BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
-------o0o-------

VÕ VĂN NAM

ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC ĐỘ ĂN MÒN CỐT THÉP
ĐẾN SỨC KHÁNG UỐN CỦA KẾT CẤU CẦU DẦM
BÊ TÔNG CỐT THÉP

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

Hà Nội - 2024


VÕ VĂN NAM

ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC ĐỘ ĂN MÒN CỐT THÉP ĐẾN
SỨC KHÁNG UỐN CỦA KẾT CẤU CẦU DẦM
BÊ TÔNG CỐT THÉP

Ngành
Mã số

:Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình giaothơng
9580205

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1- PGS.TS. TRẦN THẾTRUYỀN

2- TS. HOÀNG VIỆTHẢI

Hà Nội - 2024


1

LỜI CAM ĐOAN
Tơixincamđoanluậnánnàylàcơngtrìnhnghiêncứucủatơi.Cácsốliệu,kết quả nêu
trong luận án là trung thực và chưa được ai cơng bố trong bấtkỳcơng trình nàokhác.

Nghiên cứu sinh

Võ Văn Nam


LỜI CẢM ƠN
Tôi gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Trần Thế Truyền, TS Hồng Việt
Hảiđãtậntìnhgiúpđỡ,hướngdẫn,độngviêntơitrongqtrìnhnghiêncứu,họctập tạiTrường.
Trong q trình làm luận án, tác giả đã nhận được sự hỗ trợ và giúp đỡ nhiệt
tình của q thầy cơ giáo, các nhà khoa học thuộc Bộ môn Cầu Hầm, Bộ môn Vật
liệuXâydựng-TrườngĐạihọcGiaothôngvậntải.Tácgiảxinđượcgửilờicảmơn sâu sắc đến
GS.TS. Trần Đức Nhiệm, PGS.TS. Nguyễn Ngọc Long, PGS.TS. Bùi Tiến Thành, TS.
Phạm Đức Thọ đã góp ý, động viên và hỗ trợ tác giả trong suốt q trình nghiên cứu,
họctập.
Tơi cũng khơng qn gửi lời cám ơn đến các Thầy, Cơ, đồng nghiệp cơng tác
tạiTrườngĐạihọcGiaothơngvậntảiThànhphốHồChíMinh–nơitơicơngtác,đã
độngviêngiúpđỡtơitrongqtrìnhhọctập,nghiêncứuvàhồnthànhluậnvănnày.
Cuối cùng tôi bày tỏ lời cảm ơn đến các bạn bè đồng nghiệp, gia đình người
thân đã giúp đỡ, đồng hành cùng tơi trong q trình học tập và nghiên cứu.


Hà Nội, ngày ... tháng 01 năm 2024
Nghiên cứu sinh

Võ Văn Nam


MỤC LỤC
LỜICAMĐOAN.......................................................................................................I
LỜICẢMƠN...........................................................................................................II
MỤCLỤC..............................................................................................................III
DANH MỤCHÌNHẢNH....................................................................................VIII
DANH MỤCBẢNGBIỂU....................................................................................XII
PHỤLỤC.............................................................................................................XIV
DANH MỤC CÁC CHỮVIẾTTẮT.....................................................................XV
MỞĐẦU...................................................................................................................1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦAĐỀTÀI...........................................................................1
2. ĐỐI TƯỢNGNGHIÊNCỨU..................................................................................5
3. MỤC TİÊUNGHİÊNCỨU.....................................................................................5
4. PHẠM VİNGHİÊN CỨU......................................................................................5
5. PHƯƠNG PHÁPNGHİÊNCỨU............................................................................6
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦALUẬNÁN...................................6
CHƯƠNG1.TỔNGQUANVỀMỨCĐỘĂNMỊNCỐTTHÉPTRONGCẤUKİỆN
BÊ TƠNG CỐT THÉP; THỰC TRẠNG, TÌNH HÌNH NGHİÊN CỨUTRÊN
THẾ GIỚI VÀ TẠIVİỆTNAM..................................................................................7
1.1. TỔNG QUAN VỀ MỨC ĐỘ ĂN MÒN CỐT THÉP TRONG CẤU KİỆN
BÊTƠNGCỐTTHÉP..................................................................................................7
1.1.1. Khái niệm ăn mịn kimloại..................................................................................7
1.1.2. Phân loại ăn mòn cốt thép trong cấukiệnBTCT..................................................7


