6

Các phương pháp chống ăn mòn bê tông

  1. Các phương pháp chống ăn mòn bê tông

chong an mon be tong

 Nguyên nhân ăn mòn bê tông trong môi trường biển 

Môi trường biển là môi trường hoá học, vì vậy quá trình ăn mòn bê tông trong môi trường nước biển có thể được mô tả tóm tắt như sau:

  • Trong xi măng có chứa khoáng 3CaO.Al2O3, khi thuỷ hoá tạo ra khoáng hyđro aluminat canxi dạng: 3CaO.Al2O3.6H2O (C3AH6). Khi nước biển thấm vào khối bê tông sẽ xẩy ra phản ứng [1, 3]:

Sản phẩm của phản ứng (ettringit) có thể tích tăng gấp 4,76 lần so với các chất tham gia phản ứng tạo ra ứng suất phá vỡ cấu trúc đá xi măng.

Khoáng C3 S trong xi măng khi thuỷ hoá giải phóng ra Ca(OH)2 và trong khi nước biển thấm vào bê tông sẽ xẩy ra các phản ứng : [1, 3, 5].

Các sản phẩm của phản ứng này bị hoà tan và bị rửa trôi trong nước biển.

  • Bản thân các sản phẩm thuỷ hoá chính của xi măng là các hydro silicat canxi cũng bị phản ứng hoá học tạo thành các sản phẩm dễ bị hoà tan, ví dụ:

Từ các nguyên nhân trên, có hai phương pháp chống ăn mòn bê tông trong môi trường biển.

2- Các phương pháp chống ăn mòn bê tông trong môi trường biển 

2.1- Phương pháp thứ nhất:

Phương pháp này được thực hiện bằng cách xử lý mặt ngoài công trình bê tông bằng chất tạo màng và chất trám để ngăn sự thấm của nước biển từ môi trường xung quanh và kết cấu bê tông. Các chất tạo màng cho khả năng sử dụng là Urethan, Neopren hoặc Epoxy. Các chất trám thường sử dụng các hợp chất thuộc họ cơ silic.

 2.2- Phương pháp thứ hai:

Phương pháp này được thực hiện bằng cách thay đổi tính chất của bê tông, có hai cách như sau:

1) Chống ăn mòn bê tông bằng cách sử dụng xi măng bền sunphat

Các phản ứng ăn mòn bê tông xảy ra do tác động hoá học của các sản phẩm thuỷ hoá xi măng với các ion trong nước biển. Hậu quả của chúng là phá vỡ cấu trúc đá xi măng, tạo thành các hợp chất dễ hoà tan làm cho khối bê tông bị ăn mòn. Trong các phản ứng ăn mòn sunphat thì đáng sợ nhất là phản ứng tạo ra ettringit từ C3AH6. Vì vậy muốn hạn chế ăn mòn cần hạn chế tối đa hàm lượng C3AH6 trong đá xi măng. C3AH6 được tạo ra do kết quả thuỷ hoá của C3A có trong clanhke xi măng theo phản ứng:

Vì vậy trong xi măng phải hạn chế thành phần khoáng C3A của xi măng bền sunphat (BSF). Trong xi măng lại chia ra thành xi măng BSF thường C3A £ 8% và xi măng BSF cao £ 5%. Tuy nhiên phản ứng ăn mòn không chỉ xẩy ra đối với C3AH6 mà còn với cả Ca(OH)2 – một sản phẩm luôn luôn tồn tại trong đá xi măng. Ca(OH)2 trong đá xi măng chủ yếu được tạo ra do phản ứng thuỷ hoá của C3S theo sơ đồ sau [1, 2, 3].

hoặc:

Để chống ăn mòn do C3S, trong tiêu chuẩn xi măng BSF của nhiều nước Châu Âu đều quy định C3S £ 50%. Việc hạn chế C3S không những làm giảm cơ hội xẩy ra các phản ứng ăn mòn do rửa trôi mà còn ngăn chặn được cả khả năng tạo ettringit trong đá xi măng [1, 4].

Việc hạn chế C3A và C3S đã làm tăng đáng kể khả năng chống ăn mòn bê tông trong môi trường nước biển.

2) Chống ăn mòn bê tông bằng cách sử dụng phụ gia đặc biệt

Việc sử dụng phụ gia để chống ăn mòn bê tông trong môi trường biển dựa trên các cơ sở sau:

– Đưa các phụ gia chứa SiO2 hoạt tính vào xi măng để chúng phản ứng với Ca(OH)2 trong đá xi măng tạo ra các tinh thể CSH làm tăng cường cấu trúc đặc chắc của đá xi măng và giảm lượng Ca(OH)2 trong đá xi măng. (phụ gia để chống ăn mòn bê tông)

– Đưa các phụ gia để chống ăn mòn bê tông vào xi măng trộn trong quá trình thi công nhằm giảm lượng nước bê tông (tỷ lệ ) tăng độ đặc chắc và tăng khả năng liên kết, chống thấm (đối với phụ gia polime) ngăn cản sự khuếch tán các ion xâm nhập vào khối bê tông.

– Đưa các phụ gia để chống ăn mòn bê tông vào xi măng để chúng tác dụng với các sản phẩm thuỷ hoá của xi măng (Ca(OH)2) tạo ra các tinh thể có kích thước lớn lấp đầy các lỗ rỗng của đá xi măng.

– Đưa một số phụ gia để chống ăn mòn bê tông ức chế ăn mòn nhằm tạo ra trong khối bê tông một lượng các ion xâm thực của môi trường biển. Việc này đã giảm gradien nồng độ ion xâm thực của môi trường so với bê tông nên hạn chế được chúng xâm thực vào bê tông.

  • Kết luận

 Ăn mòn bê tông trong môi trường biển là một vấn đề đã được nhiều nước trên thế giới quan tâm nghiên cứu.  Việt Nam là một quốc gia có nhiều tiềm năng về biển và đã được Đảng, Nhà nước quan tâm đề ra chiến lược phát triển kinh tế biển hiện tại và tương lai. Với hàng loạt công trình biển đã được đầu tư xây dựng và dự kiến xây dựng trong tương lai nhằm thực hiện định hướng chiến lược phát triển kinh tế biển của Đảng và Nhà nước, cho thấy việc phải quan tâm đến vấn đề chống ăn mòn bê tông trong môi trường biển nhằm đem lại hiệu quả kinh tế cao là rất cần thiết.

(Nguồn tin: T/C Phát triển Khoa học Công nghệ, số 7/2005)

Liên hệ 0123 456 789 để được tư vấn chính xác nhất.

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *