Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất phụ gia đến khả năng ức chế ăn mòn cốt thép bê tông trong môi trường biển nhiệt đới

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LƯU HOÀNG TÂM NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẤT PHỤ GIA ĐẾN KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN MỊN CỐT THÉP BÊ TƠNG TRONG MƠI TRƯỜNG BIỂN NHIỆT ĐỚI LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH - NĂM 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LƯU HOÀNG TÂM NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẤT PHỤ GIA ĐẾN KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN MÒN CỐT THÉP BÊ TƠNG TRONG MƠI TRƯỜNG BIỂN NHIỆT ĐỚI Chun ngành: Cơng nghệ điện hóa bảo vệ kim loại Mã số chuyên ngành: 62527601 Phản biện độc lập: TS Đinh Văn Phúc Phản biện độc lập: TS Bùi Thanh Tùng Phản biện: PGS TS Nguyễn Đình Thành Phản biện: PGS TS Nguyễn Quang Long Phản biện: PGS TS Hà Thúc Chí Nhân NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS Nguyễn Trần Hà GS.TS Lê Quốc Hùng LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận án trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận án Lưu Hồng Tâm i TĨM TẮT LUẬN ÁN Ăn mịn cốt thép bê tơng vấn đề nghiêm trọng phá hủy vật liệu dẫn đến giới hạn ứng dụng bê tông cốt thép, đặc biệt mơi trường có tính ăn mịn kim loại cao biển, ven biển nhiệt đới Việt Nam Để góp phần hạn chế ăn mịn cốt thép gia cường bê tông, nhiều phụ gia chống ăn mòn nghiên cứu ứng dụng Luận án nghiên cứu trình bày kết nghiên cứu việc sử dụng phụ gia bao gồm natri silicat, urê, thiourê, natri nitrit, canxi nitrat muội silic bê tơng để ức chế q trình ăn mịn kim loại Q trình nghiên cứu ức chế ăn mịn cốt thép bê tông sử dụng phụ gia thực môi trường mô thực nghiệm sử dụng dung dịch chiết từ hỗn hợp nước biển / xi măng Hơn nữa, trình nghiên cứu ức chế ăn mịn cốt thép bê tơng cịn thực môi trường thực, cụ thể mẫu ngâm phơi ven biển Nha Trang Mức độ ăn mịn cốt thép bê tơng ảnh hưởng phụ gia sử dụng khảo sát, phân tích nghiên cứu thơng qua phương pháp đánh giá tính chất lý mẫu phương pháp điện hóa Kết nghiên cứu khẳng định hàm lượng phù hợp chất ức chế ăn mịn sử dụng phụ gia bê tơng đến q trình ức chế ăn mịn cốt thép hiệu Ngồi ra, chế q trình ăn mịn cốt thép sử dụng phụ gia điều kiện khảo sát phân tích đề xuất Nghiên cứu luận án rằng: Hiệu ức chế (Z) ăn mòn thép natri silicat, urê thiourê dung dịch chiết từ hỗn hợp “nước biển - xi măng“ tăng theo dãy: Z (natri silicat) < Z (urê) < Z (thiourê) Tốc độ ăn mòn cốt thép bê tông ngâm ngập nước biển giảm theo chiều tăng hàm lượng muội silic từ – 10% (thay khối lượng xi măng) Trong điều kiện thực tế khí ven biển Nha Trang, thử nghiệm 12 tháng, hiệu bảo vệ (Z) cốt thép bê tông tăng dần theo dãy: Z (thiourê) < Z (urê) < Z (natri silicat) < Z (muội silic) Trong điều kiện thực tế biển Nha Trang, thử nghiệm 36 tháng, hiệu bảo vệ (Z) chất ức chế ăn mòn cốt thép natri silicat, urê, thiourê (từ 0,05 đến 0,20%) muội silic (thay xi măng từ 2,5 đến 10%) tăng theo dãy: Z (thiourê) < Z (urê) < Z (muội silic) < Z (natri silicat) ii ABSTRACT Corrosion of steel reinforced concrete is a serious problem that obstructs their wider applications in adverse environments, especially under seawater or in tropical marine atmosphere along coastal regions of Vietnam To suppress the corrosion of steel reinforced concrete, many corrosion inhibitor additives have been studied and applied This thesis reports the results of research on various potential additives, such as sodium silicate, urea, thiourea, sodium nitrite, calcium nitrate, and silica fume The inhibitor effect on corrosion of reinforcement in the concrete was studied in stimulated environment by using solutions extracted from the seawater/cement mixture Moreover, the field investigation of the inhibition effect was carried out by immersing steel reinforced concretes under seawater and exposing them to the marine atmosphere of Nha Trang The degree of steel corrosion in concrete based on additives were analyzed and evaluated through mechanical testing and electrochemical measurements of the samples The experimental results indicated that there is a remarkable difference in inhibition efficiency of each inhibitor in optimal concentration on steel reinforced concrete under the survey conditions From a theoretical perspective, the mechanism of corrosion when adding these inhibitors is also mentioned and discussed The thesis research found that: The inhibition efficiency (Z) on steel corrosion of sodium silicate, urea, and thiourea in the solutions extracted from the mixture of "seawater - cement" increased in the following order: Z (sodium silicate) < Z (urea) < Z (thiourea) The corrosion rate of reinforced concrete submerged in seawater decreases with increasing silica fume concentration from – 10 % by weight of cement In the coastal atmosphere in Nha Trang (12 months), the inhibition efficiency (Z) for steel reinforcement in concrete gradually increases in the following order: Z (thiourea) < Z (urea) < Z (sodium silicate) < Z (silica fume) In the case of the submerged seawater zone in Nha Trang (36 months), the inhibition efficiency (Z) of sodium silicate, urea, thiourea (from 0.05 to 0.20 wt%), and silica fume (replacing cement from 2.5 to 10 wt%) for steel reinforcement increases in the following order: Z (thiourea) < Z (urea) < Z (silica fume) < Z (sodium silicate) iii LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên, tác giả xin gửi lời cám ơn đến Ban Lãnh đạo Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Ban Giám hiệu Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Phịng Đào tạo Sau Đại học cho phép tác giả thực luận án Tác giả xin gửi lời tri ân đến Ban Lãnh đạo tất Quý Thầy Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Bộ mơn Kỹ Thuật Hóa Lý, Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, cung cấp nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu, hỗ trợ tác giả suốt trình học tập nghiên cứu để có ngày hơm Tác giả thành kính tưởng nhớ tri ân sâu sắc đến cố GS.TSKH Vũ Đình Huy, người Thầy tơn kính, ln tâm huyết dạy dỗ tận tâm hướng dẫn cho tác giả trình thực luận án Đặc biệt, tác giả xin chân thành cám ơn PGS.TS Nguyễn Trần Hà GS.TS Lê Quốc Hùng, hai quý Thầy luôn sẵn sàng hỗ trợ nhiệt tình hướng dẫn giúp cho tác giả hồn thành luận án Tác giả cám ơn đến Quý Thầy Cô Khoa Công nghệ Vật liệu, Bộ môn Vật liệu Năng Lượng & Ứng dụng, Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thực luận án Tác giả xin gửi lời tri ân đến Ban Lãnh đạo Trung tâm Nhiệt đới Việt Nga – Chi nhánh Ven biển – Nha Trang, TS Bùi Bá Xuân, KS Phan Bá Tứ anh em cán hỗ trợ giúp đỡ nhiệt tình cho việc nghiên cứu thử nghiệm tự nhiên diễn thuận lợi tốt đẹp Cám ơn Phịng Thí nghiệm Trọng điểm Khoa Cơng nghệ Vật liệu, Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh giúp cho tác giả xác định thành phần hóa học thép tính chất cơ, lý mẫu nghiên cứu Sau cùng, tác giả xin gửi lời cám ơn đến gia đình, đồng nghiệp học trị ln động viên quan tâm giúp đỡ cho tác giả để hoàn thành luận án Nghiên cứu sinh Lưu Hồng Tâm iv MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC BẢNG BIỂU xv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xviii LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VÀ ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.1 Khái niệm ăn mòn kim loại 1.1.2 Phân loại .3 1.1.2.1 Theo chế q trình ăn mịn 1.1.2.2 Theo trạng thái bề mặt kim loại bị phá huỷ 1.1.2.3 Theo điều kiện trình ăn mòn 1.1.3 Ăn mòn kim loại gây thiệt hại lớn cho kinh tế quốc dân 1.1.4 Ăn mòn điện hóa học 1.2.1 Tình hình giới .8 1.2.2 Tình hình nước 11 1.2.3 Nguyên nhân ăn mịn cốt thép bê tơng mơi trường nước biển 13 1.2.3.1 Q trình cacbonat hóa 14 1.2.3.2 Tác động ion clorua 14 1.3.1 Thực trạng nghiên cứu phụ gia ức chế ăn mịn cốt thép bê tơng 15 1.3.2 Khả khuếch tán chất ức chế ăn mòn cốt thép bê tơng 19 1.4.1 Ức chế ăn mịn cốt thép bê tông sở canxi nitrit, Ca(NO2)2 21 1.4.2 Ức chế ăn mòn cốt thép bê tông sở hợp chất amin 23 1.4.3 Ức chế ăn mịn cốt thép bê tơng phụ gia khác 25 v CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 32 2.1.1 Thép 32 2.1.2 Xi măng phụ gia bê tông 32 2.1.2.1 Xi măng .32 2.1.2.2 Cát vàng đá .33 2.1.2.3 Nước máy nước biển 33 2.1.3 Phụ gia chống ăn mòn bê tông 33 2.5.1 Thiết bị đo tính .39 2.5.2 Thiết bị đo độ thâm nhập ion clorua (Cl-) 40 2.5.3 Thiết bị xác định hàm lượng clorua tự clorua tổng 40 2.5.4 Kính hiển vi điện tử quét (SEM) 41 2.5.5 Thiết bị điện hóa xác định tốc độ ăn mịn cốt thép 42 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .46 3.1.1 Ảnh hưởng natri silicat, urê thiourê đến ăn mòn cốt thép dung dịch chiết từ hỗn hợp “nước biển – xi măng” .46 3.1.1.1 Ảnh hưởng natri silicat, urê thiourê đến tốc độ ăn mòn thép .46 3.1.1.2 Ảnh hưởng nồng độ ba chất ức chế đến tham số điện hóa thép .49 3.1.1.3 Cơ chế ức chế ăn mòn thép chất ức chế 54 3.1.2 Khảo sát khả ức chế ăn mịn cốt thép bê tơng nước biển natri nitrit, canxi nitrat natri silicat .56 3.1.2.1 Ăn mòn cốt thép bê tông phối trộn với NaNO2 56 3.1.2.2 Ăn mòn cốt thép bê tông phối trộn với Ca(NO3)2 57 3.1.2.3 Ăn mịn cốt thép bê tơng phối trộn với Na2SiO3 58 vi 3.1.2.4 Cơ chế bảo vệ cốt thép bê tông nước biển chất ức chế .60 3.1.3 Ảnh hưởng nồng độ natri silicat đến số tính chất cơ, lý, hóa cốt thép bê tơng nước biển 64 3.1.3.1 Ảnh hưởng nồng độ natri silicat chứa bê tông thời gian ngâm mẫu bê tơng vào nước biển đến mật độ dịng ăn mịn cốt thép 64 3.1.3.2 Ảnh hưởng nồng độ natri silicat đến tham số điện hóa 66 3.1.3.3 Ảnh hưởng natri silicat đến độ bền lý cốt thép bê tông độ thấm ion clorua 71 3.1.4 Ảnh hưởng muội silic đến ăn mịn cốt thép bê tơng nước biển 75 3.2.1 Ảnh hưởng natri silicat, urê, thiourê muội silic chứa bê tơng đến ăn mịn cốt thép sau tháng thử nghiệm nước biển khí biển nhiệt đới 81 3.2.1.1 Ảnh hưởng nồng độ natri silicat, urê, thiourê muội silic ngâm mẫu tháng nước biển .81 3.2.1.2 Ảnh hưởng nồng độ natri silicat, urê, thiourê muội silic sau tháng phơi mẫu khí nhiệt đới biển 85 3.2.2 Ảnh hưởng natri silicat, urê, thiourê muội silic chứa bê tơng đến ăn mịn cốt thép sau 12 tháng thử nghiệm nước biển khí biển nhiệt đới 90 3.2.2.1 Ảnh hưởng nồng độ natri silicat, urê, thiourê muội silic sau 12 tháng ngâm mẫu nước biển 90 3.2.2.2 Ảnh hưởng nồng độ natri silicat, urê, thiourê muội silic sau 12 tháng thử nghiệm tự nhiên khí 94 3.2.3 So sánh hiệu bảo vệ natri silicat, urê, thiourê muội silic chứa bê tông đến ăn mòn cốt thép Po Vina sau tháng, 12 tháng đến 36 tháng thử nghiệm nước biển nhiệt đới 99 3.2.3.1 Ảnh hưởng natri silicat, urê, thiourê muội silic ngâm mẫu 36 tháng nước biển tự nhiên 99 3.2.3.2 Ảnh hưởng nồng độ chất chứa bê tông đến tham số điện hóa cốt thép 101 3.2.3.3 Ảnh hưởng độ sâu nước biển đến ăn mòn cốt thép .102 3.2.3.4 So sánh hiệu bảo hiệu natri silicat, urê, thiourê muội silic ngâm mẫu nước biển tự nhiên từ tháng, 12 tháng đến 36 tháng .102 vii CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO .111 PHỤ LỤC…… 126 viii V0 mat khoa hgc: Lufln 6n co y nghia khoa hQc php gia c6 ndng [rc ch6 an mon xiy dpng hQ th6ng niQt s6 ch6t c5t thdp bd t6ng m6i truong gi6 dlnh phong thi nghi6m, cfing nhu m6i thuong thUc t6 KOt quA cira luin 6n s0 li co so cho c6c nghi€n cuu ch6t khoa hoc ti6p theo vc nia n6ng ric chti an mdn b€ t6ng c6t thep cua c6c chAt, nhorn ctng lo4iho{c tuong d6ng va m6t thpc tiSn: Lu4n 6n g6p phan vdo viQc ri'ng dpng b6o vQ c6t thdp b€ t6ng m6i truong bi6n nhiet d6i kh6i sir x6m thgc cira nuoc bi6n, dac biet li viqc su dpng cac ch6t php gia 16 tiOn nhu muQi silic, natri silicat, ure, vd thioure' Srf kh6ng trtng t{p cria Oiltai: N6i dung cira lu4n 6n kh6ng c6 sg trung l4p v6i c6c c6ng trinh, lufn v[n, lu4n 6n dd vd c6ng bti d vd ngoiri nuoc C6c tii IiQu tham khio dugc trich d5n dAy du, rO rirng trung thqc Srf phri hqp giira t6n Ad tai vdi nQi dung, giira nQi dung voi chuyOn ngirnh vh mf, sd chuy6n ngirnh: N6i dung cua ludn 6n hohn tohn phu hgp v6i t0n d6 tii vd phu hgp vdi ngdnh ddo tao: C6ng nghQ diQn hoa vd bio vQ kim lo4i (Ma sd chuy€n ngdnh: 62527601) SU hq'p ly vi tIQ tin cfy cria phu'ong phip nghiOn cri'u: Nghi€n ct'u sinh dd sri dung c6c phuong phfp nhiSu xp tia X (XRD) dC nghi€n cilu cdu trirc, phuong pli6p kinh lien vi diQn trJr qudt (SEM) d0 nghidn cilu hinh th6i truoc vd sau cta c6t thdp bO t6ng truoc vd sau th6m ch6t php gia; thiOt bi diQn hoa dd x6c dinh c6c chAt diQn h6a cta vat lieu tru'6c vd sau khAo s6t tir-rh ndng uc ch6 5n mdn crla chAt phu gia; cdcthi€t bi co tinh, d6 xAm nh4p vd hdm lugng clorua EAy ld cdc thi€t b! ph6n tich hiQn d4i, co dQ i1 tin cdy cao, d6m b6o tinh chinh x6c vd tin c4y aOi vOi c6c k6t qu6 rnd Nghi6n cri'u sinh dd dat dugc t Nhfi'ng tl6ng g6p m6'i cria KCt qu6 luin 6n: lghi0n ciru crja lu6n 5n co m6t s6 d6rlg g6p khoa l'roc cho ngAnh nhu sau: - Ddnlr gi6 dugc hiQu qu6 ric ch6 6n mdn thep (Z) cria natri silicat, ure vd thioure mdi truong gia dinh ld dung dfch chi6t tu h6n ho-p "nu6c bi6n - xi mdng" phong thi nghiQm theo thu tu Z (natri silicat) 4U\ h^st^ Ngdnh: [.1tM sinh: flrx si I -[+'/ r] K\A Adh o Cik ME so' lr.,-f \,t i H9 t6n ngudi nhan x6t: N[m Chric danh: Chuy6n nginh: $ua Co quan c6ng t6c: o\Ui-rurotlVA_Rts D l^- ,\ ' / Hgc vi: lkr o/ 'Tg 6A[l-f,6 N[m b6o vQ,: Itc Al .lL 0I A\7 e;*,\Z h>4 \iat M, &*+.t, f TOEX NHAN XET vi tinh thli rlia* Iarr ^ s/ Sy cfln thi6t sg, y nghia khoa hgc dtcilil.* vi.thyc ti6n cria aA tli: r;*.f.e*ill* & d-.,t.Cr,lr^6''^ !,SAIL eq fa{0 \1^ dT^ Lltil &t 4t**.^ 'H; Al,v '-)-*, rr rart,r +rur s, ;J ,N ;i* \rffi ktu, ,tla m}'lo ?+Ul's |r;;'il,&i #ol'*6s ,I *r ,Lr+,ltl Sg khOng Dp#, S> trtng lIp Gq J.,z.u- Cil* Ae,^ ri^ r"Uia frz,q 'tl,,fa (etr tru.f, *g? +rL1+fiiLl c,lar"i; ((g=Agl,il'l"l*1*'rC0,i.fffidl$ qira ad tai: )"i ,h) ,G,,);"f;h: rp[ff,,i( -M:ffi;;;-'Ir;il:)ie^C',m ( i c," U,^ t]ht ro1tH qi1c,l l.U'n,,fl, ,NJ.; #rn nfD,, *r*ilr,,r-,.p4;; ufi'[ft Lt, :l(oy* tr?Scr -t'n"'r,t^,iu] nJ+ t$-$i, " '*) \'q {/^ hd,n )dr1 dtr g ,Xrdry)Ur* \r?hlrinu' Sg pht hq'p gifra t6n Ad tai v6i nQi dung, gifra nQi dung vdi chuyOn nginh chuy6n E l\ \^ A l\ \)-: t cir(.tla ,ttt t' rilt i.|,t lk2.:,.{,U.lr! \,8 v{i )( Alr ;l Y8.1 .m1t 1r (L\c- [u,[r, (\ r^) f,n,rl Ktri, l'flrvs it l\[dt vi mi sii ft.t,ii la - p[,, A4 IwirQ ^ S,f hqp ly {IQ tin c$y cria phuong phdp nghiGn cri'u: ll\cn '-I,i\rr_ .\t[ " \,tnr -te, q \/' cBo NA s/ n ,:.iJ ,,,J )/ C:{c cdn /t l/ \, t{.r o rla,r ,fl L{ '"''\' t I-:,^'Hi" .T\-,.^ Phdn 6nh frule ttr Eq nQi dung ccr ffd' 1.u.4.t4 ,ff.'r'U.af-Q [ttu.L\,r Arr '\'"' )_- ve viQc lufn {n c6 il6p rirrg yOu ciu cria mQt LATS hQi tldng chdm luffn :in cdp Trulng hay khdng? +l,* /.KILE t 4,\,\ / \ c6 th6 dua bio vQ p / X:[c nhfn cfia co quan SDhoi , &) ,\'1 TRUONG vi ) 6n: tne-',1 l-?^ e,d bin cria luin "i;r;l=,'Ftii."-iia;", fi4, DAOTA0 Itoz- ur \rr1\ 1r .: trufc ,\,, n\ 6iil g X6t i\ e u trtrfi ';:)-'-;" co s& tlio tgo Neny ffnunr4'(ra* Lt^ Nguli nhfln x6t rntKi DAI HOC tAct-r xx t * POS.TS H6 Dric DuY *T) ri EAI HQC QUOC GLA' THANH puo uO csi vtNH TRr.roNG DAI HQC nAcn KHoA ceNG Ho.q xA HQI cHU EQc IQP - xcsia vIPT NAM Tu - H4nh Phtic BIt,N NAN HQP HQI DONG DANH GIA LUAN AN TIEN Si CAP TRTIONG (ban hanh 14e00 nsilv l9ll2l2y22,H0i d6ng d6nh gi6 iufn 6n Ti6n si cAp Trudng Trudng tru6ng HiQu ci,* 2022 ,r,r" qrvcr?irr,I6'+0751eD-DHBK ngey 31 th6ng 10 n6q EH B6ch Khoa- DHQG-1iCM) dA frqp A6 d6nh gi6lufn 6n Tii5n sT ctra: Vdo ltc Nghi0n criu sinh: -l tal: I en Oe Kh6A:2012 LUU HOANG TAM gia di5n khn php chAt sO mQt ctra Nehi6n criu inh hudng " trudrng biOn m6i ning ric ch6 an mdn clSt th6p bO t6ng nhiet ddi Tgp th6 hu6ng d6n: Thenh vi6n HQi d6ng: Kh6ch tham du: PGS TS Nguy6n Trdn Hd, Trudng DPi hqc B6ch Khoa - DHQG TP.HCM GS TS LC Qu5c Hing, Vign Hin Ldm KH&CN Viet Nam GS TS Nguy6n Ciru Khoa, ViQn Khoa hpc Vflt liQu ring dpng - ViQn Hdn LOm KH&CN Viqt Nam pCS fS Nguy6n Dinh Thanh, ViQn Khoa hQc V{t liQu ri'ng dung - ViQn Hin Ldm KH&CN Viet Nam pCS fS Nguy6n Quang Long, Trudng Dpi hqc B6ch Khoa - DHQG TP.HCM PGS TS Hi Thric Chi Nhfln, Trudng Dpi hqc Khoa hsc Tg nhi6n - DHQG TP.HCM TS BUi Vdn Ti6n, Trud'ng DPi hqc B6ch Khoa - DHQG TP.HCM TS Dinh VIn Phirc, ViQnNghi6n criu khoa hgc co bln vi irng dUng - Trudng D4i hqc DUY TAn TS Bti Thanh Ttng, Automative R&D Center, COng ty BOSCH ViQt Nam PGS TS HO Ori'c Duy, Trud'ng D4i hqc Bfch Khoa DHQG TP.HCM Ha Thi Phuong Trang, Truong Dpi hqc B6ch Khoa DHQG TP.HCM MQt s0 hgc vi0n cao hqc ctra Trudng E4i hqc B6ch Khoa - EHQG Tp.HCM - - Dla cli6m: Phdng 304B6,Truong Eai hqc B6ch I(hoa Ti6n trinh bu6i trio vQ: pCi fs no o,i Duy, Ph6 Truong phdng Edo t4o Sau D4ihqc, d4i diQn Trulng D?i hqc B6ch Khoa - EHqC-tfCM dec quyet Oint tnann lflp HQi d6ng' I , ( l',/ i l':, ti\t Itc I \"c \ o Chtr tich bio o o Hoi dong th6ng qua chuong trinh ldm viQc vd c6c di6u kiQn chudn bi cho bu6i vQ di6u kiQn c6n Thu ki Hgi dong dqc lf llch khoa hgc ctra nghi€n criu sinh (NCS) vir c6c ttri6t OC NCS dugc b6o vQ Nghi0n ctu sinh trinh bdy nQi dung lufln 6n thdi gian 30 phitt' p6s TS Nguy6n Dinh ihhnh - phf,n bign, nhQn x6t luQn 6n vi d4t cau h6i cho NCp' hay thiourO hqp Cflu h6i L: Trong diAu kign ViQt Nam hiin thi sir dgng php gia ur6 lf hon? NCS - tri ltri: viei Nam c6 nhdm6y sin xu6t d?m l6n ld nhi m6y dam Phri M! vi nhd m6y dam Ci Mau, NCS d6 nghi str dUlg phU gia urO liphir hqp hon' ngoii Cflu h6i z, rrorgitarr-, pi,a! *rOi silic, ir,6 tnai ctra c5c nhi m6y nhiQt diQn, dtin hudng aF Sioz cdn c6 mQt;#;,iliililru,a, nr,oalzo: c6c thinh phArl nnv"6 SiOz, cira'b6 t6ng hay kh6ng? VJ.O ifrainay muQi sifc bing tro tr6u @6m "fraifr*g AlzO:, C X NCS trf, ldi: ntrimg thenh Trong phdn cta muQi silic chtr y6u chta 87%o ld SiOz vi mQt s5 Xi mdng 34)' (Bdng ttang 2'4 pfrdn f.f,a" vi luqng khic nhu AlzOr, CaO, MgO, TiOz hoat tfnh ktri thtry h6a s6 tpo-thdnh dung dlch canxi hydioxit Ca(OH)2 Silic oxit SiO: c6 canxi mu5i cao thdnh pia, *","rOi'riii aa p1,a, trg roi cu(on)ztao b€n vflng silicat rhiry h6a ('CaO.SiOz.nHzOl tUr6i iur*i sifcat ttrtry h6a kAOng tan vd cin sq xim c;trong nubc, n6 dd g6p phAn ndng cao d0 chic dac cira bC t6ng, ngdn ci c6c 16 t6t tin nhflp cira ion ct-;;;|"o;rff'r6rr.*di,"c6c hprmuQi silic r6t dai6p Nhd th6, r6ng nh6 li ti net xi irarg ,i'a rai ,a o.rro ti6p gi6q "xi *ang - c6t thdp"' ndng tdng mdn, mii b0 t6ng clu'gc tlng d0 dac chgi, tang cudng dQ, tang d0 b6n ni6'.'ui tdng khn n[ng kh6ng x0m,nhqn ctra ion Cl-, n6n ngoii SiOz, c6c fr$rJifra111 "ur khac mu6i silic cfing 6nh huong tot.d6n chAt lusng b0 t6ng' ;h;rfrht; -t,i rr,g thay the riugi iitic bing tio tr6u vi tro tr6u c6 thdnh phAn tuong tu nhuv6imuOi rgiic, crlu sir dqng tro tr6u hoic kct h-o p tro tr6u tro silic vi da c6 mpi bay (nhu kho6ng hopt tfnh) d6 tang cuong dQ cho b0 t6ng' Cflu h6i 3: NCS c6 gi6i ph6p ndo dO ch6ng hdu hd hay kh6ng? NCS ^ - trfr ldi: ilA;;6-giai pnap ch6ng hdu hd bdm vi ph6t trien tr6n b0 mat vflj liQu nhu sri dung u?* Jirrr; mang son phan irng vdi nu&c d0 ph6ng dQc t6; su cdc loai rndLng phdn c6c dQc ch6t ming son ch['a hop chdt thuy-T.ong r,-qu6 trinh thtr nghlQm tg nhien m6i trutrng nu6c bi€n, NCS nhan tn11 ra1g^nn! MOt s6 gia ur6, t[iour6 c6 hiu hd bam nhieu hon so vdi php gia natri silicat vi muQi silic vtng tren bO mat b0 t6ng su' dsng php gia mugi siiic kAong th6y hdu !em' phht Cf;u h6i 4: Theo t6i driqc UiCt, trign nuy iO nh6m nghi0n criu cira khoa CNVL dd' C6 thdp' mflt oie, irrJ"r, cong hq so-n phu epoxy'sil dung phu gi".CIT ae uao vQ b0 mit r.Sinqp aJngiric, crlu ndy co uao vq uc tong cot tnep t6t hon khOng? "c" tri ldi: NCS ^ anng c6c l6'p son phu d6 ndng cao ndng chiing rn mdn o pGS TS Nguy6n Quang Long - Phin biQn, nhfln xdt lufln 6n vi d[t cdu hoi cho NCS cflu h6i 1: B6rrg :.1 rrra"g 48): xem lai t6n b6ng "Mtic dQ gi6m t6c dQ 5n mdn',h+.1: clon vi ld "s6 vd th6p Vina k6i tang n6ng dQ c6c chAt ri'c ch6 tt' lOn 5%o", "MAc dQ" c6 Khi fan; fr"u 16 rdng ha! c6 c6ng tht'c tinh to6n nhu c6ng th'Ac 2.1,2'2 ttang 45 kh6ng? aO la g;hi c6 ric chti in mdn khong? C6 nhAm l6n gi d6 t0n ;at "a"* (ho[c nQi dung) barig nly, cAn r]r so6t lpi NOn trinh bdy tucrng tU bang 3.2 (Trang49)' s#;;i;i;rr #^;i5; d6ng"' '1;;}rt, ;, ilt.J , r NCS tri ltti: t6c dQ dn mdn th6p tdng n6ng dQ.c6c ch6t tc ctr6 tCr.0 l6n 5% c6 Mirc d0 gi6m ^i'garg 3.I trang +.8) viltinh rti,, ,uu] to tit mt,c dQ gi6m16c-dQ dn mdn ,6 rio" irrip ,i*"e aO o'2 .r,a, ri'c chi5 chia ti5c d0 an mdn th6p 616ns dor;i; ff ffi6#sJ6J'u.'!; tu t(1#11ffi|u]i, c5 47) chobiiit: rrong dung dich chi6t,.nu6.c bi6n - xi m6ng" kh6ng to chimg P.o, v6i-th6plAn so ,hdil;hSiriii6.?O in mdn th6p Vin-a thaf khoing d6 Di6u th6p vina cao hon dO b$ an *on ctri trrep Po khoiLs 2lAn' (Cr, Mo, Ni, Al) th6p dugc giii thich boi hdm lugng c5c nguy€n t5 h-o p kim h6a Vina cao hon th6p Po (BAng 2.1trang32)' voi th6p Po Nhu v4y, n i ,larg Lang'aO 17" r'tat ,iI n6, hiQu qui ric cho 6n mdn aoi hon su menh hdm kim d6u aai ,5i tnef vina; nghia ld, chbactrat noi tron il6, t;';;; ;; ta"s^;;;il- v6i th6P Vina (ho[c Cffu h6i 2: Trong hinh 3.2 (Traqg 48) cho th6y voi th6p Po sir dgng thiour0 th6p vQ qui b6o ;;,hi ,6r- io in, rrAt t c crr6-trrong anh hu'ong dang k6 ddn hiQu i#gaia, H"gn aung dich chitit "nu6c bi6n- xi mdng" Trong d6, ce9 !in! :.:-!rra1q d6ng k0 50) va hinh 3.4 (Tring'51) thi cho th6y n6ng dQ ctra thiourO / urO c6 f,nh lrucrng lu4nru va aie, tio phdn cuc _ota hQ Do ray ,5 ;;a;,r,6 an quan d6n li0n phAn c6c chi5 ^.aT.l* ,ht,h6, rSrU anf, huong ctra thong s6 ndng dO chAt ilc c6c hinh k6t qui vira n6u d tr6n NCS tri ldi: ""?;i ;;; n6ng dQ natri silicat, ure ho.[c thioure dung dich chitit bi6n - xi l'nygt 50), m[ng", Aien tfri5 dn mdn (E"".) dich chuy€n din v0 hu6ng duong hcrn (Hinh 3'3 trang l6p dung diQn gi|tri vi tron[khi gii tri diqn trd phan clrc (Rp) tdng (Hinh 3.4 trang 51) diQn -'- tich kdp (C) gi6rn (Bing 3.3 trang 54) ba chdt ric ch5 dOu dich chuyon diQn th6 [n il; irriv ,r:ei Hinh 3.5 (Trang szj, "e *d"i;;,;;5;;;;s duong hon, lim ta"e'aoJo rur.t an6t (b,) nhidu hon so v6i dQ d6c 6n mdn th6p Po so ffi ;,il;; ; *i" Tafel cat6t (b,) eic, d6'I.iyquist A5i voi hai 1o4i th6p chirng t6 dud'ng d[c trung tro kh6ng c6 hinh cing l6n thi tro b6n nguyQt (Hinh 3.6 trang 53) Ta d6 bitit, kich thu6c hinh b6n nguyQt Do cing lo: th6p) tan r* aa"i roi inan,iog chuy6n tipn tictr (tric ln phan irng hda {6,-c6 ch6 tdng ii,o noi, o ,i.,g no.r[46, mirc d0 kim hdm phin ring hda tan thdp cria cdc chdt ric lOn theo ddy sau: Natri silicat < UrO < Thiour0 theo co Nhu tren dd n6i, natri silicat, ur6 vd thiourO dAu ldm gi6m t6c dQ dn mdn th6p Aie, h6a, cfrtng c6 tdc dlrng ldrn tdng diQn tro phan- "y;t, Blqia'iii'-.dl'g 19e Nhflng ddu "ni5 diQn tich kdp vd ldm i-ang dQ d6c lafel un5t nhic, hon dQ d6c Tafet cat6t d1 *u6t t ign,tctp hiQu d6 chring to rarg, f.i"i riep *t v6i c6c ch6t ri'c ch6, tren !,5 mat thdp " ttr sdt d an6t vi nguy€n h6a oxy rrap prru moni c6 tirii cn6t Uao v€, ngdn can ph6n irng phin img khtr cira phin tir khf oxy tr catdt Nhu vfly, tu c6c 9\6tridien tho dn mdn; diQn tro phdn cuc; d0 d5c Tafel an6t vd Tafel t ie, qun bn9 vQ th6p di6u kiQn dung dich chi6t ,h6; "rAi uiAri[ 'arg nu6c brgn- xr mdng" t6ng tdng n6ng A6 nAt ri'c chO natri silicat, ur6 hoflc thiour€ ttr 0,025 d)n 5% o PGS TS Hn Thfc Chf Nhf,n - Phf,n biQn, nhfln xdt vd dft cduh6i cho NCS f"ar, V ktSt'luQn thir ld: E0 b€n k6o drlt vd d0 b6n 6n Cffu h6i f , frong-rn-u +.i ;;.At trriri.ng b0 tong ,ga* tiong r-'o u16idou tdng 11t^.1:T^10 cira natri silicat silicat tu dtin o,zooi ltheo ttoituo.'ng xi m6ng) N6u ti6p flrc tdng n6ng dQ_natri kh6ng? l€n> 0,2Yothi b6n k6o drit vi d0 bcn 6n mdn ctra vflt liQu c6 tdng len hay *r*ft;il il; f., tt J * tri NCS ^'-?6', llit bC tdng cho q.ra co tinh c6c cot th6p phu t]luQc,vio n6ng dQ natri silicat k6o drit vd lsc su6t qth!,t 6iti,oi, riu6c bi6n, img c6t th6p spch cdn ctn ciccot trr?p Po vi th6p Vlna Adu giam oi, so vdi c6c th6y,;;3;;;;q;;;#;il k6o dtr chua dirc vio mau tsc k6o drrt ctra ti dT.IU t6ng (Bing 3.6 trang Zi;.'rftr""g, mirc {0 eial Tg tYT 16" chi6u theo kO r6;;e;lip p" tnep \zina da duqc ldm ch1m l4i d6ng gi6i thich ld ,1icat chi,a b6-t6ng d5n o,iov,, Ei.u d6 c6 th thep cot uIm su [n mdn diQn h6a au""g e:q Py' Natri silicat de the thr d0 ben k6o dut vi dQ b6n rn 0,2oh hon lon nutri"rititut iO ;i#:ffi;3pir-,ur*arg d: ,oirl3'iaignrrune cudng dQ chiundn b6 tong glaT Igrv* nlan P r6ng nhfl1e^10 silicat CaSiO: tai tnarn au6i dang k6t tua keo, n6 lAp kin *rOi b€ tong' N6i c6ch vdo clorua "unri ion i,ftl ;t;o;g, ndn dd ng6n cin dugc su tndnintrflp cira chiing khu6c! t6n jon clorua kh6c, natri silicat chira b0 t6ng d5 lim tang kha n6ng phan ung (3'10) lai le vio bO t6ng Nhtmg mat khic,.natri hydroxitNaOH t4o tt." nguy.n nhln g6y ri sg-giim vd cu.dng d0 chiu n6n cira bO t.ng L1l ,"d1::u hiQu qy.1.lqlg ^ Cflu h6i 2: rrong Affik5' tufn, t6c-gil aixac dinh thf ts 1l ,l'i nghiQm piro er" Cr*ri silicat, muQi s1tic, thioura, ure) :6.,9i* Il?l vQ cot tnep b6o silic cho k6t.qui kh6c Trong iri" r.j6, ,rrir ,2, ,"oi siticat vd muQi Ail"O"g t inf, thgc t6 thud'ng bao gtim ci phdn.trong m6i trudng trons bE t6ne t6t p" ao,.5ng thi'c bo t6ng cdt thdp cAn ch6ng ^l,il oira" ,r"r, m6i trudng uid gia vd hdm cf, hai moi trulng niy T6c-gia co ttr6 de xu6t ctr6t-phr,r ci hai qui nh6t hiQu erq cong trin[ uien cnong 5n mdn ;,;;iliO *"i bO ti* ft;;il; il;;;;.dir"p ;;i; ;Ji:#;H )r""'uiid,;il;;"* ffi;;r;il;5i;aa lopi mOi trudng niY? tt NCS da xu6t su dpng php gia natrisilicat quv6n ven bi6n nhiet d6i' rai", ,rirr;ilG ch2 mditrud'ng nu6c bi6n vd khf cd2lo4i php gia d0 Ngodi ra, cflnj.J *Ot so conitrinn nghien cri'u str dpnq kcllPp trudng bi6n tang ktn ndng bAJvQ be i6ng cOt ttrep tOt nti6t m6i vdo b0 t6ng ctit thdp, Cffu h6i 3: N6u pir6i tr6n loAi php gia natri siliJat,vd- muQi-silic r,", rJro'i bd t6ng cot thep chi g6m 1o4i ph, gia natri f,i!] f}:'ie, qua vi biQn lufn lufn 1n, ffi;d;#;on'"015t silicat hoflc muQi silic haY kh6ng? tri ldi: NCS ""i;;;;oi hiQu qua ,r0,, z toviphp gia natri silicat vd muQi silic vdo bc tong c5t th6p, gia natri silicat ho{c h5;g ;;;0" ! t& ton ro'r6i bc tong cot thdp chi g6m I 1o4i phu silic muQi 'Nhu dd dQ, t[ng trinh biy, muQi silic ldm bC tong duo c tdng dQ dac chhc,tdngcuong vd tdng khan[ne.