Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-----------

TP HCM

PHAN HUỲNH PHƢƠNG

NGHIÊN CỨU ĂN MÒN VÀ CHỐNG ĂN MÒN CỐT THÉP
TRONG BÊ TƠNG CỐT THÉP CỦA CÁC CƠNG TRÌNH
XÂY DỰNG Ở VÙNG BIỂN

Chuyên ngành: Vật Liệu Và Công Nghệ Vật Liệu Xây Dựng
Mã số: 11194671

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2015

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 1


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM
Cán bộ hƣớng dẫn khoa học : PGS.TS. Nguyễn Văn Chánh

Cán bộ chấm nhận xét 1 : PGS.TS. Trần Văn Miền

Cán bộ chấm nhận xét 2 : PGS.TS. Nguyễn Mạnh Phát

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 8 tháng 08 năm 2015
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. GS.TSKH. Phùng Văn Lự – Chủ tịch Hội đồng
2. TS. Vũ Quốc Hồng - Thƣ kí Hội đồng
3. PGS.TS. Trần Văn Miền – Chấm phản biện 1
4. PGS.TS. Nguyễn Mạnh Phát – Chấm phản biện 2
5. TS. Nguyễn Ninh Thụy - Ủy viên Hội đồng
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

TRƢỞNG KHOA XÂY DỰNG

Trang 2


Luận văn thạc sĩ


GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Phan Huỳnh Phƣơng
MSHV:11194671
Ngày, tháng, năm sinh: 14/06/1983
Nơi sinh: Khánh hòa
Chuyên ngành: Vật liệu và công nghệ vật liệu xây dựng Mã số : 605880 I.
I.TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu ăn mòn và chống ăn mịn cốt thép trong bê tơng cốt
thép của các cơng trình xây dựng vùng biển.
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Tổng quan tình hình nghiên cứu ăn mịn cốt thép trong bê tông cốt thép ở
trong nƣớc và nƣớc ngoài.
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về ăn mịn cốt thép trong bê tơng cốt thép ở
mơi trƣờng biển
- Nghiên cứu về hệ nguyên vật liệu và phƣơng pháp thí nghiệm
- Thực nghiệm để đánh giá:
+ Mức độ ảnh hƣởng của lớp bê tông bảo vệ và tỉ lệ nƣớc/xi măng
đến khả năng ăn mòn cốt thép trong bê tông cốt thép.
+ Ảnh hƣởng của các môi trƣờng dƣỡng hộ đến khả năng ăn mòn cốt
thép trong bê tông cốt thép.
+ Ảnh hƣởng của các loại thép khác nhau đến đến khả năng ăn mòn

cốt thép trong bê tông cốt thép.
- Kết luận và kiến nghị của đề tài.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 14 / 01/ 2015.
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 14 / 06 /2015.
V. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN : PGS.TS. Nguyễn Văn Chánh
Tp. HCM, ngày 14 tháng 06 năm 2015
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

PGS.TS. Nguyễn Văn Chánh

PGS.TS. Nguyễn Văn Chánh

TRƢỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 3


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

LỜI CẢM ƠN
********
- Trải qua q trình học, rèn luyện và tích luỹ kinh nghiệm trong suốt thời
gian ở trƣờng Đại Học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh. Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ giúp em củng cố, kiểm tra lại kiến thức của mình, tạo nền tảng vững chắc,
góp một phần lớn vào hành trang để em tiếp bƣớc con đƣờng phía trƣớc. Em xin

chân thành cảm ơn tất cả các thầy cơ giáo, những ngƣời đã tận tình dạy dỗ em bao
năm tháng qua.
- Con xin gửi lời cảm ơn ba mẹ, ngƣời đã nuôi nấng dạy dỗ con nên ngƣời.
Em xin gửi lời cảm ơn đến q thầy cơ của bộ mơn Vật Liệu Xây Dựng, những
ngƣời đã hết lịng truyền đạt kiến thức giúp em trở thành con ngƣời hữu ích cho xã
hội. Đặc biệt em xin gởi lời biết ơn chân thành đến thầy PGS. TS Nguyễn Văn
Chánh, thầy đã tận tình chỉ bảo và hƣớng dẫn em hoàn thành đề tài nghiên cứu này.
Và cũng xin cảm ơn các thầy, cơ ở Phịng Thí Nghiệm Vật Liệu Xây Dựng đã
nhiệt tình giúp đỡ, chỉ bảo em trong suốt quá trình nghiên cứu thực nghiệm cũng
nhƣ tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn này. Nhân dịp này, em xin gởi lời
cảm ơn đến những ngƣời bạn ở phịng thí nghiệm Las-XD 23 và Las-XD 679 đã
nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn vừa qua.
- Với sự nỗ lực hết sức của bản thân và sự giúp đỡ của các thầy cô, gia
đình, bạn bè, em đã hồn thành tốt luận văn này . Tuy nhiên do cịn ít kinh nghiệm
và thời gian hạn chế, chắc chắn luận văn còn rất nhiều sai sót. Kính mong các thầy
cơ, anh chị góp ý để em ngày càng hồn thiện kiến thức của mình hơn.
- Em xin chân thành cảm ơn!
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 08 tháng 06 năm 2015.
Học viên cao học.

Phan Huỳnh Phƣơng.

