Sự làm mòn của cốt thép và những kim nhiều loại là nguyên nhân bậc nhất gây ra sự xuống cấp trầm trọng nghiêm trọng trong nghề xây dựng. Khi sắt thép bị nạp năng lượng mòn, tạo thành thành rỉ sét chỉ chiếm thể tích lớn hơn thép, đồng nghĩa việc giảm diện tích s thiết diện của thép, tạo ra các vết nứt, bóc tách lớp và bong tróc. Vậy, đâu là nguyên nhân gây ra sự bào mòn trong bê tông cốt thép? Làm cố gắng nào khắc phục và hạn chế trước tác động ăn mòn?
Sự ăn mòn trong khối bê tông tại những công trình xây dựng
Nguyên nhân, các yếu tố dẫn tới sự ăn mòn bê tông cốt thép
Bê tông cốt thép (BTCT) là 1 loại vật liệu xây dựng được sử dụng rộng thoải mái nhất trên thế giới vì thời gian chịu đựng đáng bỡ ngỡ của nó. Giao động 12 tỷ tấn BTCT được sản xuất mỗi năm, đây được coi là vật liệu kiến thiết có số lượng sản xuất nhiều nhất trong những vật liệu nhân tạo trên thế giới hiện nay.
Bạn đang xem: Bê tông cốt thép có độ bền cao trong môi trường có độ ẩm thấp
Sau một thời hạn dài sử dụng, những yếu tố ảnh hưởng như tiêu giảm vật liệu, thực hành thực tế xây dựng và điều kiện môi trường thiên nhiên khắc nghiệt có thể dẫn đến hư lỗi bê tông và các vấn đề về kết cấu. Sự xuống cấp của bê tông có liên quan đến một số tại sao như:
Ăn mòn trong khối bê tông theo thời gian
Quá trình cacbonat hóa vào bê tông cốt thép
Khi bề mặt thép không được đảm bảo an toàn trong môi trường không khí, rỉ sét sẽ ban đầu hình thành trên bề mặt thép và dần dần bong tróc ra.
Quá trình cacbonat hóa xảy ra khi carbon dioxide từ không khí xâm nhập vào bê tông với phản ứng cùng với hidroxit. Chẳng hạn như canxi hydroxit để tạo thành cacbonat theo phản bội ứng bên dưới đây:
Ca(OH)2 + CO2 → Ca
CO3 + H2O
Phản ứng này làm sút độ p
H của dung dịch lỗ rỗng xuống còn 8.5, ở tại mức độ này màng bị động trên thép tạm bợ và cốt thép bước đầu bị ăn uống mòn.
Hình hình ảnh ăn mòn bê tông cốt thép theo thời gian
Cacbonat là một quá trình chậm. Trong bê tông unique cao, bạn ta đã cầu tính rằng quy trình cacbonat hóa sẽ xẩy ra với tốc độ lên đến mức 0.04 inch từng năm. Lượng cacbonate tăng lên đáng đề cập trong bê tông có xác suất nước trên xi-măng cao, hàm lượng xi măng thấp, thời hạn đóng rắn ngắn, cường độ thấp và có tính thấm vào cao.
Hình ảnh chothấy, nhiệt độ không khí duy trì ở nấc 50 - 75%, thúc đẩy quy trình cacbonat hóa chuyển động mạnh
Quá trình cacbonat hóa phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ của bê tông.
Độ độ ẩm không khí bảo trì ở nấc 50 - 75%, thúc đẩy quá trình cacbonat hóa vận động mạnh.
Độ bên dưới 25%, cường độ cacbonat diễn ra được xem là không đáng kể.
Độ độ ẩm trên 75%, nhiệt độ trong lỗ chân lông tiêu giảm sự xâm nhập của CO2.
Trong bê tông mới tất cả độ p
H từ 12 - 13, cần khoảng 7.000 - 8.000 parts per million clorua để bước đầu ăn mòn thép nhúng. Tuy nhiên, nếu độ p
H được hạ xuống trong phạm vi khoảng chừng từ 10 - 11 ngưỡng làm mòn của clorua sẽ thấp hơn xứng đáng kể.
Sự đột nhập của ion clorua
Sự tiếp xúc của khối bê tông với những ion clorua là nguyên nhân gây ra làm mòn của cốt thép. Sự đột nhập của ion clorua trong muối hạt khử muối cùng nước biển khơi vào bê tông cốt thép gây ăn mòn thép nếu oxy và độ ẩm có sẵn để duy trì phản ứng. Clorua hòa tan trong nước hoàn toàn có thể thấm qua bê tông âm hoặc mang đến thép qua các vết nứt. Khi các chất clorua ở mặt phẳng thép thừa quá giới hạn nhất định (giá trị ngưỡng) sẽ xẩy ra hiện tượng làm mòn nếu có toàn nước và oxy.
Clorua tổ hợp trong nước có tác dụng thấm qua bê tông âm hoặc mang đến thép qua những vết nứt
Theo các nghiên cứu và phân tích của Cục làm chủ Đường cao tốc Liên bang (FHWA) đến biết: giới hạn ngưỡng 0.2% tổng lượng clorua (hòa chảy trong axit) tính theo trọng lượng của xi măng có thể gây ra sự ăn mòn cốt thép trong sàn mong . Mặc dù nhiên, chỉ phần đa clorua tổng hợp trong nước mới ảnh hưởng sự nạp năng lượng mòn, còn với một trong những clorua phối hợp trong axit rất có thể được liên kết trong các tập hợp, vày đó không có sẵn để tương tác sự nạp năng lượng mòn.
Mặc mặc dù clorua chịu trách nhiệm trực tiếp mang đến sự bắt đầu ăn mòn, tuy vậy chúng dường như chỉ đóng một vai trò con gián tiếp trong vận tốc ăn mòn cốt thép. Ngoại trừ, khi bọn chúng phá vỡ lớp màng đảm bảo an toàn trên mặt phẳng cốt thép và thúc đẩy tốc độ ăn mòn phân phát triển. Rất có thể hiểu, clorua đóng vai trò như một hóa học xúc tác đẩy nhanh quá trình ăn mòn bê tông cốt thép.
Ăn mòn toàn thể do sự tụ tập của ion clorua trên mặt phẳng cốt thép vào bê tông cốt thép. Hiện tại nay, bao gồm 4 cơ chế xâm nhập của ion clorua qua lớp bảo vệ bê tông bao gồm:
Sự thẩm thấu vày hàm lượng ion clorua cao trên bề mặt bê tông cốt thép.
Sức hút mao dẫn.
Thẩm thấu bên dưới áp căng bề mặt.
Sự dịch rời do chênh lệch điện thế.
Các giải pháp khắc phục để bảo đảm cốt thép ngoài bị nạp năng lượng mòn
Cung cấp khá đầy đủ lớp che bê tông
Cần hỗ trợ một lượng bê tông giỏi trên những thanh cốt thép để đảm bảo duy trì tính chất kiềm vào bê tông với tính thụ động của các thanh thép. Các thanh thép đề nghị được đặt đúng đắn vào vị trí.
Sử dụng bê tông quality tốt
Phải thực hiện bê tông chất lượng cao giúp duy trì tính chất kiềm mê say hợp. Đối cùng với bê tông, cần bảo trì tỷ lệ nước/xi măng tự 0.4 trở xuống để hạn chế quá trình xâm nhập của clorua.
Sử dụng thanh bao phủ FBE
Có thể bao phủ lớp tô Epoxy phối hợp liên kết (FBEC) lên những thanh thép để ngăn chặn sự ăn mòn. Bột epoxy được rải tĩnh năng lượng điện lên những thanh thép, bột chảy chảy cùng chảy qua những thanh khi gia nhiệt sinh sản thành một lớp phủ bảo vệ. Chúng là lớp tủ polyme nhiệt độ rắn vì chức năng nhiệt sẽ không làm chảy lớp phủ.
Sử dụng Polyme cội xi măng
Polyme gốc xi măng được sử dụng trong bê tông để tăng cường khả năng đảm bảo an toàn chống ăn mòn và mài mòn. Những polyme nơi bắt đầu xi măng chuyển động như một chất kết dính trong bê tông giúp tăng độ bền, thời gian chịu đựng kéo và sút rung của bê tông.
Sức chống chịu của bê tông HRC trước các tác nhân ăn mòn
Tải trọng khối bê tông hay sức chống chịu của bê tông là điều vô cùng đặc trưng quyết định mang đến sự thành công xuất sắc và xong công trình đang thi công, nhất là bê tông đúc sẵn.
2 tại sao tạo nên quality của bê tông HRC:
Bê tông thượng phẩm cường độ cao, độ sụt thấp cùng kiểm soát nghiêm ngặt trước lúc sản xuất
Một trong số yếu tố đưa ra quyết định đến độ mạnh bê tông chính là tỉ lệ nước cùng xi măng. Với bê tông đổ tại chỗ, xác suất nước xi măng thông thường khoảng 65%, tuy thế tại HRC tất cả các thành phầm đều áp dụng bê tông mác 40MPa (40N/mm2) với tỉ trọng nước - xi-măng yêu cầu ở tại mức 38%.
Tấm bê tông HRC cùng với cường độ chịu lực tốt - mác 40MPa
Dưỡng hộ bằng hơi nhiệt
Bê tông sau khoản thời gian được đổ vào khuôn, hòa thiện mặt phẳng sẽ trải qua bước dưỡng hộ bởi hơi ở nhiệt độ 40 - 60 độ C.
Có thể thấy, sức chống chịu đựng của tấm bê tông HRC trước những tác nhân làm mòn là tốt nhất vì tuổi lâu sử dụng lên đến mức 180 năm.
