoáng thủy phân, do không
có dòng chảy nên nồng độ Ca(OH)2 dễ đạt đến trạng thái cân bằng giới hạn. Sự
ăn mòn sẽ không phát triển thêm. Nếu nước ở trạng thái động, có dòng chảy biến
động liên tục, Ca(OH)2 mới tạo thành sẽ bị trôi đi mất, rất khó đạt cân bằng giới
hạn, cấu trúc bê tông bị ăn mòn mạnh.
b) Sự ăn mòn trong môi trường nước có chứa muối khoáng:
Muối do các axit HCI, H2SO4, HNO3 tạo thành thường gặp dưới các dạng Na2SO4,
(NH)2SO4, MgSO4, CaSO4.2H2O, MgCl2, NaCI. Đặc thù là tồn tại các dạng ion
SO42- ; Cl- . Chúng tồn tại trong thiên nhiên với các nồng dộ khác nhau.
• Sự ăn mòn trong môi trường nước có muối sunphát
Ăn mòn theo dạng hóa lý, các sản phẩm hydrat hóa sẽ tác dụng với muối
sunphat, để tạo thành hợp chất khó hòa tan, hoặc gây trương nở, sinh ra ứng suất
nội. Nó có khả năng tham gia phản ứng với phần lớn các sản phẩm hydrát hoùa.
14


Sản phẩm ăn mòn là thạch cao liên kết 2 phân tử nước, thể tích tăng 2,24 lần so
với Ca(OH)2. Nếu hàm lượng SO42-.2H2O lớn sẽ gây nứt nẻ, nếu hàm lượng nhỏ
sẽ lấp đầy cấu trúc bê tông.
Khi SO42- nhỏ thì ăn mòn xảy ra dạng:
3 Ca2+ + 3 SO42- + 3CaO.Al2O3.6H2O + 26 H2O = 3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O
Sự tạo thành 3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O làm tăng thể tích lên 2,86 lần so với
3CaO.Al2O3.6H2O. Khi cấu trúc bê tông đã rắn chắc, nếu sản phẩm muối
3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O có khối lượng lớn sẽ gây ra nứt nẻ.
Ăn mòn bê tông phụ thuộc vào thành phần khoáng của xi măng, thành phần
khoáng của xi mãng có ánh hưởng rất lớn đến sự ăn mòn của bê tông.

2 (3CaO.SiO2) + 6 H2O = 3CaO.2SiO2.3H2O + 3 Ca(OH)2
2 (2CaO.SiO2) + 4 H2O = 3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2
Sản phẩm bị ăn mòn do muối sun phát là 3CaO.Al2O3.6H2O và Ca(OH)2. Như
vậy khi xi măng càng giàu khoáng alit thì bê tông dễ bị ăn mòn trong môi nước
có muối sunphát. Xi măng càng giàu khoáng belit thì bê tông bền vững hơn trong
môi trường có khoáng sunphát.
• Ăn mòn trong môi trường có muối clorua:
Dạng ăn mòn hóa học, xảy ra phản ứng trao đổi giữa clorua và sản phẩm hydrat
hóa trong bê tông tạo thành muối dễ hòa tan hoặc thành hydroxit dạng vô định
hình, làm giảm cường độ cấu trúc bê tông.
2NaCI + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2 NaOH
MgCl2 + Ca(OH)2 = CaCl2 + Mg(OH)2
CaCl2 dễ hòa tan trong nước, Mg(OH)2 kết tủa vô định hình, ngoài ra tạo khoáng
như sau:
3 CaO.Al2O3.6H2O + CaCl2 + 4 H2O = 3 CaO.Al2O3CaCl2.l0H2O
Thực tế sự ăn mòn của bê tông trong môi trường nước khoáng là sự ăn mòn tổng
hợp của muối SO42- vaø Cl-.

15


c) Sự ăn mòn bê tông trong môi trường có chứa CO2:
CO2 tồn tại trong môi trường nước ở dạng H2CO3
Sự phân ly:
H2CO3 + H2O = H3O+ + HCO3HCO3- + H2O = H3O+ + CO32Quá trình xảy ra như sau:
Sản phẩm hydrát hóa Ca(OH)2 sẽ tác dụng với CO2:
Ca(OH)2 + CO2

= CaCO3 + H2O

CaCO3 + H2O + CO2

Ca(HCO3)2

Bicarbonat canxi raát dễ hòa tan trong nước, dễ phân ly thành cation Ca2+ và anion
HCO32- . Phản ứng chỉ đạt trạng thái cân bằng tương ứng với nồng độ CO2 và
nồng độ Ca(HCO3)2 xác định. Khi xung quanh công trình có dòng chảy, sẽ không
thiết lập được cân bằng trạng thái nên cấu trúc bê tông từng đợt bị ăn mòn, dần
dần bị ăn mòn hoàn toàn.
d) Sự ăn mòn trong môt trường có chứa axit:
Axít tác dụng với hầu hết các sản phẩm hydrat hóa.
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4.2H2O
Ca(OH)2 + 2HCI

= CaCl2 + 2H2O

Ca(OH)2 + 2 HNO3 = Ca(NO3)2 + 2 H2O
Tốc độ ăn mòn xảy ra khác nhau, tùy thuộc vào độ hòa tan của sản phẩm phản
ứng. Các axit, trước tiên phản ứng với Ca(OH)2 và sau đó phản ứng với
hydrosilicat calcium và hydroaluminat calcium và hydroferit calcium tạo ra dạng
muối calcium.
3CaO.2SiO2.3H2O + 6 HCl = 3 CaCl2 + 2 Si(OH)4 + 2 H2O
3CaO.Al2O3.6H2O + 6 HCl = 3CaCl2 + 2 Al(OH)3 + 6 H2O
3CaO.Fe2O3.6H2O + 6 HCl = 3 CaCl2 + 2 Fe(OH)3 + 6 H2O
16


3CaO.2SiO2.3H2O + 3 H2SO4 + 4 H2O = 3CaSO4.2H2O + 2 Si(OH)4
3CaO.Al2O3.6H2O + 3 H2SO4 = 3CaSO4.2H2O + 2Al(OH)3 + 4 H2O
Sản phẩm ăn mòn là muối rất dễ hòa tan trong nước, hoặc hydroxit kết tủa không

có cường độ, giảm khả năng chịu lực của bê tông. Hoặc muối khó hòa tan, khi
kết tinh lại liên kết với lượng nước hóa học lớn, làm tăng thể tích phân tử so với
chất tham gia phản ứng. Khi có hàm lượng lớn sẽ phá vỡ cấu trúc bê tông do ứng
suất nội.
Nếu môi trường có nồng độ axit lớn, chúng có thể tác dụng với các hydroxit tạo
thành sản phẩm muối deã tan.
4 HCI + Si(OH)4 = SiCl4 + 4 H2O
3 HCI + Al(OH)3 = AlCl3 + 3 H2O
3 HCI + Fe(OH)3 = FeCl3 + 3 H2O
Sự ăn mòn còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Độ pH và loại axít tác dụng và thành
phần khoáng của xi măng
• Ảnh hưởng của độ pH:
Ảnh hưởng của độ pH tới tốc độ ăn mòn bê tông được thể hiện trên Hình 2.1.
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ pH ĐẾN TỐC ĐỘ ĂN MÒN BÊ

6

3000

bê tô n g (mg CaO)

Lượ ng CaO tá ch ra khỏ i

TÔNG

6-HCl với pH = 1

2500

5-H2 SO4 với pH = 1

2000

4-HCl với pH = 2

1500

5

1000
500
0
0

1

2

3

4

5

4
3
2
1

3-HCl với pH = 4

2-H2 SO4 với pH = 4
1-H2 O với pH = 7

Thời gian tác dụng (giờ)

Hình 2.1: Ảnh hưởng của độ pH đến tốc độ ăn mòn bê tông

17


Nhận xét:
-

Đường 3, 4, 6 cùng HCl, nếu nồng độ pH càng nhỏ thì lượng CaO bị ăn mòn
càng lớn
Thời gian tác dụng càng lâu, ăn mòm càng lớn
Cùng một độ pH thì tốc độ ăn mòn H2SO4 yếu hơn HCI vì sản phẩm từ muối
clorua dễ hòa tan hơn muối sunphát

Nếu môi trường có l % axit HCl, H2SO4, HNO3 thì bê tông chế tạo từ bất kỳ loại
xi măng nào (Có nguồn gốc từ đá cacbonat) sau một vài tháng cũng đều bị ăn
mòn. Nếu chứa l % H3PO4, tác dụng ăn mòn xảy ra không đáng kể vì:
2 H3PO4 + 3 Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2 + 6 H2O
Sản phẩm Ca3(PO4)2 là muối không tan trong nước. Tuy nhiên nếu > 5 % và thời
gian kéo dài thì sự ăn mòn cũng mãnh liệt.
• Ảnh hưởng của thành phần khoáng trong xi măng:
Khoáng bị ăn mòn mạnh nhất là khoáng aluminat tricanxi. sự ăn mòn của các
khoáng có thể sắp xếp theo thứ tự sau: C3A > C3S > C4AF > C2S. Nếu trong xi
măng có nhiều khoáng C3A; C3S ăn mòn axit mạnh. Nhưng bất kỳ loại xi măng
nào chế tạo từ kiềm thổ (CaCO3) đều bị ăn mòn trong môi trường axit.

e) Sự ăn mòn trong môi trường nước chứa bazơ:
Trong nhà máy giấy, tơ nhân tạo, luyện kim màu… trong nước thải của các nhà
máy trên đều có chứa nhiều NaOH, KOH. Bê tông trong môi trường này cũng bị
ăn mòn, nhưng Ca(OH)2 không phải là sản phẩm bị ăn mòn mạnh nhất. Vì trong
nước có NaOH, hydroxyt này phân ly:
NaOH = Na+ + OH-

và

Ca(OH)2 = Ca2+ + 2 OH-

Nên nó làm giảm độ hòa tan của Ca(OH)2, vì vậy bê tông không bị ăn mòn do
hòa tan.
Ăn mòn chủ yếu xảy ra theo dạng:
5 Ca(OH)2 + 6 (3CaO.2SiO2.3H2O) + 2 KOH + n H2O = K2O.23CaO.12SiO2.pH2O
3 (3CaO.Al2O3.6H2O) + 2 NaOH + p H2O = Ca(OH)2 + Na2O.8CaO.3Al2O3.mH2O

18


Sản phẩm đều liên kết với lượng nước hóa học rất lớn, gây trương nở thể tích,
phá hủy cấu trúc bê tông.
Sự ăn mòn bê tông còn phụ thuộc vào nồng độ của kiềm và nhiệt độ của môi
trường.
Nếu kiềm có nồng độ < 5 %: không gây ăn mòn cấu trúc bê tông
Nếu kiềm có nồng độ > 5 % và nhiệt độ cao: ăn mòn rất mạnh
Bảng 2.5: Ăn mòn các oxyt trong môi trường bazơ [15]
Tính chất môi
trường

NaOH 1 %,
nhiệt độ thường

NaOH 5%,
nhiệt độ thường

NaOH 10 %,
nhiệt độ thường

Thời gian

Hàm lượng các oxit bị xâm thực (mg/L)

tác dụng
(ngày)

SiO2

Lưỡng tính R2O3

CaO

1

46

12

24

2

38

8

22

3

34

6

19

4

24

4

17

5

20

4

14

1

198

46

39

2

92

46

29

3

82

40

22

4

82

34

19

5

85

30

17

1

278

42

72

2

206

28

52

3

146

27

56

Nhận xét:
-

Nhiệt độ tăng, tốc độ ăn mòn càng lớn

-

Nồng độ kiềm tăng, tốc độ ăn mòn càng tăng

-

Trong 3 loại oxit thì oxit axit dễ bị ăn mòn nhất (SiO2)

-

Nếu chứa 10 % NaOH và nhiệt độ 70 0C, cấu trúc bê tông sau 3 tháng,
cường độ uốn giảm 30 %

19


Sự ăn mòn bazơ không chỉ đối với các sản phẩm hydrat hóa ximăng mà còn đối
với cả cốt liệu, đặc biệt là loại vật liệu có chứa silic vô định hình.
2x NaOH + y SiO2 + (z-x) H2O = x Na2O.ySiO2.zH2O

Nó liên kết hóa học với lượng nước lớn nên giản nở nhiều, gây ứng suất nội, phá
vỡ cấu trúc bê tông. Thực tế bê tông chịu sự ăn mòn tổng hợp của nhiều yếu tố.
2.2.2 Sự ăn mòn bê tông
Tác dụng ăn mòn của nước đối với bê tông xuất hiện khi các thành phần cơ bản
hòa tan của nó là cacbonat canxi, muối candiot và sunfat canxi làm cho bê tông
trương nở và vỡ vụn. Tùy thuộc vào thành phần hóa học, có thể chia ra 5 dạng ăn
mòn của nước dưới đất như Bảng 2.6 sau:
Bảng 2.6:Phân loại dạng ăn mòn của nước dưới đất [18]
Thành phần gây ăn mòn
Yếu

