Tổng hợp các nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam cũng như kết quả khảo sát trên công trình thực tế cho thấy, có thể nghiên cứu sử dụng cát nhiễm mặn làm cốt liệu cho kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) trong một số điều kiện cụ thể như ở những nơi khan hiếm cát sạch hoặc hải đảo xa xôi, nhưng phải đảm bảo yêu cầu bảo vệ chống ăn mòn cho cốt thép cũng như điều kiện làm việc của kết cấu trong môi trường biển vì thông thường hàm lượng clorua trong cát biển cao hơn mức quy định.
Nguồn cát nhiễm mặn nước ta rất phong phú, tùy thuộc vị trí, mùa mà hàm lượng clorua trong cát khác nhau, nếu tận dụng được nguồn cát này sử dụng làm cốt liệu cho kết cấu BTCT thì giải quyết được phần nào tình trạng khan hiếm cát sạch hiện nay. Tuy nhiên, vấn đề lớn nhất khi sử dụng cốt liệu này là hàm lượng clorua vượt ngưỡng cho phép, có thể ăn mòn cốt thép nhanh hơn nếu không có biện pháp bảo vệ phù hợp.
Kiểm tra bằng phương pháp đo hiệu điện thế
Thực tế cho thấy, một số công trình trên thế giới và Việt Nam ở những thập niên trước do điều kiện bắt buộc có sử dụng cát nhiễm mặn chế tạo BTCT. Trong một số trường hợp do chất lượng bê tông bảo vệ không đạt yêu cầu (so với tiêu chuẩn thời điểm hiện nay) mà quá trình ăn mòn, phá hủy BTCT diễn ra nhanh, số khác nhờ chất lượng BT bảo vệ tốt nên tuổi thọ được kéo dài.
Nhiều công trình nghiên cứu, khảo sát cát nhiễm mặn ở nước ta [1], [2] cho thấy một số tính chất cơ lý đáp ứng yêu cầu kỹ thuật TCVN 7570:2006 tuy nhiên hàm lượng clorua thì tùy thuộc vào vị trí của cát, khai thác theo mùa, năm mà có khác nhau. Sử dụng cát nhiễm mặn có hàm lượng clorua lớn hơn 0,05% là vấn đề phức tạp đối với kết cấu BTCT vì cần phải phân loại theo mức nhiễm clorua, cũng như định hướng lựa chọn biện pháp bảo vệ cốt thép phù hợp để đảm bảo tuổi thọ kết cấu BTCT.
Trong bài báo này, trên cơ sở các kết quả nghiên cứu trước về phân loại cát theo hàm lượng clorua, giải pháp sơn phủ cốt thép, chất ức chế ăn mòn cho bê tông, thực nghiệm sự làm việc của dầm BTCT cốt liệu cát nhiễm mặn trong phòng thí nghiệm đã ứng dụng thí điểm cát nhiễm mặn làm cốt liệu cho kết cấu BTCT nhà thí nghiệm (Nhà nghỉ công nhân kết hợp công tác thực nghiệm) tại nhà máy Vicosimex xã Phong Bình, huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên - Huế.
Cát nhiễm mặn được phân bố từ Bắc vào Nam có các tính chất cơ lý, hóa học và một số tính chất khác về cơ bản đáp ứng yêu cầu làm cốt liệu cho bê tông ngoại trừ hàm lượng ion clorua một số nơi cao hơn ngưỡng quy định. Từ các kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đã ứng dụng thử nghiệm cát nhiễm mặn làm cốt liệu bê tông cho 01 công trình nhà thí nghiệm cấp III, 02 tầng, diện tích xây dựng 50 m2, khung BTCT cốt liệu cát nhiễm mặn có sử dụng chất ức chế ăn mòn, sơn epoxy chống ăn mòn cốt thép. Vị trí công trình cách biển khoảng 9km. Công trình đã hoàn thành đưa vào sử dụng.
Kết quả kiểm tra bước đầu sau hơn 2 năm cho thấy các cấu kiện BTCT cốt liệu cát nhiễm mặn với chất lượng bê tông đúng quy định, lượng dùng chất ức chế ăn mòn đạt hiệu quả, cốt thép được bảo vệ bằng sơn phủ epoxy theo kết quả nghiên cứu nên công trình đảm bảo các tiêu chí kỹ thuật đề ra, điện thế ăn mòn cốt thép không đáng kể.
Ăn mòn kết cấu BTCT là một quá trình lâu dài, cần tiếp tục nghiên cứu theo dõi trên công trình dài hơn để có đủ cơ sở khoa học thực tiễn khi lựa chọn biện pháp bảo vệ cốt thép trong bê tông cốt liệu cát nhiễm mặn. Nguồn cát nhiễm mặn nước ta rất phong phú. Do vậy nếu khai thác sử dụng để làm cốt liệu cho BTCT cần tuân thủ yêu cầu trong các quy định hiện hành và có biện pháp bảo vệ chống ăn mòn cho cốt thép phù hợp.
Buildata xin giới thiệu Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Buildata