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 4


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh


TÓM TẮT
Sau thời gian sử dụng, bê tông cốt thép dễ bị hƣ hại dƣới tác dụng của môi
trƣờng, nhất là môi trƣờng biển và ven biển. Trong mơi trƣờng biển, ăn mịn cốt
thép do tác dụng hoá học hay tác dụng điện hố giữa cốt thép và mơi trƣờng xảy ra
là rất phổ biến và nguy hiểm nhất. Hiện nay ngƣời ta cũng đã dùng những biện
pháp bảo vệ cốt thép nhƣ sơn epoxy trên bề mặt cốt thép, sử dụng chất ức chế ăn
mịn hay tăng chiều dày lớp bê tơng bảo vệ … , hoặc là nâng cao chất lƣợng bê
tông để bảo vệ cốt thép. Nghiên cứu này tập trung nghiên cứu về vấn đề ăn mòn cốt
thép trong bê tơng bằng phƣơng pháp đo điện thế ăn mịn và đƣa ra giải pháp chống
ăn mòn là nâng cao chất lƣợng bê tông để bảo vệ cốt thép thông qua việc sử dụng
bê tông cƣờng độ cao kết hợp với phụ gia khống hoạt tính silicafume. Mẫu trong
nghiên cứu đƣợc chế tạo có kích thƣớc 10x10x20 cm và đặt thanh thép dài 40 cm,
hai đầu thanh thép nằm ngoài bê tơng đƣợc sơn epoxy. Sau đó mẫu đƣợc dƣỡng hộ
trong mơi trƣờng ăn mịn NaCl 10% và 15% theo chu kì khơ ẩm (sấy khơ 1 ngày và
ngâm trong 2 ngày). Sau thời gian 5 chu kỳ ( 15 ngày), 10 chu kỳ (30 ngày), 15 chu
kỳ (45 ngày), 20 chu kỳ(60 ngày và 25 chu kỳ (75 ngày) tác giả đem mẫu đo điện
thế ăn mòn theo tiêu chuẩn ASTM C876 và TCVN 9348-2012 để đánh giá khả
năng ăn mịn của cốt thép trong mơi trƣờng biển. Từ kết quả nghiên cứu thực
nghiệm, có thể kết luận rằng:
- Khi mẫu đƣợc chế tạo bằng bê tông cƣờng độ cao và đƣợc dƣỡng hộ trong
2 môi trƣờng NaCl 10% và NaCl 15% thì điện thế cốt thép mẫu ngâm trong 2 mơi
trƣờng có giá trị khơng thay đổi nhiều (-222 mV mẫu M4B15)và (-212mV với
mẫu M4B10).
- Khi đƣờng kính của cốt thép tăng lên (từ phi 8 đến phi 12) thì điện thế ăn
mịn đo đƣợc ngày càng dần về dƣơng hơn.
- Cốt thép đƣợc sơn epoxy bề mặt thì mức độ ăn mịn thấp hơn so với cốt
thép không sơn epoxy và sự ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến khả năng ăn mịn cốt
thép càng thấp vì bề mặt cốt thép đƣợc cách ly với môi trƣờng bên ngoài bằng lớp
sơn epoxy.


HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 5


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

Nhƣ vậy tác giả có thể đƣa ra một số biện pháp chống ăn mòn cốt thép nhƣ
sau:
- Sơn phủ bề mặt cốt thép một lớp sơn epoxy để cách ly cốt thép với mơi
trƣờng ăn mịn. Giá trị điện thế đo đƣợc ở mẫu M6A10 (có điện thế -598 mV < 350 mV) nên đã có khả năng bị ăn mịn nhƣng mẫu M9A10 (có điện thế -285 mV >
-350 mV) nên chƣa đánh giá đƣợc khả năng ăn mòn. Giải pháp này làm cho cốt
thép ít chịu ảnh hƣởng của mơi trƣờng ăn mịn, nhƣng khi mơi trƣờng có sự thay
đổi về nhiệt lớn, theo chu kỳ và trong thời gian dài thì lớp epoxy có thể khơng cịn
khả năng bảo vệ cốt thép đƣợc nữa. Lúc này cốt thép vẫn có khả năng bị ăn mịn.
- Sử dụng silicafume 8% lƣợng xi măng để chế tạo bê tông cƣờng độ cao,
cấu trúc bê tông đặt chắc để bảo vệ cốt thép chống ăn mịn trong mơi trƣờng biển,
giúp nâng cao tuổi thọ của cơng trình. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi dùng bê
tơng mác 500 có phụ gia silicafume thì sau 20 chu kỳ dƣỡng hộ khơ ẩm và mơi
trƣờng nồng độ NaCl 15% thì cốt thép vẫn chƣa bị ăn mịn (mẫu M19BY cốt thép
phi 10 có điện thế -192mV)

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 6



Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

ABSTRACT
In the time, reinforced concrete easily damaged under the influence of the
environment, especially marine and coastal environment. In the marine
environment, reinforcement corrosion due to the effects of chemical or
electrochemical effects between the armature and the environment occurs is very
common and most dangerous. Recently, people have used the safeguards reinforced
epoxy reinforced surface, using corrosion inhibitors or increasing the thickness of
the concrete protection of ..., or is raising the quality of concrete to reinforced
protection. This research study focuses on the issue of corrosion of reinforcement
in concrete by means of voltage measurement corrosion and offer solutions that
enhance corrosion resistance quality of concrete for reinforced protection through
the use of High-strength concrete additives combined with silicafume. In the study
sample were built with 10x10x20 cm and 40 cm long steel bar, the first two bars
outside concrete epoxy painted. Then the sample is curing in corrosive
environments NaCl 10% and NaCl 15% NaCl in wet and dry cycles (dried 1 day
and soak for 2 days). After a period of 5 cycles (15 days) and 10 cycles (30days),
15 cycles (45 days) and 20 cycles (60 days and 25 cycles (75 days), the author
provides corrosion potential sample under ASTM C876 and TCVN 9348-2012 to
evaluate the possibility of reinforcing steel corrosion in marine environments.
From the experimental results, we can conclude that:
- When the sample is made of high strength concrete and curing in two
environment NaCl 10% and NaCl 15% reinforced environmental samples soaked
in two have not changed much value (E= -222 mV with M4B15 sample) and (E= 212mV with M4B10 sample).
- When the diameter of the rebar increased (8 to 12), the measured
voltage is more corrosive towards more positive.
- The steel bar painted epoxy, the level is lower than the steel bar not painted

epoxy and not the influence of NaCl concentration corrosive to the lower
reinforcement for reinforced surface is separated from the environment outside with
epoxy paint.
HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 7