Mức độ gây ăn mòn
Mạnh
Rất mạnh

Sun phát (SO42-),

mg/L

200 - 600

600 - 3000

> 3000

Manheâ (Mg2+),

mg/L

100 - 300

300 - 1500

> 1500

6,5 - 5,5

5,5 - 4,5

< 4,5

Axit (độ pH)
Cacbonat (CO2),

mg/L

15 - 30

30 - 60

> 60

NH4+ ,

mg/L

15 - 30

30 - 60

> 60

Hiện nay vẫn chưa có một bảng phân loại hóa học nước dưới đất thống nhất.
Những bảng phân loại thuận tiện nhất là phân loại dựa trên nguyên tắc phân chia
nước dưới đất theo các cation và anion chiếm ưu thế và tương quan giữa chúng.
Bảng phân loại của O. Alokin theo sơ đồ mô tả ở hình 2.2:
Theo sơ đồ này, nước thiên nhiên chia làm 2 lớp: hydrocacbonat và cacbonat
(HCO3- & CO32-), sunfat (SO42-) và clorua (Cl-). Mỗi lớp lại chia ra 3 nhóm theo
các cation chiếm ưu thế: Ca2+, Mg2+, Na+, K+. Mỗi nhóm lại chia ra 3 loại. Có 4
loại sau:
Loại I: HCO3-> Ca2+ + Mg2+: là nước kiềm mềm.
Loại II: HCO3-< Ca2+ + Mg2+< HCO3- + SO42- là nước có độ khoáng hóa nhỏ và
trung bình.
20


Loại III: HCO3- + SO42- < Ca2+ + Mg2+ là nước có độ khoáng hóa cao.
Loại IV: HCO3- = 0 là nước axít

Hình 2.2: Sơ đồ phân loại nước dưới đất theo O. Alokin [18]

a) Các dạng ăn mòn và môi trường ăn mòn:
Tác dụng ăn mòn thì rất nhiều và hoạt động của chúng lên các cấu kiện xây dựng
rất đa dạng. Vì vậy, để phân biệt môi trường ăn mòn người ta dựa vào một vài
biểu lộ tổng quát để nhận biết sự ăn mòn của các tác nhân khác nhau của môi
trường. Có thể phân loại theo nhiều phương thức:

21

• Phân loại môi trường gây nên ăn mòn:
-

Sự ăn mòn trong môi trường không khí: gây nên do những tác nhân ăn mòn
có chứa trong không khí như CO2, SO2, Cl2, H2S…những tác nhân này sẽ phản
ứng với những sản phẩm hydrat hóa xi măng gây ăn mòn. Ngoài ra còn có
những tác nhân phụ trợ như: hơi nước, nhiệt độ, ánh sáng.

-

Ăn mòn trong môi trường nước: do các tác nhân chứa trong nước như: axit,
bazơ, muối khoáng. Các tác nhân này phản ứng với những sản phẩm hydrat
hóa bê tông gây ăn mòn.

-

Ăn mòn trong đất: trong đất luôn luôn có nước ngầm hay độ ẩm cao. Ngoài
ra trong đất còn chứa axit, bazơ, muối khoáng... Đặc biệt trong đất có yếu tố
dòng điện gây nên ăn mòn công trình.

• Phân loại theo trạng thái gây nên ăn mòn:
-

Ăn mòn hóa học: gây nên là do những tạp chất có chứa trong môi trường. Nó
tiến hành phản ứng trao đổi với các sản phẩm hydrat hóa bê tông để tạo
thành những hợp chất mà những hợp chất đó hoặc là rất dễ hòa tan trong nước
làm cho cấu trúc bê tông bị rỗng hoặc kết tủa dạng vô định hình không có tính
kết dính vì vây cường độ bê tông sẽ giảm. n mòn hóa học bao gồm các
dạng:
o

o
o

Ăn mòn axit
Ăn mòn bazơ
Ăn mòn muối khoáng

-

Ăn mòn hóa lý: gây nên do vừa tác nhân xâm thực hóa học và hóa lý của
môi trường nghóa là trong môi trường chứa những hợp chất hóa học, những
hợp chất này tiến hành phản ứng với các sản phẩm hydrat hóa bê tông tạo
thành hợp chất mới mà những hợp chất này kết tinh thành những tinh thể khó
hòa tan trong nước nhưng lại liên kết với lượng nước hóa học lớn làm cho thể
tích phân tử rất lớn so với những chất tham gia phản ứng ban đầu. Chính sự nở
thể tích này, nếu hàm lượng lớn sẽ tạo ra ứng suất nội làm nứt nẻ, phá hủy
cấu trúc bê tông.

-

Ăn mòn điện hóa: chỉ xảy ra đối với kim loại đó là cốt thép. Trong môi
trường khi có hàm ẩm trên bề mặt công trình sẽ gây ra quá trình oxi hóa và
quá trình khử nghóa là tạo ra hai cực Anod và Katod làm phát sinh dòng điện
và như vậy sẽ chuyển ion kim loại vào môi trường gây nên ăn mòn cốt thép.
22