Luận văn thạc sĩ nghiên cứu thực nghiệm khả năng chống xâm thực axit của bê tông có sử dụng một số loại rác thải công nghiệp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (26.15 MB, 113 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------
PHẠM CÔNG TUẤN TRUNG
NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM KHẢ NĂNG CHỐNG
XÂM THỰC AXİT CỦA BÊ TƠNG CĨ SỬ DỤNG
MỘT SỐ LOẠİ RÁC THẢİ CƠNG NGHİỆP
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ
CÔNG NGHİỆP
Đà Nẵng - Năm 2020
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------
PHẠM CÔNG TUẤN TRUNG
NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM KHẢ NĂNG CHỐNG
XÂM THỰC AXİT CỦA BÊ TƠNG CĨ SỬ DỤNG
MỘT SỐ LOẠİ RÁC THẢİ CƠNG NGHİỆP
Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng và công nghiệp
Mã số: 8580201
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN VĂN CHÍNH
Đà Nẵng - Năm 2020
LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các
số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung trung thực và chưa
từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận văn
Phạm Công Tuấn trung
MỤC LỤC
1. Mở đầu:......................................................................................................................................... 1
2. Mục tiêu đề tài........................................................................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu................................................................................. 2
4. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................................. 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN BÊ TÔNG VÀ CÁC ĐẶC TÍNH CƠ LÝ, ĐỘ BỀN CỦA
BÊ TƠNG........................................................................................................................................... 4
1.1. Bê tông...................................................................................................................................... 4
1.1.1. Nguồn gốc của bê tông................................................................................................ 4
1.1.2. Các loại bê tơng hiện đại điển hình....................................................................... 5
1.1.2.1. Bê tơng cốt thép........................................................................................................... 5
1.1.2.2. Bê tông tiêu thấm......................................................................................................... 6
1.1.2.3. Bê tông sinh học.......................................................................................................... 6
1.1.2.4. Bê tơng nano................................................................................................................... 7
1.2. Các tính chất cơ lý của bê tơng................................................................................... 7
1.2.1. Tính cơng tác..................................................................................................................... 8
1.2.2. Tính co ngót........................................................................................................................ 9
1.2.3. Cường độ chịu nén......................................................................................................... 9
1.2.4. Tính chống thấm của bê tơng................................................................................. 10
1.2.5. Các đặc tính độ bền của bê tơng.......................................................................... 10
1.2.5.1. Ngun nhân ăn mịn kết cấu bê tông cốt thép trong môi trường biển.
.............................................................................................................................................................. 10
1.2.5.2. Quá trình Carbonat hố trong bê tơng........................................................... 11
1.2.5.3. Sự xâm nhập của ion clorua............................................................................... 12
1.2.5.4. Nguyên nhân xâm thực hư hại bê tơng trong mơi trường hố chất.
.............................................................................................................................................................. 13
1.2.5.5. Biện pháp bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép khỏi ăn mòn. ...................14
1.3. Kết luận Chương 1........................................................................................................... 15
CHƯƠNG 2: MỘT SỐ LOẠI RÁC THẢI CÔNG NGHIỆP VÀ ỨNG DỤNG TRONG
XÂY DỰNG..................................................................................................................................... 16
2.1. Giới thiệu............................................................................................................................... 16
2.2. Tro bay..................................................................................................................................... 16
2.2.1. Khái niệm về tro bay.................................................................................................... 16
2.2.2. Các nguyên tố vi lượng trong tro bay................................................................ 19
2.2.3. Cấu trúc hình thái của tro bay................................................................................ 19
2.2.4. Phân loại tro bay............................................................................................................ 20
2.2.5. Tính ưu việt của tro bay............................................................................................. 24
2.2.6. Các cơng trình nghiên cứu ứng dung tro bay trong lĩnh vực xây dựng
.............................................................................................................................................................. 26
2.2.6.1. Cơng trình trong nước............................................................................................ 26
2.2.6.2. Cơng trình ngồi nước........................................................................................... 27
2.3. Tro xỉ lị cao.......................................................................................................................... 28
2.3.1. Phân loại xỉ lị cao......................................................................................................... 28
2.3.2. Tính chất của xỉ lò cao và xỉ thép......................................................................... 29
2.3.2.1. Đặc tính của xỉ lị cao.............................................................................................. 29
2.3.2.2. Ảnh hưởng đến mơi trường................................................................................ 30
2.4. Metakaolin............................................................................................................................. 35
2.4.1. Khái niệm........................................................................................................................... 35
2.4.2. Thành phần hóa học của chất Metakaolin....................................................... 36
2.4.3. Phân loại............................................................................................................................. 37
2.4.4. Ứng dụng trong lĩnh vực xây dựng..................................................................... 38
2.5. Kết luận chương 2............................................................................................................ 39
CHƯƠNG 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG CHỐNG XÂM THỰC AXIT
CỦA BÊ TƠNG CĨ SỬ ỤNG TRO BAY VÀ TRO XỈ LÒ CAO................................ 39
3.1. Giới thiệu chung................................................................................................................ 39
3.2. Chương trình thí nghiệm.............................................................................................. 39
3.2.1. Tiêu chuẩn áp dụng..................................................................................................... 39
3.2.2. Vật liệu thí nghiệm........................................................................................................ 40
3.2.3. Thiết bị sử dụng............................................................................................................. 51
3.2.3.1. Ván khuôn...................................................................................................................... 51
3.2.3.2. Máy trộn.......................................................................................................................... 51
3.2.3.3. Thiết bị đầm bê tông................................................................................................ 52
3.2.3.4. Thiết bị đo độ sụt....................................................................................................... 52
3.2.3.5. Máy nén mẫu kiểm tra cường độ bê tông.................................................... 53
3.2.3.6. Cân điện tử.................................................................................................................... 54
3.2.4. Thành phần cấp phối các bê tông........................................................................ 55
3.2.5. Quy trình đúc mẫu và bão dưỡng mẫu............................................................. 55
3.2.6. Quy trình thực hiện khi ngâm mẫu bê tông trong dung dịch axit 10%
.............................................................................................................................................................. 60
3.2.7. Xác định cường độ chịu nén của bê tông....................................................... 62
3.3. Kết quả và thảo luận........................................................................................................ 63
3.3.1. Độ sụt mẫu bê tơng...................................................................................................... 63
3.3.2. Ảnh hưởng của tro bay, xỉ lị cao đến bề mặt bê tông do xâm thực axit.
