1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật vật liệu: Thiết kế và mô phỏng số quá trình ăn mòn của thép xây dựng trong thủy triều biển

146 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết kế và mô phỏng số quá trình ăn mòn của thép xây dựng trong thủy triều biển
Tác giả Phạm Ngọc Khánh
Người hướng dẫn PGS.TS. Nguyễn Trọc, PGS.TS. Huỳnh Chánh
Trường học Trường Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Kỹ thuật Vật liệu
Thể loại Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2021
Thành phố Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 146
Dung lượng 6,54 MB

Nội dung

74 +uQK9: 3KkQEӕ tӕFÿӝ ăQPzQWKHRNӃt quҧ thӵc nghiӋPYjP{SKӓng a, mұW ÿӝ GzQJ ÿLӋn tәng jFe+ jO2 b, aQRGH MH F Yj FDWKRGH M2 d trong 8 giӡ ÿҫu cӫa thӫy triӅu.. Sӵ tұSWUXQJÿҫXWѭYjRNKXF{QJQ

Trang 1

3+Ҥ01*Ӑ&7+¬1+

THIӂT Kӂ 9¬0Ð3+ӒNG SӔ 48È75Î1+Ă10Ñ1&Ӫ$7+e3;Æ<'ӴNG

TRONG THӪY TRIӄU BIӆN

&KX\rQQJjQK Kӻ thuұt Vұt liӋu

/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

TP HӖ &+Ë0,1+WKiQJQăP

Trang 3

TiӃng ViӋt: ThiӃt kӃ YjP{SKӓng sӕ TXiWUuQKăQPzQFӫDWKpS[k\Gӵng trong

thӫy triӅu biӇn TiӃng Anh: Design and numerical simulation of constructional steel corrosion

in tidal marine environment

II NHIӊM VӨ 9¬1ӜI DUNG

1 7uP NLӃP Yj SKkQ WtFK [ӱ Oê Gӳ liӋu thӫy triӅu biӇn [iF ÿӏQK WtQK FKҩW YjKjQKYLFӫDOѭXFKҩt

2 ;k\Gӵng m{KuQK (tӯ ÿѫQJLҧQÿӃn phӭc tҥS P{SKӓQJTXiWUuQKOѭXFKҩt, WuPNLӃPWK{QJVӕ KyDOêYjNKҧRViWWiFÿӝQJăQPzQFӫa tӯng yӃu tӕ ULrQJ biӋt (thӫy triӅu, sҧn phҭPăQPzQGzQJFKҧy) bҵQJSKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥQ[iFÿӏQKFiFSKҧn ӭQJÿLӋQKyDYjKyDKӑc xҧ\UDWURQJTXiWUuQKăQPzQWKpSWURQJÿLӅu kiӋn thӫy triӅu biӇn

3 Xӱ OêVӕ liӋu, tәng hӧSYjSKkQWtFKNӃt quҧ, [iFÿӏnh FѫFKӃ ăQPzQYjFiFyӃu tӕ ҧQKKѭӣQJWURQJÿLӅu kiӋn thӫy triӅu biӇn

4 Soҥn thҧRYj[Xҩt bҧQEjLEiRNKRDKӑc

5 Soҥn thҧRYjEiRFio luұQYăQWӕt nghiӋp

Trang 4

LӠI CҦ0Ѫ1

7{LPXӕn Ej\Wӓ sӵ cҧPNtFKVkXVҳc nhҩWÿӃQJLiRYLrQKѭӟng dүn, thҫ\9NJ$QK4XDQJ;LQFKkQWKjQKFҧPѫQ7Kҫ\YuVӵ Kѭӟng dүn, hӛ trӧ, nhӳng lӡLNKX\rQtrong suӕt thӡi gian hӑc qua Sӵ chӍ dүQYjÿӏQKKѭӟng cӫa Thҫ\JL~StFKFKRW{LUҩt nhiӅu trong viӋFKRjQWKjQh luұQYăQQj\.LQKQJKLӋPYjêWѭӣng cӫa Thҫ\OX{QPDQJÿӃn FKRW{LQKӳng gӧLêViQJWURQJYLӋFSKiWWULӇQQJKLrQFӭXWURQJWѭѫQJODLKӑc thuұt 7{LPXӕQEj\Wӓ sӵ cҧPNtFKÿӃQJLiRYLrQÿӗQJKѭӟng dүn, thҫ\/r9ăQ7KăQJ

Sӵ hӛ trӧ cӫa Thҫy rҩWFyQJKƭDÿӕi vӟLW{LWURQJYLӋFKRjQWKjQKOXұQYăQQj\Ĉӗng thӡLW{LFNJQJEj\Wӓ sӵ biӃWѫQYӟLDQK9ѭѫQJ9ƭQKĈҥWYuVӵ hӛ trӧ nhiӋWWuQKYӅ kӻ QăQJYjNLQKQJKLӋm thiӃt thӵc cho hӑc thuұt

7{L[LQWUkQWUӑng cҧPѫQ7UѭӡQJĈҥi hӑF%iFK.KRDĈ+4*-+&0ÿmKӛ trӧ thӡLJLDQYjSKѭѫQJWLӋn vұt chҩWFKRQJKLrQFӭXQj\

7{Lxin FKkQWKjQK cҧm ѫQ3*676+RjQJ7UDQJ YjFiFÿӗng nghiӋp tҥLSKzQJĈjRWҥR6DXÿҥi hӑFÿmFXQJ cҩSWjLOLӋXYjÿyQJJySêNLӃn cho viӋc soҥn thҧRWjLOLӋu +ѭӟng dүQ7UuQKEj\/Xұn YăQ Thҥc VƭQjy

CuӕLFQJW{L[LQEj\Wӓ OzQJELӃWѫQVkXVҳFÿӃQJLDÿuQKYuVӵ hұu thuүn YjFә YNJWURQJVXӕWTXmQJWKӡLJLDQTXD7{LFNJQJ[LQJӱi lӡi cҧPѫQÿӃQFiFanh, chӏ, bҥn hӳu tҥL 3KzQJ 7Kt QJKLӋm TrӑQJ ÿLӇm Ĉҥi hӑc Quӕc gia &{QJ QJKӋ Vұt liӋX Yu Vӵ JL~Sÿӥ cӫa mӑLQJѭӡLWURQJTXiWUuQKKӑc tұSYjWKӵc hiӋn luұQYăQWҥLÿk\

;LQFKkQWKjQKFҧPѫQ

Trang 5

hҥ xuӕQJ FzQ Fy WKӇ ÿӇ lҥi mӝt lӟS PjQJ ÿLӋn ly mӓng nhұQ Oѭӧng lӟn oxy trong NK{QJNKtYjJLDWӕFăQPzQErQWUrQPһWQѭӟFĈӅ WjLQj\FzQÿӅ xuҩWSKѭѫQJiQP{phӓng hiӋQWѭӧQJKuQKWKjQKELӃn mҩWP{LWUѭӡQJÿLӋn ly tӭFWKuWUrQEӅ mһWÿLӋn cӵc WURQJTXiWUuQKWKӫy triӅXWUrQPһt phҷng dӑc hai chiӅX0{KuQKVӁ tiӃp tөFÿѭӧFKRjQthiӋQ ÿӇ khҧR ViW KjQK YL ăQ PzQ FӫD WKpS [k\ GӵQJ WURQJ P{L WUѭӡng biӇQ GѭӟL WiFÿӝQJÿӗng thӡi nhӳQJWiFQKkQNӇ WUrQYjKѭӟQJÿӃn ӭng dөng dӵ ÿRiQWXәi thӑ vӟLÿӝ tin cұy cao

Trang 6

ABSTRACT

This study has investigated the roles of differential aeration on corrosion EHKDYLRUV RI FRQVWUXFWLRQ VWHHO SLSH SLOH LQ 9LHWQDP¶V VHDZDWHU HQYLURQPHQW 7KHcauses of differential aeration were considered to be the tidal, the seawater flow and the cover of corrosion product layer The well aeration led to anode-FDWKRGHFRXSOHV¶formation and differed the corrosion rate between places The horizontal differential aeration was attributed to seawater flow and fairly resulted in uniform corrosion except

in the wake region where steel is less corroded Therefore, the severe corrosion of steel

in the tidal zone was attributed to the vertical differential aeration In which, the corrosion product layer prevented the corrosion by reducing or constraining the oxygen diffusion process The flooding tidal enhanced the corrosion near the water surface due to fast transport of a large amount of oxygen Besides, the ebbing tidal could also forms a thin electrolyte layer on the steel surface which accelerated the corrosion This study also proposed a convenient way to modelling the instant appearance/disappearance of the electrolyte at the steel surface under tidal flood/ebb phase on a 2D plane The model will be improved to handle the investigation of above IDFWRUV¶VLPXOWDneous impact and aim for a high reliability prediction of life span

Trang 7

LӠ,&$0Ĉ2$1

7iFJLҧ [LQFDPÿRDQÿk\OjF{QJWUuQKQJKLrQFӭu cӫa bҧQWKkQWiFJLҧ&iFNӃt quҧ QJKLrQFӭXYjFiFNӃt luұn trong luұQiQQj\OjWUXQJWKӵFYjNK{QJVDRFKpSWӯ bҩt kǤ mӝt nguӗQQjRYjGѭӟi bҩt kǤ KuQKWKӭFQjR9LӋc tham khҧRFiFQJXӗQWji liӋu (nӃXFy ÿmÿѭӧc thӵc hiӋQWUtFKGүQYjJKLQJXӗQWjLOLӋu tham khҧRÿ~QJTX\ÿӏnh

Tp Hӗ &Kt0LQKQJj\WKiQJQăP

HӑFYLrQ

Phҥm NgӑF7KjQK

Trang 8

MӨC LӨC

NhiӋm vө luұQYăQWKҥFVƭ i

Lӡi cҧPѫQ ii

7yPWҳt iii

Abstract iv

LӡLFDPÿRDQ v

Mөc lөc vi

Danh mөFKuQK ҧnh xii

Danh mөc bҧng biӇu xvi

&+ѬѪ1**,ӞI THIӊU TӘNG QUAN 1

1.1 ĈҺT VҨ1Ĉӄ 1

1.1.1 Nhu cҫu vұt liӋXWKpSYjF{QJWUuQKFҧng biӇn 1

1.1.2 7iFÿӝng cӫDăQPzQÿӃn nӅn kinh tӃ 3

1.2 TӘ1*48$17¬,/,ӊU 5

1.2.1 1JKLrQFӭXFѫFKӃ YjKҥn chӃ cӫa phѭѫQJSKiSWKӵc nghiӋm 5

1.2.2 0{SKӓQJYjOӧLtFKFӫDP{SKӓQJWURQJQJKLrQFӭu khoa hӑc 7

1.2.3 1JKLrQFӭXăQPzQEҵQJP{SKӓng sӕ 8

1.3 MӨ&7,Ç8Ĉӄ 7¬, 8

1.4 CҨ875Ò&/8Ұ19Ă1 9

&+ѬѪ1*Ă10Ñ1 10

2.1 Ă10Ñ1.,0/2ҤI 10

2.1.1 3KkQORҥi 10

2.1.1.1 Theo b̫n ch̭t 10

a) ĂQPzQKRiK͕c 10

Trang 9

b) ĂQPzQÿL͏QKRi 13

2.1.1.2 7KHRÿL͉u ki͏QSK˯LQKL͍m 15

a) 7URQJNKtTX\͋n bi͋n 15

b) 7URQJQ˱ͣc bi͋n 15

2.1.1.3 7KHRÿ̿FWtQKSKiKXͽ b͉ m̿t 16

a) ĂQPzQÿ͉u 16

b) ĂQPzQFͭFE͡ 17

c) ĂQPzQ*DOYDQLF 17

d) ĂQPzQO͟ 18

e) ĂQPzQNKH 19

f) ĂQPzQFK͕n l͕c 19

g) ĂQPzQWLQKJLͣi 20

h) ĂQPzQGRPjLPzQ 21

2.2 7+e3;Æ<'Ӵ1*9¬6Ӵ Ă10Ñ17521*0Ð,75ѬӠNG BIӆN 22

2.2.1 7KpS[k\Gӵng 22

2.2.1.1 7KjQKSK̯QKyD 22

2.2.1.2 7KjQKSK̯n pha 22

2.2.2 Thӫy triӅu biӇn 22

2.2.3 Sӵ ăQPzQFӫDWKpS 25

2.2.4 KhuӃFKWiQWURQJSKD[ӕp 26

2.3 3+ѬѪ1*3+È33+ҪN TӰ HӲU HҤN 28

2.3.1 Giӟi thiӋu 28

2.3.2 Bұc cӫa phҫn tӱ 29

2.3.3 3KѭѫQJSKiSWKHRG}LUDQKJLӟi chuyӇQÿӝng tӵ do 29

2.3.3.1 3K˱˯QJSKiSW̵p mͱc 31

Trang 10

2.3.3.2 Ph˱˯QJSKiSWU˱ͥng pha 32

2.3.4 3KѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥQWURQJÿLӋQKyDKӑc 35

2.3.4.1 3K˱˯QJWUuQK1HUQVW-Planck 35

2.3.4.2 ĈL͉u ki͏QELrQ 37

2.3.4.3 H͏ s͙ khu͇FKWiQKL͏u dͭng 38

2.3.5 3KѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥQWURQJFѫOѭXFKҩt 39

2.3.5.1 H͏ s͙ Reynold 39

2.3.5.2 3K˱˯QJWUuQK1DYLHU-6WRNHVWUXQJEuQKWKHR5H\QROG 39

2.3.5.3 0{KuQKFK̫y r͙i k-İWLrXFKX̱n 40

2.3.5.4 ĈL͉u ki͏QELrQ 40

2.4 3+ѬѪ1*3+È3ĈÈ1+*,È 41

2.4.1 3KѭѫQJSKiSÿREӅ Gj\VLrXkP 41

2.4.2 3KѭѫQJSKiSSKkQWtFK6(0-EDX 42

C+ѬѪ1*3: THӴC NGHIӊM 44

3.1 XӰ /é'Ӳ LIӊU THӪY TRIӄU 44

3.2 THӰ NGHIӊM THӴ&ĈӎA 45

3.2.1 Vұt liӋXYjFKXҭn bӏ mүu 45

3.2.2 LҳSÿһt mүXYjÿiQKJLi 45

3.3 0Ð+Î1+THӪY TRIӄ89¬6Ï1*ĈÈ1+ 46

3.3.1 3KѭѫQJWUuQKNLӇPVRiW 47

3.3.2 CҩXWU~FP{KuQK 47

3.4 TIӂ175Î1+.+Ҧ26È79¬48<75Î1+;Æ<'Ӵ1*0Ð+Î1+ 49

3.4.1 TiӃQWUuQKNKҧRViWP{KuQK 49

3.4.2 4X\WUuQK[k\GӵQJP{KuQK 52

Trang 11

3.5.1 3KѭѫQJWUuQKNLӇPVRiW 54

3.5.2 Nguӗn bә VXQJR[\YjROӟp khuӃFKWiQWӯ ranh giӟi pha lӓng ± NKt 54

3.5.3 CҩXWU~FP{KuQK 57

3.5.3.1 0{KuQKUDQKJLͣLSKDWƭQK± ELrQQ͛QJÿ͡ 58

3.5.3.2 0{KuQKUDQKJLͣLSKDWƭQK± ranh giͣi t͹ do 58

3.5.3.3 0{KuQKUDQKJLͣLSKDÿ͡ng ± ranh giͣi t͹ do 60

3.6 0Ð+Î1+/ӞP SҦN PHҬ0Ă10Ñ1 62

3.6.1 3KѭѫQJWUuQKNLӇPVRiW 63

3.6.2 CҩXWU~FP{KuQK 63

3.6.2.1 .K{QJNK̫RViWSK̫n ͱQJSKkQO\Q˱ͣc 63

3.6.2.2 &yNK̫RViWSK̫n ͱQJSKkQO\Q˱ͣc 65

3.7 0Ð+Î1+'Ñ1*&+ҦY 66

3.7.1 3KѭѫQJWUuQKNLӇPVRiW 66

3.7.2 CҩXWU~FP{KuQK 66

&+ѬѪ1*4: KӂT QUҦ 68

4.1 XӰ Lé'Ӳ LIӊU THӪY TRIӄU 68

4.1.1 1ăP 68

4.1.2 1ăP 68

4.2 THӰ NGHIӊM THӴ&ĈӎA 71

4.2.1 KhuyӃt tұWăQPzQ 71

4.2.2 3KkQEӕ tӕFÿӝ ăQPzQ 72

4.2.3 Sҧn phҭPăQPzQ 74

4.2.4 KӃt luұn 76

4.3 0Ð+Î1+THӪY TRIӄ89¬6Ï1*ĈÈ1+ 77

4.3.1 3KkQEӕ mұWÿӝ GzQJÿLӋQYjWӕFÿӝ ăQPzQ 77

Trang 12

4.3.2 ĈyQJJySFӫa lӟSÿLӋn ly mӓQJYjNKXYӵFSKkQFӵc cathode chӫ

yӃu gҫn mһWQѭӟc 79

4.3.3 TrҥQJWKiLFkQEҵng khuӃFKWiQR[\ 79

4.3.4 KӃt luұn 81

4.4 0Ð+Î1+7+ӪY TRIӄU 82

4.4.1 %ѭӟc nhҧy thӡLJLDQWiLWҥo nӗQJÿӝ cҩu tӱ 82

4.4.2 3KkQEӕ nӗQJÿӝ R[\KzDWDQYjWiFÿӝng cӫa thӫy triӅu 84

4.4.3 3KkQEӕ mұWÿӝ GzQJÿLӋn cӫDFiFTXiWUuQKÿLӋn cӵc 86

4.4.3.1 M̵Wÿ͡ GzQJÿL͏n anode 86

4.4.3.2 M̵Wÿ͡ GzQJÿL͏n cathode 87

4.4.4 *KpSFһp anode ± cathode gҫn ranh giӟi pha 88

4.4.5 3KkQEӕ tӕFÿӝ ăQPzQ 89

4.4.6 KӃt luұn 90

4.5 0Ð+Î1+/ӞP SҦN PHҬ0Ă10Ñ1 90

4.5.1 Sӵ SKiWWULӇn cӫa pha sҧn phҭPăQPzQ 90

4.5.2 3KkQEӕ nӗQJÿӝ FiFFҩu tӱ 92

4.5.3 3KkQEӕ mұWÿӝ GzQJÿLӋn cӫDFiFTXiWUuQKÿLӋn cӵFYjWӕFÿӝ ăQPzQ 99 4.5.4 ;XKѭӟQJSKiWWULӇn cӫa lӟp sҧn phҭPăQPzQ 101

4.5.5 KӃt luұn 102

4.6 0Ð+Î1+'Ñ1*&+ҦY 103

4.6.1 3KkQEӕ vұn tӕc 103

4.6.2 3KkQEӕ nӗQJÿӝ 106

4.6.3 3KkQEӕ mұWÿӝ GzQJÿLӋQYjWӕFÿӝ ăQPzQ 110

4.6.4 KӃt luұn 112

&+ѬѪ1*.ӂT LUҰ19¬+ѬӞNG 3+È775,ӆN 113

Trang 13

Danh mөFFiFF{QJWUuQKNKRDKӑc 116 7jLOLӋu tham khҧo 117

Trang 14

DANH MӨ&+Î1+ҦNH

+uQK BiӇXÿӗ SKkQEӕ FiFNKXF{QJQJKLӋSWUrQFҧ Qѭӟc 1

+uQK BiӇXÿӗ sҧQOѭӧQJFiFORҥLWKpSFӫD+zD3KiWQăP 2

+uQK 7uQKKuQKVҧn xuҩWWKpSWKjQKSKҭm tӯ WKiQJÿӃn 3/2021 3

+uQK 7uQKKuQKEiQKjQJWKpSWKjQKSKҭm tӯ WKiQJÿӃn 3/2021 3

+uQK &KLSKtWUӵc tiӃp cho vҩQÿӅ ăQPzQWҥi Trung QuӕFYjRQăP 4

+uQK &iFFӑc ӕQJWKpS[k\Gӵng tҥRYjQKÿDLQJăQQѭӟc quDQKFKkQFҫu 4

HuQK CҩX WU~F PjQJ oxit KuQK WKjQK WUrQ EӅ mһt sҳt ӣ FiF QKLӋW ÿӝ NKiF nhau 13

+uQK &ѫFKӃăQPzQÿLӋQKyDFӫDWKpSWURQJP{LWUѭӡQJÿLӋQOL-JLӑWQѭӟF PXӕL 14

+uQK Mӝt sӕ dҥQJăQPzQWUrQNLPORҥi 16

+uQK: &iFGҥng lӛ GRăQPzQWUrQYұt liӋu (mһt cҳt) 18

+uQK 6ѫÿӗ ăQPzQNKH+uQKWKjQKNKH D &ѫFKӃ ăQPzQNKH E  19

+uQK ĂQPzQFKӑn lӑc hӧp kim Cu-Zn 20

+uQK &iFYӏ WUtPӵFQѭӟFWURQJFKXNuWULӅu 23

+uQK Dҥng ellipsoid cӫa thӫy triӅX WUrQ WUiL ÿҩW GѭӟL WiF ÿӝng cӫa mһt WUăQJ D /ӵc hҩp dүn, (b) LӵFO\WkP F /ӵc hҩp dүQYjOӵFO\WkP 24

+uQK Ĉӗ thӏ biӇu diӉQăQPzQFӫDWKpSWURQJWӯQJYQJNKiFQKDX 25

+uQK2.10Ĉѭӡng cong cho hӋ sӕ ݇ெ Yj݇஻ 27

+uQh 2.11+uQKPLQKKӑa ranh giӟi di chuyӇn 30

+uQK2.120{Wҧ FѫFKӃ KuQKWKjQKNKiLQLӋm hӋ sӕ khuӃFKWiQKLӋu dөng 38

+uQK2.13: 1JX\rQOêOjPYLӋc cӫDÿҫXGzVLrXkPÿREӅ Gj\ 42

+uQK2.14: 7ѭѫQJWiFJLӳDWLD;YjÿLӋn tӱ WUrQOӟp vӓ QJX\rQWӱ 43

Trang 15

+uQK3.1: Mӵc thӫy triӅu theo giӡ WURQJWKiQJQăP 44

+uQK2: 6ѫÿӗ bӕ WUt D Vѫÿӗ thӵc hiӋQSKpSÿRVLrXkP E YjNKX\Ӄt tұt do ăQPzQWURQJYQJQJұSKRjQWRjQ F  46

+uQK3.3: .tFKWKѭӟc cӫD P{KuQK D

Ngày đăng: 03/08/2024, 12:59

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN