mặn ĐBSCL
Trong các tỉnh của vùng nghiên cứu, mỗi tỉnh chọn 1 công trình khoan lấy 6 lõi bê tông để xác định độ chống thấm của bê tông.
Phương pháp gia công mẫu được tiến hành theo : TCVN 3105 : 1993
Phương pháp thí nghiệm xác định độ chống thấm áp dụng theo : TCVN 3116 : 1193
Kết quả thí nghiệm độ chống thấm bê tông (B) trên mẫu lõi khoan được thí nghiệm và tính toán cho một mẫu theo biểu đại diện sau: bảng 2 - 2
Bảng 2 - 2 : Tính toán độ chống thấm của bê tông tiêu biểu Cấp áp Kết quả quan sát từng viên mẫu khi thí nghiệm Độ chống
lực thí * các viên mẫu chưa có nước thấm qua thấm của Nghiệm Thấm : các viên mẫu đã có nước thấm qua Nhóm mẫu (kG/cm2) Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Mẫu 6 B (kG/cm2)
2 * * * * * * B2
4 Thấm Thấm * * Thấm *
Tổng hợp kết quả thí nghiệm độ chống thấm bê tông mẫu lõi khoan của các công trình, bảng 2 – 3
Bảng 2 – 3 : Tổng hợp kết quả độ chống thấm của bê tông các công trình TT Công trình Độ chống thấm đạt được (kG/cm2) 1 Cống Vàm Đồn - Tỉnh Bến Tre B2 2 Cống Rạch Chanh – Bến Lức – Long An B0 3 Cống Bà Ngò - Tỉnh Kiên Giang B2 4 Cống Mương Chi – Tỉnh An Giang B2 5 Cống Mốc Keo Lớn – Tp. HCM B2 6 Cống Cống 25 – H. Long Hồ - Vĩnh Long B4 7 Cống Ấp 5 – H. Tam Bình – Vĩnh Long B2
2.3 Một số đánh giá và nhận xét chung
•Tình trạng ăn mòn bê tông
Trong số các công trình khảo sát, nói chung tình trạng ăn mòn tương đối mạnh, những cấu kiện nằm trong vùng ngập nước hay vùng mực nước thay đổi đã bị ăn mòn bề mặt, chiều dày của kết cấu phía mặt tiếp xúc trực tiếp với nước bị giảm từ 1 đến 3 cm. Sự ăn mòn như vậy đã làm giảm rất lớn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép, nước mang tác nhân ăn mòn phá hủy mau chóng cốt thép hơn. Một số nơi cốt thép đã trơ ra ta có thể đo được trực tiếp sự suy giảm đường kính cốt thép của những thanh này. Còn đa số những thanh cốt thép vẫn còn lớp bê tông bảo vệ, hiện nay ta chưa có phương pháp nào đo chính xác sự suy giảm tiết diện mà chỉ đo được điện thế ăn mòn và đánh giá cốt thép bị ăn mòn mạnh hay yếu, nói chung các công trình thủy lợi vùng chua, mặn ĐBSCL cốt thép trong bê tông thuộc diện ăn mòn mạnh.
• Cường độ nén của bê tông theo thời gian
Qua nghiên cứu khảo sát, tất cả các công trình đều được nghiệm thu với chất lượng đạt yêu cầu thiết kế trước khi đưa vào sử dụng. Trong đó chỉ tiêu chất
lượng quan trọng trước tiên là cường độ nén của bê tông, mác bê tông thiết kế của các công trình vùng khảo sát thường là mác M200 ở tuổi 28 ngày.
Trong điều kiện môi trường bình thường, sau khi đông cứng, cường độ nén của bê tông tăng dần theo thời gian, sự phát triển cường độ bê tông tỉ lệ với tuổi của nó theo lý thuyết có quan hệ sau:
a n a n R R lg lg = với n > 3 (2 - 7) [16]
Trong đó : Rn, Ra là cường độ nén của bê tông ở tuổi n và a ngày n, a là số ngày đưỡng hộ (tuổi bê tông)
Công thức (2 - 7) thường dùng để dự tính cường độ bê tông 28, 60, 90 ngày, v.v… khi đã biết cường độ của nó sau một số ngày dưỡng hộ . Nếu theo quan hệ trên ta tính toán sự phát triển cường độ nén bê tông theo bảng sau :
Tuổi (năm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cường độ (kG/cm2) 354 396 42 0 437 451 462 471 479 48 6 492 498 503
Tuy nhiên trong điều kiện thực tế sự phát triển cường độ nén của bê tông theo thời gian không phải như bảng trên, vì sự phát triển cường độ tại kết cấu công trình còn phụ thuộc vào yếu tố mỏi do tải trọng tác dụng, môi trường nước. Cường độ dự tính theo bảng trên chỉ đúng với bê tông tuổi nhỏ hơn 90 ngày.
Theo PGS. TS Nguyễn Tiến Đích - Viện Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng: trong điều kiện khí hậu nóng ẩm ở Việt Nam, sự phát triển cường độ của bê tông theo thời gian như sau :
- Cường độ nén bê tông sau 1 năm tăng khoảng 1,4 - 1,6 lần cường độ tuổi 28 ngày (cường độ sau 1 năm khảng 280- 320 kg/cm2 tương ứng với mác 200 kG/cm2 tuổi 28 ngày).
- Cường độ nén bê tông sau 5 năm khoảng 1,6 – 1,95 lần cường độ tuổi 28 (cường độ sau 5 năm khảng 320 – 390 kg/cm2 tương ứng với mác 200 kG/cm2 tuổi 28 ngày).
Vậy ta chọn ngưỡng phát triển cường độ bê tông tại thời điểm khảo sát là 330 kG/cm2 đối với mác thiết kế là 200 kG/cm2 ở tuổi 28 ngày. Giá trị cường độ nén 330 kG/cm2 này so sánh sự suy thoái độ bền bê tông trong môi trường ăn mòn.
Qua nghiên cứu khảo sát cường độ nén của bê tông ta thấy: Cường độ nén của bê tông các công trình vùng chua mặn ĐBSCL có xu hướng giảm rõ rệt qua thời gian sử dụng (điều này có thể thấy rõ khi so sánh cường độ bê tông của công trình vùng môi trường nước thường), ảnh hưởng rất lớn để khả năng chịu lực, tuổi thọ của công trình.
• Độ chống thấm của bê tông
Chỉ tiêu không kém phần quan trọng để đánh giá chất lượng cũng như độ bền của bê tông là độ chống thấm. Tuy nhiên trong thiết kế trước đây chưa nêu vấn đề này, vì vậy khi nghiệm thu công trình đưa vào sử dụng cũng không nghiệm thu đánh giá độ chống thấm của bê tông. Qua kết quả thí nghiệm độ chống thấm chỉ đạt B2, có nơi độ chống thấm chỉ đạt B0, duy nhất chỉ có một công trình thuộc tỉnh Vĩnh Long độ chống thấm B4. Trong khi đó độ chống thấm tối thiểu, đối với bê tông vùng chua mặn là B4, như vậy độ chống thấm bê tông các công trình không đạt yêu cầu.
Khi độ chống thấm của bê tông thấp, nước mang tác nhân gây ăn mòn xâm nhập vào bên trong bê tông làm cho tốc độ ăn mòn bê tông xảy ra nhanh hơn. Mặt khác nước sau khi thấm qua bê tông tới cốt thép sẽ phá vỡ màng bảo vệ cốt thép FeO/Fe(OH)2 gây ăn mòn cốt thép, khi cốt thép bị gỉ thể tích phân tử (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
tăng lên, tác dụng một lực nén vào lớp bê tông bảo vệ một lực nén σn và lớp bê tông bảo vệ có phản lực trở lại σk . Thông thường σk xuất hiện lớn hơn Rn của bê tông gây ra nội ứng suất làm nứt nẻ cấu trúc bê tông. Cấu trúc bê tông bị nứt nẻ làm tác nhân xâm thực môi trường dễ dàng xâm nhập sâu vào và quá trình ăn mòn sẽ mãnh liệt hơn. Quá trình cứ tiếp diễn đến một thời gian nào đó sẽ phá hủy toàn bộ cốt thép của công trình gây nguy hiểm cho công trình.
Như vậy bê tông trong điều kiện môi trường nước (bê tông thủy công), nhất là môi trường nước chua phèn, mặn cần đảm bảo độ chống thấm cho bê tông.