.............................................................................................................................................................. 64
3.3.3. Ảnh hưởng của tro bay, xỉ lò cao đến sự giảm khối lượng do xâm thực của dung
dịch axit........................................................................................................................................... 69
3.3.4. Ảnh hưởng của tro bay và xỉ lò cao đến sự suy giảm cường độ do axit
.............................................................................................................................................................. 72
3.4. Kết luận chương 3............................................................................................................ 75
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................................... 75
1. Kết luận....................................................................................................................................... 76
2. Kiến nghị.................................................................................................................................... 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................. 78
TÓM TẮT LUẬN VĂN
NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM KHẢ NĂNG CHỐNG XÂM THỰC AXİT
CỦA BÊ TƠNG CĨ SỬ DỤNG MỘT SỐ LOẠİ RÁC THẢİ CƠNG NGHİỆP
Học viên: Phạm Cơng Tuấn Trung
Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình dân dụng và cơng nghiệp
Mã số: 60.58.02.08
Khóa: K36, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
Tóm tắt
Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng của tro bay loại F từ nhà máy nhiệt điện
Vũng Án và xỉ lò cao S95 đối với cường độ chịu nén và khả năng chống xâm
thực axít của bê tông. Tỉ lệ các thành phần cấp phối là xi măng: cát: đá
= 1 : 2 : 3 và giữ khơng đổi trong suốt thí nghiệm. Xi măng portland được
thay thế bởi tro bay loại F và xỉ lò cao S95 với các tổng tỉ lệ thay thế lần lượt
là 20%, trong khi tỉ lệ nước/chất kết dính (tổng của xi măng, tro bay và xỉ lò
cao) là 0.6. Các thí nghiệm cường độ chịu nén và chống xâm thực axit được
thực hiện trên mẫu lập phương kích thước 100x100x100mm đến thời điểm
sau 90 ngày ngâm trong dung dịch axit sulphuric H 2SO4 10%.
Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng nằm trong giới hạn nghiên cứu của đề tài, tro
bay và xỉ lị cao đều góp phần nâng cao độ linh động của vữa bê tông. Tro bay và xỉ
lò cao đều nâng cao khả năng chống xâm thực axit của bê tông thông qua việc giảm
sự hư hại bề mặt, giảm đi sự hao hụt khối lượng và sự suy giảm cường độ chịu
nén. Khả năng chống xâm thực axit càng tăng khi hàm lượng tro bay thay thế xi
măng càng lớn, tuy nhiên khả năng chống xâm thực axit giảm dần khi hàm lượng xỉ
lò cao thay thế xi măng tăng lên. Nằm trong giới hạn nghiên cứu của đề tài, cấp phối
tối ưu cho việc chống xâm thực của dung dịch axit sulphuric H 2SO4 10% khi sử
dụng kết hợp giữa tro bay và xỉ lò cao là 5% xỉ lò cao và 15% tro bay.
Từ khóa: cường độ chịu nén, xâm thực axit, tro bay, xỉ lị cao, bê tơng
THE STUDY OF THE ACID ANTI – INVASIVE CAPABILITY OF
CONCRETE USING SOME TYPES OF INDUSTRIAL WASTE
Abstract
The thesis investigated the effect of GGBS, fly ash on the acid resistance of
concrete. The mix composition was cementitious material (OPC+ fly ash+
GGBS): sand: coarse aggregate: water of 1:2:3:0.6 in which 20% by mass of total
cementitious materials of cement was replaced by class F fly ash and GGBS.
The tests were conducted on the cubes dimensions of 100x100x100mm at up to
90 days immersed in 10% H2SO4 solution.
The results show that within the range of investigation, both fly ash and GGBS
improved the workability of fresh concrete. Both fly ash and GGBS increase the acid
resistance of concrete by reduction in surafce deterioration, mass loss and
compressive strength loss. The more fly ash used the better acid resistance of
concrete, however the less improvement of acid resistance appeared when GGBS
proportion is increased. The proportion of 15% fly ash and 5% of GGBS is
recommended to use to replace 20% OPC for acid resistance.
Keywords: compressive strength, acid resistance, fly ash, GGBS, concrete.
D
Số hiệu
hình
Hình 1.1 Tro núi lửa pozzolana - Bê tơng thời cổ đại.
Hình 1.2 Đấu trường Colosseum - Rome, Italy
Hình 1.3 Bê tơng cốt thép
Hình 1.4 Bê tơng tiêu thấm
Hình 1.5 Bê tơng nano
Hình 1.6 Cơng trình bị xâm thực bởi nước biển
Hình 1.7 Q trình Carbonat hố trong bê tơng
Hình 1.8 Kết cấu cầu cảng bị xâm thực bởi nước biển
Hình 1.9 Quá trình xâm nhập của ion clorua
Hình 2.1
Hình 2.2
Tro bay
Sự tương phản về k
các hạt nhỏ
Hình 2.3 Biểu diễn đặc trưng dạng
Hình 2.4 Cấu trúc hạt tro bay sau khi tiếp xúc ngắn với dung dịch HF
Hình 2.5 Cấu trúc tro bay tiếp xúc dung dịch HF trong thời gian dài
Hình 2.6
Biểu đồ lượng tro b
dụng tro bay ở T
Hình 2.7 Đập Puylaurent ở Pháp
Hình 2.8 Bê tơng asphalt sử dụng
Hình 2.9 Phân loại xỉ lị cao, thép
Hình 2.10 Sơ đồ cơng nghệ q trình tạo ra xỉ lị cao
Hình 2.11 Thành phần hạt xỉ hạt lị cao của nhà máy gang thép tại Việt Nam
Hình 2.12 Cấu tạo chất Kaolin
Hình 2.13
Hình 3.1 Biểu đồ phân tích tỉ lệ hạt
Hình 3.2 Cốt liệu trộn bê tơng được phơi khơ hồn tồn
Hình 3.3 Phân tích tỉ lệ theo sàng
Hình 3.4 Cốt liệu trộn bê tơng được phơi khơ hoàn toàn
Chất Metakaolin
Hình 3.5 Chuẩn bị ván khn
Số hiệu
hình
Hình 3.6 Máy trộn bê tơng
Hình 3.7
Cơn thử độ sụt
Hình 3.8
Máy nén bê tơng TYA 2000
Hình 3.9
Cân điện tử
Hình 3.10 Mẫu bê tơng ngâm trong nước
Hình 3.11 Mẫu bê tơng ngâm trong dung dịch axit
Hình 3.12 Quy trình thực hiện thí nghiệm
Hình 3.13 Đo khối lượng từng vật liệu bằng cân điện tử
Hình 3.14 Sử dụng bạt nilong che miệng máy trộn sau khi cho vật liệu vào máy
Hình 3.15 Lấy mẫu đo độ sụt
Hình 3.16 Đo độ sụt bê tơng
Hình 3.17 Đổ bê tơng vào khn
Hình 3.18 Dán phiếu bê tơng mỗi cấp phối
Hình 3.19 Đặt mẫu cố định một chỗ tránh tác động mạnh
Hình 3.20 Dưỡng hộ mẫu bê tơng trong nước
Hình 3.21 Xếp mẫu bê tơng vào thùng
Hình 3.22 Đo khối lượng của nước
Hình 3.23 Đổ dung dịch axit vào ca nhựa
Hình 3.24 Cân khối lượng axit cần dùng
Hình 3.25 Tiến hành pha lỗng axit sulphuric 98% với nước
Hình 3.26
Hình 3.27
Hình 3.28
Hình 3.29
Hình 3.30
Hình 3.31
Hình 3.32
Hình 3.33
Trang
52
52
54
55
56
56
58
59
61
61
61
61
61
62
62
62
59
59
59
59
60
60
60
63
63
64
68
72
Số hiệu
hình
ngày (%)
Hình 3.34 Biểu đồ suy giảm về cường độ bê tông (%)
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số hiệu
bảng
Bảng 2.1
Tên bảng
Trang
Thành phần hóa học của tro bay theo vùng miền
17
Bảng 2.2
Thành phần hóa học tro bay ở Ba Lan từ các nguồn
nguyên liệu khác nhau
18
Bảng 2.3
Tiêu chuẩn tro bay theo ASTM C618
21
Bảng 2.4
Sản lượng và phần trăm sử dụng tro bay ở một số nước
23
Bảng 2.5
Tro bay từ các nhà máy nhiệt điện trong giai đoạn
23
Bảng 2.6
2010-2030 Tổng hợp đặc tính của xỉ lị cao
30
Bảng 2.7
Tính chất cơ lý điển hình của xỉ lị cao của một số nhà
máy gang thép tại Việt Nam
32
Bảng 2.8
Thành phần hóa điển Hình của xỉ lị cao của một số nhà
máy gang thép tại Việt Nam
34
Bảng 2.9
Tổng hợp ảnh hưởng mơi trường xung quanh của xỉ lị cao, xỉ thép
34
Bảng 2.10
Kết quả đánh giá ảnh đến môi trường khi sản xuất
Metakaolin theo phương pháp đèn chớp và sản xuất xi măng
35
Bảng 2.11
Thành phần hóa học của
36
Bảng 3.1
Metakaolin Thành phần hạt của cát
40
Bảng 3.2
Hàm lượng các tạp chất trong cát
40
Bảng 3.3
Hàm lượng ion Cl- trong cát
40
Bảng 3.4
Đặc tính cơ lý của cát đúc Đại Lộc
42
Bảng 3.5
Thành phần cỡ hạt cát đúc Đại Lộc
42
Bảng 3.6
Thành phần hạt của cốt liệu lớn
44
Bảng 3.7
Hàm lượng bùn, bụi, sét trong cốt liệu lớn
44
Bảng 3.8
Mác của đá dăm từ đá thiên nhiên theo độ
44
Bảng 3.9
nén dập Đặc tính cơ lý của đá 1x2 (Phước
44
Bảng 3.10
Tường) Thành phần cỡ hạt đá 1x2
45
Bảng 3.11
Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng porland hỗn
46
Bảng 3.12
hợp Thông số xi măng Sông Gianh PCB 40
46
Bảng 3.13
Chỉ tiêu chất lượng tro bay dùng cho bê tông và
47
Bảng 3.14
vữa xây Thông số kỹ thuật của tro bay Vũng Áng 1
49
Bảng 3.15
Thành phần hóa học trung bình của xỉ lị cao Hịa Phát S95
50
Số hiệu
bảng
Bảng 3.16 Một số chỉ tiêu chất lượng của hạt Xỉ lị cao Hịa Phát S95
Trang
50
Bảng 3.17
Bảng 3.18
Bảng 3.19 Thơng số côn thử độ sụt
Bảng 3.20 Số liệu kỹ thuật máy nén bê tông
Bảng 3.21 Thông số cân điện tử Ohaus
51
52
53
53
54
Bảng 3.22
55
Bảng 3.23
63
Bảng 3.24
69
Bảng 3.25
72
73
Bảng 3.26
CÁC TỪ VIẾT TẮT
XLC
TB
XM
1
1. Mở đầu:
Để cải thiện các chỉ số kinh tế kỹ thuật cơ bản trong ngành công nghiệp sản
xuất vật liệu xây dựng cần ứng dụng các công nghệ tiên tiến trong tái chế rác thải
của các ngành luyện kim, năng lượng và nhiều ngành khác. Nhờ thành phần hóa học
đặc thù, các rác thải này giúp giảm đáng kể lượng xi măng, clinker tiêu hao trong
sản xuất bê tông. Ngồi ra, thơng qua xử lý, một số loại rác thải cịn có thể thay thế
các thành phần tự nhiên của xi măng và bê tông. Trong thời gian qua, đã có nhiều
cơng trình nghiên cứu về việc sử dụng một số loại rác thải công nghiệp trộn vào bê
tông như tro bay, xỉ lò cao,... làm giảm tỉ lệ xi măng trong bê tông. Mặt khác, giải
quyết được đầu ra cho các loại rác thải công nghiệp giảm ô nhiễm môi trường. Đồng
thời, giảm tỉ lệ cốt liệu tự nhiên thuần túy đã được sử dụng trong thời gian dài.
Tro bay là loại thải phẩm bụi mịn thu được tại bộ phận lắng bụi khí
thải của nhà máy nhiệt điện từ quá trình đốt than.
Tro bay là một loại puzzolan nhân tạo, là tro đốt của than cám nên bản thân nó
đã rất mịn, có cỡ hạt từ 1 - 10μm, trung bình 9 - 15μm. Tro bay được phân ra hai loại
với các đặc điểm khác nhau: loại C có hàm lượng CaO ≥ 10% và thường bằng 15 35%. Đó là sản phẩm đốt than hoặc than chứa bitum, chứa ít than chưa cháy, thường
< 2%. Loại F có hàm lượng CaO < 10%, thu được từ việc đốt than antraxit hoặc than
chứa bitum, có hàm lượng than chưa cháy nhiều hơn, khoảng 2 - 10%.
Nhờ độ mịn cao, độ hoạt tính lớn cộng với lượng silic tinh rịng (SiO 2) có rất
nhiều trong tro bay, nên khi kết hợp với ximăng portland hay các loại chất kết dính
khác sẽ tạo ra các sản phẩm bê tơng với độ cứng vượt trội (mác cao) có khả năng
chống thấm cao, tăng độ bền với thời gian, không nứt nẻ, giảm độ co gãy, có tính
chống kiềm và tính bền sulfat, dễ thao tác, rút ngắn tiến độ thi cơng do khơng phải
xử lý nhiệt... Ngồi ra, nó cịn giảm nhẹ tỉ trọng của bê tông một cách đáng kể.
Xỉ lị cao là vật liệu dạng hạt, có cấu trúc dạng thủy tinh được tạo ra từ xỉ nóng
chảy sinh ra trong q trình luyện gang trong lị cao, khi được làm lạnh nhanh bằng
nước. Đây là loại rác thải của ngành công nghiệp luyện gang thép, thải phẩm ở dạng
hạt có đường kính từ 10 ÷ 200 mm. Đây là sản phẩm phụ của quá trình luyện quặng
oxit sắt thành gang. Hiện nay, nó là vật liệu phổ biến được dùng trong sản xuất xi
măng xỉ lò cao trên thế giới. Việc tận dụng phế thải xỉ lò cao trong sản xuất xi măng
đã góp phần vào việc xử lý nguồn phế thải cơng nghiệp vì xi măng xỉ lị cao thực sự
có nhiều tính chất đặc biệt như bền trong mơi trường nước biển, bền sunfat, ít toả
nhiệt, phù hợp với bê tông khối lớn, chống thấm tốt…
Xỉ lò cao là một sản phẩm phụ của quá trình luyện quặng oxít sắt thành gang. Xỉ lị
cao thường có hàm lượng oxít canxi lớn, CaO từ 40% ÷ 48%, SiO 2 từ 35% ÷ 38%, Al2O3 từ
6% ÷ 18%, và tổng hàm lượng CaO + MgO thường đạt 40% ÷ 50% hay cao hơn nữa. Như
vậy, có thể coi xỉ lò cao như là một loại vật liệu có tính kiềm cao, mơ-đun
2
kiềm Mk từ 0.9 ÷ 1.2 và mơ-đun hoạt tính Ma từ 0.16 ÷ 0.53. Chúng được coi là có hoạt
tính thuỷ lực cao, có khả năng tự đóng rắn như xi măng porland. Hoạt tính thuỷ lực này
được tăng lên rõ nét khi xỉ lị cao được hoạt tính hoá bằng kiềm – sun phát. Những loại
xỉ kiềm cao có mơ-đun hoạt tính Ma càng lớn và càng nhiều hàm lượng pha thuỷ tinh
(pha lỏng) thì thể hiện hoạt tính thuỷ lực càng mạnh. Đặc điểm quan trọng này là căn cứ
chủ yếu định hướng cho việc sử dụng xỉ lò cao cho sản xuất xi măng xỉ lò cao.
Sự phát triển của công nghệ sản xuất bê tông trên cơ sở các rác thải cơng nghiệp
hóa chất và luyện kim đã qua xử lý mở ra cơ hội lớn để tiết kiệm xi măng Portland và tiết
kiệm nguồn năng lượng sản xuất. Công nghệ này đạt hiệu quả kinh tế kỹ thuật to lớn, do
năng lượng tiêu hao, giá thành cũng như các chi phí cơ bản khác giảm nhiều lần. Hơn
nữa, hiệu quả xã hội, sinh thái của công nghệ cũng không nhỏ.
Tuy nhiên, hiện nay, nhiều cơng trình xây dựng sử dụng bê tơng có sử
dụng nhiều loại vật liệu mới đặc biệt là các hồ chứa nước thải cơng nghiệp
(trong đó có rác thải dung dịch axit) không quan tâm đến vấn đề chống thấm
mà chỉ dựa vào cường độ bê tông yêu cầu để thiết kế thành phần bê tơng. Vì
vậy sau một thời gian nhiều cơng trình bê tơng cốt thép ở trong nước và
dưới đất trong đó có mơi trường axit bắt đầu bị ăn mòn dẫn đến hư hỏng.
Khả năng chống xâm thực axit của bê tơng có sử dụng một số rác thải công
nghiệp chịu ảnh hưởng chủ yếu từ yếu tố chất kết dính và lỗ rỗng giữa các cốt
liệu liên kết với nhau. Vấn đề được đặt ra là trong thành phần cấp phối bê tông
sử dụng tỉ lệ thành phần tro bay, xỉ lò cao và xi măng như thế nào để mang lại
hiệu quả chống xâm thực axit cho bê tông mà vẫn đạt yêu cầu về cường độ. Đây
chính là lý do tác giả làm đề tài “Nghiên cứu thực nghiệm khả năng chống xâm
thực axit của bê tơng có sử dụng một số loại rác thải công nghiệp”.
2. Mục tiêu đề tài.
Đánh giá ảnh hưởng của rác thải cơng nghiệp (xỉ lị cao và tro bay
với tỉ lệ khác nhau) đến khả năng chống xâm thực của dung dịch axit
sunfuric (H2SO4) 10% của bê tông khi sử dụng các rác thải công nghiệp
3.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Đánh giá các cơng trình nghiên cứu trước đó về sự tác động riêng biệt
của xỉ lò cao và tro bay đến khả năng chống xâm thực axit của bê tơng.