1.2. THỰC TRẠNG ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC ĐỘ ĂN MỊN CỐT THÉP
ĐẾNKẾTCẤUDẦMBÊTƠNGCỐTTHÉPỞMỘTSỐCƠNGTRÌNHCẦUTẠIVIỆTNAM
13
1.2.1. Cầu Kênh K13 - tỉnhTâyNinh...........................................................................14
1.2.2. Cầu Cảng Bến Đầm - tỉnh Bà Rịa –VũngTàu............................................14
1.2.3. Cầu Diễn Kim – Tỉnh Nghệ An........................................................................14
1.2.4. Cầu Bình Long – tỉnhBìnhĐịnh.................................................................15
1.2.5. Cầu Phước Lộc - thành phố HồChíMinh..........................................................16


1.2.6. Cầu Thạnh Đức – tỉnhQuảngNgãi.....................................................................16
1.2.7. Đánh giá,nhậnxét..............................................................................................16

1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀTRONG NƯỚC................17
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trênthế giới.....................................................................17
1.3.2. Tình hình nghiên cứutrongnước........................................................................21

1.4. NHẬN XÉT, KẾT LUẬNCHƯƠNG 1.............................................................26
CHƯƠNG2.CƠSỞLÝTHUYẾTVỀẢNHHƯỞNGCỦAMỨCĐỘĂNMÒNCỐT
THÉP ĐẾN SỨC KHÁNG UỐN CỦA CẤU KİỆNDẦM BTCT..............................27
2.1. ĂN MỊN CỐT THÉP TRONG CẤU KİỆN BÊ TƠNGCỐTTHÉP.................27
2.1.1. Ăn mịn thép do q trình các bonát hóa...........................................................27
2.1.2. Ăn mịn do ion Clo (ăn mịnđiện hóa)...............................................................28
2.1.3. Cơ chế ăn mịn cốt thép trongbêtơng................................................................30
2.1.4. Một số mơ hình về lan truyền ăn mòn trong kếtcấuBTCT...............................38
2.1.5. Các phương pháp đánh giá ăn mịn thép trongbêtơng.......................................42
2.1.6. Cơ sở xác định mất mát diện tích tiết diện cốt thép doăn mịn..........................48

2.2. MỘT SỐ MƠ HÌNH ỨNG XỬ CỦA BÊ TƠNG VÀC Ố T THÉP..................59
2.2.1. Các mơ hình ứng xử của vật liệub ê tơng..........................................................59

2.2.2. Các mơ hình ứng xử củacốt thép......................................................................63
2.2.3. Mơ phỏng tương tác giữa bê tông vàc ố t thép..................................................64

2.3. NHẬN XÉT, KẾT LUẬNCHƯƠNG2..............................................................67
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG
ĂNMÒN CỐT THÉP ĐẾN SỨC KHÁNG UỐN CỦA KẾT CẤU DẦM BTCT
CĨXÉT ĐẾN TẢI TRỌNGTÁCDỤNG.................................................................69
THÍ NGHİỆM ĐÁNH GİÁ CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU CHẾ
TẠOMẪU................................................................................................................69
3.1.1. Thành phầnvật liệu............................................................................................69
3.1.2. Yêu cầu, tính tốn các chỉ tiêuvậtliệu...............................................................69

3.2. TÍNH TỐN THIẾT KẾ THÀNH PHẦN CẤP PHỐI HỔN HỢP BÊ
TƠNGTHÍNGHIỆM................................................................................................79
3.2.1. Các bước thiết kế cấp phốibê tơng....................................................................79

3.3. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH MƠ ĐUN ĐÀN HỒI CỦABÊTƠNG...................81
3.3.1. Thiết bịthínghiệm..............................................................................................81


3.3.2. Mẫuthử..............................................................................................................81
3.3.3. Quy trìnhthử nghiệm..........................................................................................81
3.3.4. Tính tốn mơ đunđàn hồi..................................................................................82

3.4. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ BÊTƠNG (F’C)...............................82
3.4.1. Thiết bịthínghiệm..............................................................................................82
3.4.2. Chuẩn bịthí nghiệm...........................................................................................83
3.4.3. Tiếnhành thử:....................................................................................................83
3.4.4. Kếtquả:..............................................................................................................83


3.5. CHẾ TẠO MẪU DẦMTHÍNGHIỆM..............................................................84
3.5.1. Thiết bị dùng trong q trình chế tạo dầmthí nghiệm........................................84
3.5.2. Chế tạo dầmthí nghiệm.....................................................................................85

3.6. THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH LỰC PHÁHOẠIPMAX....................................................................85
3.6.1. Chuẩnbị mẫu.....................................................................................................85
3.6.2. Thực hiệnuốn mẫu............................................................................................86

3.7. THÍNGHIỆMXÁCĐỊNHẢNHHƯỞNGCỦAỨNGSUẤTDOTẢITRỌNGTÁC
DỤNG ĐẾN MỨC ĐỘ ĂN MỊNCỐTTHÉP............................................................87
3.7.1. Qui trình thực hiệnthí nghiệm............................................................................88
3.7.2. Thiết bị và cơng tác chuẩn bịthí nghiệm............................................................88
3.7.3. Kết quảthínghiệm:.............................................................................................93
3.7.4. Quan hệ ứng suất duy trì và mức độ ăn mịncốt thép.........................................94

3.8. THÍ NGHİỆM ĐÁNH GİÁ ẢNH HƯỞNG CỦA MỨCĐỘĂN MÒN
CỐTTHÉP ĐẾN SỨC KHÁNG UỐN CỦA CẤU KİỆN DẦM BÊ TÔNG
CỐTTHÉP...............................................................................................................96
3.8.1. Chế tạo dầm và thí nghiệm xácđịnh Pmax.......................................................................................97
3.8.2. Thí nghiệm ăn mịn diễn tiến nhanh các nhómmẫudầm...................................98
3.8.3. Thí nghiệm xác định lực kháng uốn các nhómmẫu dầm.................................100
3.8.4. Xác định mức độ ăn mịncốt thép...................................................................102
3.8.5. Ảnh hưởng của ăn mòn cốt thép đến sức kháng uốn của dầm BTCT có xét
đếnảnh hưởng củatảitrọng..........................................................................................105

3.9. KẾT LUẬNCHƯƠNG3..................................................................................106
CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN GIẢI TÍCH VÀ MƠ PHỎNG SỐ ĐÁNH
GIÁẢNHHƯỞNGCỦATẢITRỌNGTÁCDỤNGĐẾNSỨCKHÁNGCỦADẦMC
ẦUBTCT CĨ XÉT ĐẾN SỰ ĂN MỊN CỦACỐTTHÉP....................................108



4.1. MƠ HÌNH HĨA DẦMTHỰCNGHIỆM.........................................................108
4.1.1. Mơ hình vật liệubêtơng...................................................................................108
4.1.2. Mơ hình vật liệucốtthép..................................................................................111
4.1.3. Mơ hình dính bám giữa bê tơng vàcốt thép.....................................................111
4.1.4. Mơ hình phần tử bê tơng vàcốt thép................................................................111
4.1.5. Mơ hình hóakếtcấu..........................................................................................113
4.1.6. Thıết lập các bướctính tốn.............................................................................114
4.1.7. Kết quả mơphỏngsố........................................................................................114
4.1.8. Sosánhđườngcongquanhệtảitrọngvàchuyểnvịgiữakếtquảthựcnghiệmvàmơ phỏng
115

4.2. VÍDỤTÍNHTỐNẢNHHƯỞNGĂNMỊNCỐTTHÉPĐẾNSỨCKHÁNGUỐN
CỦA DẦM CẦU CHỊU TÁC DỤNG CỦATẢITRỌNG........................................116
4.2.1. Tính tốn sức kháng uốn dầm bị ăn mịncốt thép............................................116
4.2.2. Tính tốn sức kháng cịn lại sauăn mịn...........................................................119

4.3. MƠPHỎNGSỐĐÁNHGIÁVÀSOSÁNHKẾTQUẢGIẢITÍCHDẦMCẦUT-BTCT
124
4.3.1. Mơ hình hóa vật liệu bê tơng vàcốt thép..........................................................125
4.3.2. Mơ hình hóahình học......................................................................................125
4.3.3. Các bước thiết lậptínhtốn..............................................................................126
4.3.4. Kết quả phân tích bằng phầnmềmsố...............................................................127
4.3.5. Khảo sát ảnh hưởng của các tham số đến ứng xử của dầm cầu bịăn mòn.......128

4.4. KẾT LUẬNCHƯƠNG4..................................................................................130
KẾT LUẬN VÀKI Ế N NGHỊ.............................................................................132
1. KẾTLUẬN.......................................................................................................132
Khối lượng thực hiện được củal u ậ n án.............................................................132
Đóng góp mới củaluậnán.................................................................................132


2. KIẾNNGHỊ......................................................................................................133
DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA NGHIÊNCỨUSINH........135
TÀI LIỆUTHAMKHẢO.....................................................................................136
TIẾNGVIỆT..........................................................................................................136
TIẾNGANH..........................................................................................................138
PHỤLỤC..............................................................................................................144


PHỤ LỤC 01 - KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĂN MỊNGIATỐC.............................144
PHỤ LỤC 02 - MƠ PHỎNG SỐ CHƯƠNGTRÌNHATENA................................145
PHỤLỤC03-TÍNHTỐNCHITIẾTDẦMT-BTCT....................................................147


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Biểu đồ phát triển ăn mịn cốt thép theothờigian.......................................8
Hình 1.2. Hình ảnh mơ tả các nguyên nhân gây hư hại kếtcấu BTCT.........................9
Hình 1.3. Quá trình phát triển của vết nứt do ăn mịn cốt théptheoTuutti.................10
Hình 1.4. Gỉ trươngnở đều

Hình 1.5. Gỉ trương nởkhơngđều.............11

Hình 1.6. Hiện trạng bản bị bong vỡ bê tông lộ cốt thép ở cầu Kênh K13 (thời
điểmkhảo sátnăm2018)............................................................................................14
Hình 1.7. Hiện trạng ăn mịn gây hoen gỉ cốt thép, bong tróc lớp bê tơng bảo vệ
tạicầucảngBếnĐầm-TỉnhBàRịa–VũngTàu(Tìnhtrạngtạithờiđiểmkhảosátnăm2017)..14
Hình 1.8. Hiện trạng ăn mịn gây hoen gỉ cốt thép, bong tróc lớp bê tơng bảo vệ
tạicác bộ phận cầu BTCT (thời điểm khảo sátnăm2016).........................................15
Hình 1.9. Ăn mòn cốt thép gây hư hỏng kết cấu dầm BTCT tại cầu Bình Long
(thờiđiểm khảo sátnăm2020)...................................................................................15

Hình 1.10. Ăn mịn bê tông gây nứt phá hoại trên thân dầm Cầu Phước Lộc16
Hình 1.11. Hình ảnh ăn mịn bê tơng cốt thép trên kết cấu dầm cầu Thạnh Đức
(thờiđiểm khảo sátnăm2021)...................................................................................16
Hình 2.1. Q trình ăn mịn cốt thép trong bê tơng docacbonathóa..........................28
Hình 2.2. Các phản ứng cực dương và cựcâm (Beeby).............................................28
Hình 2.3. Thể tích tương đối của các sản phẩm ănmịnsắt.......................................30
Hình 2.4. Áp lực trên bê tơng do hình thành các sản phẩmănmịn...........................39
Hình2.5.ThiếtbịsửdụngchophươngphápđiệnthếnửapinđượcmơtảtrongASTMC876 để đo
điện thế bề mặt liên quan đến dịng điệnănmịn.......................................................42
Hình 2.6. Sơ đồ minh họa đường cong phân cựctuyếntính.......................................43
Hình 2.7. Sơ đồ minh họa kết quả đo xungtĩnh điện..................................................45
Hình 2.8. Biểu diễn giản đồ của phép đo điện trở suất. (a) Điện trở suất lớn,4 8
Hình2.9.Lýtưởnghóacủabêtơngbảovệnhưlàmộthìnhtrụthànhdày:(a)mẫubêtơng
ban
đầu; (b) sự biến dạng của bê tông, (c) sự biến dạng của các sản phẩm ănmòn (d) gỉ
chèn vào trong các vếtnứt mở...................................................................................49


