Hệ số khuếch tỏn ion clo trong bờ tụng (sau ủõy gọi là hệ số khuếch tỏn clo) là thụng số quan trọng ủể dự bỏo thời gian khởi ủầu ăn mũn cốt thộp trong bờ tụng. Hệ số khuếch tỏn clo trong bờ tụng ủược xỏc ủịnh từ cỏc thớ nghiệm hoặc cú thể dự bỏo theo thành phần bờ tụng.
Trờn thế giới hệ số khuếch tỏn clo trong bờ tụng thường ủược xỏc ủịnh từ thớ nghiệm di trỳ nhanh (Rapid Migration Test). Việt Nam hầu như chỉ cú thớ nghiệm thấm nhanh clo (Rapid Chloride Permeability Test-ASTM C1202), thớ nghiệm này ủưa ra sốủiện lượng chuyển qua trong 6 giờ thớ nghiệm, từ kết quả này ủưa ra mức ủộ ủịnh tớnh về thấm clọ Vấn ủề ủặt ra ở ủõy là từ cỏc
ủiện tớch chuyển qua ta cú thể xỏc ủịnh ủược hệ số khuếch tỏn ion clo trong bờ tụng ở 28 ngày tuổị Luận ỏn sẽ ủưa ra cụng thức xỏc ủịnh hệ số khuếch tỏn clo trong bờ tụng từ kết quả thớ nghiệm thấm nhanh clo ASTM C1202 và so sỏnh với kết quả dự bỏo hệ số khuếch tỏn clo từ thành phần bờ tụng.
Chương này mụ tả thớ nghiệm thấm nhanh ASTM C1202 với 18 mẫu bờ tụng. Xõy dựng cụng thức xỏc ủịnh hệ số khuếch tỏn clo trong bờ tụng từ
kết quả thớ nghiờm ASTM C1202, tớnh hệ số khuếch tỏn clo, so sỏnh kết quả
tớnh với dự bỏọ
Hệ số khuếch tỏn clo trong bờ tụng
Hệ số khuếch tỏn clo là hệ số D tương ứng trong ủịnh luật Fick. ðơn vị
của D trong hệ SI là m2/s.
Bờ tụng luụn cú hệ thống lỗ rỗng, cỏc ion clo xõm nhập vào trong bờ tụng thụng qua khuếch tỏn khi cú chờnh lệch nồng ủộ dung dịch lỗ rỗng giữa bề
luật Fick thứ nhất về khuếch tỏn, theo ủú tốc ủộ xõm nhập ion clo thụng qua mặt vuụng gúc với hướng khuếch tỏn tỷ lệ thuận với gradient nụng ủộ C.
x C D J ∂ ∂ − =
Hệ số khuếch tỏn clo D phụ thuộc vào cấu trỳc của vữa bờ tụng tức phụ
thuộc thành phần bờ tụng, nhiệt ủộ, ủộ ẩm. Trong bờ tụng phản ứng thủy húa xi măng diễn ra trong thời gian dài, sản phẩm thủy húa cú xu hướng lấp vào một phần hệ thống lỗ rỗng. Do ủú hệ số khuếch tỏn clo cú xu hướng giảm theo thời gian.
RILEM-TC-178 ủó ủưa ra hai loại hệ số khuếch tỏn như sau:
a) Hệ số khuếch tỏn cú hiệu Deff [57]
Hệ số khuếch tỏn cú hiệu ủược xỏc ủịnh từ thớ nghiệm pin khuếch tỏn, Deffủược tớnh theo ủịnh luật Fick 1.
b) Hệ số khuếch tỏn biểu kiến (Dapp)(Apparent) [57] Là một hệ sốkhuếch tỏnkhụng ổn ủịnhchịuảnh hưởng của:
- Vận tốc xõm nhập khỏc nhau của cỏc ion phụ thuộc vào nhiệt ủộ;
- Sự thủy húa của vữa xi măng
- Nồng ủộ phụ thuộc thời gian
Hệ số khuếch tỏn biểu kiến nhận ủược từ thớ nghiệm ngõm hoặc khảo sỏt kết cấu ỏp dụng ủịnh luật Fick 2 về khuếch tỏn.
Hệ số khuếch tỏn clo trong bờ tụng (D) phụ thuộc vào chất lượng bờ tụng, tuổi của bờ tụng, nhiệt ủộ và ủộẩm của mụi trường.
2.2 Thớ nghiệm và xỏc ủịnh hệ số khuếch tỏn clo trong bờ tụng 2.2.1 Thớ nghiệm thấm nhanh clo ASTM C1202