-
Các loại vật liệu:
+
Xỉ lị cao S95 Hòa Phát;
+
Cát đúc Đại Lộc (huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam);
+
Đá 1x2cm tại mỏ đá Phước Tường (quận Cẩm Lệ, thành phố Đà
Nẵng);
+
Xi măng Sông Gianh PCB40;
+
Anh,
Tro bay từ nhà máy nhiệt điện Vũng Áng 1 (Xã Kỳ Lợi, huyện Kỳ
3
tỉnh Hà Tĩnh).
-
Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng xỉ lị cao, tro bay đến khả năng chống xâm thực
dung dịch axit sunfuric (H2SO4) 10% của bê tông tại các thời điểm xâm thực từ 28 đến
90 ngày sau khi dưỡng hộ bê tơng có sử dụng rác thải cơng nghiệp.
4.
Phương pháp nghiên cứu
-
Thực hiện các thí nghiệm dựa trên tiêu chuẩn Việt Nam:
+
TCVN 3105:1993 - Hỗn hợp bê tông nặng và bê tông nặng - lấy mẫu,
chế tạo và bão dưỡng mẫu;
+
sụt;
TCVN 3106:1993 - Hỗn hợp bê tông nặng - Phương pháp thử độ
+
tích;
TCVN 3115:1993 - Bê tơng nặng - Phương pháp xác định khối lượng thể
+
nén.
TCVN 3118:1993 - Bê tơng nặng - Phương pháp xác định cường độ
Thí nghiệm xác định sự hư hại bề mặt, sự suy giảm khối lượng và
sự suy giảm cường độ chịu nén của bê tơng có thành phần tỷ lệ xỉ lị cao,
tro bay và thế xi măng với tỉ lệ khác nhau được ngâm trong dung dịch axit
sunfuric (H2SO4) 10% với thời gian khác nhau.
5.
-
Phân tích và thảo luận các kết quả thí nghiệm.
-
Kết luận
Bố cục luận văn
Chương 1: Tổng quan bê tơng và các đặc tính cơ lý, độ bền của bê tông
Chương 2: Một số loạı rác thảı công nghıệp và ứng dụng trong xây dựng
Chương 3: Thı n
́ ghıệm xác đınḥ khả năng chống xâm thực axıt của
bê tông có sử dụng tro bay và tro xỉ lị cao
Kết luận và kiến nghị
4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN BÊ TƠNG VÀ CÁC ĐẶC TÍNH CƠ LÝ, ĐỘ BỀN
CỦA BÊ TƠNG
1.1. Bê tơng
Bê tơng là đá nhân tạo được chế tạo từ các vật liệu rời (cát, đá, sỏi)
và chất kết dính (thường là xi măng), nước và có thể thêm phụ gia. Vật
liệu rời cịn gọi là cốt liệu, cốt liệu có 2 loại nhỏ và lớn. Loại nhỏ là cát có
kích thước từ 1-5 mm, loại lớn là sỏi hoặc đá dăm có kích thước từ 5-40
mm. Chất kết dính là xi măng trộn với nước hoặc các chất dẻo khác.
Phụ gia nhằm cải thiện một số tính chất của bê tơng trong lúc thi cơng cũng
như trong q trình sử dụng. Có nhiều loại phụ gia như phụ gia nâng cao độ dẻo
của hỗn hợp bê tông, tăng nhanh hoặc kéo dài thời gian đông kết của bê tông,
nâng cao cường độ của bê tông trong thời gian đầu, chống thấm. Nguyên lý tạo
nên bê tông là dùng các cốt liệu lớn làm thành bộ khung, cốt liệu nhỏ lấp đầy các
khoảng trống và dùng xi măng làm chất kết dính liên kết chúng lại thành một thể
đặc chắc có khả năng chịu lực và chống lại các biến dạng.
Bê tơng có cấu trúc khơng đồng nhất vì hình dáng, kích thước cốt liệu khác
nhau, sự phân bố của cốt liệu và chất kết dính khơng thật đồng đều, trong bê tơng
vẫn cịn lại một ít nước thừa và những lỗ rỗng li ti (do nước thừa bốc hơi). Q trình
khơ cứng của bê tơng là q trình thủy hóa của xi măng, quá trình thay đổi lượng
nước cân bằng, sự giảm keo nhớt, sự tăng mạng tinh thể của đá xi măng. Các q
trình này làm cho bê tơng trở thành vật liệu vừa có tính đàn hồi vừa có tính dẻo.
1.1.1. Nguồn gốc của bê tông
Bê tông là vật liệu nhân tạo được hình thành từ vật liệu rời (cát, đá, sỏi) và chất kết
dính (thường là xi măng), nước và có thể thêm phụ gia. Mặc dù vậy, nó chỉ đúng với
dạng bê tơng hiện đại, trong khi đó, bê tơng lại có nguồn gốc từ rất lâu rồi. Theo các
nghiên cứu khảo cổ khoảng 2 ngàn năm trước, người dân La Mã đã biết sửa dụng tro núi
lửa trộn với nước như một loại "bê tông đặc biệt" trong việc tạo nên những cơng trình
thế kỷ sau này, điển hình là đấu trường Colosseum tại thủ đơ Rome, (Hình 1.1)
[35]
.
Cụ thể, những thợ thủ cơng cổ đại của thành phố cảng Pozzuoli (nay là thủ phủ
tỉnh Naples, Italy) trở nên cực kỳ nổi tiếng nhờ một loạt vật liệu có tên pozzolana thành phần chính là tro núi lửa của ngọn núi Campi Flegrei gần đó (Hình 1.2). Theo
những ghi chép khảo cổ, pozzolana được mệnh danh là "vật liệu thần thánh" khi chỉ
cần trộn nó với nước là được một loại đất dẻo có thể tạo hình theo ý muốn và khi để
khơ nó sẽ cùng với đá khối tạo ra những bức tường thành bất khả xâm phạm với kẻ
thù. Đây chính là dạng "bê tơng" đầu tiên của nhân loại
[35]
.
Các nhà khảo cổ đã phát hiện ra pozzolana là hỗn hợp của Silic dioxit (SiO 2), có
nhiều trong cát, và vơi sống (CaO) - hai trong ba thành phần chính của bê tơng trước khi
xi măng xuất hiện. Ngay lập tức, đội ngũ khảo cổ đã nhờ đến sự trợ giúp của các chuyên
5
gia địa chất của đại học Stanford để nghiên cứu khu vực miệng núi lửa Campi Flegrei
[35]
.
Hình 1.1: Tro núi lửa pozzolana - Bê
Hình 1.2: Đấu trường Colosseum -
tơng thời cổ đại.
Rome, Italy
Đội ngũ nghiên cứu sau khi thu thập đủ dữ liệu đã phát hiện ra khu
vực miệng núi lửa có rất nhiều đá vơi (CaCO3), dưới nhiệt cực cao của
khu vực này thì một phản ứng hóa học cơ bản đã xảy ra:
CaCO3 → CaO + CO2
Khi núi lửa phun trào, lớp CaO tích tụ lâu ngày sẽ bắn lên khơng trung
và bay xa. Khơng ít mảng lớn sẽ bay về phía bờ biển cách đó khơng xa và lẫn
với cát biển, những người thợ thủ công tại Pozzuoli đã phát hiện ra chúng và
họ tình cờ nhận thấy những mảng bị ẩm ướt có thể trở nên cực kỳ rắn chắc
khi chúng bị phơi khô dưới ánh nắng. Bê tơng có nguồn gốc từ đây.
1.1.2. Các loại bê tơng hiện đại điển hình
Sau khi đế chế La Mã sụp đổ, năm 1824, Joseph Aspdin chính thức sáng
tạo ra xi măng Portland - đặt nền móng cho bê tông hiện đại. Với việc nung
đá vôi và đất sét giàu silic dưới điều kiện 600 oC, Joseph Aspdin đã tạo canxi
silicat (Ca2SiO4) giống như cách núi lửa Campi Flegrei đã từng làm.
Với sự xuất hiện của xi măng Portland, ngành xây dựng thực sự đã thay đổi
sau những năm 40 của thế kỷ 19. Thậm chí, các chuyên gia đã tạo ra nhiều loại
bê tông khác nhau để phù hợp với những mục đích sử dụng cụ thể.
1.1.2.1. Bê tông cốt thép
Bê tông cốt thép là một loại vật liệu xây dựng kết hợp của hai loại vật
liệu là bê tông và thép. Sự kết hợp này đem lại nhiều ưu điểm nổi bật cho
bê tông cốt thép. Thép và bê tơng có hệ số giãn nở nhiệt gần giống nhau,
do đó tránh được sự ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường.
Bê tông bảo vệ cốt thép khỏi sự xâm thực của môi trường, thép định vị bê tông nhằm
tránh nứt vỡ. Bê tơng có đặc tính chịu kéo và uốn kém, khi có cốt thép nhược điểm
6
này sẽ được khắc phục do thép là vật liệu chịu kéo khá tốt. Trong hầu hết
các cơng trình hiện nay, bê tơng cốt thép đóng vai trị là kết cấu chịu lực
chính cho cả cơng trình, (Hình 1.3).
Hình 1.3: Bê tông cốt thép
1.1.2.2. Bê tông tiêu thấm
Bê tông tiêu thấm nước với những ưu điểm vượt trội như làm giảm thiểu ô
nhiễm nước mưa, bảo vệ nguồn nước ngầm là một hướng mới về công nghệ bê
tông thân thiện với môi trường. Công nghệ bê tông mới này đang được các nước
trên thế giới chú trọng phát triển đặc biệt là với những nước mà vấn đề ô nhiễm
nguồn nước và ô nhiễm môi trường mang tới những hậu quả nghiêm trọng
[35]
.
Khả năng cho nước thấm qua bê tông mà vẫn đảm bảo về cường độ và tuổi
thọ giúp cho loại bê tông này vượt trội hơn các loại bê tơng truyền thống. Trên
thế giới, đã có một số nước áp dụng bê tông thấm nước vào trong các cơng
trình xây dựng như đường giao thơng, vỉa hè, bãi đỗ xe,… và đã đạt được hiệu
quả cao về mặt mơi trường, kinh tế, kết cấu, thẩm mỹ,…(Hình 1.4).
Hình 1.4: Bê tơng tiêu thấm
1.1.2.3. Bê tơng sinh học
Những cơng trình làm từ bê tông theo thời gian sẽ xuất hiện những vết nứt không
7
thể chữa lành. Giáo sư sinh vật Jonkers đã đề xuất loại một loại bê tơng
có thể tự "hàn gắn" các vết nứt chỉ nhờ vào vi khuẩn và nước mưa
[35]
.
Những loại vi khuẩn Bacillus hoặc Sporosarcina sẽ được cho ngủ đơng và đóng
gói trong những hạt rất nhỏ, tương tự như bột trắng, mịn và bổ sung vào kết cấu bê tơng
trong q trình xây dựng. Chúng sẽ được đóng gói cùng với thức ăn là canxi lactat.
Khi các vết nứt xuất hiện trên kết cấu cơng trình, những viên siêu nhỏ sẽ vỡ
ra, nước xâm nhập vào và vi khuẩn bị đánh thức. Khi đó chúng bắt đầu "ăn thức
ăn" đã dự trữ sẵn. Kết quả là chúng sẽ thải ra hợp chất đá vôi cứng, lấp vào các
vết nứt và ngăn chặn nước tiếp cận phá hủy cấu trúc cơng trình
[35]
.
Theo giáo sư Jonkers, phần lớn các cơng trình có tuổi thọ vào
khoảng 20 - 30 năm thì chủng vi khuẩn này có thể ngủ n trong 200 năm
mà khơng cần thức ăn. Do đó, cách làm này có thể kéo dài tuổi thọ của
cơng trình xây dựng thêm nhiều thập kỷ so với bình thường.
1.1.2.4. Bê tông nano
Hiện nay, bê tông trên cơ sở chất kết dính xi măng là loại vật liệu xây dựng
được sản xuất nhiều nhất trên thế giới. Trong đó q trình sản xuất xi măng tiêu
thụ rất nhiều năng lượng, với lượng sản xuất hàng năm trên thế giới khoảng 2.1
tỉ tấn xi măng tương đương phát thải khoảng 5% lượng khí trên tồn cầu
[35]
.