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

So the author can take some measures against corrosion of reinforcement as
follows:
Surface paint a layer of epoxy reinforcement for reinforced isolation with
corrosive environments. Voltage values measured in M6A10 samples (E=-598 mV
<-350 mV) should have the possibility of corrosion but M9A10 sample (E=-285
mV > -350 mV) should not evaluate the possibilities corrosive. This solution makes
the reinforcement less affected by the corrosive environment, but the environment
has large changes in temperature, cycle and in the long run, the epoxy layer can no
longer capable of protecting reinforced anymore. Now reinforced still possible
corrosion.
-Use silicafume 8% of cement to produce high strength concrete, concrete
structure located reinforced to protect against corrosion in marine environments,
improves the life of the facility. The research results showed that the use of
compressive strength concrete 50MPa with silicafume, after 20 cycles wet and dry
curing environment NaCl 15% is to be reinforced corrosion yet (sample M19BY 
10 E = -192mV)

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671


Trang 8


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp này là cơng trình nghiên cứu thực sự
của cá nhân, đƣợc thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu thực hành
trên cơ sở nguyên vật liệu địa phƣơng khu vực Thành phố Nha Trang và lân cận.
Các số liệu và những kết quả trong luận văn là trung thực, chƣa từng đƣợc cơng bố
dƣới bất cứ hình thức nào. Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu,
thông tin đƣợc đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí và các trang web theo danh mục
tài liệu tham khảo của luận văn.
Tác giả luận văn

Phan Huỳnh Phƣơng

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 9


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

MUÏC LUÏC

Trang
Mục lục

10

Danh mục bảng biểu

12

Danh mục hình ảnh

14

Danh mục chữ viết tắt

17

Chương 1: TỔNG QUAN

18

1.1 Giới thiệu về mơi trƣờng biển Việt Nam

18

1.2 Ăn mịn cốt thép trong bê tơng cốt thép ở mơi trƣờng biển

20

1.3 Tình hình nghiên cứu ăn mịn cốt thép trong bê tông cốt thép trên

thế giới và tại Việt Nam

22

1.4 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

32

Chương 2: CƠ SỞ KHOA HỌC

34

2.1 Giới thiệu.

34

2.2 Bản chất điện hóa của q trình ăn mịn cốt thép trong bê tơng

34

2.3 Nhiệt động của q trình ăn mịn cốt thép trong bê tông

36

2.4 Sự phân cực của phản ứng điện hóa

37

2.5 Khả năng ăn mịn cốt thép và tốc độ ăn mòn cốt thép


41

2.6 Những trạng thái ăn mòn cốt thép trong bê tơng

41

2.7 Động lực học ăn mịn cốt thép trong bê tơng

45

2.8 Các giai đoạn ăn mịn

51

2.9 Ảnh hƣởng của phụ gia khống hoạt tính đến q trình
ăn mòn cốt thép

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

56

Trang 10


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

2.10 Các biện pháp chống ăn mịn cốt thép trong bê tơng cốt thép


58

2.11 Phƣơng pháp thí nghiệm để đánh giá ăn mịn cốt thép trong bê tơng
theo TCVN 9348-2012

61

Chương 3: HỆ NGUN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
3.1 Thí nghiệm các tính chất nguyên vật liệu cần nghiên cứu

63

3.2. Phƣơng pháp thực nghiệm

71

3.2.1 Chế tạo mẫu thí nghiệm

71

3.2.2 Mơi trƣờng dƣỡng hộ trong thực nghiệm

76

3.2.3 Thực nghiệm đo mức độ ăn mịn cốt thép trong bê tơng
cốt thép (TCVN 9348-2012)

77

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU


82

4.1 Nghiên cứu ảnh hƣởng của lớp bê tông bảo vệ và tỉ lệ nƣớc/xi măng
đến khả năng ăn mịn cốt thép trong bê tơng thƣờng mác 300

82

4.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng của môi trƣờng dƣỡng hộ đến khả năng
ăn mịn cốt thép trong bê tơng thƣờng và bê tông cƣờng độ cao

85

4.3 Nghiên cứu ảnh hƣởng của các loại thép đến khả năng ăn mòn
cốt thép trong các môi trƣờng dƣỡng hộ khác nhau với chiều dày
lớp bê tông bảo vệ là 3cm và tỉ lệ N/X =0.5

89

4.4 So sánh khả năng ăn mòn cốt thép trong bê tông thƣờng mác 300
và bê tông cƣờng độ cao mác 500 có sử dụng silicafume trong
2 mơi trƣờng ăn mịn là NaCl 10% và NaCl 15%.

91

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

96

5.1 Kết luận


96

5.2 Hạn chế và kiến nghị

97

TÀI LIỆU THAM KHẢO

99

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 11


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Thành phần ion có trong nƣớc biển Việt Nam

18

Bảng 1.2 Tính chất mơi trƣờng khí quyển ven biển miền trung Việt Nam

19

Bảng 1.3 Kết quả đo đạc điện thế ăn mòn cốt thép và khả năng ăn mòn tại

các cơng trình

27

Bảng 1.4 Kết quả đo điện thế ăn mịn cốt thép trong bê tơng

31

Bảng 2.1 Giá trị của Ec0 và Ea0

47

Bảng 2.2 Trạng thái của thanh thép lấy từ bê tông cốt thép

47

Bảng 2.3 Điện trở của bêtông

48

Bảng 2.4 Ăn mịn cốt thép trong bê tơng cốt thép dùng 4% CaCl2 với
độ ẩm tƣơng đối 80%

49

Bảng 2.5 Tốc độ ăn mịn cốt thép trong bê tơng làm việc trong
khơng khí ẩm

49


Bảng 2.6 Trạng thái thanh thép trong vữa xi măng dùng
5% phụ gia CaCl2

50

Bảng 2.7 Tốc độ ăn mịn cốt thép trung bình trong bê tơng cốt thép
dùng 5% phụ gia

51

Bảng 2.8. Qui định chiều dày lớp bê tông bảo vệ

58

Bảng 2.9. Bảng tiêu chuẩn đánh giá khả năng ăn mịn cốt thép

62

Bảng 3.1. Đặc tính kỹ thuật của xi măng PCB40 Nghi Sơn

63

Bảng 3.2. Đặc tính kỹ thuật của đá 1x2 mỏ đá Hòn Thị

64

Bảng 3.3. Thành phần cỡ hạt của đá 1x2 mỏ đá Hòn Thị

64


Bảng 3.4. Đặc tính kỹ thuật của cát vàng Sơng Cái Nha Trang

65

Bảng 3.5. Đặc tính kỹ thuật silicafume của cơng ty Elkem

66

Bảng 3.6. Bảng cấp phối bê tông thông thƣờng mác 300

67

Bảng 3.7. Bảng cấp phối bê tơng có sử dụng silicafurme mác 500

67

Bảng 3.8. Bảng kết quả kiểm tra cƣờng độ của cấp phối bê tơng

67

Bảng 3.9. Tính chất cơ lý của thép Pomina

69

Bảng 3.10. Bảng tổng hợp các mẫu thí nghiệm

73

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671


Trang 12


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

Bảng 3.11.Đánh giá kết quả thí nghiệm khả năng cốt thép
bị ăn mịn trong bê tông

80

Bảng 4.1.Giá trị điện thế với tỉ lệ N/X và chiều dày lớp
bê tông bảo vệ khác nhau

82

Bảng 4.2. Giá trị điện thế với môi trƣờng dƣỡng hộ mẫu và
loại bê tông khác nhau

85

Bảng 4.3. Giá trị điện thế của các loại thép khác nhau có sơn
và khơng sơn epoxy

89

Bảng 4.4. Giá trị điện thế của các loại thép khác nhau có sơn và khơng sơn
epoxy với mẫu bê tông thƣờng và bê tông cƣờng độ cao, môi trƣờng dƣỡng
hộ NaCl 10%.


91

Bảng 4.5. Giá trị điện thế của các loại thép khác nhau có sơn và khơng sơn
epoxy với mẫu bê tông thƣờng và bê tông cƣờng độ cao, môi trƣờng dƣỡng
hộ NaCl 15%.

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

93

Trang 13


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Biểu đồ biểu diễn phần trăm các loại ion có trong nƣớc biển

18

Hình 1.2: Q trình ăn mịn cốt thép trong bê tơng cốt thép

21

Hình 1.3: So sánh kết quả uốn ba điểm giữa dầm bị ăn mòn và dầm khơng bị ăn
mịn


24

Hình 1.4. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến đƣờng cong phân cực của thép
trong dung dịch NCXM

28

Hình 1.5. Bố trí cốt thép theo mặt cắt ngang mẫu bê tơng

29

Hình 1.6. Sự biến thiên điện thế ăn mòn của các cốt thép 5, 6, 7
theo thời gian

30

Hình 1.7. Sự biến thiên dịng ăn mịn của các cốt thép 5, 6, 7 theo thời gian 31
Hình 1.8. Sự thay đổi điện thế ăn mịn cốt thép

32

Hình 2.1: Mơ hình biểu diễn sự ăn mịn cốt thép trong bê tơng cốt thép

35

Hình 2.2: Giản đồ Pourbaix trong hệ Fe-H2O ở 250C

37

Hình 2.3: Đƣờng cong phân cực của quá trình điện phân


38

Hình 2.4: Đƣờng cong phân cực của quá trình điện cực bị giới hạn
bởi sự khuếch tán oxy đến catốt

39

Hình 2.5: Đƣờng cong phân cực anot diễn tả sự dịch chuyển từ
hịa tan chủ động sang thụ động

39

Hình 2.6: Đƣờng cong phân cực anot của thép trong dung dịch
Ca(OH)2 bão hịa có hàm lƣợng canxi dihydrat thay đổi

40

Hình 2.7: Giản đồ Evans dùng cho ăn mòn dạng cơ bản

41

Hình 2.8: Giản đồ Evans diễn tả ảnh hƣởng của nồng độ oxy
đối với điện thế ăn mòn của thép thụ động trong bê tơng

42

Hình 2.9. Sơ đồ tuần hồn của ion clo trong q trình ăn mịn điểm

44


Hình 2.10. Q trình ăn mịn cốt thép trong bê tơng

52

Hình 2.11. Bê tơng cốt thép bị ăn mịn

54

Hình 2.12. Q trình ăn mịn điện hóa của cốt thép do clo gây ra

55

Hình 3.1. Hình dạng của silicafume

66

Hình 3.2. Đúc cấp phối và đo độ sụt của hỗn hợp bê tông

68

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 14


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh


Hình 3.3. Đúc mẫu để kiểm tra cƣờng độ nén của bê tơng

68

Hình 3.4. Nén mẫu kiểm tra cƣờng độ bê tơng

68

Hình 3.5. Mẫu thép trƣớc khi thí nghiệm

70

Hình 3.6. Thí nghiệm kéo mẫu thép

70

Hình 3.7: Biểu đồ mơ tả q trình biến dạng khi kéo thép phi 10

70

Hình 3.8. Khn đúc mẫu thí nghiệm

71

Hình 3.9. Mơ hình khn đúc mẫu thí nghiệm với vị trí đặt cốt thép
cách đáy và miệng khn 3 cm

71

Hình 3.10. Mơ hình khn đúc mẫu thí nghiệm với vị trí đặt cốt thép

cách đáy và miệng khn 5 cm

71

Hình 3.11. Đúc mẫu thí nghiệm

72

Hình 3.12. Mẫu thí nghiệm sau khi tháo khuôn và sơn
epoxy 2 đầu thanh thép

72

Hình 3.13: Hình ngâm mẫu trong mơi trƣờng ăn mịn

77

Hình 3.14. Cấu tạo của điện cực đồng sunfat bão hịa

78

Hình 3.15. Sơ đồ đo điện thế cốt thép trong bê tơng

79

Hình 3.16. Bộ dụng cụ đo điện thế ăn mịn

80

Hình 3.17: Hình đo điện thế ăn mịn


81

Hình 4.1: Giá trị điện thế với tỉ lệ N/X và chiều dày lớp bê tơng
bảo vệ khác nhau

83

Hình 4.2. Biểu đồ so sánh giá trị điện thế (-mV) ở thời gian 60 ngày với
chiều dày lớp bê tơng 3cm và 5 cm.

84

Hình 4.3: Biểu đồ giá trị điện thế với môi trƣờng dƣỡng hộ
mẫu và loại bê tông khác nhau, cốt thép phi 8

86

Hình 4.4: Biểu đồ giá trị điện thế với mơi trƣờng dƣỡng hộ
mẫu và loại bê tông khác nhau, cốt thép phi 10

86

Hình 4.5: Biểu đồ giá trị điện thế với môi trƣờng dƣỡng hộ
mẫu và loại bê tông khác nhau, cốt thép phi 12

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

87


Trang 15


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

Hình 4.6. Biểu đồ so sánh giá trị điện thế (-mV) ở thời gian 75 ngày
với nồng độ NaCl 10% và 15%

88

Hình 4.7: Bề mặt cốt thép và bê tông sau thời gian dƣỡng hộ 25 chu kỳ

88

Hình 4.8: Mẫu thép đƣợc sơn epoxy

89

Hình 4.9: Giá trị điện thế của các loại thép khác nhau có sơn và khơng
sơn epoxy

90

Hình 4.10. Biểu đồ so sánh giá trị điện thế E (-mV) ở thời gian 60 ngày
với cốt thép khơng sơn epoxy và có sơn epoxy

91


Hình 4.11: Giá trị điện thế của các loại thép khác nhau có sơn
và khơng sơn epoxy với mẫu bê tơng thƣờng và bê tơng cƣờng độ cao

92

Hình 4.12. Biểu đồ so sánh giá trị điện thế E (-mV) ở 60 ngày với bê tông
thông thƣờng (M300) và bê tơng cƣờng độ cao (M500), NaCl 10%

93

Hình 4.13 : Biểu đồ giá trị điện thế của các loại thép khác nhau có sơn
và khơng sơn epoxy với mẫu bê tơng thƣờng và bê tơng cƣờng độ cao

94

Hình 4.14. Biểu đồ so sánh giá trị điện thế E (-mV) ở 60 ngày với bê tông
thông thƣờng (M300) và bê tông cƣờng độ cao (M500), NaCl 15%

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

95

Trang 16


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

N: Nƣớc
X: Xi măng
N/X: tỉ lệ nƣớc/xi măng
TCVN: tiêu chuẩn Việt Nam
ASTM: Standard test Methods: tiêu chuẩn Mỹ
BTCT: bê tông cốt thép
CT: cốt thép
BT: bê tông
KHCN: Khoa Học Công Nghệ
NCXM: Nƣớc chiết xi măng

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 17


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1Giới thiệu về môi trƣờng biển Việt Nam
Việt Nam là nƣớc có bờ biển trải dài dọc theo chiều dài đất nƣớc, đó chính
là điều kiện thuận lợi cho các q trình ăn mịn và phá hủy cốt thép. Đặc biệt là
những cơng trình nằm ven biển trong vùng các tỉnh nhƣ Khánh Hịa, Vũng Tàu,
Bình Thuận….Theo thống kê các cơng trình xây dựng ven biển cho thấy ngun
nhân chủ yếu dẫn đến sự hƣ hỏng các kết cấu BTCT là do cốt thép trong bê tơng bị
ăn mịn dƣới tác động xâm thực của ion Cl- của môi trƣờng biển.
Mơi trƣờng biển là một trong những mơi trƣờng có chứa tác nhân gây xâm
thực mạnh cấu kiện bê tông cốt thép. Nƣớc biển là một dạng của hệ thống hóa lý

phức tạp có chứa chất điện phân gây xâm thực đối với bê tông: NaCl, MgSO4,
CaSO4…Nhiều nhà nghiên cứu đã nghiên cứu về độ bền của bê tông và bê tông cốt
thép trong môi trƣờng biển, kết quả của những nghiên cứu chỉ ra rằng, để tăng độ
bền của bê tơng và cốt thép trong mơi trƣờng biển thì cần giảm độ thấm của bê tông
(giảm tỷ lệ N/X).
Bảng 1.1 Thành phần ion có trong nƣớc biển Việt Nam [12]

Hình 1.1. Biểu đồ biểu diễn phần trăm các loại ion có trong nƣớc biển[12]
HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 18


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

Đặc điểm chung của khí hậu nƣớc ta là nhiệt đới ẩm, gió mùa, nhiều nắng và
mƣa. Riêng vùng ven biển trong khí quyển thƣờng cịn lẫn các tạp chất mang tính
xâm thực tới kết cấu bê tông cốt thép nhƣ Cl, SO3, CO2…
Một số đặc trƣng của môi trƣờng vùng biển miền trung nƣớc ta nhƣ sau:
Nƣớc biển: có chứa các muối mang tính xâm thực bê tơng và bê tơng cốt
thép: NaCl – 2,7%, MgCl2 – 0,32%, MgSO4 – 0,22%, CaSO4 - 0,13%, KHCO3 –
0,02%.
Khí quyển biển:
+ Lƣợng muối clorua phân tán cao, giảm dần theo chiều cao và theo chiều
sâu vào đất liền, giảm mạnh ở cự ly 100 mét cách bờ biển.
+ Ảnh hƣởng của khí quyển biển lan rộng trên 10 km.
+ Đặc trƣng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm (bảng 1.2).
+ Khí quyển biển gây ẩm ƣớt bề mặt.