Hình 2.10. Khoảng thời gian từ khởi đầu ăn mịn thép đến nứt hồn tồn bê
tơngbảovệ và tới nguy hiểmchịulực..........................................................................50
Hình 2.11. Sơ đồ ước lượng cho mất mát bán kínhthéprs2....................................56
Hình 2.12. Mối quan hệ giữa tốc độ ăn mòn và độ ẩm tương đối với bê tơng tuổi
1năm có hàm lượng ion Cl- là 1.8kg/m3 ở nhiệtđộ23oC.........................................57
Hình 2.13. Mật độ dòng ăn mòn với thời gian khi Ccl=1.25kg/m3, nhiệt độ 20oC,
độẩm H=75% theo LiuvàWeyers.............................................................................59
Hình2.14.Luậtứngxửđànhồicủabêtơng...................................................................59
Hình2.15.TrườngứngsuấtđầuvếtnứttheoLEFM.........................................................60
Hình2.16.Tiêuchuẩnpháhuỷđượcbiểudiễntrongcácmặtphẳngkhácnhau........................61
Hình2.17.Luậtứngxửhỗnhợpđànhồi-giịn-dẻo.........................................................63
Hình2.18.Quanhệứngsuấtbiếndạngkháiqthóacủathép.............................................64

Hình2.19.Mơhìnhđànhồi–dẻocócủngcố..................................................................64
Hình2.20.Biểudiễnsựcómặtcủacốtthéptrongbêtơng..................................................65
Hình2.21.Dạngtươngtácgiữacốtthépvớibêtơng.........................................................67
Hình 3.1. Biểu đồ bao cấp phối hạt vậtliệu cát.........................................................72
Hình 3.2. Biểu đồ bao cốt liệu –đádăm....................................................................73
Hình 3.3. Thí nghiệm kiểm tra chỉ tiêu cơ lý củaxi măng.........................................77
Hình 3.4. Thí nghiệm xác định giới hạn kháng uốncủathép.....................................79
Hình 3.5. Sơ đồ thí nghiệm xác định mơ đun đàn hồibêtơng...................................82
Hình 3.6. Cơng tác chuẩn bị đúcmẫutrụ...................................................................83
Hình 3.7. Thí nghiệm xác định cường độchịunén....................................................84
Hình 3.8. Kích thước và cấu tạo dầmthựcnghiệm....................................................85
Hình 3.9. Mẫu dầm sau quá trình trìnhchếtạo..........................................................85
Hình 3.10. Sơ đồ uốn 4 điểm trong thí nghiệm pháhoại mẫu....................................86
Hình 3.11. Thí nghiệm phá hoại trên 02 mẫu xácđịnhPMax.............................................................86
Hình 3.12. Sơ đồ các bước thực hiệnthí nghiệm.......................................................88
Hình 3.13. Mơ tả thiết bị gông dầm tạo ứngsuấttrước..............................................88


Hình 3.14. Hình ảnh mẫu dầm gơngthựctế..............................................................89
Hình 3.15. Mơ hình diễn tiến nhanh ăn mịnđiệncực...............................................89
Hình 3.16. Hình ảnh ngâm dầm khơnggia tải...........................................................91
Hình 3.17. Hình ảnh ngâm dầm cógiatải..................................................................91
Hình 3.18. Hình ảnh bể ngâm mẫu được ghi chúcụthể............................................92
Hình 3.19. Hình ảnh mẫu sau khi ngâm30ngày.......................................................92
Hình 3.20. Hình ảnh cốt thép bị ăn mịn saukhingâm..............................................93
Hình 3.21. Biểu đồ quan hệ ứng suất duy trì và mức độănmịn...............................95
Hình 3.22. Biểu đồ quan hệ ứng suất duy trì và mức độănmịn...............................95
Hình 3.23. Hình ảnh dầm thực nghiệm sauchếtạo....................................................97
Hình 3.24.Thiết bị mơ tảgơngdầm...........................................................................98
Hình 3.25. Các mẫu dầm được gơng tạoứngsuất.....................................................99