Những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng việc sử dụng vật
liệu nano như là phụ gia đối với vật liệu xây dựng trên cơ sở chất kết dính xi măng
đã tạo ra độ bền chắc ở những vùng chuyển tiếp làm cho các tính chất của chúng
được cải thiện rõ rệt. Với việc sử dụng bột nano và sợi nano như là phụ gia trong
sản xuất bê tông không chỉ làm cho cường độ của bê tơng tính năng siêu việt, có thể
tăng lên gấp hàng chục lần, mà cịn nhiều tính chất khác như độ chảy và bám dính,
bền ăn mịn hoặc ngăn cản từ trường có thể đạt được tối ưu nhất, (Hình 1.5)
Hình 1.5: Bê tơng nano
1.2. Các tính chất cơ lý của bê tông
[35]
.
8
Các tính chất cơ lý của bê tơng bao gồm: Tính cơ học và tính vật lý. Tính
chất cơ lý của bê tông phụ thuộc vào: Chất lượng, đặc trưng của vật liệu,
thành phần cấp phối, tỷ lệ nước/xi măng, biện pháp thi cơng. Tính cơ học bao
gồm cường độ (kéo, nén,...), biến dạng. Tính vật lý bao gồm tính cơng tác, co
ngót, từ biến, khả năng chống thấm nước, chống mài mịn,...
[34]
1.2.1. Tính cơng tác
Tính cơng tác hay cịn gọi là tính dễ tạo hình, là tính chất kỹ thuật cơ bản của
hỗn hợp bê tơng, nó biểu thị khả năng lấp đầy khuôn nhưng vẫn đảm bảo được độ
đồng nhất trong một điều kiện đầm nén nhất định. Để đánh giá tính cơng tác của hỗn
hợp bê tơng người ta thường dùng hai chỉ tiêu đó là độ lưu động và độ cứng
[34]
.
Độ lưu động là chỉ tiêu quan trọng nhất của hỗn hợp bê tơng, nó đánh giá khả
năng dễ chảy của hỗn hợp bê tông dưới tác dụng của trọng lượng bản thân hoặc
rung động. Độ lưu động được xác định bằng độ sụt (SN, cm) của khối hỗn hợp bê
tơng trong khn hình nón cụt có kích thước tùy thuộc vào cỡ hạt lớn nhất của cốt
liệu. Độ cứng của hỗn hợp bê tông là thời gian rung động cần thiết (s) để san bằng
và lèn chặt hỗn hợp bê tơng trong bộ khn hình nón cụt và hình lập phương.
Khả năng giữ nước là tính chất nhằm để đảm bảo độ đồng nhất của hỗn hợp
bê tơng trong q trình vận chuyển, đổ khn và đầm nén. Khi đầm nén hỗn hợp bê
tông dẻo, các hạt cốt liệu có khuynh hướng chìm xuống và xích lại gần nhau, nước
bị ép tách ra khỏi cốt liệu và cốt thép, nổi lên phía trên cùng với xi măng chui qua kẽ
hở của cốp pha ra ngoài, tạo thành những lỗ rỗng, làm khả năng chống thấm nước
của bê tông giảm. Một phần nước thừa đọng lại bên trong hỗn hợp tạo thành những
hốc rỗng, ảnh hưởng xấu đến cấu trúc và tính chất của bêtơng. Việc giảm lượng
nước nhào trộn và nâng cao khả năng giữ nước của hỗn hợp bê tơng có thể thực
hiện bằng sử dụng phụ gia hoạt động bề mặt và lựa chọn thành phần hạt cốt liệu
một cách hợp lý. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính cơng tác của hỗn hợp bê tông
-
[34]
:
Lượng nước nhào trộn: Là yếu tố quan trọng quyết định tính cơng tác của hỗn
hợp bê tơng. Lượng nước nhào trộn bao gồm lượng nước tạo ra hồ xi măng và lượng
nước dùng cho cốt liệu để tạo ra độ dẻo cần thiết cho quá trình thi công. Khả năng hấp
thụ nước của cốt liệu là một đặc tính cơng nghệ quan trọng của nó. Khi diện tích bề mặt
các hạt cốt liệu thay đổi, hay nói cách khác tỷ lệ các cấp hạt của cốt liệu, độ lớn của nó
và đặc trưng bề mặt của cốt liệu thay đổi thì độ cần nước cũng thay đổi. Vì vậy, khi xác
định thành phần bê tơng thì việc xác định tỷ lệ cốt liệu nhỏ-cốt liệu lớn tối ưu để đảm bảo
cho hồ xi măng nhỏ nhất là rất quan trọng. Để đảm bảo cho bê tơng có cường độ yêu cầu
thì tỷ lệ nước - xi măng phải giữ ở giá trị khơng đổi và do đó khi độ cần nước của cốt liệu
tăng thì dẫn đến chi phí quá nhiều xi măng. Việc xây dựng lượng nước nhào trộn phải
thơng qua các chỉ tiêu về tính cơng tác có tính đến loại và độ lớn của cốt liệu. Khi lượng
nước cịn q ít, dưới tác dụng của lực hút phân tử, nước chỉ đủ để hấp phụ
9
trên bề mặt vật rắn mà chưa tạo ra độ lưu động của hỗn hợp. Lượng nước tăng lên
đến một giới hạn nào đó sẽ xuất hiện nước tự do, màng nước trên bề mặt vật rắn
dày thêm, nội ma sát giữa chúng giảm xuống, độ lưu động tăng lên. Lượng nước
ứng với lúc hỗn hợp bê tơng có độ lưu động tốt nhất mà không bị phân tầng gọi là
khả năng giữ nước của hỗn hợp bê tông. Đối với hỗn hợp bê tông dùng xi măng.
