Luận án đánh giá độ bền thấm nước và khuếch tán ion clorua của bê tông có xét đến yếu tố ứng suất nén, ứng dụng trong kết cấu cầu

1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Độ bền kết cấu cơng trình xây dựng nói chung cơng trình cầu, hầm nói riêng bê tông cốt thép vấn đề quan tâm nhiều thời gian gần Việt Nam Một số yêu cầu thiết kế kết cấu theo độ bền đưa vào hồ sơ thiết kế mới, thiết kế sửa chữa nhằm trì tuổi thọ cơng trình dự kiến Một u cầu độ bền đảm bảo, cơng trình có tính bền vững theo thời gian, chi phí bảo trì sửa chữa cơng trình giảm xuống mức tối thiểu; lực khai thác cơng trình phát huy tối đa Một tiêu chí độ bền kết cấu cơng trình bê tơng cốt thép độ bền vật liệu bê tông chống lại khả thấm nước thấm ion clorua Bên cạnh việc nghiên cứu ứng dụng loại bê tông có khả chống thấm tốt nhằm áp dụng thực tế việc đánh giá chế thấm nước, thấm ion clorua qua bê tông, đặc biệt nghiên cứu có xét đến ảnh hưởng tải trọng tác dụng đến thấm nước thấm ion clorua nghiên cứu nhiều thời gian gần Dưới tác động tải trọng, bê tông xuất ứng suất; giá trị ứng suất tăng lên gây ảnh hưởng đến cấu trúc rỗng bê tông thể gia tăng không gian rỗng, liên thông lỗ rỗng; vết nứt vi mô phân tán tập trung lại thành vết nứt lớn xuất bê tơng (Hình 1) Giai đoạn ứng xử đàn hồi OA coi bê tông nguyên vẹn; vết nứt vi mô bắt đầu xuất phân tán bê tông giai đoạn AB; vết nứt tập trung lại để tạo đường nứt lớn giai đoạn AB; Cuối đường nứt lớn xuất giai đoạn CD, đánh dấu suy giảm ứng suất giảm dần bê tơng D Hình Các giai đoạn ứng xử bê tông (OA-ứng xử đàn hồi; AB-phá hủy phân tán; BC - phá hủy tập trung; CD - nứt) Ảnh hưởng tải trọng đủ lớn gây nứt bê tơng, làm cho độ thấm nước thấm ion clorua qua bê tông tăng lên theo trạng mức độ suất ngày lớn bê tông Các nghiên cứu điển hình tác giả có xét đến ảnh hưởng ứng suất bê tông đến độ thấm bê tơng kể đến Banthia &al (2008), A Antoni & al (2008), Tran & al (2009), H Wang & al (2011), W Zhang &al (2011), G.P Li & al (2011), A Djerbi &al (2013), Junjie Wang & al (2015) Các nghiên cứu tác giả ảnh hưởng ứng suất bê tông tác động học (tải trọng) gây đến độ thấm nước thấm ion clorua qua bê tông thông qua nghiên cứu thực nghiệm xây dựng mơ hình lý thuyết dựa định luật Fick Darcy mơ hình cấu trúc rỗng bê tơng có xét đến dịch chuyển chất lỏng qua bê tông Một số điểm chưa đề cập đến nghiên cứu nghiên cứu thực nghiệm liên quan đến trạng thái ứng suất ngồi giới hạn đàn hồi bê tơng mối quan hệ khuếch tán ion clorua thấm nước bê tơng Nếu có kết nghiên cứu vấn đề cho phép dễ dàng tìm khuếch tán ion clorua (vốn khó khăn thí nghiệm) từ độ thấm nước (đo đạc dễ dàng hơn) bê tông; đồng thời dự báo ảnh hưởng trạng thái tồn đường nứt vi mô (chưa xuất đường nứt lớn) đến tuổi thọ sử dụng cơng trình cầu bê tông cốt thép Ở Việt Nam, vấn đề nghiên cứu ảnh hưởng tải trọng đến độ thấm nước thấm ion clorua bê tông vấn đề mới, chưa có nhiều nghiên cứu đề cập đến Một phần thí nghiệm, đánh giá thấm nước khuếch tán ion clorua qua bê tông cịn phức tạp, đặc biệt thí nghiệm có xét đến ảnh hưởng tải trọng nén trực tiếp Việc nghiên cứu đánh giá mối quan hệ độ thấm nước khuếch tán ion clorua có xét đến yếu tố ứng suất bê tông cần thiết, mang nhiều ý nghĩa cho công tác đánh giá, dự báo tuổi thọ cơng trình; phù hợp với đặc điểm khai thác cơng trình nói chung cơng trình cầu nói riêng, đặc biệt cơng trình cầu Việt Nam Từ địi hỏi cấp thiết ý nghĩa quan trọng việc đề xuất mơ hình đánh giá ảnh hưởng tải trọng đến độ thấm bê tông ứng dụng dự báo tuổi thọ cơng trình bê tơng cốt thép nói chung cơng trình cầu nói riêng, đề tài nghiên cứu “Đánh giá độ thấm nước khuếch tán ion clorua bê tơng có xét đến yếu tố ứng suất nén, ứng dụng kết cấu cầu” lựa chọn làm đề tài luận án Nội dung luận án gồm chương, mở đầu, kết luận kiến nghị - Mở đầu - Chương 1: Tổng quan độ bền bê tông nghiên cứu liên quan đến độ thấm nước, khuếch tán ion clorua bê tông - Chương 2: Thí nghiệm phân tích độ thấm nước bê tơng có xét đến trạng thái ứng suất nén - Chương 3: Thí nghiệm phân tích khuếch tán ion clorua bê tơng có xét đến trạng thái ứng suất nén - Chương 4: Tính tốn dự báo tuổi thọ cơng trình cầu bê tơng cốt thép có xét đến ảnh hưởng đồng thời hiệu ứng tải trọng tác động môi trường - Kết luận kiến nghị Mục tiêu luận án Mục tiêu luận án là: - Xác định hệ số thấm nước, mác chống thấm, hệ số khuếch tán ion clorua số loại bê tông thường dùng xây dựng cầu chịu tải trọng nén trước chịu tải trọng nén trực tiếp - Xây dựng mối quan hệ hệ số thấm nước hệ số khuếch tán ion clorua, có xét đến hiệu ứng tải trọng nén trực tiếp - Xây dựng mơ hình dự báo tuổi thọ sử dụng cầu bê tơng cốt thép có xét đến hiệu ứng tải trọng theo tiêu chí khởi đầu ăn mịn cốt thép bê tơng Áp dụng dự báo tuổi thọ cho kết cấu cơng trình cầu bê tông cốt thép Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu số loại bê tông thường dùng xây dựng cầu Hệ số thấm nước, thấm ion clorua tương quan chúng có xét đến ảnh hưởng tải trọng Tuổi thọ sử dụng cơng trình cầu bê tông cốt thép 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Kết cấu bê tơng cốt thép có ứng suất nén mơi trường xâm thực có ion clorua - Bê tơng cơng trình xây dựng nói chung cơng trình cầu nói riêng Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp tổng hợp, phân tích so sánh - Phương pháp nghiên cứu chủ yếu phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm Sử dụng lý thuyết tiên tiến độ bền bê tông để xác định tương quan (công thức) thực nghiệm triển khai nghiên cứu thực nghiệm để kiểm chứng Mơ hình hóa để dự báo tuổi thọ sử dụng cầu bê tông cốt thép chịu tác động khuếch tán ion clorua có xét đến hiệu ứng tải trọng Những đóng góp luận án Luận án tiến hành nghiên cứu thực nghiệm, phân tích tính thấm nước qua bê tông chịu ảnh hưởng tải trọng với hai loại bê tông C30 C40 Kết nghiên cứu cho thấy tăng cấp tải trọng nén độ thấm nước bê tông tăng đáng kể; đặc biệt sau bê tơng bắt đầu có thay đổi cấu trúc rỗng tác động tải trọng nén trước nén trực tiếp Một mơ hình thí nghiệm thấm nước có xét đến tải trọng nén trực tiếp thiết kế, chế tạo thử nghiệm dựa kết nghiên cứu giới gần đây; thiết bị thí nghiệm có cải tiến để trình đo đạc thuận lợi hơn, đặc biệt trình khống chế tải trọng ghi nhận số liệu hoàn toàn tự động Luận án tiến hành nghiên cứu thực nghiệm phân tích tính thấm ion clorua qua bê tơng chịu ảnh hưởng tải trọng loại bê tông C30 C40 Kết nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng đáng kể tải trọng nén đến dộ thấm ion clorua bê tơng Một mơ hình thí nghiệm thấm ion clorua có xét đến tải trọng nén trực tiếp thiết kế, chế tạo thử nghiệm dựa kết nghiên cứu giới gần đây; thiết bị thí nghiệm có cải tiến để trình đo đạc thuận lợi hơn, đặc biệt q trình kiểm sốt lực nén bê tông Luận án đề xuất mối quan hệ giữa khuếch tán ion clorua hệ số thấm nước bê tông Xác định hệ số Ck để tính tốn hệ số khuếch tán ion clorua từ hệ số thấm nước loại bê tông Từ đề xuất cơng thức tính tốn quan hệ hệ số thấm nước hệ số khuếch tán ion clorua bê tơng có xét đến ảnh hưởng ứng suất bê tông cho loại bê tông xem xét Luận án áp dụng mơ hình đề xuất để tính tốn dự báo tuổi thọ sử dụng kết cấu cơng trình bê tơng cốt thép điều kiện Việt Nam có xét đến ảnh hưởng tải trọng thường xuyên tải trọng khai thác CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỘ BỀN CỦA BÊ TÔNG VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘ THẤM NƯỚC, KHUẾCH TÁN ION CLORUA CỦA BÊ TÔNG 1.1 Đặt vấn đề Albert K.H Kwan and Henry H.C Wong [73] cho rằng, ngoại trừ hư hỏng học, tất ảnh hưởng bất lợi đến độ bền bê tông liên quan đến vận chuyển chất lỏng ion qua bê tơng Có bốn hoạt chất chủ yếu có tác động đến độ bền bê tơng cốt thép thực tế, bao gồm: nước, oxy, cacbon đioxit ion clorua Chúng di chuyển qua bê tông theo cách khác nhau: + Sự thẩm thấu (dòng chảy chịu tác động gradien áp lực) + Sự khuếch tán (dòng chảy chịu tác động gradien nồng độ) + Sự hút thấm bề mặt (dòng chảy chịu tác động sức hút mao dẫn) Trong thực tế hút thấm bề mặt thường khơng đáng kể, yếu tố ảnh hưởng đến độ bền độ thấm bê tông Đây yếu tố ảnh hưởng đến độ bền cơng trình xây dựng bê tơng cốt thép nói chung cơng trình cầu nói riêng Trong thực tế khai thác cơng trình xây dựng, bê tông chịu tác động tải trọng Thấm nước khuếch tán ion clorua qua bê tông lúc khác so với trường hợp bê tông không chịu tải Đánh giá đặc điểm thấm nước ion clorua qua bê tơng có ứng suất bê tông xu hướng nghiên cứu thời gian gần Để có sở cho việc đánh giá độ bền bê tông dự báo tuổi thọ dài hạn cơng trình bê tơng cốt thép, chương trình bày nội dung: + Tổng quan độ bền bê tông + Các nghiên cứu độ thấm nước khuếch tán ion clorua bê tông giới + Các nghiên cứu mối quan hệ hệ số thấm nước hệ số khuếch tán ion clorua + Các nghiên cứu thời gian khởi đầu ăn mòn thời gian lan truyền ăn mòn, tuổi thọ sử dụng + Các nghiên cứu liên quan Việt Nam 1.2 Độ bền bê tông 1.2.1 Khái niệm độ bền bê tông Độ bền bê tông xi măng theo ACI 201.2R-08 [21] định nghĩa "khả chống lại hoạt động thời tiết, ăn mịn hóa chất, mài mịn, q trình suy thối khác", có nghĩa bê tơng bền giữ lại hình thức ban đầu nó, chất lượng, khả phục vụ tiếp xúc với mơi trường Adam Neville [23] giải thích độ bền bê tông "Bê tông phù hợp cho mục đích mà dự định điều kiện mà bê tông dự kiến tiếp xúc với tuổi thọ dự kiến suốt thời gian bê tơng tiếp tục phục vụ" Tuy nhiên, độ bền kết cấu dự kiến, kết cấu phục vụ mà khơng có hư hỏng đáng kể đến mức cần thiết phải có sửa chữa lớn trước hết thời gian tuổi thọ thiết kế, coi thiết kế độ bền giải pháp thay cho công tác bảo trì Ngay kết cấu thiết kế xây dựng với tiêu chuẩn độ bền cao, cần phải kiểm tra bảo trì thường xun để khơi phục lực cho mục đích kết cấu cần đáp ứng Kết cấu bê tơng cốt thép bị hư hỏng suy yếu bê tơng q trình ăn mịn cốt thép bê tơng Nguyên nhân dẫn đến suy yếu bê tông bao gồm phản ứng kiềm – cốt liệu, tác động hóa học, đóng băng tan băng, mài mịn cháy Thường có hiểu lầm tác động cacbonat ion clorua gây phá hủy kết cấu bê tông Tuy nhiên, thực tế, tác động cacbonat ion clorua không gây thiệt hại riêng cho thân bê tông mà chúng chủ yếu nguyên nhân phá hủy lớp màng bảo vệ cốt thép bê tông, dẫn tới trình ăn mịn cốt thép Sự suy giảm bê tông vấn đề thường gặp Trong hầu hết trường hợp, có vấn đề độ bền kết cấu bê tơng, ăn mòn cốt thép nguyên nhân 1.2.2 Các tiêu độ bền bê tông Theo định nghĩa trên, suy giảm độ bền kết cấu bê tông cốt thép tiếp xúc với mơi trường có nhiều chế Trong phạm vi nghiên cứu luận án này, với điều kiện, đặc điểm khí hậu Việt Nam, đặc biệt vùng ven biển chế dẫn đến suy giảm đánh giá chủ yếu thông qua tiêu độ bền khả chống thấm chất lỏng sức kháng khuếch tán ion clorua qua bê tơng Ngồi ra, kể đến tượng cacbonat hóa, ăn mịn sunfat, ăn mịn hóa học axit nước biển 1.2.2.1 Khả chống thấm chất lỏng qua bê tông Khả chống thấm bê tông theo Mark G Richardson [66] định nghĩa khả chống lại trình chất lỏng thấm thấu qua môi trường rỗng chênh lệch Sự chênh lệch độ ẩm, áp lực thủy tĩnh, ứng suất, nhiệt độ, nồng độ hóa chất làm xáo trộn trạng thái cân chất lỏng vật liệu rỗng; vậy, di chuyển dòng chất lỏng xảy để thiết lập lại cân Khả chống thấm bê tông, loại vật liệu rỗng, phụ thuộc nhiều vào tham số môi trường bê tông độ rỗng, độ ngoằn ngoèo lỗ rỗng tính thơng lỗ rỗng Scrivener [80] cho rằng, độ rỗng độ thông lỗ rỗng bê tông tăng lên, độ bền chống thấm bê tông bị giảm xuống; lỗ rỗng thẳng, dòng chảy thấm có tốc độ nhanh Dưới tác động học co ngót, từ biến hay nhiệt độ, , dẫn đến phá hủy bê tông kèm theo đường nứt làm gia tăng thông số trên, độ thấm bê tơng tăng nhanh Sơ đồ thấm minh họa Hình 1.1 Hình 1.1 - Ảnh hưởng độ rỗng, dạng, kích thước đường rỗng tính liên thơng lỗ rỗng đến độ thấm bê tông (Scrivener (2001) [80]) Năm 2000, Abbas nghiên cứu ảnh hưởng không gian rỗng đến cường độ độ thấm bê tông [18], cho cường độ bê tông phụ thuộc vào tỷ lệ rỗng vật liệu; nhiên, độ thấm lại phụ thuộc chủ yếu vào tính liên thơng lỗ rỗng Một bê tơng có tính liên thông rỗng cao đường nứt xuất nhiều ngun nhân (co ngót, từ biến, tác động học, nhiệt độ cao, ăn mòn ) trình khai thác, độ thấm bê tơng tăng nhanh Thuật ngữ "tính thấm – permeability” thường sử dụng phổ biến, nhiên, theo cách bao trùm tất để tính chất có ảnh hưởng đến xâm nhập Quan hệ quan trọng khả chống thấm chất lỏng chế tác động tới độ bền bê tông bao gồm tượng cacbonat hóa, khuếch tán ion clorua gây ăn mịn cốt thép, ăn mịn sunfat, ăn mịn hóa học axit nước biển thực nghiệm qua nhiều nghiên cứu, đặc biệt nghiên cứu xem xét ảnh hưởng đồng thời tải trọng môi trường đến độ thấm bê tông 1.2.2.2 Sức kháng khuếch tán ion clorua bê tơng Ăn mịn cốt thép bê tông vấn đề phổ biến ảnh hưởng đến độ bền kết cấu bê tông cốt thép Trong ăn mịn ion clorua gây nguyên nhân dẫn đến suy giảm, ảnh hưởng đến độ bền lâu dài kết cấu cơng trình [42] Bê tơng bảo vệ cốt thép từ tác động vật lí hóa học Q trình khuếch tán ion clorua ngun nhân dẫn đến tích tụ ion clorua thép, làm tăng nguy ăn mòn cốt thép Sau nhiều nghiên cứu, Viện khoa học CCAA (Cement Concrete & Aggregates Australia) ÚC [41] cho rằng, sức kháng khuếch tán ion clorua phụ thuộc vào độ thẩm thấu bê tông chiều dày lớp bê tông bảo vệ Trạng thái nguyên vẹn lớp bê tông bảo vệ tải trọng khai thác, điều kiện rạn nứt bề rộng vết nứt ảnh hưởng đến sức kháng khuếch tán ion clorua bê tông Ăn mịn cốt thép q trình điện hóa Do tính chất điện hóa bê tơng điện trở suất thuộc tính quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ ăn mòn cốt thép Khi cốt thép cịn bao bọc lớp bê tơng bảo vệ đặc chắc, mơi trường kiềm bê tơng đủ cao để tạo lớp màng bảo vệ cốt thép Nếu màng bảo vệ bị phá hủy, q trình ăn mịn cốt thép xảy dẫn đến suy giảm diện tích mặt cắt ngang khả chịu lực phận kết cấu bê tông cốt thép Theo ACI 201.2R-01 [20], dạng ăn mịn điển hình cốt thép ăn mịn điện hóa xảy tác động xâm thực ion clorua qua bê tơng Mặc dù cịn tồn nhiều quan điểm chế xuyên thủng màng thụ động này, song nguyên tắc hầu hết nhà nghiên cứu thống độ pH môi trường bê tông bị giảm đến giới hạn tượng xun thủng màng thụ động xảy Trong sách “Các thuộc tính bê tông” Neville A.M xuất năm 2003 (trang 503) [71] có ghi, giới hạn độ pH đủ để làm trạng thái thụ động, dao động khoảng từ đến 11,5 Nguyên nhân dẫn đến độ pH bê tơng bị giảm có số lý do: + Q trình cacbonat hóa bê tơng tác dụng CO2 có mơi trường theo phản ứng: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O (1.1) Q trình diễn từ ngồi vào bê tơng, theo thời gian Tuy nhiên để q trình cacbonat hóa diễn hồn tồn (khi pH bê tơng cịn khoảng 9) có chiều dày lớp bê tông bảo vệ mỏng cần khoảng thời gian dài (20 ÷ 30 năm trở lên) Mặt khác kết khảo sát nhiều cơng trình thực tế chứng minh chí kết cấu bê tơng có độ pH cịn cao (lớn 11,5) tượng ăn mòn diễn + Nguyên nhân nồng độ ion clorua, vượt giới hạn, gây ổn định lớp màng thụ động: Ion clorua có mặt bê tông với lý như: Kết cấu bê tông làm việc môi trường biển môi trường chứa ion clorua khác, bê tông chế tạo từ vật liệu nhiễm mặn, xử lý bê tông chất làm tan băng dùng phụ gia rắn nhanh chứa Ion clorua, Vì việc sử dụng nước biển, cốt liệu chứa ion clorua phụ gia canxi clorua phải kiểm soát chặt chẽ Tiêu chuẩn Châu Âu EN 206-1 [53] giới hạn hàm lượng ion clorua phạm vi từ 0,1 đến 0,4% trường hợp bê tông có cốt thép Những hạn chế nghiêm ngặt áp dụng cho bê tông dự ứng lực Ion clorua có mặt ba trạng thái: ion clorua tự dung dịch lỗ rỗng, ion clorua liên kết mạnh ion clorua liên kết yếu Ion clorua tự đóng góp đáng kể vào nguy ăn mịn Chúng đưa vào từ nguồn bên ngồi tượng cacbonat hóa giải phóng ion clorua liên kết từ nguồn bên [66] a) Các yếu tố ảnh hưởng đến sức kháng khuếch tán ion clorua Tại Úc, phần lớn cơng trình xây dựng gần bờ biển nơi chúng tiếp xúc với ion clorua khơng khí tiếp xúc trực tiếp với nước biển Độ bền kết cấu bê tông cốt thép bê tông dự ứng lực phụ thuộc nhiều vào khả chống khuếch tán ion clorua Trong nghiên cứu sức kháng khuếch tán ion clorua bê tông, Viện khoa học CCAA (Cement Concrete & Aggregates Australia) ÚC [41] độ bền vật lí kết cấu bê tông cốt thép khuếch tán ion clorua bị ảnh hưởng yếu tố liên quan đến cấu trúc bê tông kết cấu bê tông tình trạng chịu ứng suất tính ngun vẹn bề mặt v Các yếu tố liên quan đến cấu trúc bê tông Sức kháng khuếch tán ion clorua bê tông phụ thuộc lớn vào độ rỗng xốp bê tơng, kích cỡ lỗ rỗng, phân bố lỗ rỗng tính thơng lỗ rỗng Độ rỗng xốp bê tông phụ thuộc vào yếu tố [41]: - Loại xi măng thành phần hỗn hợp khác; 10 - Thành phần bê tơng; - Q trình đầm chặt bảo dưỡng bê tơng Loại xi măng có ảnh hưởng đến độ rỗng xốp bê tơng phản ứng với ion clorua Độ rỗng xốp bê tông phụ thuộc nhiều vào tỷ lệ nước/xi măng cốt liệu/xi măng, loại khối lượng xi măng ảnh hưởng đến phân bố kích thước lỗ rỗng phản ứng hóa học bê tơng Ảnh hưởng loại xi măng tỷ lệ nước/xi măng lên sức kháng khuếch tán ion clorua bê tông, đo hệ số khuếch tán ion clorua Độ rỗng xốp độ thấm bê tông phụ thuộc nhiều vào mức độ đầm chặt bảo dưỡng q trình thi cơng Q trình bảo dưỡng ảnh hưởng lớn đến độ rỗng xốp lớp bê tơng bảo vệ cốt thép khỏi ăn mịn ion clorua gây v Các yếu tố liên quan đến kết cấu bê tông Theo CIRIA C660 [43] kết cấu bê tơng q trình khai thác chịu điều kiện ứng suất khác gây vết nứt vi mô vĩ mô Các vết nứt uốn theo dõi kiểm soát giới hạn ứng suất thép khoảng cách cốt thép Những vết nứt nhiệt độ kiểm soát cách giới hạn thay đổi nhiệt độ khống chế điều kiện q trình thi cơng khai thác Mối quan tâm vết nứt q trình ăn mịn cốt thép nghiện cứu từ lâu, năm 1978, báo cáo “Nghiên cứu bê tông môi trường biển – Nứt ăn mòn” Beeby A W – Hiệp hội xi măng bê tông, Vương quốc Anh [32] vết nứt vi mô ảnh hưởng đến q trình ăn mịn thời gian ngắn, ảnh hưởng suy giảm theo thời gian khoảng thời gian dài ảnh hưởng bề rộng vết nứt đến ăn mịn khơng đáng kể Có lí lý giải cho suy giảm ảnh hưởng độ rộng vết nứt theo thời gian: q trình điện hóa diễn khơng thuận lợi vết nứt dần làm lành Báo cáo viện nghiên cứu cảng sân bay Nhật Bản [68] cho vết nứt hẹp (< 0.5mm) làm lành suốt 15 năm tiếp xúc mẫu thí nghiệm vùng chịu ảnh hưởng thủy triều dùng loại xi măng khác kết luận chất lắng đọng tìm thấy chân vết nứt tạo mơi trường có nồng độ kiềm cao Do ngăn chặn phản ứng ăn mòn cốt thép chân vết nứt Báo cáo nghiên cứu cho nồng độ ion clorua gia tăng theo độ mở rộng vết nứt mà bề rộng vết nứt vượt 0.5mm Những vết nứt rộng khoảng 0.3mm nhỏ tự làm lành, đặc biệt môi trường nước biển, mà Magie 117 Theo EN206 concrete, giá trị giới hạn nồng độ ion clorua bề mặt cốt thép lấy là: Ccr = 0.4% theo khối lượng xi măng hay xấp xỉ 0.05 đến 0.07% theo khối lượng bê tơng (KLBT) Trong tính tốn Ccr lấy 0.05% theo khối lượng bê tơng Mơ hình đề xuất giá trị thực nghiệm trình bày mục 4.3 áp dụng mục tính tốn Ba vùng xem xét tốc độ ăn mòn cốt thép trụ cầu xem xét tính tốn là: - + Vùng khơng khí biến - + Vùng sóng đánh - + Vùng thủy triều lên xuống Hình 4.3 – Phân chia vùng tác động điều kiện môi trường biển đến tốc độ ăn mịn cốt thép bê tơng trụ cầu 4.4.1 Tính tốn tuổi thọ trụ cầu xét đến tải trọng thường xuyên Sử dụng công thức (4.10) thơng số tính tốn lấy Lý trường hợp trụ chịu trọng lượng thân trụ cầu kết cấu nhịp cầu Khơng xét đến có mặt hoạt tải Mơ hình xét đến tốc độ ăn mịn cốt thép bê tơng mơ hình nén trực tiếp với ứng suất bê tông < 0.5σmax Quan hệ chiều chiều dày lớp bê tông bảo vệ tuổi thọ biểu thị Hình 4.4 h (cm) 118 14 13 12 11 10 A B C 10 20 30 40 t (năm) 50 60 70 80 Hình 4.4 - Quan hệ chiều dày lớp bê tông bảo vệ với tuổi thọ cơng trình theo vùng khác trạng thái ứng suất σ /σmax = 0.2 Trong hình 4.4: - A vùng thủy triều lên xuống; - B vùng ảnh hưởng sóng biển; - C vùng khí hậu ven biển Hình 4.4 cho thấy để đạt tuổi thọ dự kiến theo tiêu chí ăn mịn cốt thép bề dày lớp bê tông vùng thủy triều lên xuống lớn vùng khí hậu ven biển bé Hay nói cách khác, với kết cấu bê tông cốt thép bê tông dự ứng lực với lớp chiều dày bê tông bảo vệ mơi trường khác cho tuổi thọ khác Kết cấu cơng trình nằm vùng bị ảnh hưởng thường xun sóng biển vùng thủy triều lên xuống cần thiết chiều dày lớp bê tông bảo vệ lớn hẳn so với cơng trình nằm vùng chịu ảnh hưởng khí hậu ven biển Bề dày lớp bê tông bảo vệ công trình bê tơng dự ứng lực cần thiết lớn so với cơng trình bê tơng cốt thép 4.4.2 Tính tốn tuổi thọ trụ cầu có xét đến hoạt tải cầu Sử dụng cơng thức (4.9) thơng số tính tốn lấy Lý trường hợp ô tô qua cầu gây nứt vi mô bê tông; vết nứt không khép lại hoạt tải tơ khỏi cầu Phần tính với ứng suất bê tông từ 0.5σmax trở lên với mơ hình nén trước giá trị ứng suất gây nứt bê tông (Chọn giá trị ứng suất = 0.7σmax) Quan hệ chiều dày lớp bê tông bảo vệ 119 tuổi thọ biểu thị Hình 4.5 17 A B C 15 h (cm) 13 11 20 40 60 t (năm) 80 Hình 4.5 - Quan hệ chiều dày lớp bê tơng bảo vệ với tuổi thọ cơng trình theo vùng khác trạng thái ứng suất σ /σmax = 0.7 Trong Hình 4.5: - A vùng thủy triều lên xuống; - B vùng ảnh hưởng sóng biển; C vùng khí hậu ven biển Hình 4.5 cho thấy tương quan chiều dày lớp bê tông bảo vệ với tuổi thọ có xét đến ảnh hưởng hoạt tải gây nứt bê tông cầu giống với trường hợp xét tĩnh tải hình 4.4 Tuy nhiên, với chiều dày lớp bê tông bảo vệ nhau, tuổi thọ giảm có tác dụng hoạt tải so với trường hợp xét đến ảnh hưởng tĩnh tải 4.5 Kết luận chương Đề đề xuất mơ hình dự báo tuổi thọ sử dụng theo khuếch tán ion clorua, mở đầu chương 4, tác giả trình bày khái niệm, đặc điểm khác tuổi thọ sử dụng độ bền kết cấu Sự suy giảm trực tiếp suy giảm gián tiếp coi hai chế chủ yếu dẫn đến suy giảm kết cấu cầu bê tông cốt thép, phạm vi nghiên cứu đề tài này, tác giả đề cập đến tuổi thọ sử dụng theo khuếch tán ion clorua vào kết cấu cầu bê tơng cốt thép gây ăn mịn cốt thép Mơ hình dự báo tuổi thọ kết cấu bê tơng cốt thép xây dựng dựa mơ hình Tuutti K gồm hai giai đoạn theo khuếch tán ion clorua vào kết cấu cầu gây ăn mòn cốt thép Trong nghiên cứu này, liên quan đến phá hoại dài hạn cơng trình bị ăn mòn, tác giả xem xét đánh giá tuổi 120 thọ cơng trình giao thơng bê tơng cốt thép thời gian bắt đầu có ăn mịn cốt thép bê tơng khuếch tán ion clorua vào bê tơng hay xác thời gian mà nồng độ ion clorua (C) bề mặt cốt thép đạt đến giá trị tới hạn (Ccr) Phương trình tính tốn nồng độ ion clorua bề mặt cốt thép lấy theo định luật Fick (RILEM 14 (2005) – A.Sara & E Vesikari) Ở cuối chương, tác giả tiến hành áp dụng tính tốn dự báo tuổi thọ kết cấu cầu cầu bê tơng cốt thép với thơng số từ thí nghiệm lấy theo khuyến cáo số tiêu chuẩn điển hình giới, kết cho thấy tuổi thọ kết cấu bê tông cốt thép theo tiêu khởi đầu ăn mòn giảm đáng kể ứng suất nén trước tăng Chiều dày lớp bê tông bảo vệ thay đổi có ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ kết cấu bê tông cốt thép 121 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận án thực nội dung nghiên cứu liên quan đến phân tích độ thấm nước thấm ion clorua số loại bê tông thường dùng xây dựng cơng trình cầu có xét đến ảnh hưởng ứng suất nén bê tơng Các đóng góp luận án tóm tắt sau: 1.1 Nghiên cứu thực nghiệm, phân tích tính thấm nước qua bê tơng chịu ảnh hưởng tải trọng với hai loại bê tông C30 C40 Kết nghiên cứu cho thấy tăng cấp tải trọng nén độ thấm nước bê tông tăng đáng kể; đặc biệt sau bê tơng bắt đầu có thay đổi cấu trúc rỗng tác động tải trọng nén trước nén trực tiếp Một mơ hình thí nghiệm thấm nước có xét đến tải trọng nén trực tiếp thiết kế, chế tạo thử nghiệm dựa kết nghiên cứu giới gần đây; thiết bị thí nghiệm có cải tiến để trình đo đạc thuận lợi hơn, đặc biệt trình khống chế tải trọng ghi nhận số liệu hồn tồn tự động Kết thí nghiệm đo thấm nước chịu ảnh hưởng tải trọng nén trước cho thấy, ứng suất tương đối nén trước nhỏ σ/σmax ≤ 0.3, độ thấm nước gia tăng chậm; sau ngưỡng này, độ thấm nước bắt đầu tăng nhanh; đặc biệt ứng suất tương đối lớn σ/σmax > 0.5, độ thấm nước gia tăng nhanh Sự xuất vết nứt phá hủy bê tông làm cho gia tăng thấm nước nhanh Với mẫu bê tông C40, tốc độ suy giảm mác chống thấm ứng suất nén trước bê tông tăng thấp so với mẫu bê tông C30 Kết thí nghiệm đo thấm nước chịu ảnh hưởng tải trọng nén trực tiếp cho thấy, độ thấm nước bê tông gần không thay đổi, chí suy giảm phần, sau tăng chậm giá trị ứng suất tương đối σ/σmax < 0.4; sau ngưỡng này, hệ số thấm bắt đầu tăng nhanh, sau ngưỡng này, độ thấm nước bắt đầu tăng nhanh; đặc biệt ứng suất tương đối lớn σ/σmax > 0.7, độ thấm nước gia tăng nhanh giống trường hợp tải trọng nén trước Điều giải thích cấu trúc vi mơ bê tông bị phá hủy sau ngưỡng ứng suất - vốn ngưỡng làm xuất vùng phá hủy phân tán (theo tiếp cận học phá hủy bê tông) làm gia tăng độ thấm nước bê tơng 1.2 Các nghiên cứu thực nghiệm phân tích tính thấm ion clorua qua bê tơng chịu ảnh hưởng tải trọng loại bê tông C30 C40 Kết nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng đáng kể tải trọng nén đến dộ thấm ion clorua bê tơng 122 Một mơ hình thí nghiệm thấm ion clorua có xét đến tải trọng nén trực tiếp thiết kế, chế tạo thử nghiệm dựa kết nghiên cứu giới gần đây; thiết bị thí nghiệm có cải tiến để trình đo đạc thuận lợi hơn, đặc biệt q trình kiểm sốt lực nén bê tơng Kết thí nghiệm thấm ion clorua với mẫu bê tông chịu tải trọng nén trước cho thấy, ứng suất nén trước bê tông σ/σmax ≤ 0,5 - 06 khuếch tán ion clorua tăng tuyến tính đều; sau ngưỡng khuếch tán ion clorua tăng mạnh Tác giả đề xuất mối quan hệ giữa khuếch tán ion clorua ứng suất nén trước trước loại bê tơng C30 C40 Kết thí nghiệm thấm ion clorua với mẫu bê tông chịu tải trọng nén trực tiếp cho thấy, khuếch tán ion clorua thay đổi mạnh có xuất tải trọng tác động đồng thời Tuy nhiên trước sau gia tải khuếch tán ion clorua nằm mức “trung bình” theo TCVN 9337-2012 Sự suy giảm độ thấm ứng suất 30% σmax giải thích ứng suất gây biến dạng vi mơ ứng suất nằm giới hạn đàn hồi nên chưa phát sinh vết nứt, mà ngược lại làm tăng độ đặc giảm lỗ rỗng bê tơng, làm giảm độ thấm Tốc độ khuếch tán ion clorua qua bê tông giảm ứng suất mức 30%σmax tăng mức 50%σmax 70%σmax 1.3 Xác định hệ số Ck để tính tốn hệ số khuếch tán ion clorua từ hệ số thấm nước loại bê tơng Từ đề xuất cơng thức tính tốn quan hệ hệ số thấm nước hệ số khuếch tán ion clorua bê tơng có xét đến ảnh hưởng ứng suất bê tông cho loại bê tông xem xét sau: + Đối với bê tông C30: K = 144.93 S0.5 D với Ck = 144.93 + Đối với bê tông C40: K = 176.72 S0.5 D với Ck = 176.72 1.4 Áp dụng mơ hình đề xuất để tính tốn dự báo tuổi thọ sử dụng kết cấu cơng trình cầu bê tơng cốt thép có xét đến ảnh hưởng tải trọng thường xuyên tải trọng khai thác Kết phân tích cho thấy kết cấu chịu ảnh hưởng dư tải trọng nén trước, tuổi thọ cấu kiện suy giảm theo gia tăng ứng suất nén trước với mức suy giảm 16%, 27% 33% ứng suất nén trước tăng 30%, 50 % 70% ứng suất phá phá hoại Khi chịu ứng suất nén trực tiếp, có gia tăng tuổi thọ 10% ứng suất nén đạt xấp xỉ 30% ứng suất lớn (do hiệu ứng nén trực tiếp), sau tuổi thọ suy giảm nhẹ mức 0.4% ứng suất nén tăng lên 50% 123 và giảm mạnh đến 23% ứng suất nén bê tông tăng lên đến 70% giá trị ứng suất phá hoại Khi áp dụng tính tốn dự báo tuổi thọ kết cấu trụ cầu nằm vùng mơi trường khác nhau: vùng khơng khí biển, vùng thủy triều lên xuống vùng ảnh hưởng sóng biển Kết cho thấy ảnh hưởng đáng kể vùng môi trường biển đến tuổi thọ cấu kiện có xét đến ảnh hưởng tĩnh tải hoạt tải xét tĩnh tải 1.5 Góp phần chế tạo thiết bị đo thấm nước bê tông chịu ứng suất nén trực tiếp thiết bị đo thấm ion clorua bê tông chịu ứng suất nén trực tiếp Luận án phần định hướng phát triển nghiên cứu độ bền bê tông kết cấu bê tông cốt thép Các thiết bị đo thấm nước thấm ion clorua chế tạo thử nghiêm với bê tông thường sở cho việc thực nghiên cứu tương tự với đối tượng loại bê tông khác bê tông cường độ cao, bê tông nhẹ Kiến nghị hướng nghiên cứu Hướng nghiên cứu dự kiến sau: - Nghiên cứu tương tự cho loại bê tông khác, loại bê tông nhẹ, bê tông cường độ cao, bê tông cường độ siêu cao… - Nghiên cứu tích tụ ion clorua bề mặt bê tơng loại bê tông khác cho vùng Việt Nam, vẽ đồ phân vùng nồng độ ion clorua bề mặt bê tông Việt Nam - Nghiên cứu đặc tính ngẫu nhiên q trình khuếch tán ăn mịn - Nghiên cứu tác động đồng thời nhiều yếu tố như: cơ, lý, hóa, nhiệt - Xây dựng phần mềm mơ tính tốn 124 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA NGHIÊN CỨU SINH Tran The Truyen, Le Quang Vu, Ho Xuan Ba, Service life