Cường độ chịu nén của bê tông cốt sợi phân tán trong điều kiện môi trường đặc trưng ven biển của vùng đồng bằng sông Cửu Long

Tác giả: TS. NGUYỄN LÊ THI
              KS. NGUYỄN HOÀNG BẢO LINH
              Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3
              TS. HOÀNG ĐỨC THẢO
              Công ty Cổ phần Khoa học công nghệ Việt Nam (BUSADCO)
              TS. ĐỖ THẮNG
              Trường Đại học Thủy lợi

Thử nghiệm độ sụt và đúc mẫu thử cường độ chịu nén của bê tông

Kết cấu bê tông làm việc ở khu vực ven biển có móng dưới mực nước ngầm nhiễm mặn, việc hút nước và mao dẫn có thể gây ra hiện tượng siêu bão hòa và kết tinh trong bê tông. Điều này có thể dẫn đến tấn công sun phát hóa học, tấn công muối vật lý hoặc cả hai. Ngoài ra, sự ăn mòn trầm trọng của cốt thép trong bê tông có thể được tạo ra bởi ion clorua có trong nước biển. Do vậy, yêu cầu về độ thấm thấp là điều cần thiết không chỉ để trì hoãn tác động của sự tấn công của sun phát mà còn đủ khả năng bảo vệ cốt thép với lớp phủ bê tông tối thiểu theo khuyến nghị của ACI 357.1R [1] khi tiếp xúc với nước biển. Yêu cầu độ thấm thấp có thể đạt được bằng cách sử dụng bê tông có tỉ lệ N/CKD thấp được đầm nén tốt và đóng rắn thích hợp. Sử dụng tro bay thay thế xi măng kết hợp với xỉ lò cao (Slag) hay Silica Fume có thể chế tạo bê tông cường độ cao, bền trong môi trường biển, ven biển cho các công trình ở Việt Nam [2]. Ở điều kiện dưỡng hộ thông thường, tỉ lệ N/CKD = (0,20 - 0,24) khi kết hợp với silica fume 10%, hàm lượng tro bay 35% sẽ cho bê tông có cường độ chịu nén lên đến 80 MPa, có các tính chất cơ học bao gồm độ bền uốn, độ thấm nước, độ thâm nhập ion clorua và khả năng chống mài mòn vượt trội khi được so sánh với bê tông thông thường được sử dụng cho các công trình trong môi trường biển Việt Nam.

Bê tông được chế tạo từ chất kết dính kết hợp xi măng và silica fume hoặc kết hợp giữa xi măng, xỉ và silica fume cũng có tính thấm thấp hơn và hiệu quả tốt khi tiếp xúc với nước biển [3]. Ngoài ra, bê tông phải đạt cường độ không nhỏ hơn 35 MPa sau 28 ngày khi tiếp xúc hoàn toàn với nước biển [4]. Theo TCVN 9436:2012 [5] và TCVN 12041:2017 [6], để chống ăn mòn cho cốt thép trong bê tông cốt thép vùng biển thủy triều lên xuống, cần sử dụng bê tông có cường độ (50 - 60) MPa, độ chống thấm nước W10- 12 (N/CKD 0,40 - 0,45, X ≥ 350 kg/m3, Cl- ≤ 0,6 kg.m3), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép tương ứng 60 mm khi dùng bê tông cương độ 40 MPa và 50 mm khi dùng bê tông cường đô 50 MPa.

Ở Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu về quy luật phát triển cường độ chất kết dính, cường độ bê tông theo thời gian và khả năng chống ăn mòn của bê tông. Tuy nhiên, chưa có nhiều nghiên cứu ứng xử của vật liệu bê tông trong điều kiện ăn mòn thực tế, đặc biệt là chỉ tiêu cường độ chịu nén trên loại bê tông cường độ cao cốt sợi phân tán và trong điều kiện ăn mòn của môi trường ven biển. Vì vậy, bài báo trình bày kết quả nghiên cứu về cường độ chịu nén của bê tông theo thời gian trên loại bê tông cốt sợi phân tán có cường độ chịu nén nằm trong khoảng từ 70 - 80 MPa và dự báo tuổi thọ của kết cấu bê tông cốt thép khi xét đến ảnh hưởng của một số yếu tố như vật liệu chế tạo bê tông, tuổi bê tông, tác động của môi trường nước tự nhiên ven biển đồng bằng sông Cửu Long.

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây