Đang tải... (xem toàn văn)
(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu công nghệ vật liệu mới để sửa chữa các cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định
LỜI CẢM ƠN Sau thời gian thu thập tài liệu, nghiên cứu thực hiện, đến luận văn thạc sỹ kỹ thuật: “Nghiên cứu công nghệ vật liệu để sửa chữa cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định” hoàn thành thời hạn theo đề cương phê duyệt Trước hết tác giả bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới trường Đại học Thủy lợi Hà Nội đào tạo quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện cho tác giả trình học tập thực luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Phó giáo sư - Tiến sĩ Vũ Quốc Vương Thầy trực tiếp tận tình hướng dẫn cụ thể, cung cấp tài liệu, thông tin khoa học cần thiết cho tác giả hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình, hỗ trợ mặt chuyên môn kinh nghiệm thầy cô giáo mơn Vật liệu phịng thí nghiệm vật liệu trường đại học Thủy Lợi Xin chân thành cảm ơn ông Đặng Ngọc Thắng – Chi cục trưởng chi cục Quản lý đê điều Phòng chống lụt bão Nam Định, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ động viên mặt để tác giả đạt kết ngày hôm Trong trình nghiên cứu để hồn thành luận văn, tác giả khó tránh khỏi thiếu sót mong nhận góp ý, bảo thầy, cán đồng nghiệp luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Tác giả Hồng Tùng năm 2015 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả Hoàng Tùng MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG HIỆN TRẠNG CỦA ĐÊ BIỂN NAM ĐỊNH .4 1.1 Đặc điểm địa lí điều kiện tự nhiên tỉnh Nam Định 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Đặc điểm khí tượng - khí hậu 1.1.4 Chế độ thủy văn 1.2 Hiện trạng tuyến đê biển tỉnh Nam Định 10 1.2.1 Tình hình xây dựng đê biển Nam Định .10 1.2.2 Đánh giá trạng đê 11 1.2.3 Diễn biến hư hỏng đê biển Nam Định .13 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG CỦA CÁC CẤU KIỆN BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN VÀ BIỆN PHÁP SỬA CHỮA 14 2.1 Nguyên nhân hư hỏng 14 2.1 Ăn mòn xi măng (ăn mịn hóa học) .14 2.1.2 Ăn mòn Vật lý 21 2.1.3 Do thiết kế 25 2.1.4 Do thi công 30 2.2 Giải pháp sửa chữa theo truyền thống .31 2.2.1 Giải pháp thay cấu kiện 31 2.2.2 Chống ăn mòn sơn phủ 32 2.2.3 Chống ăn mòn anot hy sinh 33 2.3 Công nghệ vật liệu 33 2.3.1 Giải pháp thay đổi thành phần khoáng xi măng 33 2.3.2 Giải pháp nâng cao độ đặc bê tông 34 2.3.3 Giải pháp biến đổi sản phẩm thủy hóa 36 2.3.4 Giải pháp ngăn cách bêMỤC tông LỤC với môi trường nước ăn mòn 38 2.4 Kết luận chương II 41 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU MỚI ĐỂ SỬA CHỮA CÁC CẤU KIỆN BÊ TÔNG BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN HUYỆN HẢI HẬU TỈNH NAM ĐỊNH 43 3.1 Giới thiệu đê biển huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định 43 3.1.1 Vị trí địa lý 43 3.1.2 Mục tiêu kè biển Hải Hậu 43 3.2 Nghiên cứu sản xuất vữa sửa chữa 43 3.2.1 Các yêu cầu vữa sửa chữa 43 3.2.2 Vật liệu thí nghiệm .44 3.2.3 Tính toán thành phần cấp phối 47 3.2.4 Thí nghiệm phịng .49 3.2.5 Kết thí nghiệm 57 3.3 Ứng dụng vữa sửa chữa cho cấu kiện bê tông bảo vệ mái đê biển huyện Hải Hậu tỉnh Nam Định 60 3.3.1 Mục đích .60 3.3.2 Điều kiện áp dụng 60 3.3.3 Quy trình cơng nghệ kỹ thuật thi công 60 3.5 Kết luận chương IV .62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Bản đồ tỉnh Nam Định Hình 2.1: Hình thành cấu trúc đá xi măng .14 Hình 2.2: Cấu trúc đá xi măng .16 Hình 2.3: Hiện trạng ăn mịn rửa trơi ăn mịn học sóng 21 Hình 2.4: Cấu kiện bị phá hủy bị chìm xuống bãi 22 Hình 2.5: Sơ đồ q trình xói mịn vật liệu mơi trường nước .22 Hình 2.6: Bão đổ vào khu vực Vịnh Bắc Bộ từ năm 1950 - 2000 25 Hình 2.7: Mặt cắt thiết kế điển hình kè biển Nam Định 27 Hình 2.8: Gia cố mái khối Tsc-178 28 Hình 2.9: Gia cố mái khối âm dương 28 Hình 2.10: Các trường hợp hư hỏng kè sử dụng khối Tsc-178 29 Hình 2.11: Khối âm dương đúc chỗ, chất lượng .31 Hình 2.12: Các phương pháp xử lý bề mặt bê tông 39 Hình 2.13: Tương tác nước với bê tơng có kị nước 40 Hình 3.1: Biểu đồ quan hệ tỷ lệ N/X cường độ vữa 48 Hình 3.2: Sơ đồ thí nghiệm xác định đổ chảy xịe hỗn hợp vữa 51 Hình 3.3: Vịng trịn nón cụt (Kích thước tính milimét) .52 Hình 3.4: Sơ đồ máy mài mòn .55 Hình 3.5: Máy thí nghiệm xác định nồng độ ion clo 57 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Thống kê nhiệt độ trung bình tháng trạm Văn Lý Bảng 1.2: Thống kê lượng bốc trung bình tháng .6 Bảng 1.3: Thống kê hướng tốc độ gió lớn trạm Văn Lư Bảng 1.4: Mực nước biển trung bình - trạm Văn Lý (cm) .7 Bảng 1.5: Mực nước biển cao - trạm Văn Lý Bảng 1.6: Tổng hợp kinh phí sửa chữa mái đê biển tỉnh Nam Đinh từ năm 2009 đến năm 2013 13 Bảng 2.1: Các bão ảnh hưởng tới Nam Định từ 1972 đến 2005 23 Bảng 3.1: Các tiêu tính chất lý xi măng PC40 Vicem Bút Sơn 44 Bảng 3.2: Các tiêu vật lý cát 45 Bảng 3.3: Thành phần hạt cát 45 Bảng 3.4: Lượng dùng phụ gia Tascon Tpye-J 46 Bảng 3.5: Thành phần hóa học tính chất vật lý SC-1 .47 Bảng 3.6: Thành phần cấp phối vữa cường độ cao 48 Bảng 3.7: Thành phần cấp phối vữa sửa chữa 49 Bảng 3.8: Thành phần cấp phối vữa sửa chữa có dùng phụ gia 49 Bảng 3.9: Kết thí nghiệm độ chảy xịe 57 Bảng 3.10: Kết thí nghiệm cường độ nén 58 Bảng 3.11: Độ bám dính vữa 58 Bảng 3.12: Bảng thí nghiệm độ mài mòn .59 Bảng 3.13: Độ thấm ion clo (%) sau tháng điểm đo khác .59 MỞ ĐẦU Trong mơi trường khơng có tính xâm thực kết cấu bê tơng làm việc bền vững 100 năm Trong môi trường xâm thực vùng biển tượng ăn mịn kết cấu bê tơng dẫn đến làm nứt vỡ phá hủy kết cấu bê tông xuất sau 10, 30 năm sử dụng, đồng thời với tác động học dòng chảy sóng bào mịn làm cho cơng trình có độ bền (tuổi thọ) thực tế thấp nhiều so với cơng trình tương tự làm việc mơi trường sơng Tỉnh Nam Định có bờ biển dài 72 km qua ba huyện: Giao Thủy, Hải Hậu, Nghĩa Hưng Đến nay, tồn tỉnh kiên cố hóa 62,1 km đê 48,6 km kè nơi xung yếu huyện Việc kiên cố hóa triển khai áp dụng xây dựng hệ thống đê vững mà vật liệu sử dụng cấu kiện bê tơng bê tông cốt thép đúc thành khối lát phía thượng lưu để đảm bảo ổn định cho thân đê Các cấu kiện bê tông dùng bê tông xi măng thông thường xây dựng như: XM PC30, Bỉm Sơn, Bút Sơn, Nghi Sơn , mà không dùng loại xi măng bền sunphat (loại xi măng thích ứng tốt với mơi trường nước mặn) Hình ảnh chụp trường cho thấy, cấu kiện chịu tác động trực tiếp dòng chảy sóng đánh bị bào mịn bề mặt mức độ nghiêm trọng Những cấu kiện sản xuất theo kiểu bê tông truyền thống tức với thành phần xi măng, nước, cát đá tính tốn tỷ lệ phối hợp cho cần thỏa mãn yêu cầu mác thiết kế đề Sản phẩm bê tông thực tế đặt lát mái đê biển phải chịu tác động nước biển với lượng muối đáng kể với tác động học bào mòn dòng chảy sóng bị phá hoại với tốc độ nhanh Hình ảnh cấu kiện bê tơng bị ăn mòn đê biển Hải Hậu Để xử lý cấu kiện bị ăn mòn mài mòn có cách: - Cách thứ nhất: Gỡ bỏ thay cấu kiện đúc để tiếp tục giữ vai trò bảo vệ thân đê - Cách thứ hai: Nghiên cứu sử dụng vật liệu sửa chữa phủ lên bề mặt cấu kiện bị ăn mòn bào mòn để tái tạo lại kết cấu có hình dạng kích thước ban đầu Với cách làm thứ nhận thấy hạn chế chi phí cho việc gỡ bỏ thay cấu kiện làm cho tổng chi phí cho việc sửa chữa cao Nếu theo hướng thứ hai khối lượng cơng việc khối lượng vật liệu cần chuẩn bị Vấn đề kỹ thuật cần giải phải tìm vật liệu có khả bền với tác động hóa học, học có khả dính kết tốt với khối đổ cũ bị phá hoại ăn mòn bào mịn Ngồi sau thi cơng vật liệu liên kết để bù phần vật liệu bị phá hoại dùng thêm loại vât liệu phủ bề mặt cho có khả ngăn cản nước thâm nhập sâu vào bên khối đổ kết cấu có khả trì độ bền kéo dài tuổi thọ cơng trình đáng kể Như sơ nghiên cứu khoa học khảo sát trường việc “Nghiên cứu cơng nghệ vật liệu để sửa chữa cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định” có tính khả thi cần thiết Mục tiêu, nhiệm vụ, đối tượng, phạm vi nghiên cứu, nội dung nghiên cứu phương pháp nghiên cứu đề tài: a) Mục tiêu nhiệm vụ đề tài: Mục tiêu: bảo vệ sửa chữa cấu kiện bê tông bảo vệ mái đê biển tỉnh Nam Định Nhiệm vụ: Lựa chọn vật liệu phụ gia sẵn có để thiết kế thành phần cấp phối vữa sửa chữa để phủ lên cấu kiện bị hư hỏng công nghệ cho đạt hiệu b) Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu luận văn vật liệu để sửa chữa cấu kiện bị ăn mòn Phạm vi nghiên cứu: Mái đê biển huyện Hải Hậu tỉnh Nam Định c) Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu vật liệu đầu vào tính chất lý - Nghiên cứu vữa lựa chọn có phù hợp khơng, có đạt tiêu không d Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm phịng thí nghiệm CHƯƠNG HIỆN TRẠNG CỦA ĐÊ BIỂN NAM ĐỊNH 1.1 Đặc điểm địa lí điều kiện tự nhiên tỉnh Nam Định [3]: 1.1.1 Vị trí địa lý: Nam Định nằm phía Đơng Nam đồng Bắc Bộ khoảng 19,90 ÷ 20,50 độ vĩ Bắc 105,9 ÷ 106,5 độ kinh đơng, tiếp giáp tỉnh: Hà Nam, Thái Bình Ninh Bình Phía Đơng Nam tỉnh Nam Định tiếp giáp với biển Đông với dải bờ biển dài 72 km thuộc địa giới hành huyện: Hải Hậu, Giao ThuỷvàNghĩa Hưng Diện tích huyện ven biển 720 km2 chiếm xấp xỉ 44% diện tích tự nhiên tỉnh Hình 1.1: Bản đồ tỉnh Nam Định 1.1.2 Đặc điểm địa hình Tỉnh Nam Định có tổng diện tích đất đai tự nhiên 1678km 2(167800 ha), có 105950ha đất nơng nghiệp Địa hình nhìn chung phẳng thoải dần từ Bắc xuống Nam dần biển có xen kẽ số vùng trũng thấp song phân làm vùng địa hình tự nhiên: - Vùng chiêm trũng (Bắc sơng Đào) gồm huyện: Ý Yên, Vụ Bản, Mỹ Lộc xã, phường phía Bắc thành phố Nam Định + Tấm đầu kéo bám dính hình trịn thép khơng gỉ, có đường