$ene,'?i friq dO bdr;i*J", ,atig ndng ch6ng thdm cira nu6c p, nhung n6 f'c chO qud trinh anOt ctra ion Cl- vd natri sijicat ln ch"at u'c cnti [n mdn h6n ho hda tan th6p ld chu Y6u o TS Dinh v[n Phf; - Thinh vi6n HQi ddng, nhQn x6t vd dflt ctu h6i cho NCS-' mdn kh6c thi c6u h6i 1: So v6i c6c phuong.ph6p tao uq ot thdp b€ t6ng kh6i 6n phuopg ph6p cira NCS c6 uu diOm gi? tri lli: NCS """;;;i6u c5t thep kiQn thi c6ng cria ViQt Nam,.viQc su' dung php gia irc chti L1mdn nguy6n liQu nudc' bd t6ng ld Oo,r gian, iC tfti cdng, 16 ti6n, sri dqng tu ngudin th6n thiQn mOi trulng o TS Bti VIn fi6n - 1'nu ky HOi 6dng, nh4n x6t vd d[t cdu h6i cho NCS' ) Ciu h6i 1: M6t c6c co ch6 dn mdn li dtng vflt liQu nano silica brt chc 16 h6ng ri, t i" cua b6 t6ne,-tane ndng ch6ng thAm1h6u, bio vQ bC mat kim 1o4i kh6i c6c t6c nh6n 6n mdn VQ/ c6 t[e ding c6c lopi v$t liQu nano kh6c thay cho muQi silic dugc k*r6ng? Vai trd cfia kich thu6c hat vd pf,'an UA n6ng khang dn mdn? NCS tra ldl* f.i.h thu6'c hat 6nh iru0ng nhu th6 nio u* qui nghi€n ciru v6 muQi silic, silic d6n c6 tho dtrng c6c lo4i vQt liQu klioang nano thay thti duqc cho muQi hoat -N6u -tinh , kich thu6c h4t vi ph1n bO kfch thu6c hat t6i uu bC t6ng, nghi li n6 l6p vio kin nhUnj 15 rdng [n5i iC tOng thi ngdn can dugc sg thdm nhfp ctra ion clorua b0 t6ng vi nhu thO sE t6ng kha n[ng khing [n mdn c6t th6p' Quytit nghi ctra HQi d6ng (c6 bi6n bin dinh kdm) Ki5t qui ki6m ptritiu: + 56 phi6u ph6t ra: 06 + Sd phitiu t6n thinh lufn 6n: 06 + 56 phi6u kh6ng t6n thdnh: 00 f6t tu6n cfra IIQi tl6ng: HQi Nehi6n criu sinh luu fioang Tdm c6 trinh d0 vd ndng nghiCn cfu khoa hqc ttQc lfp, c6ng nhQn d6"ne nh6t tri dA nghi HiQu-truong Trudng Eai hgc B6ch Khoa - DHQG-HCM frpc vi vi c6p bing Ti6n si cho nghiCn criu sinh Luu Hoing Tdm' THII KV HQI DONG CHU TICH HQI DONG TS GS TS Nguy6n Cftu Khoa Bti VIn Ti6n a\ \;\\ )"llll ,n rL Hrp U TRTIONG PH oNG DAO T4O SDH G PHONG KT TRUdNG EtAt HOC BACH KH Hd Orrc fu / r) DAI HQC QUOC GIA THANH PHO uo cui MINH TRI.IONG DAI HQ C BACH KHOA NAM ceNG noa xA HQI CHU NGHIA VIE,T H4nh Phtic DQc tflP - Tg l I TP.HCM, ngaY 19 thdngl2 ndm 2022 QUYET NGHI rIEN si cAr rRuoNG cu.q Hor DONG DANHEii iu+N-A-ri chdt phg gia den Oe tai: Nghien criu 6nh hu'ong:ty "91:5 nhiQt d6'i th6p b0 t6ng m6i trudng bi€n ndng irc ch6 [n mdn c5t CuanghiOn ctru sinh: LUU HOANG TAM Ngny b6o vQ: 1911212022 Sau quytit vir tr6 ldi c6c c6u h6i' Hoi d6ng nghe nghion ciru sinh trinh biy ,ufln 6n nghi nhu sau: 06106 phiiSu t6n thenh t Ket qu6 bo phi6u d6nh gi6lufln 6n cia Hoi d6ng: Nhfing k6t 1u0n khoa hgc co- b6n, luan 6n; nhfi'ng di6m m6i, d6ng g6p m6i ctra nghi6n ciru LuQn an dd hob4 thdnh c6c nQi dung vi thu duo c mQt s5 tOt qui chinh nhu sau: dung c6ng vd d6nh gi6 dugc hiQu qu& stl +) Tinh rn6i ctra LuQn 6n la da tht nghiQm dO natri nitrit' canxi nitrat vd muQi silic cttl cdcfrgp chAt phu gia natri silicat, ure, thioure, tir h6n hqp moi trud'ng gi6 d[nh ld dung dich chi6t [,c chti qu6 trinh 6n rndn kim loai kiqn thuc t5 nu6.c bi6n xi m6,g,, phdng thi nghiQm vd m6i trudng diau quy6n ven bi,5n Nha Trang chi ti6t vi co sd khoa hqc chlc chin +) Lufln 6n dd cung cAp nhflng dff'1i0u thr.rc nghiQm m6i thdp (Z) cinnatri silicat' ure vh thioure dC aann gi5 hiQu qui irc ch6 an mdn phdng thi hgp "nu6c bi6n - xi m6ng" trudng gia dinh ld dung dich chi6t ti, h5n < Z (ure) < Z (thioure)' nghiQm theo thir tq Z (nati silicat) b0 t6ng (Z) citanatri silicat' ure' +) D6nh gi5 dugc hiQu qui ric chti 6n mdn cot thdp kien thpc ti5 quy6n ven bi6n Nha Trang thioure vd muQi silic moi trudng di6u sau12th6ngthirnghiQmtheothrltuz(thioute)