KET QUA THI NGHIEM

Một phần của tài liệu Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu tính toán khả năng chịu lực của cọc thép có xét đến sự ăn mòn trong môi trường nước biển (Trang 59 - 82)

Nhiéu nghiên cứu đã chỉ ra rằng tốc độ ăn mòn theo thực té của cọc thép được phân bố khác nhau dọc theo thân cọc, trong đó khu vực nước băn tung tóc có tốc độ ăn mòn lớn nhất. Tuy nhiên, trong điều kiện phòng thí nghiệm không thé mô phỏng được như ngoài thực tế. Bề thí nghiệm mồ tả cho khu vực cọc bị ngập trong nước.

IV.1 Bề mặt mẫu sau thí nghiệm

Thời gian Trước khi vệ sinh Sau khi vệ sinh

(tuần)

Thời

gian Trước khi vệ sinh Sau khi vệ sinh

(tuần)

12

16

24

Hình IV-1. Bề mặt mẫu nguyên dang Sau 4 tuần thí nghiệm, bề mặt mẫu nguyên dang đã bat đầu xuất hiện những gi sét.

Từ tuân thứ 8 trở di, bê mặt mâu có nhiêu thay đôi, có những vi trí bi ăn mòn lớn.

Thời

gian

(tuần)

Trước khi vệ sinh Sau khi vệ sinh

12

Thoi

gian Trước khi vệ sinh Sau khi vệ sinh

(tuần)

16

24

Hình IV-2. Bề mặt phủ epoxy Mau sau 4 tuần thí nghiệm gần như không có sự ảnh hưởng ăn mòn. Sau 8 tuần, mẫu

bat dau xuât hiện ăn mon.

gian

(tuần)

Trước khi vệ sinh Sau khi vệ sinh

12

Thoi

gian Trước khi vệ sinh Sau khi vệ sinh

(tuần)

16 ‘ee

24

Hinh IV-3. Bé mat mau phi kém Sau 4 tuan thi nghiệm, bề mặt sơn phủ mẫu bị phinh tạo thành các bọt. Sau 16 tuần, bé mặt mẫu ít có những thay đổi.

Thời gian Trước khi vệ sinh Sau khi vệ sinh

(tuần)

aay

0

gian

(tuần)

Trước khi vệ sinh Sau khi vệ sinh

12

16

Thời

gian

(tuần)

Trước khi vệ sinh Sau khi vệ sinh

24

Hình IV-4. Bề mặt mẫu phủ polyurethane Qua 24 tuần thí nghiệm, bề mặt lớp phut polyurethane ít có sự thay đối.

IV.2 Kết quả thí nghiệm mẫu nguyên dạng IV.2.1 Kết quá cân khối lượng mẫu nguyên dạng

Kêt quả cân của 15 mau thí nghiệm sau 24 tuân như sau :

Bảng IV-1. Kết quả cân khối lượng mẫu nguyên dạng

thời | Khối Khôi Độ giảm | Ty lệ khối | Tốc độ ăn

A x gian thi luong sau ke ` n SIT Tên mau em lượng ban 2 HẠ khôi lượng còn mon

nghiệm | aau(g) | thínghiệm | ong (g) | lại(%) | (mm/năm)

(tuần) (g) ° °

T5X75X 150

| | sbspOIL0I 4 471.28 446.70 -24.59 94.78 3.63

TSX75XI50 2 | spspON.d 4 424.69 402.07 -22.62 94.67 3.34

T5X75X 150 3 JSP-SP-OIL-03 4 429.81 411.56 -18.25 95.75 2.69

T5X75X 150 4 | /eb.SP.OI.04 8 451.65 413.61 38.04 91.58 2.81

T5X75X 150 5 | WsbSPON.05 8 439.51 404.75 34,76 92.09 2.57

T5X75X 150

6 | yop spolL.06 8 43314 | 389.08 -44.06 89.83 3.25

T5X75X 150 7 JSP-SP-OIL-13 12 422.44 365.37 -57.07 86.49 2.81

T5X75X 150 8 JSP-SP-OIL-14 12 430.92 362.67 -68.25 34.16 3.36

Thor Khối Khôi Độ giám | Tý lệ khối | Tốc độ ăn

Ẫ x gian thi lượng sau Tks wan Š SIT Tên mau ea lượng ban yen khôi lượng còn mon

nghi¢m | gạuy,„ | thínghiệm | iong(g) | lai (%) | (mm/năm)

