Mô phỏng dự đoán ăn mòn cốt thép trong bê tông cốt thép trong môi trường biển

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN TRỌNG TRÍ MƠ PHỎNG DỰ ĐỐN ĂN MỊN CỐT THÉP TRONG BÊ TƠNG CỐT THÉP TRONG MƠI TRƯỜNG BIỂN Chuyên ngành : VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU XÂY DỰNG Mã số: 06.58.80 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG –HCM Cán hướng dẫn khoa học : TS TRẦN VĂN MIỀN Cán chấm nhận xét : TS BÙI ĐỨC VINH Cán chấm nhận xét : PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH PGS.TS NGUYỄN MẠNH PHÁT TS NGUYỄN NINH THỤY TS BÙI ĐỨC VINH TS LÊ ANH TUẤN Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRẦN TRỌNG TRÍ MSHV: 0919.0919 Ngày, tháng, năm sinh: 17 – 01 – 1986 Chun ngành: Nơi sinh: Bình Định Vật Liệu Cơng Nghệ Vật liệu Mã số : 60.58.80 I TÊN ĐỀ TÀI: MƠ PHỎNG DỰ ĐỐN ĂN MỊN CỐT THÉP TRONG BÊ TÔNG CỐT THÉP TRONG MÔI TRƯỜNG BIỂN II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Trong trình nghiên cứu, nội dung thực sau : Tổng quan tình hình nghiên cứu mơ dự đốn thâm nhập clo vào bê tông Nghiên cứu phương pháp số dùng mô thiết lập công thức dự đốn q trình xâm nhập clo vào bê tông Nghiên cứu phương pháp đo hệ số khuếch tán ion clo bê tông Nghiên cứu tính chất ngun vật liệu sử dụng Mơ dự đốn hàm lượng clo bê tơng sử dụng tỉ lệ N/X loại chất kết dính khác Mơ thời gian bắt đầu phát sinh ăn mịn cốt thép bê tơng III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : Tháng 06/2010 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Tháng 6/2011 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS TRẦN VĂN MIỀN Tp HCM, ngày 10 tháng 06 năm 2010 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TS TRẦN VĂN MIỀN PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn – TS Trần văn Miền, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ động viên tơi hồn thành Luận án Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến Thầy – Cơ trường đóng góp nhiều công sức, thời gian tâm huyết để truyền đạt cung cấp kiến thức bổ ích suốt q trình học tập Những kiến thức hành trang khơng thể thiếu cho việc hồn thành Luận án Bên cạnh đó, tơi xin cảm ơn giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi Thầy – Cô Bộ môn Vật liệu Xây dựng, Phịng thí nghiệm Vật liệu Xây dựng trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM, cán kỹ thuật nhân viên thí nghiệm Phịng Thí nghiệm – Cơng ty Cổ Phần Beton để tơi hồn thành nghiên cứu thực nghiệm Cuối cùng, xin cảm ơn chân thành đến gia đình tơi bạn bè lớp Cao học Vật liệu Xây dựng K2009 giúp đỡ để tơi hồn thành Luận án Tháng 07 năm 2011 Tác giả : TRẦN TRỌNG TRÍ TĨM TẮT NỘI DỤNG Trong môi trường biển, kết cấu bê tơng bị phá hoại chủ yếu clo ăn mịn gây Mặt khác, việc dự đoán tuổi thọ cơng trình cách xác nhận ý nhiều nhà khoa học Vì vậy, nhà nghiên cứu khoa học giới xây dựng phát triển mơ hình tiên tiến độ bền bê tơng mơi trường thủy triều biển bị ăn mịn khuếch tán ion clo gây Mục tiêu đề tài phát triển mơ hình mơ clo xâm nhập vào bê tông môi trường thủy triều biển Mơ hình dựa lý thuyết vá kết thực nghiệm hệ số khuếch tán ion clo, hàm lượng clo Trong trình thực đề tài này, hệ số khuếch tán ion clo xác định dựa vào hai phương pháp bao gồm : phương pháp nhanh phương pháp chậm với thông số đầu vào tỉ lệ N/X, hàm lượng tro bay, silicafume thay xi măng Mặt khác, với kết thí nghiệm, biểu thức để dự đoán hệ số khuếch tán ion clo bê tông đề xuất với thông số tỉ lệ N/X, hàm lượng tro bay, silicafume thay xi măng Các biểu thức chìa khóa cho tính tốn tuổi thọ cấu trúc cụ thể Hơn nữa, ảnh hưởng pozzolan ( cụ thể tro bay, silicafume ) đến độ bền clo xem xét đến Kết thí nghiệm cho thấy tầm quan trọng phụ gia pozzolan tro bay, silicafume đến việc giảm hệ số khuếch tán ion clo trường hợp sử dụng xi măng PC thông thường Tuy nhiên, silicafume có ảnh hưởng đến độ bền clo mơi trường thủy triều biển nhiều tro bay thời điểm 28 ngày Ngồi ra, kết thí nghiệm cho thấy hệ số khuếch tán ion clo thí nghiệm theo phương pháp nhanh phương pháp chậm có mối quan hệ tuyến tính với Kết mơ dự đốn thời gian phát sinh ăn mịn bê tông cốt thép môi trường thủy triều biển dựa vào định luật thứ Fick thuật toán Crank, cho thấy thời gian phát sinh ăn mòn bê tông cốt thép môi trường thủy triều biển phụ thuộc vào tỉ lệ N/X Cụ thể tỉ lệ N/X tăng thời gian bắt đầu phát sinh ăn mòn ngắn, ngược lại tỉ lệ N/X giảm thời gian phát sinh ăn mịn kéo dài Ngồi ra, kết mơ cho thấy, hàm lượng phụ gia khống hoạt tính tro bay, silicafume ảnh hưởng đến thời gian phát sinh ăn mòn Cụ thể, sử dụng hàm lượng tro bay, silicafume thay xi măng PC thời giam phát sinh ăn mòn tăng lên Hơn nữa, silicafume có ảnh hưởng đến thời gian phát sinh ăn mịn nhiều tro bay Khi so sánh kết mô với kết thực nghiệm nhà khoa học K.Uji Yang, Wang thấy chúng có độ sai lệch khơng lớn, điều chứng tỏ mơ hình mơ thuật tốn áp dụng giải mơ hình mơ hợp lý, có độ tin cậy ABSTRACT In the marine environment, the concrete structure damaged by chloride corrosion is mainly caused Moreover, up to date, the accurate service-life prediction of reinforced concrete structures received much attention of scientists Therefore, the scientific on the world have built and developed the advanced model of durability of concrete in marine tidal environment corrosion by chloride ion diffusion caused The objective of this subject is to develop a simulation model of chloride into concrete in marine tidal environment This model is based on the theoretical and the experimental results of chloride ion diffusion coefficient, concentration of chloride In order to fulfill this objective, Chloride diffusion tests include both short-term and Long-term chloride diffusion with the input parameters including water binder ratio, partial replacement of Portland cement by fly ash and silicafume Moreover, using the data, the expressions for predicting the value of chloride diffusion coefficient are proposed in term of water binder ratio, percent of fly ash and silicafume These expressions are the key for computing the service life model of a certain concrete structure Furthermore, the influences of pozzolana (fly ash and silicafume for the current case) on chloride resistance are investigated as well Results of the experiment reveal the significance of pozzolanic effect of both fly ash and silicafume on decrease of the chloride diffusion coefficient, in compared with the ordinary Portland cement case However, silicafume has more influence on chloride resistance in marine tidal environment than fly ash at the early age 28 days Moreover, experimental results show that there is the linear relation between results of short-term and long-term test Simulation results predict the initial corrosion time in reinforced concrete in marine tidal environment based on Fick's 2nd law and Crank’s algorithm, shows that initial corrosion time in reinforced concrete tidal marine environment depends on the ratio of N/X , the ratio of N/X increases the initial corrosion time reduces and when the ratio of N/X reduces the initial corrosion time will be longer In addition, simulation results also showed that content of mineral additives such as fly ash, silicafume also effects the initial corrosion time Generally, when using fly ash and silicafume replacement of Portland cement increased the initial corrosion time Moreover,the effects silicafume on the initial corrosion time of reinforced concrete is cleaner than that of the fly ash When comparing the simulation results with experimental results of scientists Uji and K Yang, Wang that they have the small bias, it indicates that the simulation models and algorithms applied in the model are reasonable and reliable Trang i MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH ẢNH iv DANH MỤC BẢNG BIỂU vii Chương : TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung : 1.2 Tổng quan nghiên cứu 1.2.1 Mơ hình thâm nhập clorua trạng thái ngập hồn tồn, tình trạng bão hòa 1.2.2 Hàm lượng clorua bề mặt Cs 12 1.2.3 Mơ hình thâm nhập clorua vùng thủy triều, trạng thái chưa bão hòa15 1.2.4 Clo liên kết cấu trúc bê tông 16 1.3 Mục tiêu nghiên cứu : 18 1.4 Nội dung nghiên cứu : 19 Chương :CƠ SỞ KHOA HỌC 20 2.1 Cơ chế ăn mịn cốt thép bê tơng [34] 20 2.2 Các giai đoạn ăn mòn: 23 2.3 Hệ số khuếch tán clo bê tông: 24 2.4 Sự xâm nhập clorua vào bê tông môi trường thủy triều 25 2.5 Hàm lượng clo tới hạn phát sinh ăn mòn [34] 27 2.5.1 Phân loại ion clo bê tông 27 2.5.2 Định nghĩa hàm lượng clo tới hạn phát sinh ăn mòn 29 2.6 2.6.1 Các phương pháp phần tử hữu hạn khác [26]: 30 Phương pháp 30 Trang ii 2.6.2 Phương pháp ẩn 31 2.6.3 Phương pháp Crank - Nicolson 32 2.7 Các phương pháp đánh giá hệ số khuếch tán ion clo bê tông: 34 Phương pháp thử chậm 34 2.7.1 2.7.1.1 AASHTO T259 – Phương pháp tiêu chuẩn thí nghiệm độ bền bê tơng chống xâm nhập ion clo [2] 34 2.7.1.2 Thí nghiệm hệ số khuếch tán (Nordtest NT Build 443) [19] 35 Phương Pháp thử nhanh 36 2.7.2 2.7.2.1 Xác định độ thấm ion clo bê tông phương pháp điện lượng (AASHTO T277 and ASTM C1202) [5] 36 Chương :TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CHỦ YẾU SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU 38 3.1 Xi măng 38 3.2 Cốt liệu lớn 40 3.3 Cốt liệu nhỏ 42 3.4 Tro bay 46 3.5 Silicafume 49 3.6 Thiết kế cấp phối bê tông sử dụng cho nghiên cứu 51 3.7 Các phương pháp đo hệ số khuếch tán clo bê tông 56 3.7.1 Phương pháp thử chậm 56 3.7.2 Phương Pháp thử nhanh 57 3.7.3 Phân tích hàm lượng clo bê tông 58 Chương :KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 59 4.1 4.1.1 Hệ số khuếch tán ion clo bê tông 59 Trường hợp bê tông sử dụng xi măng PC50 (PC) 59 Trang iii Trường hợp bê tơng sử dụng chất kết dính gồm xi măng PC kết hợp với phụ 4.1.2 gia khống vơ hoạt tính 61 4.1.2.1 Hệ số khuếch tán ion clo bê tông sử dụng xi măng PC kết hợp với tro bay 61 4.1.2.2 Hệ số khuếch tán ion clo bê tông sử dụng xi măng PC kết hợp với silicafume 66 4.2 Thiết lập mối quan hệ hệ số khuếch tán clo bê tông thử phương pháp nhanh phương pháp chậm 72 Chương :MƠ PHỎNG DỰ ĐỐN Q TRÌNH THẨM THẤU ION CLO VÀO BÊ TÔNG SỬ DỤNG TRONG MÔI TRƯỜNG THỦY TRIỀU BIỂN 88 5.1 Phương trình mơ dự đốn thâm nhập clo môi trường thủy triều biển 88 5.1.1 Mô hàm lượng clo phan bố theo chiều dày lớp bê tông bảo vệ BTCT 89 5.1.2 Mô hàm lượng clo bề mặt cốt thép theo thời gian dự đốn thời gian phát sinh ăn mịn cốt thép BTCT 97 5.2 So sánh kết mô với kết thực nghiệm nhà nghiên cứu khác 100 Chương :KẾT LUẬN 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 111 PHỤ LỤC 112 PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 123 Trang iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 – Phân bố hàm lượng clo cấp phối khác thí nghiệm hệ số khuếch tán theo phương pháp chậm Hình 1.2 – Mối liên hệ hệ số khuếch tán thử theo phương pháp chậm tỉ lệ N/CKD Hình 1.3 – Phân bố hàm lượng clo cấp phối C65,C35,F35 thời điểm tiếp xúc năm 10 Hình 1.4 – Mô kết thực nghiệm phân bố hàm lượng clo 12 Hình 1.5 - ( a ) - Aft - Ettringite ; ( b ) - Afm - Monosulphate 17 Hình 1.6 - Muối Friedel “ 1’ Ettringite “2” 17 Hình 1.7 - Mối quan hệ clo tư tông clo từ bê tông tiếp xúc ngập hồn tồn mơi trường biển 18 Hình 2.1- Ăn mịn cơng trình BTCT mơi trường khác 20 Hình 2.2 – Quá trình ăn mịn cốt thép xâm thực clo gây 21 Hình 2.3 – Minh họa giai đoạn ăn mòn kết cấu BTCT 24 Hình 2.4 – Các dạng clo kết cấu bê tông 28 Hình 2.5 - Mơ hình thí nghiệm theo AASHTO T259 35 Hình 2.6 - Mơ hình thí nghiệm Nordtest NT build 443 35 Hình 2.7 - Mơ hình thí nghiệm theo AASHTO T277 ASTM C1202 36 Hình 3.1 – Hình dạng hạt tro bay phóng đại 1000 lần [39] 47 Hình 3.2 – Hình ảnh hạt silicafume [40] 50 Hình 3.3 - Mơ hình thẩm thấu ion clo tự nhiên theo ASTM C1556 56 Hình 3.4 - Thiết bị thử nhanh hệ số khuếch tán ion clo 58 Hình 4.1- Mối quan hệ hệ số khuếch tán ion clo tỉ lệ N/X sử dụng xi măng PC 60 Trang 115 f=dt*Da for i=1:n if mod(i,2)==0 h=0; ho=1;cl=0; clo=13; else h=1; ho=0; cl=13; clo=0; end a1=df*h + df*ho + 2*(1-df)*ho1 + df*ho2; a2=df*ho1 + 2*(1-df)*ho2 + df*ho3; a3=df*ho2 + 2*(1-df)*ho3 + df*ho4; a4=df*ho3 + 2*(1-df)*ho4 + df*ho5; a5=df*ho4 + 2*(1-df)*ho5 + df*ho6; a6=df*ho5 + 2*(1-df)*ho6 + df*ho7; a7=df*ho6 + 2*(1-df)*ho7 + df*ho8; a8=df*ho7 + 2*(1-df)*ho8 + df*ho9; a9=df*ho8 + 2*(1-df)*ho9 + df*ho10; a10=df*ho9 + 2*(1-df)*ho10 + df*ho11; a11=df*ho10 + 2*(1-df)*ho11 + df*ho12; a12=df*ho11 + 2*(1-df)*ho12 + df*ho13; a13=df*ho12 + 2*(1-df)*ho13 + df*ho14; a14=df*ho13 + 2*(1-df)*ho14 + df*ho15; a15=df*ho14 + 2*(1-df)*ho15 + df*ho16; a16=df*ho15 + 2*(1-df)*ho16 + df*ho17; Trang 116 a17=df*ho16 + 2*(1-df)*ho17 + df*ho18; a18=df*ho17 + 2*(1-df)*ho18 + df*ho19; a19=df*ho18 + 2*(1-df)*ho19; a=[a1;a2;a3;a4;a5;a6;a7;a8;a9;a10;a11;a12;a13;a14;a15;a16;a17;a18;a19]; b1=[2*(1+df) -df 0 0 0 0 0 0 0 0 0]; b2=[-df 2*(1+df) -df 0 0 0 0 0 0 0 0]; b3=[0 -df 2*(1+df) -df 0 0 0 0 0 0 0 0]; b4=[0 -df 2*(1+df) -df 0 0 0 0 0 0 0]; b5=[0 0 -df 2*(1+df) -df 0 0 0 0 0 0 0]; b6=[0 0 -df 2*(1+df) -df 0 0 0 0 0 0]; b7=[0 0 0 -df 2*(1+df) -df 0 0 0 0 0 0]; b8=[0 0 0 -df 2*(1+df) -df 0 0 0 0 0]; b9=[0 0 0 0 -df 2*(1+df) -df 0 0 0 0 0]; b10=[0 0 0 0 -df 2*(1+df) -df 0 0 0 0]; b11=[0 0 0 0 0 -df 2*(1+df) -df 0 0 0 0]; b12=[0 0 0 0 0 -df 2*(1+df) -df 0 0 0]; b13=[0 0 0 0 0 0 -df 2*(1+df) -df 0 0 0]; b14=[0 0 0 0 0 0 -df 2*(1+df) -df 0 0]; b15=[0 0 0 0 0 0 0 -df 2*(1+df) -df 0 0]; b16=[0 0 0 0 0 0 0 -df 2*(1+df) -df 0]; b17=[0 0 0 0 0 0 0 0 -df 2*(1+df) -df 0]; b18=[0 0 0 0 0 0 0 0 -df 2*(1+df) -df]; Trang 117 b19=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 -df 2*(1+df)]; bt=[b1;b2;b3;b4;b5;b6;b7;b8;b9;b10;b11;b12;b13;b14;b15;b16;b17;b18;b19]; ht=inv(bt)*a; p1=ht(1,1)-ho1; p2=ht(2,1)-ho2;p3=ht(3,1)-ho3;p4=ht(4,1)-ho4;p5=ht(5,1)-ho5; p6=ht(6,1)-ho6;p7=ht(7,1)-ho7;p8=ht(8,1)-ho8;p9=ht(9,1)-ho9;p10=ht(10,1)-ho10; p11=ht(11,1)-ho11;p12=ht(12,1)-ho12;p13=ht(13,1)-ho13;p14=ht(14,1)-ho14; p15=ht(15,1)-ho15;p16=ht(16,1)-ho16;p17=ht(17,1)-ho17;p18=ht(18,1)ho18;p19=ht(19,1)-ho19; cl1=f*cl + f*clo + (-2*f + 2*g + e*p1)*clo1 + f*clo2; cl2=f*clo1 + (-2*f + 2*g + e*p2)*clo2 + f*clo3; cl3=f*clo2 + (-2*f + 2*g + e*p3)*clo3 + f*clo4; cl4=f*clo3 + (-2*f + 2*g + e*p4)*clo4 + f*clo5; cl5=f*clo4 + (-2*f + 2*g + e*p5)*clo5 + f*clo6; cl6=f*clo5 + (-2*f + 2*g + e*p6)*clo6 + f*clo7; cl7=f*clo6 + (-2*f + 2*g + e*p7)*clo7 + f*clo8; cl8=f*clo7 + (-2*f + 2*g + e*p8)*clo8 + f*clo9; cl9=f*clo8 + (-2*f + 2*g + e*p9)*clo9 + f*clo10; cl10=f*clo9 + (-2*f + 2*g + e*p10)*clo10 + f*clo11; cl11=f*clo10 + (-2*f + 2*g + e*p11)*clo11 + f*clo12; cl12=f*clo11 + (-2*f + 2*g + e*p12)*clo12 + f*clo13; Trang 118 cl13=f*clo12 + (-2*f + 2*g + e*p13)*clo13 + f*clo14; cl14=f*clo13 + (-2*f + 2*g + e*p14)*clo14 + f*clo15; cl15=f*clo14 + (-2*f + 2*g + e*p15)*clo15 + f*clo16; cl16=f*clo15 + (-2*f + 2*g + e*p16)*clo16 + f*clo17; cl17=f*clo16 + (-2*f + 2*g + e*p17)*clo17 + f*clo18; cl18=f*clo17 + (-2*f + 2*g + e*p18)*clo18 + f*clo19; cl19=f*clo18 + (-2*f + 2*g + e*p19)*clo19; c=[cl1;cl2;cl3;cl4;cl5;cl6;cl7;cl8;cl9;cl10;cl11;cl12;cl13;cl14;cl15;cl16;cl17;cl18;cl19]; d1=[2*(g+f) -f 0 0 0 0 0 0 0 0 0]; d2=[-f 2*(g+f) -f 0 0 0 0 0 0 0 0]; d3=[0 -f 2*(g+f) -f 0 0 0 0 0 0 0 0]; d4=[0 -f 2*(g+f) -f 0 0 0 0 0 0 0]; d5=[0 0 -f 2*(g+f) -f 0 0 0 0 0 0 0]; d6=[0 0 -f 2*(g+f) -f 0 0 0 0 0 0]; d7=[0 0 0 -f 2*(g+f) -f 0 0 0 0 0 0]; d8=[0 0 0 -f 2*(g+f) -f 0 0 0 0 0]; d9=[0 0 0 0 -f 2*(g+f) -f 0 0 0 0 0]; d10=[0 0 0 0 -f 2*(g+f) -f 0 0 0 0]; d11=[0 0 0 0 0 -f 2*(g+f) -f 0 0 0 0]; d12=[0 0 0 0 0 -f 2*(g+f) -f 0 0 0]; d13=[0 0 0 0 0 0 -f 2*(g+f) -f 0 0 0]; Trang 119 d14=[0 0 0 0 0 0 -f 2*(g+f) -f 0 0]; d15=[0 0 0 0 0 0 0 -f 2*(g+f) -f 0 0]; d16=[0 0 0 0 0 0 0 -f 2*(g+f) -f 0]; d17=[0 0 0 0 0 0 0 0 -f 2*(g+f) -f 0]; d18=[0 0 0 0 0 0 0 0 -f 2*(g+f) -f]; d19=[0 0 0 0 0 0 0 0 0 -f 2*(g+f)]; d=[d1;d2;d3;d4;d5;d6;d7;d8;d9;d10;d11;d12;d13;d14;d15;d16;d17;d18;d19]; clo=inv(d)*c; ho1=ht(1,1); ho2=ht(2,1); ho3=ht(3,1);ho4=ht(4,1);ho5=ht(5,1);ho6=ht(6,1); ho7=ht(7,1);ho8=ht(8,1);ho9=ht(9,1);ho10=ht(10,1);ho11=ht(11,1);ho12=ht(12,1); ho13=ht(13,1);ho14=ht(14,1);ho15=ht(15,1);ho16=ht(16,1);ho17=ht(17,1); ho18=ht(18,1);ho19=ht(19,1); clo1=clo(1,1); clo2=clo(2,1); clo3=clo(3,1);clo4=clo(4,1);clo5=clo(5,1);clo6=clo(6,1);clo7=clo(7,1);clo8=clo(8,1);clo9 =clo(9,1);clo10=clo(10,1);clo11=clo(11,1);clo12=clo(12,1); clo13=clo(13,1);clo14=clo(14,1);clo15=clo(15,1);clo16=clo(16,1);clo17=clo(17,1); clo18=clo(18,1);clo19=clo(19,1); end disp('') Trang 120 disp('Gia tri ham luong clo (kg/m3) :') disp(clo) x=5:5:95; t=[clo(1,1) clo(2,1) clo(3,1) clo(4,1) clo(5,1) clo(6,1) clo(7,1) clo(8,1) clo(9,1) clo(10,1) clo(11,1) clo(12,1) clo(13,1) clo(14,1) clo(15,1) clo(16,1) clo(17,1) clo(18,1) clo(19,1)]; plot(x,t) z=[x;t]; fprintf('x(mm) clo(kg/m3)\n'); fprintf('%5d %10.4f\n',z); %End of source code % - Trang 121 PHỤ LỤC B Bảng B.1 - Hệ số khuếch tán clo từ thực nghiệm Yang Wang 2003 [8] N/X Ximang Nước (Kg/m3) (Kg/m3) Cốt liệu mịn Cốt liệu lớn Hệ số khuếch tán (Kg/m3) (Kg/m3) ( 10-12 m2/s) 0.35 694 243 593 734 20.39 0.45 540 243 724 734 30.73 0.55 442 243 807 734 41.77 0.65 374 243 865 734 63.43 Bảng B.2 – Một vài giá trị hệ số khuếch tán clo từ thực nghiệm Yang Wang 2003 [8] trường hợp sử dụng phụ gia tro bay N/X Ximang Nước (Kg/m3) (Kg/m3) Tro bay (Kg/m3) Cốt liệu Cốt liệu mịn lớn 3 (Kg/m ) (Kg/m Hệ số khuếch tán ( 10-12 m2/s) 0.35 534 234 134 593 734 3.98 0.45 417 234 104 724 734 5.51 0.55 343 236 86 807 734 7.97 0.65 291 236 73 865 734 7.26 Trang 122 Bảng B.3 - Thành phần hóa học phụ gia tro bay thí nghiệm Yang Wang 2003 [8] Thành phần hóa học (%) Loại phụ gia SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO TiO2 MgO Na2O K2 O P2 O SO3 Tro bay 56.7 24.0 7.6 1.9 - 1.3 0.3 0.6 - 0.6 LOL Trang 123 PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: TRẦN TRỌNG TRÍ Ngày sinh : 17-01-1986 Nơi sinh: Nhơn lý - Qui Nhơn – Bình Định Địa liên lạc: 122 Đào Duy Anh – Phường – Quận Phú Nhuận – Thành Phố HCM QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Từ 2004 – 2009 : học đại học khoa Xây Dựng – Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM Từ 2009 – 2011 : học chương trình Sau đại Học – Ngành Vật Liệu Công nghệ vật Liệu Xây Dựng – Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC Từ 2009 đến : cơng tác Phịng Thí Nghiệm – Bộ phận Kỹ Thuật Công Ty Cổ Phần Bê Tông 620 – Châu Thới ( Công Ty Cổ Phần Beton )                                                                  Investigation on High Performance Concrete Used for Pretensioned Spun Concrete Piles Tran Van Mien1, Nguyen Minh Tu1, Tran Trong Tri1 and Pham Quoc Thuan1 Faculty of Civil Engineering, HoChiMinh City University of Technology, Vietnam E-mail: tvmien@hcmut.edu.vn ABSTRACT: Pretensioned spun concrete piles (PSCP) have been used widely for infrastructure construction in Vietnam The required compression strength of the concrete used for pretensioned spun piles is in range of 60MPa to 80MPa Because of using in aggressive media such as marine and underground environments, the durability of PSCP is reduced This paper presents typical properties of high performance concrete using silicafume of 3% to 15% by cement weight The results proposed that using the silicafume of 5% to 10% is good at enhancing the strength and the durability of concrete in terms of chloride induced corrosion and sulphate attack And, basing on the research results, factories used the silicafume with the suitable contents to produce PSCP INTRODUCTION Pretensioned spun concrete piles (PSCP) have been used widely for infrastructure construction in Vietnam The required compression strength of the concrete used for pretensioned spun piles is in range of 60MPa to 80MPa Because of using in aggressive media such as marine and underground environments, the durability of PSCP is reduced In order to increase the durability of concretes, the using of mineral admixtures such as silicafume and flyash was proposed Some investigations studied on the properties of the concretes using binders of cement and slag, the mix proportions had water to binder ratio in range of 0.4 to 0.6 and the slag content was 0% to 60% of cement weight replacement [1] Results showed that the slag contributed to reducing the expansion of concretes and mortars Besides, the slag as combined with the flyash made concretes denser and less permeable [1] Some other results confirmed that the flyash could resduce the chloride penetration and chloride diffusion significantly due to the role of flyash in finning the pore system of concrete [2, 7] Regarding to high strength concrete, there were many researches and projects using silicafume to ensure the compression strength of concrete [3] The silicafume content used in concrete is normally in range of 5% to 15% by cement weight However, with ultra high strength concrete which consists of high cement content and no coarse aggregate, the silicafume content can be 25% to 30% to enhance the strength and flowable property of the concrete In Vietnam, PSCP had been used widely for constructions in the muddy soil The strength of concretes of PSCP changes from 60MPa to 80MPa However, then PSCP is used in the muddy soil, especially in acid soil and saline soil, the durability of PSCP is considered as a critical challenge In this paper, the durability of the concrete of PSCP was evaluated Especially, the mechanical property and durabiliy of PSCP using silicafume was investigated in terms of compression strength, chloride diffusion, chloride binding capacity and sulphate expansion The silicafume content was in range of 3% to 12% by the cement weight and the designed grade of concrete was 60 and 80MPa EXPERIMENTAL PROCEDURE 2.1 Properties of materials and mix proportions The materials used in this investigation includes river sand, finely crushed stone aggregate, coarse aggregate, superplasticizer, cement type I and silicafume The river sand and the finely crushed stone aggregate was mix with a ratio of 6:4 by weight to obtain the suitable particle size gradation The properties of the cement and silicafume are shown in Table and 2, respectively The mix proportion of the concrete is shown in Table Table Chemical and physical properties of cement Cement type Compounds (% by weight) C3 A C4AF C3 S C2 S I 58.3 22.6 6.4 10.1 3.17 3500 0.72 Table Chemical and physical properties of silicafume Mineral admixture Silicafume Chemical properties (% by weight) SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 95 - - Physical properties Density (g/cm3) 0.6 2.22 Blaine surface area (m2/g) 18.6 Particle size (µm)