1.3.2.1. Tỏc động của băng giỏ
Tuy ở Việt Nam hiện tượng đúng băng ở mụi trường biển khụng xảy ra, song đối với cỏc vựng khớ hậu lạnh, băng giỏ là nguyờn nhõn thường xuyờn gõy nờn sự nứt vỡ bờ tụng. Tại nhiều vựng biển nhiệt độ khụng khớ thấp hơn nhiều so với điểm đúng băng của nước. Song do sự cú mặt của dũng hải lưu núng nú làm cho nước ở dưới bề mặt đại dương khụng đúng băng. Tại vựng thuỷ triều lờn xuống, bờ tụng tại vựng súng vỗ chịu chu kỳ đúng băng, tan băng hàng ngày. Điều này gõy nờn sự phỏ vỡ bờ tụng.
Một số nhà nghiờn cứu cho rằng nước trong cỏc lỗ mao quản rất nhỏ của vữa xi măng hydrat khụng đụng tại điểm đụng bỡnh thường của nước như ở cỏc lỗ mao quản lớn. Vỡ sự hỡnh thành cỏc tinh thể nước đỏ đũi hỏi sự sắp xếp lại cỏc phõn tử nước, song trong cỏc lỗ mao quản cực nhỏ điều này hạn chế hơn. Nú gõy ra sự mất cõn bằng nhiệt động giữa nước đúng băng ở cỏc lỗ mao quản lớn và nước chậm đụng ở cỏc lỗ mao quản nhỏ. Hiệu entropy sẽ gõy ra sự chuyển dịch nước chậm đụng về vựng năng lượng thấp (lỗ mao quản lớn), song cỏc lỗ này đó lấp đầy bởi nước đỏ. Nú gõy nờn một lực thuỷ tĩnh lờn hệ, dẫn đến sự dón nỡ và rạn nứt [59].
1.3.2.2. Tỏc động hoỏ học
Cỏc sản phẩm hydrat hoỏ rắn của bột nhóo xi măng hydrat hoỏ thường cú canxi hydroxyt, canxi monosunfoaluminat hydrat và canxi silicat hydrat. Chỳng dễ bị phỏ huỷ bởi sự tấn cụng của CO2. Với nồng độ CO2 thấp trong nước biển, sự tấn cụng của CO2 là khụng nghiờm trọng vỡ sự hỡnh thành aragonit (CaCO3) khụng tan nú làm giảm độ thấm của bờ tụng. Tuy nhiờn nú khụng thể chống lại sự tấn cụng tiếp tục của cỏc tỏc nhõn hoỏ học ở vựng súng vỗ, tỏc động của súng lấy đi cỏc sản phẩm của sự tương tỏc hoỏ học ngay khi
chỳng được hỡnh thành. Nước tại cỏc vựng cửa sụng hay trong cỏc vịnh với hàm lượng CO2 hoà tan cao, nú chuyển aragonit (CaCO3) thành dạng bicacbonat hoà tan. Điều này làm tăng độ rỗng của bờ tụng và làm giảm độ bền. Cỏc phản ứng xảy ra như sau:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O CO2 Ca(HCO3)2 CO2 + [Ca(OH)2 + 3CaO.Al2O3.CaSO4.18H2O]
3CaO.Al2O3.CaCO3.xH2O + CaSO4.2H2O 3CO2 + 3CaO.2SiO2.3H2O 3CaCO3 + 2SiO2.H2O
Cỏc muối manhờ cú mặt trong nước biển cũng tham gia vào cỏc phản ứng hoỏ học phỏ hoại bờ tụng với sự hỡnh thành brucit (Mg(OH)2) và cỏc sản phẩm tan chẳng hạn như CaCl2 và CaSO4. Trong bờ tụng cũ cú sự trao đổi ion giữa nước biển và canxi silicat hydrat trong bờ tụng tạo thành manhờ silicat (4MgO.SiO2.8H2O). Điều này làm cho bờ tụng trở nờn yếu và dũn.
Hơn nữa, hàm lượng MgSO4 trong nước biển (khoảng 2200mg/l) là đủ lớn để xảy ra sự tấn cụng sunfat, nú gõy ra sự trương nỡ và sự mất khối do sự tạo thành ettringit muộn và canxi sunfat.
MgCl2 + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + CaCl2
MgSO4 + Ca(OH)2 + 2H2O Mg(OH)2 + CaSO4.2H2O MgSO4 + [Ca(OH)2 + 3CaO.Al2O3.CaSO4.18H2O]
Mg(OH)2 + 3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O ettringit
MgSO4 + [Ca(OH)2 + 3CaO.2SiO2.3H2O] 4MgO.SiO2.8H2O + CaSO4.2H2O Ngoài tỏc động lờn cốt thộp thỡ ion clo cũn cú thể làm suy yếu thành phần kết dớnh của bờ tụng. Ion clo kết hợp với C3A và ion canxi như sau:
2Cl + Ca2+ + 3CaO.Al2O3 + 10H2O 3CaO.Al2O3.CaCl2.10H2O
1.3.2.3. Tỏc động của vi sinh vật
Tại cỏc dàn khoan dầu mỏ hay cỏc bể chứa dầu trong mụi trường biển, cú nhiều loại vi khuẩn cú thể chuyển dầu thành cỏc sản phẩm như H2S, axit axetic hay axit sunfuric [52]. Cỏc vi khuẩn oxy hoỏ-sunfua chuyển hoỏ tiếp H2S thành axit sunfuric, nú phản ứng với cỏc hợp phần mang tớnh kiềm của vữa xi măng hydrat tạo thành cỏc sản phẩm tan và bị chiết đi, điều này cũng là một nguyờn nhõn là suy yếu cỏc kết cấu bờ tụng.