Hình 3.26. Mơ tả mơi trường thí nghiệm ăn mịnđiệncực........................................99
Hình 3.27. Hình ảnh nhóm dầm 02 ngâm ăn mịn cógia tải....................................100
Hình 3.28. Nhóm mẫu dầm 01 - khơng gia tải và ngâmănmịn..............................100
Hình 3.29. Dầm nhóm 01 sau khi đượcdỡtải.........................................................101
Hình 3.30. Dầm nhóm 02 sau thí nghiệm ăn mịn diễn tiến nhanh đượcdỡtải........101
Hình 3.31. Uốn 4 điểm đến phá hoại đối với mẫu dầm -nhóm01...........................102
Hình 3.32. Uốn 4 điểm đến phá hoại đối với mẫu dầm -nhóm02...........................102
Hình 3.33. Hình ảnh bê tơng cốt thép bị ăn mịn sauthínghiệm..............................103
Hình 3.34. Cân xác định khối lượng cốt thép bị ăn mịn sauthínghiệm..................104
Hình 3.35. Quan hệ mức độ ăn mịn và sứckhánguốn............................................105
Hình 3.36. Biểu đồ thực nghiệm mối quan hệ giữa tải trọng vàchuyểnvị...............105
Hình 4.1. Quan hệ giữa tải trọng và chuyển vị tương ứng với các mứcănmịn......115
Hình 4.2. Biểu đồ thực nghiệm mối quan hệ giữa tải trọng vàchuyểnvị.................115
Hình 4.3. Biểu đồ quan hệ tải trọng và chuyển vị của mẫu dầm BTCT ăn mòn
25%tại cấp tại trọng 0Pmaxvới thí nghiệmthựctế...................................................116
Hình 4.4. Mặt cắtngangdầm...................................................................................118


Hình 4.5. Mặt cắttínhtốn......................................................................................118
Hình 4.6. Bố trícốtthép..........................................................................................119
Hình 4.7. Biểu đồ quan hệ diện tích cốt thép theo thời gianănmịn........................123
Hình 4.8. Biểu đồ quan hệ mô men uốn theo thời gianăn mịn...............................123
Hình 4.9. Mặt cắt ngang dầm cầu BTCT - mặtcắtT...............................................124
Hình 4.10. Khai báo đặc trưng cơ họccủathép.......................................................125
Hình 4.11. Khai báo đặc trưng cơ học củabêtơng..................................................125
Hình 4.12.Chia phần tử lưới của dầmchữ T...........................................................126
Hình 4.13.Mơ hình hóa cốt thép của dầmchữT......................................................126
Hình 4.14.Các bước thiết lập tính tốn trênphầnmềm............................................126
Hình 4.15. Biểu đồ quan hệ sức kháng uốn và chuyển vị theo mơphỏngsố............127
Hình 4.16.Biểu đồ quan hệ sức kháng uốn và chuyển vị theo mơ phỏng số và

thựcnghiệm tại mức ănmịn25%............................................................................127
Hình4.17.Ảnhhưởngcủatiếtdiệnthépănmịnđếnsứckhánguốn(%)..................................127
Hình4.18.Ảnhhưởngcủaứngsuấttrongbêtơngđếnsứckhánguốncủadầm.....................127
Hình 4.19. Ảnh hưởng của cường độ bê tơng đến mức độ ănmịn(%)....................128
Hình 4.20. Ảnh hưởng của cường độ bê tơng đến mức độănmịn..........................128


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. Mức độ xâm thực tạicácvùng........................................................................3
Bảng 2 . Kết quả đo đạc điện thế ăn mòn cốt thép và khả năng ăn mịn tại các
cơngtrình cảng biển tạiĐà Nẵng.................................................................................4
Bảng 2.1. Ảnh hưởng của các tham số khác nhau đối với q trìnhănmịn..............30
Bảng 2.2. Hướng dẫn việc giải thích kết quả từ khảosátnửa-pin.............................42
Bảng 2.3. Hướng dẫn việc giải thích kết quả của 3LPvàGecor................................44
Bảng 2.4. Nguy cơ ăn mòn cốt thép liên quan đến điện trở suất của bê tông đối
vớibê tông OPC ở200C . ...........................................................................................46
Bảng 3.1. Hàm lượng tối đa các muối, ion trong nước trộn bê tôngvàvữa...............70
Bảng 3.2. Các chỉ tiêu cơ lýcủacát...........................................................................71
Bảng 3.3. Bảng thành phần hạtcủacát......................................................................71
Bảng 3.4. Thành phần hạt củađádăm.......................................................................72
Bảng 3.5. Các chi tiêu cơ lý củađádăm...................................................................73
Bảng 3.6. Khốilượng mẫu........................................................................................74
Bảng 3.7. Kết quả tính khốilượngriêng....................................................................74
Bảng 3.8. Kết quả tính độhútnước...........................................................................75
Bảng 3.9. Khốilượng mẫu........................................................................................75
Bảng 3.10. Khối lượng riêngcủacát.........................................................................75
Bảng 3.11. Độ hút nướccủacát.................................................................................76
Bảng 3.12. Khối lượng thể tích lèn chặt củacốtliệu..................................................76
Bảng 3.13. Các chỉ tiêu thí nghiệmcốtliệu...............................................................77
Bảng 3.14. Các chỉ tiêucủacát..................................................................................77

Bảng 3.15. Các chỉ tiêu củađádăm...........................................................................77
Bảng 3.16. Các tính chất cơ lý của xi măng BỉmSơnPC40......................................78
Bảng 3.17. Thành phần khoáng vật trongXimăng...................................................78
Bảng 3.18. Thành phần hóa học của xi măng BỉmSơnPC40....................................78
Bảng 3.19. Qui định kéo vậtliệuthép........................................................................79


Bảng 3.20. Thơng số vậtliệuthép.............................................................................79
Bảng 3.21. Thể tích các loại vật liệu (trừ cát) trong 1 m3 hỗn hợpbêtông...............80
Bảng 3.22. Khối lượng thành phần vật liệu cơ sở cho 1m3 bê tôngcấp30MPa........81
Bảng 3.23. Kết quả đo mô đun đàn hồi củabêtơng..................................................82
Bảng 3.24. Kết quả thí nghiệm cường độ chịu nén của củabêtông..........................84
Bảng 3.25. Số lượng mẫu dầm xácđịnhPmax..........................................................86
Bảng 3.26. Bảng thống kê giátrịPmax.................................................................................................................87
Bảng 3.27. Các mẫu dầmthínghiệm.........................................................................90
Bảng 3.28. Số lượng mẫu dầm theo các cấpgiat ả i .................................................90
Bảng 3.29. Bảng giá trị ứng suất trung bìnhtương ứng.............................................91
Bảng 3.30. Tổng hợp độ hao mòn cốt thép các mẫu dầm thựcnghiệm(%)...............94
Bảng 3.31. Số lượng mẫu dầm tương ứng cácnhómdầm..........................................99
Bảng 3.32. Thống kê kết quả lực uốn phá hoại các nhóm mẫudầm(KN)...............102
Bảng 3.33. Độ hao mịn cốt thép các nhómmẫudầm(%)........................................104
Bảng 4.1.Tham số vật liệu bê tôngtheoATENA....................................................110
Bảng 4.2. Sự biến thiên ngẫu nhiên của các tham sốvậtliệu...................................110
Bảng 4.3. Bảng thống kê kíchthướcdầm................................................................117
Bảng 4.4. Phương án bố trí cốt thépdầmcầu..........................................................119
Bảng 4.5. Kết quả tính tốn sức kháng uốncònlại..................................................121


PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 01 – KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĂN MỊNGIATỐC........................................144

PHỤ LỤC 02 – CHƯƠNG TRÌNH MƠ PHỎNGSỐATENA...........................................145
PHỤ LỤC 03 – TÍNH TỐN CHI TIẾTDẦMT...............................................................147


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU
Chữ cái viết tắt, kí hiệu

Ý nghĩa

AASHTO

American Association of State Highway and
Transportation Officials
(Hiệp hội các Viên chức Đường bộ và Vận tải
Mỹ)

ACI

American Concrete Institute (Viện Bê tông Mỹ)

ASTM

American Society for Testing and Materials
(Hiệp hội Vật liệu và Thí nghiệm Mỹ)

BT

Bê tơng

BTCT


Bê tơng cốt thép

BTCLN

Bê tông cốt liệu nhẹ

C

Cát

CL

Cốt liệu

IC

Ion clo (Ion Chloride (E), Ion Chlorure (F)) Cl-

EN

EuroNorm (Tiêu chuẩn Châu Âu)

N/CKD

Nước/chất kết dính

N/X

Nước/xi măng


N

Nước

X

Xi măng

PTHH

Phần tử hữu hạn

PGSD

Phụ gia sử dụng

TCN

Tiêu chuẩn ngành

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

RCPT

Thí nghiệm thấm nhanh ion clo

KLTT


Khối lượng thể tích


C

Nồng độ clorua

C0

Nồng độ clorua ban đầu trong bê tông

c

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ

D

Hệ số khuếch tán clorua trong bê tông

D28
D(T)
D(t)
DPC
DSF
d

Hệ số khuếch tán clorua trong bê tông ở tuổi 28
ngày
Hệ số khuếch tán clorua trong bê tông ở nhiệt

độ T
Hệ số khuếch tán clorua trong bê tông ở thời
điểm t
Hệ số khuếch tán clorua trong bê tông thường
Hệ số khuếch tán clorua trong bê tơng có muội
silic (silica fume)
Đường kính cốt thép



Sự thay đổi đường kính của cốt thép

E

Điện thế áp dụng

F

Hằng số Faraday

H

Độ ẩm tương đối của mơi trường

I

Cường độ dịng điện

i


Mật độ dịng điện

icorr

Mật độ dịng điện ăn mịn

J

Dịng của ion (hay thơng lượng)

K

Tốc độ di trú clorua

L

Chiều dài mẫu thử

M

Khối lượng nguyên tử của sắt

Mloss

Khối lượng thép mất mát do ăn mòn


Ms
n


Khối lượng thép ban đầu (trên một đơn vị chiều
dài thanh thép)
Hệ số nở thể tích của gỉ (tỷ số thể tích gỉ thép
và thép bị gỉ)

p

Áp lực tại giao diện bê tông và gỉ

qr

áp lực tới xuyên tâm

qr,c

áp lực tới hạn gây nứt bê tơng bảo vệ

R

Hằng số khí

Rc

Điện trở của bê tơng

rn

Bán kính của thép chưa bị ăn mịn
r0=0,50d+0 ;
Mất mát bán kính của cốt thép gây ra bắt đầu

nứt
Mất mát bán kính của cốt thép do gỉ chèn vào
vết nứt

S

Khoảng cách giữa các cốt thép

T

Nhiệt độ tuyệt đối

t1

Thời gian khởi đầu ăn mòn

t2

Thời gian lan truyền ăn mịn

z

Hóa trị của clorua

V

Thế tích của dung dịch NaCl sử dụng trong thí
nghiệm C1202





chuyển vị xun tâm của bê tơng;
chuyển vị nén xuyên tâm của gỉ (các sản phẩm
ăn mòn)



chiều dày vùng xốp bao quanh cốt thép;

ρ
k
fr

tỷ lệ phần trăm của khối lượng thép mất mát
Mlossvới khối lượng thép ban đầu Ms trên mộtđơn
vị chiều dài
là hệ số biểu thị mức độ lấp đầy các vết nứt
bằng các sản phẩm ăn mịn;
là cường độ chịu kéo của bê tơng ;




là hệ số poisson của bê tôngc=0,18-0,20;
là mô đun đàn hồi có hiệu (xét đến từ biến);

Ec

là mơ đun đàn hồi của bê tông;




là hệ số từ biến của bê tông;