(tuan) (g) ° °

T5X75X 150 9 JSP-SP-OIL-15 12 425.48 374.82 -50.66 88.09 2.49

T5X75X 150

10 | ip spoL.19 16 449.50 369.92 -79.58 82.30 2.94

T5X75X 150

| 1sbSbON-20 16 437.37 374.38 -62.99 85.60 2.32

T5X75X 150

!2 | ob sport 16 455.92 408.3 1 47.61 89.56 1.76

T5X75X 150

13 | JspsSbOIT-I6 24 423.76 344.17 -79.59 81.22 1.96

T5X75X 150 14 JSP-SP-OIL-17 24 427.60 335.88 -91.72 78.55 2.26

T5X75X 150 l5 | 1sbSbOI-I8 24 424.09 315.18 | -108.91 74.32 2.68

Trung bình 2.72

Tốc độ ăn mòn của mẫu thép nguyên dạng trung bình bang phương pháp đo khối

lượng là 2.72mm/năm.

IV.2.2 Kết quá đo kích thước mẫu nguyên dạng Kết quả đo kích thước của 15 mẫu thí nghiệm sau 24 tuần như sau :

Bảng IV-2. Kết quả đo kích thước mẫu nguyên dạng

Thời Chiều dày Tỷ lệ

x ian thi Chiều sau thí Độ giảm chiều dà Tốc độ ăn

STT Tên mau ` hiêm dày ban nghiêm Chiêu dày còn lai mon

em dau (um) ems (uum) ° (mm/năm)

(tuân) (ym) (%)

TS5X75X 150

| | JspSBOH.OI 4 4.991 4,784 -206.49 95.86 2.69

TS5X75X 150

2 | JsP-sPOI,02 4 4912 4.657 -255.09 94.81 3.33

TS5X75X 150 3 | sop spol. 03 4 4,986 4812 -173.80 96.51 2.27

TS5X75X 150

4 | JsPSPOH.04 8 4,950 4,644 -306.02 93.82 1.99

TS5X75X 150

5 | 1p SP-OIL.0S 8 4,978 4,652 -326.02 93.45 2.12

TS5X75X 150 6 | 1spspOI.06 8 4,935 4.548 -386.69 92.16 2.52

7 T5X75X 150 12 4,978 4382 -595.91 88.03 2.59

thot | Chiều | CMY | pạ giam | IYI | Tốc độăn

ˆ_ gian thí ` sau thí wa qa„ | Chiêu dày à STT Tên mẫu SA dày ban ia Chiêu dày òn lại monnghiệm | gì ,um | nghiệm (um) cm rien tea)

(tuần) z (ym) " (%)

JSP-SP-OIL-13

8 TSBSBOH 14 12 4.959 4,251 -708.91 85.71 3.08 9 "`... 12 4.984 4.475 -508.62 89.79 2.21 10 TS SP OD 19 16 4,976 4,116 -859.87 82.72 2.80 H TS SP OD 20 16 4,978 4,246 -732.09 85.29 2.39 12 bebon ot 16 4,998 4,462 -535.44 | 89.29 1.74 13 TS SP OH 16 24 4.950 4.041 -909.60 81.63 1.98 14 TS SP OD 17 24 5,008 3,916 | -109278 | 78.18 2.37 15 TS SP OD 18 24 4.989 3,708 | -1280.71 | 74433 2.78

Trung binh 2.46

Tốc độ ăn mòn của mẫu thép nguyên dang trung bình bang phương pháp đo chiều

dày là 2.46mm/năm.

Qua 2 phương pháp tính toán tốc độ ăn mòn của mẫu thép nguyên dạng, tốc độ ăn

mòn trung bình là :

2.72+2A6

= 2.59 (mm/nam)

Đồ thị thé hiện sự thay đối chiều dày và khối lượng mẫu thí nghiệm như sau :

100%

95%

: y =-0.009x + 0.9963

90% Rˆ=0.914

: y= -0.0085x + 0,

85% R? = 0.8879

80%

75%

70%

0 4 8 12 16 20 24

Thoi gian (tuan)

Khối lượng ——— Chiều dày

====Linear (Khối lượng) ====: Linear (Chiều dày)

Hình IV-5. Tỷ lệ thay đổi chiều dày, khối lượng mẫu nguyên dang

0 0

16 20 24 -200 ——*=S 20

-400

-40

-600 5

£ * asia aie y=-44.848x-16.701 „n =

= ai =|0.914 ~ -800

` Ð so -1,000 Sy

-1,200 -100

a

-1,400 - -120

Thời gian (tuần)

——— Chiều day Khối lượng -===- Linear (Chiều dày) ====-Linear (Khối lượng)

Hình IV-6. Thay đối chiều dày, khối lượng mẫu nguyên dạng

Kết quả thí nghiệm mẫu nguyên dạng cho thay sự thay đổi chiếu dày và khối lượng của mẫu theo thời gian (tuần) gần như tuyến tính theo hàm số bậc nhất.

Ty lệ thay đổi chiều dày so với mẫu ban dau: At = -0.009tw + 0.9963 Ty lệ thay đổi khối lượng so với mẫu ban dau: Am = -0.0085tw + 0.983 Sự thay đối chiều dày theo thời gian thí nghiệm: t=44.848t, + 16.701 Sự thay đối khối lượng theo thời gian thí nghiệm: m = 3.6253t¿ + 8.2901

Trong đó :

At _ Tỷ lệ thay đổi chiều dày của mẫu theo thời gian thí nghiệm, % Am Tỷ lệ thay đổi khối lượng của mẫu theo thời gian thí nghiệm, % t Sự thay đối chiều dày theo thời gian thí nghiệm, wm.

m Sự thay đối khối lượng theo thời gian thí nghiệm, g.

tw Thời gian thi nghiém, tuần.

Kết quả thì nghiệm cũng cho thay sau khoảng 22 tuần thí nghiệm thì mẫu nguyên dạng bi ăn mòn khoảng Imm. Băng cách sử dụng bộ số liệu này điều chỉnh với kết quả thí nghiệm hiện trường để có thể dự báo tốc độ ăn mòn của cọc thép không được bảo vệ ngoài thực tế.

IV.3 Kết quả thí nghiệm mẫu được bảo vệ IV.3.1 Chiều dày lớp sơn phi

Kết quả thí nghiệm đo chiều dày lớp sơn phủ của các mẫu được bảo vệ theo thời gian

thí nghiệm như sau :

Bang IV-3. Kết quả chiều day lớp sơn phủ

- Thời gian Chiều dày te Độ giảm Tỷ lệ chiều

STT Tên mẫu thí nghiệm | sơn pha ban | 607 Paws chiều dày | dày còn lại

(man) | đầu(mm) | Phh nghiệm qu (%)

5 (um) 5

T5X75X 150 JSP-SP-

| EPOXY o1 4 715.45 709.33 -6.12 99.14

2 T5X75X 150 JSP-SP- 4 598.95 591.29 -7.66 98.72

Chiều dày

Ẫ x Thời gian Chiều dày sơn phủ sau Đệ giảm lý lệ © hiểu

STT Tén mau > on or wn ban thí nghiệm chiêu dày dày còn lại

ụm) “ua (um) (%)

EPOX Y-02

3 ORY on SP 4 616.19 609.78 -6.41 98.96 4 ey oh 8 648.78 656.16 7.39 101.14 5 ey og 8 643.29 655.94 12.65 101.97 6 ey on 8 680.01 679.24 -0.78 99.89 7 Oe ; SP 12 585.09 605.90 20.81 103.56 8 ey 12 684.40 704.86 20.46 102.99 9 ey ra 12 701.25 721.14 19.89 102.84 10 RY \ SP 16 724.69 697.03 -27.66 96.18 11 ORY 50 SP 16 983.30 950.89 -32.41 96.70 12 Rye . SP 16 722.98 692.91 -30.06 95.84 13 ORY bàn 24 771.84 763.93 -7.91 98.97 14 Rye * SP 24 625.95 609.95 -16.00 97.44 15 .- 3 SP 24 730.58 710.66 -19.91 97.27 16 - ° P-SP- 4 402.88 501.94 99.06 124.59 17 oN op P-SP- 4 412.94 642.76 229.83 155.66 18 Nop P-SP- 4 656.31 701.13 44.81 106.83 19 NON 8 763.81 790.14 26.33 103.45 20 - |: P-SP- 8 604.59 652.20 47.61 107.88 21 Noe. 8 411.38 747.59 336.21 181.73 22 TSX75X150 JSP-SP- 12 406.66 490.66 84.00 120.66

ZINC-15

Chiéu day

Ẫ x Thời gian Chiều dày sơn phủ sau Độ giảm lý lệ © hiểu

STT Tén mau > on or wn ban thí nghiệm chiêu dày dày còn lại

ụm) “ua (um) (%)

23 NN h bên 12 465.56 517.95 82.39 117.70 24 TƯƠNG: hề P-SP- 12 388.83 471.84 83.01 121.35 25 Ne ° P-SP- 16 457.44 460.25 2.81 100.61 26 - P-SP- 16 628.59 633.66 5.08 100.81 27 NCS P-SP- 16 627.40 634.38 6.97 101.11 28 NN , ° P-SP- 24 475.19 532.45 57.26 112.05 29 NN , > P-SP- 24 620.63 690.45 69.83 111.25 30 TƯ 20 P-SP- 24 536.83 609.48 72.65 113.53 31 a HANE 0. 4 3257.63 2996.75 -260.88 91.99 32 eran Ton 4 3264.00 3034.50 -229.50 92.97 33 a THANE 0a P- 4 2908.50 2784.38 -124.13 95.73 34 ETHAN Ton 8 3139.75 2960.25 -179.50 94.28 35 THANH 08. 8 3236.50 3004.75 -231.75 92.84 36 THANH do 8 3042.00 2874.63 -167.38 94.50 37 TC HANEI oP 12 2875.88 2802.25 -73.63 97.44 38 THANH SP 12 3012.63 2925.125 -87.50 97.10 39 TC HANEI oP 12 3247.50 3123.125 -124.38 96.17 40 THANE on 16 2603.38 2560.75 -42.63 98.36 4I THANH 23 P- 16 2988.50 2934.88 -53.63 98.21 42 a ETHAN Ton 16 2677.38 2635.63 -41.75 98.44

43 | T5X75X 150 JSP-SP- 24 2723.25 2674.75 -48.50 98.22

- Thời gian Chiều dày te Độ giảm Tỷ lệ chiều

STT Tên mẫu thí nghiệm | sơn pha ban | 607 Paws chiều dày | dày còn lại

(man) | đầu(mm) | Phh nghiệm in (%)

5 (um) 5

URETHANE-19

T5X75X 150 JSP-SP-

44 | ORETHANE.20 24 2685.38 2644.00 -41.38 98.46

T5X75X 150 JSP-SP- 45 URETHANE2I 24 2608.00 2561.63 -46 38 98.22

190% I 180%

170%

160%

LÍ 150%

140%

130%

LÍ 120% Z

100% 2 —

90% | |

80%

4 8 12 16 20 24

—— Mau phủ Epoxy

Thoi gian (tuan)

—— Mau tráng kém —— Mau phủ Polyurethane

Hình IV-7. Ty lệ thay đối chiều dày lớp phủ

400

||

300

| 200

100

&

= 0

0 12 20 -100 Xt

-200 2 '

-300 -

Thời gian (tuần)

——Mau phi Epoxy ———Mẫu trángkém ———Mẫu phủ Polyurethane

Hình IV-8. Thay đối chiều dày lớp phú Kết quả thí nghiệm cho thay trong 8 tuần dau thí nghiệm, chiều dày lớp phủ kẽm tăng lên (lớn nhất khoảng 140um), điều này cho thấy lớp phủ bị phông rộp lên. Dự báo sau khi lớp phủ kẽm bị bong thì tốc độ ăn mòn trên mẫu phủ kẽm sẽ xảy ra nhanh hơn do không có lớp bảo vệ. Mẫu phủ epoxy có sự giảm chiều dày lớp phủ (lớn nhất khoảng 200um) trong 8 tuần đầu, sau đó chiều dày lớp sơn phủ ga như không thay đổi so với mẫu ban đầu trong suốt quá trình còn lại của thí nghiệm. Riêng mẫu phủ polyurethane thì chiều dày lớp sơn phủ gần như không thay đổi trong suốt quá trình thí nghiệm, sự thay đổi là không đáng kể. Việc bảo vệ cọc thép không bị ăn mòn băng polyurethane là tốt nhất, tiếp đến là phủ epoxy và phủ kẽm.

IV.3.2 Chiều dày lỗ nhân tạo giữa mẫu

Kêt qua thí nghiệm đo chiêu day 16 nhân tạo giữa mâu của các mâu được bảo vệ theo thời gian thí nghiệm như sau :

Bang IV-4. Kết quả chiều dày lỗ nhân tạo giữa mẫu phủ epoxy

Chiều | Chieu

Thời - dày sơn | „„ .. Tỷ lệ mm x ian thi day son phu sau Độ sam chiều Toc độ an

STT Tộn mau giant phu ban „ chiờu ơ mũn

nghiệm | qàu tht | day (mm) | 92% °°" | (mmnăm)(tuần) nghiệm yu lại (%)

(um) (um)

T5X75X150 JSP- 1 SP.EPOXY.0I 4 4718.10 | 4077.55 | -640.55 86.42 8.35

T5X75X150 JSP- 2 SP_EPOXY 02 4 4818.35 | 4069.83 | -748.53 84.47 9.76

T5X75X150 JSP- 3 SP_EPOXY 03 4 4736.18 | 4065.90 | -670.27 85.85 8.74

T5X75X150 JSP- 4 SP-EPOXY.04 8 4742.70 | 3764.90 | -977.80 79.38 6.37

T5X75X150 JSP- 5 SP_EPOXY 05 8 4662.73 | 4122.78 | -539.95 88.42 3.52

T5X75X150 JSP- 6 SP_EPOXY 06 8 4787.18 | 4220.10 | -567.08 88.15 3.70

T5X75X150 JSP- 7 SP-EPOXY-13 12 4502.68 | 3534.83 | -967.85 78.50 4.21

T5X75X150 JSP- - 8 SP.EPOXY-14 12 4559.63 | 3446.70 111293 75.59 4.84

T5X75X150 JSP- 9 SP.EPOXY-15 12 4731.70 | 3745.90 | -985.80 79.17 4.28

T5X75X150 JSP- - 10 SP-EPOXY-19 16 4537.25 | 2656.38 1880.88 58.55 6.13

T5X75X150 JSP- - 11 SP_EPOXY 20 16 4752.53 | 3089.68 1662.85 65.01 5.42

T5X75X150 JSP- - 12 SP_EPOXY.?1 16 4677.28 | 3418.75 1258.53 73.09 4.10

T5X75X150 JSP- - 13 SP.EPOXY-16 24 4741.20 | 1457.20 3984.00 30.73 7.13

T5X75X150 JSP- - 14 SP-EPOXY-17 24 4628.70 | 1573.35 3055.35 33.99 6.64

T5X75X150 JSP- - 15 SP.EPOXY-18 24 4689.50 | 1570.40 3119.10 33.49 6.78

Trung binh 6.00

Bang IV-5. Kết quả chiều dày lỗ nhân tạo giữa mẫu phủ kẽm

Chiều Chiều

Thời | gà vạn | dàysơn | na đảm | THE | Tác gậặn

STT Tên mi gian thi y phu sau Bh chiéu `

ộn mau ea phu ban z chiờu ơ mũn

nghiệm | qàu GHẾ Í am) | VỀ SE" | eee(tuần) nghiệm yu lại (%)

(um) (mm)

or 4 | 4708.48 | 4550.53 | -15795 | 9665 | 2.06 2 ee ẢNG 0U 4 | 448635 | 4213.53 | -27283 | 93.92 3.56 3 ee ÔNG 0U 4 | 4866.65 | 4717.03 | -14963 | 96.93 1.95 4 ee parva g | 4701.58 | 4372.75 | -328.83 | 93.01 2.14 5 ee oN 8 | 4855.25 | 4367.65 | -487.60 | 89.96 3.18 6 ee ÔNG 0C g | 4629.75 | 4216.10 | -413.65 | 91.07 2.70 7Í eee | 12 | 4813.38 | 430903 | -50435 | 8952 | 2/19 8 ee oe pore 12 | 4908.80 | 4297.23 | -611.58 | 87.54 2.66 9 ee oe oa 12 | 4706.38 | 4226.10 | -480.28 | 89.80 2.09

T5X75X 150 JSP- :

10 SANG] l6 | 4616.13 | 357960 | jọye sa | 77.55 3.38

T5X75X 150 JSP- :

H SPYING. 16 | 4654.50 | 3546.15 | ¡iogas | 76.19 3.61

12 ee TC 16 | 5006.08 | 4214.98 | -791.10 | 84.20 2.58

T5X75X 150 JSP- :

13 SP INC ib 24 | 464430 | 319680 | 47 <, | 6883 3.14

T5X75X 150 JSP- :

14 SANG Io 24 | 482038 | 324695 | ¡... | 6736 3.42

T5X75X 150 JSP- :

15 SANG 20 24 | 435473 | 2081.93 | ,.75 6 | 4781 4.94

Trung bình 2.91

Bang IV-6. Kết qua chiều day lỗ nhân tao giữa mẫu phú polyurethane

Chiều Chiều Thời c6 dày sơn | _„.. Tỷ lệ Raw

: , | day son Độ giảm eh Toc độ ăn Ạ x gian thi phu sau TẢ chiêu ` STT Tộn mau VÀ phủ ban z chiờu ơ mũn

nghiệm đầu GHẾ Í am) | VỀ SE" | eee(tuần) nghiệm yu lại (%)

(um) (um)

T5X75X150 JSP- 1 SP-URETHANE.01 4 4604.00 | 4390.88 | -213.13 95.37 2.78

T5X75X150 JSP- 2 SP-URETHANE.02 4 4655.98 | 4082.08 | -573.90 87.67 7.48

T5X75X150 JSP- 3 SP-URETHANE.03 4 4751.88 | 4153.55 | -598.32 87.41 7.80

T5X75X150 JSP- 4 SP.URETHANE.07 8 4517.45 | 4331.18 | -186.28 95.88 1.21

T5X75X150 JSP- 5 SP-URETHANE.08 8 4479.23 | 3567.88 | -911.35 79.65 5.94

T5X75X150 JSP- 6 SP-URETHANE.09 8 4625.38 | 3804.95 | -820.42 82.26 5.35

T5X75X150 JSP- - 7 SP_URETHANE_16 12 4838.55 | 3538.18 1300.38 73.12 5.65

T5X75X150 JSP- - 8 SP-URETHANE-17 12 4636.48 | 3489.60 1146.88 75.26 4.98

T5X75X150 JSP- - 9 SP-URETHANE-18 12 4818.95 | 3380.88 1438.08 70.16 6.25

T5X75X150 JSP- - 10 SP.URETHANE.22 16 4756.23 | 3557.85 1198.38 74.80 3.91

T5X75X150 JSP- - 11 SP-URETHANE.23 16 4557.38 | 3501.00 1056.38 76.82 3.44

T5X75X150 JSP- - 12 SP-URETHANE.24 16 4562.75 | 3166.45 1396.30 69.40 4.55

T5X75X150 JSP- - 13 SP-URETHANE-19 24 4618.48 | 1646.20 9972.28 35.64 6.46

T5X75X150 JSP- - 14 SP.URETHANE.20 24 4672.35 | 1498.28 3174.08 32.07 6.90

T5X75X150 JSP- - 15 SP-URETHANE.21 24 4645.75 | 1204.13 3441.63 25.92 7.48

Trung bình 5.34

Kết quả tính toán giá trị tốc độ ăn mòn trung bình đạt được như sau :

- Mau phủ epoxy: 6.00mm/năm, lớn hơn mẫu nguyên dạng 2.31 lần - Mau phủ kẽm: 2.91mm/năm, lớn hơn mẫu nguyên dạng 1.12 lần - Mau phủ polyurethane: 5.34mm/năm, lớn hơn mẫu nguyên dạng 2.06 lần

Ket quả cho thay toc độ ăn mòn tại 16 nhân tạo tâm mâu thí nghiệm được bảo vệ lớn hơn tôc độ ăn mòn của mau nguyên dạng. Điêu này chứng tỏ đôi với những mau được bảo vệ nhưng khi xảy ra các vi trí bong tróc thì toc độ ăn mon tại các vi trí đó nhanh hơn là đôi với mâu không được bảo vệ.

120%

100%

0.d166x+ 1.0434 R”= 0.8403

_--___

80%

60% y= -0.0276x + 1.0575

kề WN R? = 0.8639

10% y= -0,0268x + 1.0342

R? = 0.899

20%

0%

0 4 8 12 16 20 24

Thoi gian (tuan)

Mau trang kém Mẫu phủ Epoxy

Mẫu phủ Polyurethane ===~=: Linear (Mẫu phủ Epoxy) -—===- Linear (Mẫu tráng kém) ====- Linear (Mẫu phủ Polyurethane)

Hình IV-9. Tỷ lệ thay đối chiều dày lỗ nhân tạo

500

-500

y = -76,048x + 185.3

-1,500 y= -123.36x + 263.61

£ R?|= 0.8617 “SAY <5,

3 =e.

-2,000 ARS

y = -124.88x + 156.59 SQ 4

-2 s00 R? = 0.8948 x

-3,000

-3,500

-4,000

Thoi gian (tuan)

Mau phu Epoxy Mau trang kém Mẫu phủ Polyurethane = ====: Linear (Mau phủ Epoxy) -—===- Linear (Mẫu tráng kém) ====- Linear (Mẫu phủ Polyurethane)

Hình IV-10. Thay đối chiều day lỗ nhân tao Tốc độ ăn mòn của lỗ nhân tạo tại tâm mẫu thay đôi tuyến tính theo hàm số bắc nhất của thời gian. Sau khoảng 20 tuần thì chiều dày lỗ đối với mẫu phủ epoxy và polyurethane giảm khoảng 50%. Tốc độ ăn mòn tại lỗ nhân tạo của mẫu phủ epoxy và polyurethane tương đối giống nhau. Đối với mau phủ kẽm, tốc độ ăn mòn ở lỗ nhân tao là nhỏ nhất (trong 3 loại mẫu). Qua thí nghiệm có thé dự báo được tốc độ ăn mòn của lỗ nhân tạo theo thời gian như sau:

Ty lệ ăn mòn so với chiều dày ban dau:

Mẫu phủ kẽm: Atn = -0.0166ty + 1.0434 Mau phủ epoxy: Atn = -0.0268tw + 1.0342 Mau phủ polyurethane: Ath = -0.0276tw + 1.0575

Tốc độ ăn mòn:

Mẫu phủ kẽm: th = 76.048tw — 185.3 Mau phủ epoxy: th = 124.88tw — 156.59 Mau phủ polyurethane: th = 128.36ty — 263.61

Trong đó:

At: Ty lệ tốc độ ăn mòn, % th Ty lệ tốc độ ăn mòn, um.

ty Thoi gian thi nghiém, tuần

Mau phủ kẽm có chiều dày lớp phủ thay doi nhiều nhất nhưng tốc độ ăn mòn tại lỗ nhân tạo là thấp nhất. Mẫu phủ epoxy và polyurethane có sự thay đối chiều dày ít hơn, nhưng có tốc độ ăn mòn ở lỗ nhân tạo là nhiều hơn. Điều này có thể lý giải rằng, trong thời gian đầu phan son phu bang kẽm chiu tác động cua môi trường như điện cực hy sinh trong quá trình ăn mòn để bảo vệ thép bên trong. Epoxy và polyurethane bảo vệ được mau tốt hon, làm cho quá trình ăn mòn chỉ tập trung tại lỗ nhân tạo ở giữa không

được bảo vệ. Do đó trong quá trình thi công, với loại cọc được sơn phủ bởi epoxy va

polyurethane cần kiểm tra kỹ các vị trí bị trầy xướt và cần được sơn phủ bảo vệ để đảm bảo an toàn cho công trình trong quá trình vận hành khai thác. Với sơn phủ băng kẽm, ăn mòn đầu tiên sẽ xảy ra trên bề mặt kẽm, làm cho lớp phủ bị bong tróc. Sau khi lớp phủ bị bong tróc sẽ tạo điều kiện cho thép tiếp xúc trực tiếp với môi trường bên ngoài, làm cho tốc độ ăn mòn xảy ra nhanh hơn. Cơ chết này được minh họa băng

Hình IV-11 dưới đây.

H;O and O, Corrosion H,O andO, Corrosion Corrosion Corrosion

P Be

Hình IV-11. Qua trình ăn mòn thép

Đầu tiên ăn mòn tập trung tại lỗ nhân tạo. Sau đó ăn mòn vẫn tiếp tục xảy ra ở đó, và lớp phủ ở các vùng lân cận sẽ bắt đầu bị phông. Khi đạt đến giới hạn, các vị trí phông

này sẽ bong tróc lớp sơn bảo vệ và thép bên trong bị ăn mòn. Quá trình này kéo dài dén khi thép bị ăn mòn hoàn toàn.

EV.á Ket luận

Toc độ ăn mòn của các mau thép là tuyên tính theo thời gian. Với các mau được bao vệ, trong điêu kiện thí nghiệm như đã trình bày ở trên thì mau chưa bị ăn mòn, các lớp phủ bảo vệ còn hoạt động tot. Tuy nhiện với việc tạo lỗ nhân tạo giữa mau được

bảo vệ, thì tốc độ ăn mòn tại đây nhanh hơn mẫu nguyên dạng.

Một phần của tài liệu Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu tính toán khả năng chịu lực của cọc thép có xét đến sự ăn mòn trong môi trường nước biển (Trang 59 - 82)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(98 trang)