-
Loại và lượng xi măng: Nếu hỗn hợp bê tơng có đủ xi măng để cùng với nước lấp
đầy lỗ rỗng của cốt liệu, bọc và bơi trơn bề mặt của chúng thì độ dẻo sẽ tăng. Độ lưu
động còn phụ thuộc vào loại xi măng và phụ gia vô cơ nghiền mịn, vì bản thân mỗi loại
xi măng sẽ có đặc tính riêng về các chỉ tiêu lượng nước tiêu chuẩn, độ mịn, thời gian
đông kết và rắn chắc. Lượng hỗn hợp xi măng: Nếu vữa xi măng (hồ xi măng + cốt liệu
nhỏ) chỉ đủ để lấp đầy lỗ rỗng của cốt liệu lớn thì hỗn hợp bê tơng rất cứng, thi cơng sẽ
khó khăn. Để tạo cho hỗn hợp có độ dẻo cần thiết thì phải đẩy xa các hạt cốt liệu lớn và
bọc xung quanh chúng một lớp hỗn hợp xi măng, do đó thể tích phần hỗn hợp sẽ bằng
thể tích phần rỗng trong cốt liệu lớn nhân với hệ số trượt. Phụ gia hoạt động bề mặt (phụ
gia dẻo hoặc siêu dẻo) mặc dù cho vào hỗn hợp bê tông với một lượng nhỏ (0.15 - 1.2%
khối lượng ximăng) nhưng có tác dụng pha lỗng hỗn hợp bê tông. Phụ gia siêu dẻo cho
phép sử dụng để chế tạo các sản phẩm bê tông khi thi công bằng bơm và vận chuyển bê
tông trong các đường ống, đồng thời giảm đáng kể tỉ lệ N/X mà vẫn đảm bảo độ lưu
động và có thể tạo ra các loại bê tơng mác cao.
1.2.2. Tính co ngót
Trong q trình rắn chắc, bê tông thường phát sinh biến dạng thể tích, nở ra trong
nước và co lại trong khơng khí. Về giá trị tuyệt đối độ co lớn hơn nở 10 lần. Ở một giới
hạn nhất định độ nở có thể làm tốt hơn cấu trúc của bê tơng, cịn hiện tượng co ngót
ln ln kéo theo hậu quả xấu. Bê tơng bị co ngót do nhiều ngun nhân, trước hết là
sự mất nước trong các gel đá xi măng. Khi mất nước các mầm tinh thể xích lại gần nhau
và đồng thời các gel cùng dịch chuyển làm cho bê tơng bị co. Q trình cacbonat hóa
hyđrơxi can xi trong đá xi măng cũng là nguyên nhân gây ra co ngót, co ngót cịn là hậu
quả của việc giảm thể tích tuyệt đối của hệ xi măng - nước. Do bị co ngót nên bê tơng bị
nứt, giảm cường độ, độ chống thấm, độ ổn định của bê tông và bê tơng cốt thép trong
mơi trường xâm thực. Vì vậy, đối với những kết cấu bê tơng có chiều dài và diện tích lớn,
để tránh nứt người ta phân đoạn để tạo thành các khe co giãn. Độ co ngót phát triển
mạnh trong thời kỳ đầu và giảm dần theo thời gian sau đó tắt hẳn
[34]
.
1.2.3. Cường độ chịu nén
Cường đô chịu nén của bê tông là khả năng chịu ứng suất nén của mẫu bê
tơng. Mẫu có thể chế tạo bằng các cách khác nhau: Lấy hỗn hợp bê tông đã
được nhào trộn để đúc mẫu hoặc dùng thiết bị chuyên dùng khoan lấy mẫu từ
kết cấu có sẵn. Mẫu để đo cường độ có kích thước 150x150x150(mm), được
thực hiện theo điều kiện tiêu chuẩn trong thời gian 28 ngày.
10
1.2.4. Tính chống thấm của bê tơng
Dưới áp lực thuỷ tĩnh nước có thể thấm qua những lỗ rỗng mao quản. Thực
tế nước chỉ thấm qua những lỗ rỗng có đường kính lớn hơn 1μm, vì màng nước
hấp phụ trong các mao quản đã có chiều dày đến 0.5μm. Đối với các cơng trình
có u cầu về độ chống thấm nước thì cần phải xác định độ chống thấm theo áp
lực thuỷ tĩnh thực dụng. Căn cứ vào chỉ tiêu này chia bê tông thành các loại mác
chống thấm: CT-2, CT-4, CT-6, CT-8, CT-10, CT-12 (hoặc B2, B4, B6, B8, B10, B12).
Tính chống thấm của bê tơng được xác định theo TCVN 3116:1993.
1.2.5. Các đặc tính độ bền của bê tơng
Hiện tượng ăn mịn kết cấu bê tơng là một vấn đề rất nghiêm trọng, nó ảnh
hưởng lớn đến độ an tồn của cơng trình, đến sức khỏe và tính mạng của người thi
công xây dựng. Vấn đề này đã và đang được xem là một trong những thách thức lớn
với ngành xây dựng dân dụng ngày nay. Môi trường không ngừng tác động đến các
kết cấu của bê tông. Làm thế nào để ngăn chặn sự ăn mòn kết cấu bê tơng cốt thép,
góp phần vào việc bảo vệ an tồn kết cấu cơng trình. Một trong những ngun nhân
chính dẫn đến sự hư hỏng trong kết cấu của bê tơng chính là sự ăn mịn cốt thép
trong mơi trường biển, mơi trường trong các nhà máy hố chất
[38]
.
1.2.5.1. Ngun nhân ăn mịn kết cấu bê tơng cốt thép trong mơi trường biển.
Hình 1.6: Cơng trình bị xâm thực bởi nước biển
Có thể nói rằng Bê tơng cốt thép là vật liệu phổ biến và thành công nhất trong lịch sử
ngành xây dựng với xấp xỉ 12 tỉ tấn bê tông được sản xuất hằng năm, nhiều hơn bất kỳ vật
liệu nhân tạo nào trên thế giới. Thông thường, khi kết cấu bê tông được thiết kế phù hợp và
được đúc cẩn thận, kết cấu luôn bền vững trong suốt tuổi thọ làm việc. Bình thường, cốt thép
được bảo vệ hồn tồn trong mơi trường kiềm của bê tơng nhờ vào hàm lượng lớn của canxi
oxit, natri oxit và kali oxit hoà tan. Các hợp chất kiềm trong bê tông giữ độ pH ở mức 12-13
giúp tạo nên một lớp màng bảo vệ mỏng trên bề mặt cốt thép. Trong điều kiện thơng thường,
lớp màng mỏng có khả năng bảo vệ cốt thép chống lại