Ngoài ra, một số ưu thế nổi bật của vật liệu bê tông HRC được không ít công trình vận dụng bởi:
Nguy cơ ẩm thấp rất thấp, ko bong tróc.
Bề mặt của tấm bê tông phẳng mịn, ko cần bả matit hay sơn trực tiếp lên bề mặt tấm.
Tiến độ kiến thiết siêu nhanh.
Quy trình chế tạo khép bí mật trong nhà máy, vì vậy không vết mờ do bụi bẩn, tác động đến môi trường.
Các dự án công trình xây dựng nên lựa chọn những vật liệu bê tông unique tốt nhằm không làm ngăn cách thời gian sửa chữa, thi công
Bê tông bền là 1 trong đó triển khai thỏa đáng trong số điều khiếu nại tiếp xúc dự kiến cho tuổi thọ khí cụ của kết cấu. Các yếu hèn tố không giống nhau tác động đến thời gian chịu đựng bê tông được bàn bạc dưới đây.
Các yếu ớt tố tác động đến thời gian chịu đựng của bê tông
Sau đây là các yếu đuối tố tác động đến chất lượng độ bền của bê tông.
Hàm lượng xi măngChất lượng tổng hợp
Chất lượng nước
Bê tông đầm
Thời gian bảo dưỡng
Tính thấm
Độ ẩm
Nhiệt độ
Mài mòn
Cacbonat
Chu kỳ làm cho ướt và làm cho khô
Đóng băng với tan băng
Phản ứng tổng đúng theo kiềm
Tấn công sunfat
A-xít hữu cơ
1. Hàm lượng xi măng
Số lượng xi măng được thực hiện trong tất cả hổn hợp bê tông cũng sẽ là một yếu hèn tố ảnh hưởng đến độ bền của bê tông.Nếu hàm lượng xi-măng được sử dụng thấp rộng yêu cầu, thì xác suất xi măng nước sẽ bớt và tài năng làm việc cũng giảm.Thêm nhiều nước rộng vào hỗn hợp này dẫn đến những lỗ trống rỗng mao quản sinh ra sẽ khiến cho bê tông trở thành vật tư thấm.Nếu hàm lượng xi-măng dư vượt được sử dụng, những vấn đề như co ngót khô, phản nghịch ứng kiềm-silica có thể xảy ra, cuối cùng ảnh hưởng đến độ bền của bê tông.2. Unique tổng hợp
3. Unique nước
H của nước được thực hiện phải nằm trong vòng từ 6 mang lại 8.Nước đề nghị sạch và không tồn tại dầu, axit, kiềm, muối, đường, vật liệu hữu cơ, v.v.Sự hiện nay diện của những tạp chất này vẫn dẫn đến ăn mòn thép hoặc hư lỗi bê tông bởi các phản ứng chất hóa học khác nhau
4. Đổ bê tông
5. Thời gian bảo dưỡng
6. Tính thấm
7. Độ ẩm
8. Cảm giác nhiệt độ
9. Độ mài mòn
10. Cacbonat
H của bê tông.Khi p
H của bê tông đạt dưới 10, cốt thép bao gồm trong bê tông ban đầu bị ăn mòn.Ăn mòn cốt thép gây ra các vết nứt trong bê tông cùng hư lỗi diễn ra.
11. Chu kỳ luân hồi làm ướt và làm cho khô
12. Đóng băng cùng tan băng
13. Bội phản ứng tổng đúng theo kiềm
Phản ứng tổng hòa hợp kiềm hoặc phản ứng kiềm-silica, diễn ra giữa các chất kiềm của xi-măng và lượng chất silica của cốt liệu cũng là 1 trong yếu tố chính tác động đến thời gian chịu đựng của bê tông.Do phản bội ứng này, sự giãn nở bê tông xảy ra sau cuối dẫn mang lại nứt vỡ nghiêm trọng và bê tông bị hỏng hỏng.Sử dụng xi măng có hàm vị kiềm ít hơn, cốt liệu ko phản ứng, vật liệu pozzolanic như tro cất cánh hoặc xi măng xỉ, phụ gia gốc lithium vào bê tông sẽ giúp khắc phục vụ việc này.14. Tấn công sunfat
Khi các cấu tạo bê tông bị tấn công bởi những sunfat như natri sunfat, magiê sunfat v.v … sự tan tung bê tông xảy ra.Phản ứng này là do phản ứng hóa học giữa các thành phầm xi măng ngậm nước và những dung dịch sunfat.Tấn công sunfat thường xẩy ra khi nước được áp dụng cho hỗn hợp bê tông bao gồm hàm lượng sunfat cao, vì chưng cốt liệu chưa rửa, khi khu đất xung quanh cấu trúc bê tông tất cả chứa sunfat trong đó, v.v.Điều này hoàn toàn có thể được phòng chặn bằng cách sử dụng xi măng chống sunfat, bằng cách thêm xi-măng xỉ, bằng phương pháp giảm độ thấm, vv15. Axit hữu cơ