kính 50mm + 0,1mm, chiều dày khơng nhỏ 10mm Tâm đầu kéo có móc để móc trực tiếp vào phận kéo máy thử cườn độ bám dính + Keo gắn, sở nhựa thông, nhựa epoxy nhựa methylmethacryl + Máy thử cường độ bám dính có khả tạo lực kéo trực tiếp tới 5KN, sai số không lớn 2%, tốc độ tăng lực kéo từ 5N/s-10N/s Máy có phận liên kết trước thử bám dính + Phịng/thùng dưỡng hộ mẫu, có khả ổn định nhiệt độ 27 0C + 20C độ ẩm 70% + 10% - Tiến hành thí nghiệm: + Nếu khơng có quy định đặc biệt liên kết làm từ bê tơng hình chữ nhật, kích thước khơng nhỏ hơn: 550mm x 150mm x 50mm Bê tơng làm có tỷ lệ nước/xi măng 0,55 có sử dụng cốt liệu thơng thường với đường kính hạt cốt liệu lớn khơng lớn 1/3 chiều cao Bề mặt làm phẳng bay gỗ cọ chải thường xuyên Tấm bảo dưỡng điều kiện tiêu chuẩn (TCVN 3121-11 : 2003) khơng 28 ngày tuổi + Lấy khoảng 12 lít mẫu chuẩn bị theo TCVN 3121-2 : 2003 trộn lại mẫu từ 10 giây - 20 giây, láng lớp vữa dày 10mm + 1mm lên liên kết Trước láng vữa, để khô tự nhiên Sau mẫu bắt đầu đông kết, vừa xoay nhẹ vừa ấn vịng hình nón lau lớp dầu mỏng xuống lớp vữa tiếp xúc hoàn toàn với liên kết Xoay nhẹ nhấc từ từ vịng hình nón lên khỏi lớp vữa Lúc tạo mẫu nõn khoan hình trụ để thử lực bám dính diện tích vịng hình Khoảng cách mẫu thử khoảng cách từ mẫu tới mép không nhỏ 50mm Các mẫu thử bị bong sứt qúa trình chuẩn bị mẫu bị loại bỏ làm tiếp mẫu thử khác bên cạnh Mẫu thử bảo dưỡng ngày túi nilon kín 21 ngày độ ẩm 70% + 10% nhiệt độ 27 0C + 20C + Khi mẫu đến tuổi thử, dùng nhựa epoxy gắn đầu kéo vào mẫu thử Nhựa phải phủ hết toàn diện tích mẫu thử đầu kéo Chú ý tránh khơng để nhựa dính ngồi diện tích cần thử Sau nhựa epoxy đóng rắn, lắp liên kết có mẫu thử gắn đầu kéo vào vị trí máy Lắp tiếp móc đầu kéo vào máy thử Tác dụng lực kéo thẳng góc với mẫu thử với tốc độ tăng tải 0,05N/mm2.s - 0.1N/mm2.s cường độ bám dính dự kiến lớn 1N/mm 2, từ 0,01N/mm2.s 0,05N/mm2.s cường độ bám dính dự kiến nhỏ 1N/mm 2, mẫu bị kéo đứt Ghi lực kéo đứt lớn 3.2.4.8 Thí nghiệm độ mài mịn: a Thiết bị thử: - Máy mài mịn (hình); - Cân kỹ thuật, xác tới 0,1g; - Thước kẹp khí; - Cát mài b Máy mài mịn: Có đĩa gang quay tròn với vận tốc 30 ±1 vg/ph Đĩa quay nối với máy đếm vòng tự động ngừng sau 30 vòng quay Phần mài đĩa vành trịn rộng khoảng 200 mm tháo lắp Vành mài phải nhẵn, khơng có vết lõm 0,5 mm, rộng mm Sát vành mài lắp hai đòn bẩy theo kiểu máy Đòn bẩy gồm đầu cân, đầu đối trọng, điểm tựa đè lên trung tâm mặt viên mẫu, áp lực đòn bẩy tạo phải không đổi 0,6 daN/cm suốt trình mài Lực đè hiệu chỉnh cự li đối trọng Hình 3.4: Sơ đồ máy mài mòn c Cát mài: cát tiêu chuẩn theo TCVN 139: 1991 [8] *Chuẩn bị mẫu thử Lấy chuẩn bị viên mẫu có kích thước lập phương cạnh 70,7 mm trụ đường kính chiều cao 70,7 mm Chọn mặt mẫu chịu mài mòn làm mặt mài mẫu, kết cấu chịu mài mịn trạng thái thử mẫu trạng thái *Tiến hành thử Cân mẫu thử xác tới 0,1 g Khi thử mẫu khô tự nhiên khơng khí mài mẫu cát mài khơ Trên vành mài, trải 20 g cát mài đặt mẫu vào khn cho mẫu chuyển động tự theo phương thẳng đứng Đè gối tựa lên tâm viên mẫu dùng cân gia tải mẫu cho đủ áp lực 0,6 daN/cm2 Bật máy cho đĩa quay, sau 30 m đường mài, ứng với 28 vòng quay máy tự động dừng lại Quét bỏ phần cát cũ, rải 20 g cát mài lại bật máy cho đĩa quay, làm lần đủ chu kì với 150 m đường mài Sau chu kì nhấc mẫu ra, xoay 900 theo trục thẳng đứng lại mài mẫu với chu kì 150 m đường mài Tiến hành xong chu kì (600 m đường mài) nhấc mẫu ra, lau đem cân xác đến 0,1g Khi thử mẫu trạng thái bão hào nước ngâm mẫu cho bão hịa nước tiến hành với số thay đổi: Trước rải cát, đãi mài lau giẻ ẩm; cát mài phải cát ướt, tạo cách trộn 20g cát cho mẻ mài với 15 ml nước Khi kết thúc chu kỳ mài, mẫu ngâm trở lại 30 ph, dùng giẻ ẩm lau mặt ngồi trước đem cân 3.2.4.9 Thí nghiệm xác định độ thấm ion clo bê tơng: Thí nghiệm xác định độ thấm ion clo tiến hành theo tài liệu hướng dẫn sử dụng máy thấm ion clo CL-3000 tập đồn James Instruments Mỹ Mẫu thí nghiệm đo độ thấm ion clo bảo dưỡng bể nước muối sau thời gian tháng - Lấy mẫu thí nghiệm: tiến hành lấy mẫu bề mặt; khoan vào 2cm sâu vào 4cm để khảo sát mức độ thẩm thấu ion clo vào bê tông theo chiều sâu - Hiệu chỉnh điện cực máy: làm ẩm điện cực “chất làm ẩm điện cực” sau tháo đầu mũ đen điện cực đặt đầu dò vào lọ dung dịch biết trước nồng độ clo kèm theo máy để xem thiết bị hoạt động có xác hay khơng - Tiến hành thí nghiệm: + Cho 3g mẫu thí nghiệm vào 12 lọ nhựa chứa 20ml chất lỏng chiết xuất clo (Chú ý: Đổ từ từ bột vào lọ để tránh tiếng xèo từ đá vơi có bê tông) + Đưa điện cực nhẹ nhàng vào lọ thí nghiệm chứa hỗn hợp mẫu thí nghiệm chất lỏng chiết xuất clo Giữ cho điện cực nghiêng tránh chạm vào bột bê tông đáy lọ đựng chất lỏng chiết dùng cho thí nghiệm + Chờ số đọc lọ đựng mẫu ổn định, đọc ghi lại kết Hình 3.5: Máy thí nghiệm xác định nồng độ ion clo 3.2.5 Kết thí nghiệm: 3.2.5.1 Thí nghiệm kiểm tra độ lưu động hỗn hợp vữa: Thí nghiệm xác định độ chảy xòe theo tiêu chuẩn 3121: 2003, kết nêu Bảng 3.8 Bảng 3.9: Kết thí nghiệm độ chảy xòe Cấp phối Độ chảy xòe (cm CP0 (Mẫu đối chứng) ) 23 CP1 24 CP2 25 Khi tiến hành thí nghiệm độ chảy xịe, mẫu không bị tách nước, phân tầng, đáp ứng vữa tự chảy dùng cho sửa chữa kết cấu bê tơng 3.2.5.2 Thí nghiệm kiểm tra cường độ nén hỗn hợp vữa: Thí nghiệm cường độ chịu nén vữa tiến hành cho tổ mẫu giờ, 3, 28 ngày tuổi, kết trình bày Bảng 3.9 Bảng 3.10: Kết thí nghiệm cường độ nén R6 R3 R7 R28 Cấp phối (Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa) CP0 (đối chứng) - 17,36 28,57 44.81 CP1 - 34,85 41,52 53,68 CP2 27,2 36,67 40.63 52,45 - Sự phát triển cường độ tổ mẫu theo thời gian cho thấy: + Các cấp phối có sử dụng phụ gia có cường độ tuổi 28 ngày cao mẫu đối chứng + Cường độ tổ mẫu có pha phụ gia đơng cứng nhanh 6h đạt u cầu, cịn cường độ 28 ngày tuổi khơng chênh lệch nhiều so mẫu CP1 Qua kết cường độ chịu nén bảng có cấp phối CP2 phù hợp cho sửa chữa kè biển, điều kiện thuỷ triều 3.2.5.3 Thí nghiệm độ bám dính hỗn hợp vữa: Khi mẫu đến tuổi thử, tiến hành làm thí nghiệm độ bám dính vữa Kết thí nghiệm nêu bảng 3.10 Bảng 3.11: Độ bám dính vữa Cấp phối Cường độ bám dính R CP0 1,02 CP1 1,72 CP2 1,69 bd (N/mm2) Từ kết thí nghiệm ta thấy cấp phối dùng phụ gia siêu dẻo hãng Denka, làm tăng độ bám dính vữa nhiêu so với mẫu đối chứng 3.2.5.4 Thí nghiệm độ mài mịn: Độ mài mịn trung bình số học kết thử viên mẫu kết lớn nhỏ không sai lệch 15% so với kết viên trung bình Nếu chênh lệch 15% bỏ kết lớn nhỏ, lấy kết viên trung bình cịn lại Bảng 3.12: Bảng thí nghiệm độ mài mịn Khối Khối lượng lượng sau trước khi mài mài (g) (g) 24,70 166,26 151,70 0,59 5,00 25,00 165,55 156,37 0,37 5,00 25,50 167,61 157,11 0,41 Chiều Chiều Tiết diện dài rộng mẫu (cm) (cm) (cm2) CP0 4,96 4,98 CP1 5,00 CP2 5,10 Cấp phối Độ mài mịn (g/cm2) 3.2.5.6 Thí nghiệm độ thấm: Mẫu bê tông sau bảo dưỡng bể nước muối tháng lấy để làm thí nghiệm độ thấm ion clo Kết thí nghiệm nêu Bảng 3.12 Bảng 3.13: Độ thấm ion clo (%) sau tháng điểm đo khác Cấp phối Vị trí điểm đo Tại bề mặt Vào sâu 2cm Vào sâu 4cm CP0 0,793 0,221 0,097 CP1 0,781 0,085 0,045 CP2 0,768 0,073 0,035 Độ thấm ion clo đo sau tháng vị trí bề mặt, sâu vào 2cm sâu vào cm cho thấy: Tại bề mặt mẫu có pha phụ gia, hàm lượng clo xâm nhập nhỏ so với mẫu đối chứng chênh lệch không lớn mức độ tiếp xúc với môi trường nước có chứa clo Khi vào sâu mức độ 2cm, 4cm, hàm lượng ion clo mẫu có chứa phụ gia giảm hẳn so với mẫu đối chứng không phụ gia Điều cho thấy hiệu việc sử dụng phụ gia khoáng kết hợp với phụ gia giảm nước làm giảm lượng nước trộn, tức giảm nước tự do, tăng độ đặc cho bê tông, nên giảm thiểu hội nước chứa muối thâm nhập sâu vào bên Nếu dựa theo tiêu chí độ thấm ion clo, với ý nghĩa tương đương với tiêu chí độ đặc bê tơng cấp phối CP2 có lượng thấm ion clo thấp nhất, có nghĩa độ đặc chắc, độ bền cao 3.3 Ứng dụng vữa sửa chữa cho cấu kiện bê tông bảo vệ mái đê biển huyện Hải Hậu tỉnh Nam Định: 3.3.1 Mục đích Hồn chỉnh quy trình cơng nghệ quy trình kỹ thuật thi cơng vữa tự chảy khơng co bảo vệ mái phía biển trường hợp sửa chữa 3.3.2 Điều kiện áp dụng: Quy trình áp dụng để sửa chữa với cấu kiện bao diêm lệch, áp dụng cho cấu kiện lát mái khác 3.3.3 Quy trình cơng nghệ kỹ thuật thi cơng: Thi cơng giai đoạn thể ý đồ thiết kế công trường Đây mắt xích quan trọng để đảm bảo chất lượng cơng trình Do phải tn thủ nghiêm ngặt quy phạm thi công, nghiệm thu giám sát chất lượng cơng trình ban hành Thực tế chứng minh rằng, trình độ cơng nghệ thi công chưa cao, tổ chức thi công không chặt chẽ, tay nghề ý thức công nhân kém, giám sát kỹ thuật lỏng lẻo nguyên nhân dẫn đến chất lượng bê tơng cơng trình xây dựng vùng biển Việt Nam không đồng đều, nhiều kết cấu không đạt đồng cao cường độ bê tông chiều dày lớp bảo vệ dẫn tới ăn mòn cục Các yêu cầu sau cần thực tốt thi công vữa sửa chữa môi trường biển: + Thực thiết kế thành phần vữa theo dẫn kỹ thuật + Khi ghép cốp pha cần chỉnh kê để đảm bảo chiều dày lớp bê tông sửa chữa theo yêu cầu thiết kế + Nên giữ vữa đổ khơng tiếp xúc nước biển vịng - tiếng Quản lý chất lượng vữa sửa chữa Bê tông sử dụng để sửa chữa cấu kiện phải tuân thủ theo quy định chất lượng quy trình thi cơng bê tơng hành Đảm bảo đủ cường độ bê tông tránh xâm thực nước biển Quy trình thi cơng sửa chữa bảo vệ mái Cần xác định vị trí mái đê phía biển bị ăn mòn nhiều hay cục để tiến hành sửa chữa Bước 1: Tiến hành đo để xác định diện tích cần sửa chữa, gia cơng ván khn theo kích thước cấu kiện cần sửa chữa, sau tiến hành tập kết vật liệu đỉnh đê Bước 2: Tiến hành đục bỏ bề mặt kết cấu bê tơng bị ăn mịn, ý đục phá hết lớp bê tơng bị ăn mịn mơi trường nước biển (lưu ý dầm bê tông cốt thép tiến hành phá lớp bê tơng bị ăn mịn sau dùng giấy nhám trà phần thép bị han gỉ) Bước 3: Sau đục bỏ phần bê tơng bị ăn mịn cần phải vệ sinh rửa bề mặt nước ngọt, vận chuyển tồn phần bê tơng phá bỏ phải chuyển lên tập kết mặt đê chuyển đến bãi thải, tránh để rơi tự xuống mái đê phía biển, sau tác nhân gây bào mịn cấu kiện bê tơng khác) Bước 4: Tiến hành lắp đặt ván khuôn hiệu chỉnh kê theo chiều sâu lớp bê tông bị đục bỏ ăn mịn Khi lắp đặt ván khn xong cần tiến hành chít đất sét nện phía ván khn phần tiếp giáp với bề mặt bê tông đục bỏ để tránh vữa bê tông hạt mịn chảy vào khe tiếp giáp cấu kiện bê tơng Sau quét lớp Bonding Agent No.9 lền bề mặt cấu kiện bị hư hỏng trước đổ Bước 5: Trước tiến hành trộn vữa, phải điều chỉnh lại cấp phối trường Sau dùng máy trộn vữa để trộn (nghiêm cấm trộn vữa thủ công), tiến hành đổ vữa vào ván khuôn đến chiều dày phá bỏ theo đánh dấu lắp ghép ván khn (có thể dùng máy phun vữa để phun) Bước 6: Sau bê tông khô ráo, tiến hành tháo ván khuôn bảo dưỡng, bảo hộ lớp vữa sửa chữa Chú ý: Do thủy triều lên xuống nên ý q trình thi cơng, phải thi cơng xong vị trí xác định cho thi cơng cấu kiện cuối đến thủy chiều lên phải đảm bảo tiếng, tránh trường hợp thủy triều lên sớm thời gian đông kết bê tông gây xói mịn 3.5 Kết luận chương IV: Sử dụng nguồn nguyên liệu chế tạo vữa tự chảy mác cao với nguyên liệu xi măng Vicem PCB40 Bỉm Sơn, cát Sông Lô, phụ gia siêu dẻo Tascon TpyeJ, phụ gia siêu đơng cứng SC-1 Qua kết thí nghiệm cho thấy cường độ chịu nén vữa sửa chữa, cao so với cường độ vữa xi măng thông thường Bên cạnh khả chống thấm, bám dinh, khả chịu màu mòn cao nhiều so với vữa xi măng thơng thường Vì loại vữa thích hợp cho việc sửa chữa cấu kiện bị ăn mịn Sau phân tích số liệu thí nghiệm tác giả đề xuất dụng cấp phối cho vữa sửa chữa sau: Vật liệu dùng cho 1m3 vữa sửa chữa Tascon Axit TYPE-J citric (Kg) (Kg) (Kg) (Kg) 184 5,24 18 335 Xi măng Cát SC-1 (Kg) (Kg) 712,76 945 Nước KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau trình điều tra thực tế, thu thập, thống kê tài liệu để nghiên cứu ứng dụng kết hợp số loại phụ gia nhằm tăng độ bền cho sửa chữa bê tông kết cấu bảo vệ mái đê biển; tác giả hoàn thành luận văn thời hạn thu số kết sau: - Nêu thực trạng cơng trình đê biển Việt Nam nói chung cơng trình đê biển tỉnh Nam Định nói riêng Từ đánh giá sơ tình trạng kè biển nước - Đưa nguyên nhân gây hư hỏng cho đê biển nói chung bê tông kết cấu bảo vệ mái đê biển nói riêng Phân tích cụ thể ngun nhân chế ăn mịn, phá hủy bê tơng ăn mịn cốt thép mơi trường nước biển - Từ việc phân tích nguyên nhân gây hư hỏng, đưa giải pháp nhằm nâng cao độ bền, cải thiện tính cho bê tơng làm việc môi trường biển - Nghiên cứu thiết kế đưa cấp phối bê tơng có pha thêm phụ gia siêu dẻo, phụ gia siêu đông cứng để nâng cao độ bền cho bê tông làm việc môi trường nước, tăng khả chống lại tác động tiêu cực nước biển cho bê tơng Sau phân tích số liệu thí nghiệm, tác giả đề xuất sử dụng CP2, sử dụng cấp phối giúp cải thiện chất lượng Bê tông: cường độ cao hơn, độ thấm ion Cl - thấp so với cấp phối mẫu đối chứng Những vấn đề tồn Bên cạnh kết đạt được, luận văn điểm tồn tại, thiếu sót như: - Nội dung số lượng thí nghiệm để đánh giá tác dụng phụ gia cịn hạn chế Một số thí nghiệm để đánh giá tính vữa tự chảy chưa thực được, ví dụ: thí nghiệm mác chống thấm bê tông, … - Một số tài liệu tham khảo chưa cập nhật - Do thời gian làm luận văn có hạn nên sau tiến hành thí nghiệm phịng, tác giả chưa làm thí nghiệm để xác định tiêu đánh giá chất lượng lát trường, chưa làm thực nghiệm trường để sửa chữa lát bảo vệ mái đê biển Hải Hậu, tỉnh Nam Định Tác giả chưa làm thí nghiệm có sử dụng phụ gia ức chế ăn mịn Kiến nghị Thông qua luận văn, tác giả đưa số kiến nghị sau: - Để tăng độ bền cho kết cấu bê tông bê tông cốt thép cơng trình bảo vệ bờ biển, kết hợp việc sử dụng phụ gia ức chế ăn mòn - Nên đánh giá mức độ xâm thực ăn mịn bê tơng bê tơng cốt thép vùng, nơi bờ biển nước để sử dụng biện pháp khắc phục hợp lý Có thí nghiệm bê tơng hạt mịn tự lèn để sửa chữa cho số cấu kiện bị hư hỏng ăn mòn nghiêm trọng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cao Duy Tiến (1994): Hiện tượng ăn mòn kết cấu bê tơng cốt thép tác động khí hậu ven biển Việt Nam - Hội thảo quốc tế bê tông bền biển 1994 [2] Chi cục QLĐĐ&PCLB Nam Định (2015): Đồ án dự tốn cơng trình xử lý cấp bách kè biển Cồn Tròn, Hải Thịnh huyện Hải Hậu tỉnh Nam Định; [3] Chi cục QLĐĐ&PCLB Nam Định (2013): Rà soát điều chỉnh quy hoạch đê biển tỉnh Nam Định; [4] Đại học Thủy Lợi: Giáo trình Vật Liệu Xây dựng; [5] Nguyễn Mạnh Phát (2010): Lý thuyết ăn mịn chống ăn mịn bê tơngbê tơng cốt thép xây dựng; [6] Phùng Văn Lự, Phan Khắc Trí, Phạm Duy Hữu (2002): Vật liệu xây dựng Nhà xuất giáo dục; [7].TCXDVN 3121- 2003: Vữa xây dựng – phương pháp thử; [8] TCVN 139: 1991: Cát tiêu chuẩn để thử xi măng; [9] TCVN 2682 – 2009: Xi măng Pooc lăng – Yêu cầu kỹ thuật; [10].TCVN 7570- 2006: Cát xây dựng – Yêu cầu kỹ thuật; [11] TCVN 3108-2007: Hỗn hợp bê tông nặng – Phương pháp xác định khối lượng thể tích; [12].TCVN 4506- 2012: Nước trộn bê tông vữa – Yêu cầu kỹ thuật; [13] TS Đinh Anh Tuấn, ThS Nguyễn Mạnh Trường, “Thực trạng ăn mịn phá hủy cơng trình bê tơng cốt thép bảo vệ bờ biển nước ta”; [14] Tuyển tập báo cáo Hội sinh viên nghiên cứu khoa học lần thứ Đại học Đà Nẵng năm 2012 “Nghiên cứu thiết kế cấp phối vữa lỏng mác cao dùng xử lý mối nối cấu kiện bê tông bán tiền chế xây dựng dân dụng” [15] TS Vũ Quốc Vương (2015): Bài giảng vật liệu biển [16] Vũ Quốc Vương: Nghiên cứu bê tông tự lèn cát nghiền đặc tính lý ván khn ... xác định tiêu kỹ thuật vữa sửa chữa Qua ứng dụng để sửa chữa cho đê biển huyện Hải Hậu tỉnh Nam Định CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU MỚI ĐỂ SỬA CHỮA CÁC CẤU KIỆN BÊ TÔNG BẢO VỆ MÁI... cơng trình đáng kể Như sơ nghiên cứu khoa học khảo sát trường việc ? ?Nghiên cứu công nghệ vật liệu để sửa chữa cấu kiện bê tông bảo vệ mái áp dụng cho đê biển tỉnh Nam Định? ?? có tính khả thi cần... vi nghiên cứu, nội dung nghiên cứu phương pháp nghiên cứu đề tài: a) Mục tiêu nhiệm vụ đề tài: Mục tiêu: bảo vệ sửa chữa cấu kiện bê tông bảo vệ mái đê biển tỉnh Nam Định Nhiệm vụ: Lựa chọn vật