estimation of high performance reinforced concrete structures in considering the damage of concrete cover¸ Procedings of the International Conference EASEC-14, HCM City, 1/2016 Hồ Xuân Ba, Lê Quang Vũ, Ảnh hưởng trạng thái chịu tải đến khả chống thấm bê tơng, Tạp chí Khoa học GTVT số 51, Tháng 4/2016 Hồ Xuân Ba, Trần Thế Truyền, Phạm Duy Hữu, Thực nghiệm xác định độ thấm nước bê tơng chịu nén, Tạp chí Khoa học GTVT, Số 53, Tháng 8/2016 Tran The Truyen, Ho Xuan Ba, Hoang Viet Hai, Le Ba Anh, Water permeability of concrete under uniaxial loading, Proceedings of The 7th International Conference of Asian Concrete Federation - Sustainable Concrete for Now and the Future, ACF 2016, Tháng 11/2016 Hồ Xuân Ba, Ảnh hưởng ứng suất nén trước đến khuếch tán ion clorua bê tông thường bê tông cường độ cao, Tạp chí Giao thơng Vận tải, Tháng 4/2017 Trần Thế Truyền, Thái Khắc Chiến, Lê Quang Vũ, Hồ Xuân Ba, Ảnh hưởng lịch sử chịu tải nén trước đến dộ thấm Ion clorua số loại bê tông, ứng dụng dự báo tuổi thọ kết cấu bê tơng cốt thép, Tạp chí KH GTVT, Số 57, Tháng 6/2017 Tran The Truyen, Nguyen Xuan Tung, Ho Xuan Ba, Effect Of Pre-Compressive Stress On Chloride Permeability Of Concrete Used Anti-Permeable Admixture, Lecture Notes in Civil Engineering, Springer Nature, ISBN 978-981-10-6712-9 ISBN 978-981-10-6713-6 (eBook) DOI 10.1007/978-981-10-6713-6 Lê Quang Vũ, Hồ Xuân Ba, Đoàn Bảo Quốc Trần Thế Truyền, “Ảnh hưởng ứng suất nén trước bê tông đến độ thấm bê tông nhẹ, Tuyển tập hội nghị học toàn quốc lần thứ X, Hà nội, Tháng 12/2017 Hồ Xuân Ba, Lê Quang Vũ, Thái Khắc Chiến, Trần Thế Truyền, Ảnh hưởng ứng suất nén đến độ khuếch tán ion clorua bê tơng, Tạp chí KH GTVT số 66, 10/2018 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Bộ Giao thông vận tải (2005), “Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05” [2] Đào văn Dinh (2014), “Dự báo tuổi thọ sử dụng kết cấu cầu bê tông cốt thép ven biển Việt Nam”, Luận án tiến sỹ, Trường đại học Giao thông Vận tải, [3] Phạm Duy Hữu, Đào Văn Dinh, Trần Thế Truyền, Thái Khắc Chiến, Nguyễn Thanh Sang (2016), “Thiết kế kết cấu theo độ bền, NXB GTVT [4] Ha Minh, Hiroshi Mutsuyoshi (2010), “Sự hư hại cầu bê tông dự ứng lực kéo sau điều kiện môi trường đặc biệt”, Workshop on Construction under Exceptional Condition, October 2010, Hanoi, Vietnam [5] Nguyễn Mạnh Phát (1997), “Nghiên cứu nâng cao khả chống ăn mịn cho bê tơng bê tơng cốt thép môi trường xâm thực biển”, luận án TS chuyên ngành VLXD- Đại học Xây dựng [6] Trần Thế Truyền (2010), “Nghiên cứu chế thấm thấu nước khí qua bê tơng, ứng dụng phân tích chế ăn mịn cơng trình giao thơng tác động môi trường”, Đề tài khoa học cấp bộ, Bộ GD&ĐT [7] TCVN 3116 : 1993, “Bê tông nặng - Phương pháp xác định độ chống thấm nước” [8] TCVN 9337:2012, “Bê tông nặng – Xác định khuếch tán ion clorua phương pháp đo điện lượng” [9] Tô Minh Tuấn, Nguyễn Ngọc Nam, Vũ Ngọc Anh (2010), “Tính tốn tuổi thọ kết cấu bê tông cốt thép chịu ăn mòn” Workshop on Construction under Exceptional Condition, October 2010, Hanoi, Vietnam [10] Phạm Văn Khoan, Nguyễn Nam Thắng (2010), “Tình Trạng ăn mịn Bê tơng cốt thép vùng biển Việt Nam số kinh nghiệm sử dụng chất ức chế ăn mịn Canxi nitrit”, Tạp chí KHCN Xây dựng (2), tr.42-45 [11] Trần Đương (2005), “Ứng dụng mơ hình Tang Luping- Olof Nilsson khảo sát khuếch tán ion Cl- bê tông nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia đến trình này”, Luận án Tiến sỹ chun ngành hóa Vơ cơ, Đại học Khoa học Tự nhiên-Đại học Quốc gia Hà Nội [12] Trương Hồi Chính - Trần Văn Quang (2008), “Nghiên cứu khảo sát trạng ăn mịn phá hủy cơng trình bê tơng cốt thép khả xâm thực môi trường ven biển thành phố Đà Nẵng”, Tạp chí khoa học cơng nghệ Đại học Đà Nẵng, 6(29) 126 [13] Trương Nhật Tân, Trần Thế Truyền (2015), “Thực nghiệm xác định ảnh hưởng dư ứng suất nén trước đến độ thấm nước thấm ion clorua bê tông, Tuyển tập Hội nghị học vật rắn biến dạng toàn quốc lần thứ XII, Đà Nẵng [14] TS Nguyễn Mạnh Phát (2007), “Lý thuyết ăn mịn chống ăn mịn bê tơng- bê tơng cốt thép xây dựng”, Nhà xuất Xây dựng TIẾNG ANH [15] A Djerbi,S Bonnet,A Khelidj, V Baroghel-bouny, (2008), “Influence of traversing crack on chloride diffusion into concrete”, Cement and Concrete Research 38, 877-883 [16] A.S Eldieb, R.D Hooton, (1994), “A high-pressure triaxial cell with improved measurement sensitivity for saturated water permeability of highperformanc concrete”, Cem Concr Res 24 (5) 854–862 [17] AASHTO T 277, “Standard Method of Test for Electrical Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration” [18] ABBAS A, CARCASSES M, OLLIVIER J P, “The importance of gas permeability in addition to the compressive strength of concrete”, Magazine of Concrete Research 52, 2000 [19] Abderrachid Amriou, Mohamed Bencheikh, (2017),”New experimental method for evaluating the water permeability of concrete by a lateral flow procedure on a hollow cylindrical test piece”, Construction and Building Materials 151 642–649 [20] ACI 201.2R-01, “Guide to Durable Concrete”, ACI Manual of Concrete Practice, American Concrete Institute [21] ACI 201.2R-08, Guide to Durable Concrete, Reported by ACI Committee 201 [22] ACI Committe 365 (January 2012), “Life-365- Service Life Prediction Model- and Computer Program for Predicting the Service Life and Life-Cycle Cost of Reinforced Concrete Exposed to Chlorides”,Version 2.1 [23] Adam Neville, (2000), “The question of concrete durability the answer: we can make good concrete today.” Concrete International, 22, 21-26 [24] Ahmad S (2003), “Reinforcement corrosion in concrete structures, its monitoring and service life prediction––a review” Cement and Concrete Composites, V 25, Issues 5, pp 459-471 127 [25] Albert K.H Kwan and Henry H.C Wong (2005), “Durability of reinforced concrete structures: theory vs practice” in Proceedings of the Hong Kong Government Standing Committee on Concrete Technology Annual Concrete Seminar, Hong Kong, February, p 1-20 [26] Andrade, C., Alonso, C and Molina, F J (1993), “Cover cracking as a function of bar corrosion: Part I - Experimental test”, 26 453–464 [27] ASTM C 1556 – 04, “Standard Method for Determining the Apparent Chloride Diffusion Coefficient of Cementitious Mixtures by Bulk Diffusion” [28] ASTM C1556-11a (2016), “Standard Test Method for Determining the Apparent Chloride Diffusion Coefficient of Cementitious Mixtures by Bulk Diffusion” [29] Banthia N, Birpava A, Mindess S, (2005), “Permeability of concrete under stress”, Cement and Concrete Research 35, 1651-1655, 2005 [30] Basheer L., Kropp J and Clelan D.J “Assessment of the durability of concrete from its permeation properties: a review” Construction and Building Materials V 15, Issues 2-3, pp 93-103 (2001) [31] Baweja D, Roper H and Sirivivatnanon V, “Quantitative Descriptions of Steel Corrosion in Concrete using Resistivity and Anodic Polarisation Data”, Proceedings 4th CANMET/ACI Int Conf on Durability of Concrete, edited by V M Malhotra, SP 170-3, pp 41–63 [32] Beeby A W, “Concrete in the Oceans – Cracking and Corrosion”, Technical Report No 1, CIRIA/UEG, Cement and Concrete Association, Dept of Energy, UK, 1978 [33] Berke, N and Hicks, M., (1992), “Estimating the life cycle of reinforced concrete decks and marine piles using laboratory diffusion and corrosion data” [34] Brace WF, Walsh JB, Frangos WT, 1968, “Permeability of granite under high pressure J Geophys” 73(6):2225–36 [35] British Standard 1881 (1988), “Part 124, Testing concrete – methods for analysis of hardened concrete, British Standards Institute”, London UK [36] British Standard 8110 (1985), “Part 1, Structural use of concrete – code of practice for design and construction, British Standards Institute”, London UK [37] C Lim, (2000), “Microcracking and chlorid permeability of concrete under uniaxial compression, Cem Concr Com 22 353–360” 128 [38] C.Andrade “Calculation of chloride diffusion coefficients in concrete from ionic migration measurements”, Cement and Concrete Research, Volume 23, Issue 3, May 1993, Pages 724-742 [39] C.M Aldea, S.P Shah, A Karr, (1999), “Effect of cracking on water and chloride permeability of concrete, J Mater Civ Eng 181–197” [40] Cao H T and Sirivivatnanon V, ‘Service Life Modelling of Crack-freed and Cracked Reinforced Concrete Members subjected to Working Load’, Proceedings CIB Building Congress 2001, Wellington, New Zealand, 2-6 April, 2001 [41] Cement & Concrete Association of Australia, “Chloride Resistance of Concrete”, 2009 [42] Cement & Concrete Association of Australia, “Durable Concrete Structures”, 1989 [43] Construction Industry Research and Information Association, “Early-age Thermal Crack Control in Concrete (CIRIA C660)” [44] Costa, A., Appleton, J (1999), “Chloride penetration into concrete in marine environment - Part I: Main parameters effecting chloride penetration Materials and structures” P252-259 [45] Crank (1975), “Mathematics of diffusion”, Brunel University Uxbridge [46] D Ludirdja, R.L Berger, J.F Young, (1989), “Simple method for measuring water permeability of concrete, ACI Mater J 86 (5)” 433–439 [47] D Whiting, “American Concrete Institute SP-82-25”, pp 501-524 (1981) [48] Dhir,R.,Jones, M.and Elghaly,A.(1993), “PFAConcrete:exposure temperature effectson chloride diffusion”, Cement and Concrete Research 23(25):1105–14 [49] Dias W “Influence of drying on concrete sorptivity” Magazine of Concrete Research, 56, p 537-543 (2004) [50] DuraCrete (2000), “Probabilistic Performance based Durability Design of Concrete Structures”, The European Union-Brite EuRam III [51] Elsharief A., Cohen M.D., Olek J (2004), “Influence of aggregate type and gradation on themicrostructure and durability properties of Portland cement mortar and concrete” International RILEM Symposium on Concrete Science and Engineering: A Tribute to Arnon Bentur, RILEM Publications SARL, pp 231-222 129 [52] Emerson M and Butler A.M “Chloride ingress into structural concrete: measurements and measures to reduce ingress” TRL Report (1997) [53] EN206-1, “Concrete - Part 1: Specification, performance, production and conformity” [54] Espelid B and Nilsen N, ‘A field study of the corrosion behaviour on dynamically loaded marine concrete structures’, Proceedings Second Int Conf SP109-4, 1988, pp 85–104 [55] FHWA, summary report (November 2012), “Literature Review of Chloride Threshold Values for Grouted Post-Tensioned Tendons”, Long-term bridge performance program, FHWA Publication No.: FHWA-HRT-12-067 [56] Gérard B., Breysse D., Ammouche A., Houdusse O., Dirdry O (1996), "Cracking and permeability of concrete under tension", Mater Struct 29 pp.141-151 [57] Gjørv O.E., Zhang “Effect of Chloride Source Concentration on Chloride Diffusivity in Concrete” Materials Journal T., V.102, Issue 5, pp 295-298 (2005) [58] Ha-Won Song, Seung-Woo Pack, Ki Yong Ann (2009), “Probabilistic assessment to predict the time to corrosion of steel in reinforced concrete tunnel box exposed to sea water”, Construction and Building Materials, Volume 23, Issue 10, October 2009, Pages 3270-3278 [59] J, Kropp and H K Hilsdorf, E & F N Spon, “Performance Criteria for Concretre Durabilty”, London, 1995 [60] Kermani A (1991), "Stressed concrete Permeability of stressed concrete", Building Research and Information 19, 360–366 [61] Lim C C, “Influence of cracks on the service life prediction of concrete structures inaggressive environments”, UNSW PhD thesis, 2000 [62] Lion M, Skoczylas F, Lafhaj Z, Sersar M (2005), "Experimental study on a mortar Temperature effects on porosity and permeability, Residual properties or direct measurements under temperature", Cement and Concrete Research 35, 1937–1942 [63] Long-Yuan Li a, Jin Xia, San-Shyan Lin (2012),“A multi-phase model for predicting the effective diffusion coefficient of chlorides in concrete”Construction and Building Materials 26, 295–301 [64] Mangat L and Nilsson L.-O “Chloride diffusivity in high strength concrete at different ages” Nord Concr Res Publication No 11 pp 162–171 (1992) 130 [65] Mangat P.S and Molloy B.T (1994), “Prediction of long-term chloride concentration in concrete” Material and Structure, V 27 pp 338-346 [66] Mark G Richardson, “Fundamentals of durable reinforced concrete”, London and New York First published 2002 [67] Mehta P K, ‘Durability of Concrete Exposed to Marine Environment – A Fresh Look’, Proceedings Second Int Conf on Concrete in Marine Environment, SP-109, 1988 [68] Mohammed T U, Hamada, H and Otsuki N, ‘Several factors regarding sustainability of marine concrete structures’, Proceedings Sixth CANMET/ACI Int Conf on Durability of Concrete, SP-212, pp 23–44 [69] N Hearn, (1999), “Effect of shrinkage and load induced cracking on water permeability of concrete”, ACI Mater J 96 (6) 234–241 [70] Nathan D Stambaugh, Todd L Bergman, Wil V Srubar III, (2017), “Numerical service-life modeling of chloride - induced corrosion in recycled aggregate concrete”, Construction and Building Materials, 161, 236 – 245 [71] Neville A.M, “Properties of concrete” Book, Fourth edition (2003) [72] Neville, A.M (1995), “Properties of Concrete”, 4th Edition, Longman Group Limited, England, UK [73] Oh B H., Jang S.Y “Effects of material and environmental parameters on chloride penetration profile in concrete structures” Cement & Concrete Research, V.37, pp 37-53 (2007) [74] Omar S Baghabra Al-Amoudi a , Walid A Al-Kutti a , Shamsad Ahmad a, Mohammed Maslehuddin b, (2009), “Correlation between compressive strength and certain durability indices of plain and blended cement concretes”, Cement & Concrete Composites 31 672–676 [75] P Vassie (1984), “Reinforcement corrosion and the durability of concrete bridges”, Proceeding of Institution of Civil Engineers 76, 713–723 [76] Powers T.C (1958), “Structure and physical properties of hardened Portland cement paste”, Journal of American Ceramic Society, Vol.41, pp1-6 [77] Pritchard B (1986), “Road salt corrosion in U.K.concrete bridges-Part 2”, Construction Repair and Maintenance 2(6):6–9 [78] Rostam S (1984), “Durability ofconcrete structures”,Workshop Report, Comite Euro-International du Beton, Bulletin No.152,pp.415–32 [79] Sarja A and Vesikari,E (1996), “Durability Design of Concrete Structures”, RILEM Report 14, London, E&FN Spon [80] SCRIVENER K, 2001, “Cours on-line”, EPF 131 [81] Siemes, Vrouwenvelder Van de Beukel, 1985, “Durability of building: a reliability analysis” Heron.30(3),2-48 [82] Stanish K., Thomas M (2003), “The use of bulk diffusion tests to establish time-dependent concrete chloride diffusion coefficient” cement & concrete Research 33, pp 55-62 [83] Stanish, K (2000), “Predicting the Diffusion Coefficient of Concrete from Mix Parameters, University of Toronto Report” [84] Swamy,R.N., Hamada and Laiw,J.C, (Jul 1994), “ A citical evaluation of chloride penetration into concrete in marine environment”, in “ Corrosion and Corrosion Protection of steel in concrete” Proceedings of an International Conference, University of Sheffield, England, 404-419 [85] Tang Luping, Joost Gulikers (2007), “On the mathematics of time-dependent apparent chloride diffusion coefficient in concrete” - Cement and Concrete Research 37, 589–595 [86] Technical Research Centre of Finland (VTT) (2003), LIFECON Deliverable D 3.2, “Service Life ModelsLife -Cycle Management of Concrete Infrastructures for Improved Sustainability”, Project funded by the European Community under the Competitive and Sustainable Growth Programme (20012003) [87] Thomas M., Bamforth P (1999), “Modelling diffusion in concrete- Effect of fly ash and slag” Cement & Concrete Research 29, pp 487-495 [88] Truyen T Tran (2009), "Contribution to the study of mechanical and hydro mechanical behaviors of concrete", PhD Thesis (in French), University of Liege [89] Tuutti, K (1980) “Service life of structures with regard to corrosion of embedded steel”, Proceedings of the International Conference on Performance of Concrete in Marine Environment, ACI SP-65, pp 223-236 [90] Yang C.C., Wang L.C “The diffusion characteristic of concrete with mineral admixtures between salt ponding test and accelerated chloride migration test” Materials Chemistry and Physics, V 85, Issues 2-3, pp 266-272 (2004) ... trình cầu nói riêng, đề tài nghiên cứu ? ?Đánh giá độ thấm nước khuếch tán ion clorua bê tơng có xét đến yếu tố ứng suất nén, ứng dụng kết cấu cầu? ?? lựa chọn làm đề tài luận án 3 Nội dung luận án. .. hưởng ứng xử học bê tông chịu ứng suất nén trước hay chịu tải trọng trực tiếp đến độ thấm nước, khuếch tán ion clorua bê tông - Tuổi thọ sử dụng khuếch tán ion clorua kết cấu bê tông cốt thép có xét. .. dư ứng suất nén trước bê tông đến khả chống thấm nước khuếch tán ion clorua bê tơng Kết nghiên cứu cho phép xác định nhanh khuếch tán ion clorua từ độ chống thấm nước bê tơng có xét đến hiệu ứng