Bảng 1.2. Tính chất mơi trƣờng khí quyển ven biển miền trung Việt Nam [6]
Địa

Dao động

Độ ẩm

Lƣợng

Số ngày

Tốc độ ăn

Lƣợng muối

điểm

nhiệt độ,

trung

mƣa trung

sƣơng

mịn thép

(Cl-) sa lắng

C


bình, %

bình, mm

Vinh

17,6-29,6

85

1994,3

26,8

309,6

0,6-1,0

Đà

21,3-29,1

85

2041,5

3,3

382,1


8-40

23,8-28,4

82

1358,9

0,3

409,4

10-50

o

mù, ngày CT3,g/m2.năm

mg/m2.ngày

Nẵng
Nha
trang
Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm Việt Nam, các cơng trình xây
dựng ở vùng biển chịu tác động ăn mịn mạnh của mơi trƣờng. Phổ biến và nguy
hại nhất trong đó là hiện tƣợng xâm thực clorua gây ăn mịn và phá huỷ nhanh
chóng cốt thép trong các kết cấu đó. Một số cơng trình cầu, cảng là những cơng
trình thƣờng nằm trên hoặc gần mặt nƣớc, có độ ẩm khơng khí cao; đặc biệt với các
cơng trình vùng biển cịn chịu tác động của khí hậu biển. Do đó cầu, cảng bê tơng


HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 19


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

cốt thép là đối tƣợng chịu ảnh hƣởng mạnh do ăn mòn và phá hủy của mơi trƣờng.
Nhƣ vậy, khí quyển ven biển miền trung Việt Nam với độ ẩm và nhiệt độ
cao, lƣợng muối lớn kèm theo các thay đổi chu kỳ khơ ẩm và gió bão mạnh tiềm ẩn
khả năng xâm thực mạnh tới cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép.
1.2 Ăn mịn cốt thép trong bê tơng cốt thép ở môi trƣờng biển [5],[6],[8]
Bê tông cốt thép đƣợc sử dụng rộng rãi trong các cơng trình xây dựng vì có
cƣờng độ chịu lực cao. Nếu cốt thép đƣợc bảo vệ chống gỉ tốt thì sẽ cùng bê tơng
tạo nên vật liệu có tuổi thọ cao. Tuy nhiên, tùy thuộc vào điều kiện làm việc của kết
cấu bê tông cốt thép cũng nhƣ môi trƣờng tác động, sẽ bị hƣ hại qua thời gian sử
dụng. Đặc biệt, đối với những cơng trình ven biển hoặc nằm trong mơi trƣờng biển,
vấn đề hƣ hại của BTCT từ lâu vẫn luôn là vấn đề nóng hổi và hết sức quan trọng.
Ln đƣợc các nhà khoa học trong và ngoài nƣớc quan tâm, nghiên cứu để tìm
những phƣơng pháp tối ƣu, nhằm nâng cao khả năng chống ăn mòn cốt thép trong
BTCT và dự đoán đƣợc tuổi thọ, dẫn đến nâng cao chất lƣợng cơng trình, đồng thời
mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Cốt thép trong bê tơng cốt thép có tồn tại lớp màng thụ động trên bề mặt có
tác dụng nhƣ lớp bảo vệ cho cốt thép. Hiệu quả bảo vệ của lớp bê tông phụ thuộc
vào lớp màng bảo vệ của bê tơng có thể xem nhƣ hàng rào vật lý và hàng rào hóa
học. Hàng rào vật lý là độ dày và khả năng không thấm nƣớc của lớp bê tông xung
quanh cốt thép, ngăn cản sự khuếch tán của các tác nhân ăn mòn nhƣ các phân tử

CO2, O2 và ion Cl-. Hàng rào hoá học là mơi trƣờng kiềm cao của bê tơng, thƣờng
có giá trị pH = 13, cho phép tạo thành và duy trì màng thụ động bảo vệ trên bề mặt
thép. Cốt thép trong bê tơng có thể bị ăn mịn khi màng thụ động bị phá vỡ do sự
cacbonat hố bê tơng, hoặc do sự xâm nhập của ion Clo qua bê tơng đến cốt thép.
Sự nguy hại do ăn mịn cốt thép trong bê tông không chỉ nằm ở việc giảm tiết diện
ngang của thép mà còn ở sự tạo thành các vết nứt trên bề mặt bê tông do sự tích tụ
gỉ ở xung quanh cốt thép gây ra. Thể tích của gỉ đƣợc tạo ra thƣờng lớn hơn 4 - lần
thể tích của thép bị mất đi trong phản ứng ăn mòn, dẫn đến làm xuất hiện dƣ ứng
suất trong bê tông xung quanh cốt thép, gây ra nứt vỡ và bong tróc lớp bê tơng. Khi
nứt xảy ra, q trình ăn mịn tăng tốc nhảy vọt vì lúc đó hiệu quả bảo vệ vật lý và
HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 20


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

hoá học của lớp bê tơng khơng cịn nữa.
Ăn mịn cốt thép trong bê tông là hiện tƣợng phá huỷ vật liệu thép do tác
dụng hoá học hay tác dụng điện hoá giữa cốt thép và mơi trƣờng bên ngồi. Các vật
liệu kim loại và hợp kim trên cơ sở sắt, thép khi tiếp xúc với mơi trƣờng xung
quanh ( khí, lỏng, rắn ) đều bị phá huỷ với một tốc độ nào đó. Nguyên nhân của sự
phá huỷ này là có sự tƣơng tác hoá học: kim loại tham gia phản ứng oxy hố khử
với các chất có trong mơi trƣờng xung quanh và bị oxy hố hay cịn gọi là ăn mịn
kim loại (Hình 1.2).

Hình 1.2: Q trình ăn mịn cốt thép trong bê tông cốt thép[8]
Để ngăn ngừa sự ăn mòn và bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn ngƣời ta sử

dụng các phƣơng pháp khác nhau nhƣ sử dụng các hợp kim bền, bảo vệ bề mặt
bằng chất phủ, phƣơng pháp điện hóa... trong đó phƣơng pháp sử dụng silicafume
dùng trong bê tơng có cƣờng độ cao, có độ chống thấm tốt và bền trong môi trƣờng
biển để chống ăn mòn cốt thép đƣợc ứng dụng nhiều trong các cơng trình ven biển
Việt Nam.
Kết quả nghiên cứu và khảo sát của Viện KHCN Xây dựng cho thấy quá
trình ăn mịn cốt thép có thể bắt đầu ngay từ khi hàm lƣợng ion clorua xâm nhập
vào miền bê tông cận cốt thép không lớn, khoảng 0,60 † 0,80 kg/m3 bê tơng. Do
sản phẩm ăn mịn (gỉ sắt) nở thể tích 4 † 6 lần sẽ gây ứng suất làm nứt bê tông bảo
vệ dọc theo các thanh cốt thép bị ăn mòn, tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập
ngày càng nhanh ion clorua vào bên trong bê tơng, dẫn đến tốc độ ăn mịn cốt thép

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 21


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

phát triển mạnh và cơng trình xây dựng nhanh chóng bị phá hủy.
Vấn đề cải tiến độ bền cho BTCT đƣợc thực hiện theo 2 cách :
Nghiên cứu tính chất của mơi trƣờng và xác định sự tác động của môi
trƣờng đến bê tông (BT) và cốt thép , đặc biệt là công trình BTCT.
Nghiên cứu cơ chế và động lực học ăn mịn hay q trình hƣ hại , và
trên cơ sở đó đề ra phƣơng pháp thiết kế để cải thiện khả năng chống ăn mịn BT và
BTCT trong mơi trƣờng xâm thực mạnh.
Có nhiều khái niệm về độ bền của vật liệu xây dựng và kết cấu cơng trình.
Độ bền có thể đƣợc định nghĩa là khả năng của vật liệu hay của kết cấu đƣợc chế

tạo từ loại vật liệu này duy trì đƣợc sự làm việc thích hợp trong một khoảng thời
gian đƣợc xác định theo tiêu chuẩn.
Cẩn phải có các đơn vị đo để xác định độ bền của vật liệu . Độ bền cũng có
thể đƣợc định nghĩa là “ thƣớc đo” khả năng chống ăn mịn của vật liệu đối với sự
thay đổi lý hóa trong điều kiện sử dụng. Định nghĩa này giúp lý giải những thí
nghiệm độ bền kèm theo nhƣ là tiêu chuẩn đƣợc sử dụng để xác định sự ảnh hƣởng
của xâm thực đến tính chất của vật liệu và của kết cấu. Khả năng chống ăn mòn hay
độ bền của vật liệu có thể xác định chính xác thơng qua thí nghiệm. Tuy nhiên , thí
nghiệm xác định độ bền có thể kéo dài rất lâu, và việc thúc đẩy nhanh thí nghiệm
độ bền bằng cách cải biến loại hay điều kiện mội trƣờng xâm thực có thể làm thay
đổi cơ chế ăn mịn hay q trình ăn mịn.
1.3 Tình hình nghiên cứu ăn mịn cốt thép trong bê tơng cốt thép trên thế giới
và tại Việt Nam
1.3.1 Các công trình trên thế giới [2],[8],[12]
Theo V.M. Moskvin, cơng trình của Vika “nghiên cứu nguyên nhân hóa học
phá hủy và các biện pháp nâng cao khả năng chống ăn mòn của các chất kết dính
rắn trong nƣớc” là cơng trình nghiên cứu khoa học đầu tiên về ăn mòn. Những năm
đầu của thế kỉ XX Viện nghiên cứu độ bền các cơng trình thủy lợi biển của Nga do
những kĩ sƣ xây dựng nổi tiếng nhƣ A.R. Shuliachenko, V.I. Charnomskij đã khảo
sát những cơng trình bê tơng và bê tơng cốt thép tại các hải cảng Châu Âu và nƣớc
Nga. Họ đã đi đến kết luận rằng bằng xi măng pooclăng không thể chế tạo bê tông
HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 22


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh


cốt thép bền vừng trong môi trƣờng biển. Sự nâng cao độ đặc bê tơng chỉ có thể
mang lại tuổi thọ cho các cơng trình đến 20, 30 năm.
Cơng trình nghiên cứu của A.A. Bajkov là cơng trình nghiên cứu có giá trị
lớn trong lĩnh vực ăn mịn. Ơng đã phân tích ngun nhân gây ăn mịn bê tơng và
những biện pháp áp dụng trong thực tế chống ăn mịn.
Kavatosi trong cơng trình nghiên cứu của mình đã đƣa ra loại phụ gia tổng
hợp siêu dẻo (Furylacol – Ca(NO3)2) để chế tạo vữa bền trong môi trƣờng chịu tác
động xâm thực của các muối gây ăn mịn. G. Bachacốp trong một cơng trình khác
đã công bố việc sử dụng dầu nhựa thông với hàm lƣợng 0,15% để chế tạo vữa và bê
tơng có khả năng chống ăn mòn cao
Một nghiên cứu của G.K. Glass và N.R. Buenfeld “ Ảnh hƣởng của clo liên
kết đến ăn mịn cốt thép trong bê tơng”, đã cho rằng clo liên kết bởi xi măng trong
bê tông sẽ ảnh hƣởng đến sự xâm nhập ion clo và cũng ảnh hƣởng đến lƣợng clo tới
hạn gây ra ăn mòn cốt thép. Khi sử dụng silicafume và xỉ lò cao thay thế một phần
xi măng thì sẽ làm giảm quá trình ăn mịn cốt thép gây ra bởi clo.
Tại phịng thí nghiệm LMDC – thuộc viện khoa học ứng dụng quốc gia
Toulouse CH Pháp, nhóm nghiên cứu đã chế tạo những dầm bê tơng cốt thép từ
năm 1984, kích thƣớc mặt cắt dầm bxh=150mmx280mm, mỗi dầm dài 3000mm.
Những dầm này đƣợc thiết kế theo tiêu chuẩn BAEL của Pháp, vùng kéo bố trí 2
phi 12 (Rs=500MPa), vùng bê tơng chịu nén đặt 2 phi 6 (Rs=500MPa), khoảng
cách giữa các cốt đai là phi 6 a220. Những dầm này trƣớc khi đem bảo quản chúng
đƣợc uốn 3 điểm với cùng một cấp tải và bị nứt – các vết nét thẳng góc với trục
dầm.
Tại năm thứ 19 nhóm tác giả đã mang 2 dầm ra làm thí nghiệm uốn 3 điểm
(tải trọng tập trung tác động tại giữa dầm). Kết quả là dầm khơng bị ăn mịn bị phá
hoại khi tải trọng thí nghiệm đạt 53 kN, tƣơng ứng với độ võng đo đƣợc giữa dầm
là 83,5mm. Dầm bị ăn mòn cốt thép bị phá hoại khi tải trọng thí nghiệm đạt 42,5kN
tƣơng ứng độ võng đo đƣợc tại giữa dầm chỉ là 25,5 mm (hình 1.3).

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671


Trang 23


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

Hình 1.3: So sánh kết quả uốn ba điểm giữa dầm ăn mòn và dầm khơng bị ăn mịn
So sánh kết quả uốn 3 điểm của dầm ăn mịn (B1CL) và dầm khơng bị ăn
mòn (B1T), ta thấy rằng dầm bị ăn mòn bị giảm khả năng chịu tải đến 22% so với
dầm khơng bị ăn mịn. Theo A., Castel [5] tỉ lệ phần trăm giảm này bằng đúng tỉ lệ
giảm diện tích cốt thép trong vùng kéo tại khu vực có mơ men lớn nhất.
Ngoài ra độ võng trƣớc khi dầm bị phá hủy cũng giảm đáng kể so với dầm BTCT
không bị ăn mòn do cốt thép bị ăn mòn kém dẻo hơn cốt thép khơng bị ăn mịn.
Cũng theo A., Castel [5] khi cốt thép bị ăn mịn thì biến dạng dài cực hạn của cốt
thép khi đứt bị giảm theo biểu thức sau:
am = e-0.1c% khi tỉ lệ ăn mòn cốt thép C < 15%
am = 0.2.  khi tỉ lệ ăn mòn cốt thép C > 15%
Ở đây : am: là độ dãn dài của cốt thép bị ăn mịn.;  : độ dãn dài của cốt
thép khơng bị ăn mịn.Chính độ dãn dài của cốt thép ăn mòn bị giảm nên dầm bị
phá hủy ngay khi độ võng của dầm có giá trị rất nhỏ so với dầm đối chứng.
1.3.2 Các cơng trình tại Việt Nam[1],[2],[4],[8]
Nhiều cơng trình xây dựng bằng bê tơng cốt thép ở nƣớc ta sau một thời gian
khai thác đã bị ăn mòn và phá hoại trong các mơi trƣờng có tính chất ăn mịn. Điều
đó địi hỏi phải có các biện pháp phòng ngừa để hạn chế sự ăn mòn của các kết cấu
bê tông và bê tông cốt thép. Nhà Nƣớc ta đã ban hành các tiêu chuẩn: TCVN 3993 :

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671


Trang 24


Luận văn thạc sĩ

GVHD: PGS. TS.Nguyễn Văn Chánh

85 “Chống ăn mịn trong xây dựng, kết cấu bê tơng và bê tông cốt thép – Nguyên
tắc cơ bản để thiết kế”; TCVN 3994 : 85 “Chống ăn mòn trong xây dựng – Kết cấu
bê tông và bê tông cốt thép – Phân loại ăn mòn”; TCXD 149-86 “Bảo vệ kết cấu
xây dựng khỏi bị ăn mòn”. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn này chƣa đề cập đến tất cả
các loại ăn mòn, các mơi trƣờng ăn mịn, do đó việc áp dụng cũng bị hạn chế và
chƣa phát huy đƣợc tác dụng trong thực tế.
Viện Khoa học Công nghệ Giao thông Vận tải trong một số cơng trình
nghiên cứu về ăn mịn bê tơng đã đƣa ra nhiều ý kiến phân tích tình hình hƣ hỏng
kết cấu bê tơng và bê tơng cốt thép do ăn mòn, chỉ ra các nguyên nhân và đề ra biện
pháp bảo vệ nhƣ là: dùng các phụ gia kị nƣớc (dầu thảo mộc), nƣớc thải bã giấy
nhằm nâng cao độ chắc cho bê tông. Tăng cƣờng bảo vệ mặt ngồi kết cấu bê tơng
bằng các lớp sơn phủ chống thấm nhƣ: Sơn bitum – cao su, sơn bitum – epoxy.
Viện Khoa học Thủy lợi Quốc gia đã thành cơng trong đề tài sử dụng phụ
gia bentơnít tăng chống thấm, giảm ăn mòn cốt thép đối với các cơng trình thủy lợi.
Vào những năm cuối của thập kỉ 90 có một đề tài về cơng nghệ vật liệu
mang mã số KC-05-13A về triển khai chế tạo các tổ hợp bê tơng và vữa có phụ gia
ức chế ăn mịn và bảo vệ cốt thép trong mơi trƣờng biển Việt Nam. Đề tài này bao
gồm các nhánh đề tài: Nghiên cứu chất ức chế ăn mòn cốt thép, nghiên cứu dùng
phụ gia ZKJ, nghiên cứu dùng phụ gia bentơnít cải tiến, nghiên cứu dùng phụ gia
khống SISEX, nghiên cứu dùng SP melamin.
Kỹ sƣ Ngô Thanh Cẩn – Viện thiết kế nhà ở và cơng trình cơng cộng sau khi
quan sát một số cơng trình ở Quảng Ninh, Hịn Gai, Viện Hải Dƣơng Học Nha
Trang đã nêu biện pháp khắc phục là: Dùng phụ gia NaNO2 hoặc NO2 với liều

lƣợng 2%. Đồng thời tăng thêm bề dày lớp bảo vể từ 5 -15cm.
Phan Thị Anh Đào, Nguyễn Thanh Lộc Trƣờng Đại học Bách Khoa thành
phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu chống ăn mịn cốt thép trong bê tơng trên mơ hình
mơ phỏng điều kiện thủy triều ven biển đã đƣa ra kết luận: giải pháp chống ăn mòn
cho các cấu kiện bê tông tại vùng nƣớc lên xuống nhƣ sau: Các mẫu bê tông cần
đƣợc bảo vệ bằng cách kết hợp hai phƣơng pháp, chẳng hạn kết hợp phƣơng pháp

HVTH: Phan Huỳnh Phƣơng -11194671

Trang 25