Hướng nghiờn cứu tiếp theo dự kiến như sau:
+ Nghiờn cứu dự bỏo hệ số khuếch tỏn clo theo cỏc loại xi măng và cỏc vật liệu ủịa phương của cỏc vựng khỏc nhau của nước tạ
+ Nghiờn cứu sự tớch tụ clo trờn bề mặt bờ tụng của cỏc loại bờ tụng khỏc nhau cho cỏc vựng của Việt Nam, cú thể vẽ bản ủồ phõn vựng nồng ủộ clo trờn bề mặt bờ tụng của Việt Nam.
+ Nghiờn cứu ủặc tớnh ngẫu nhiờn của quỏ trỡnh khuếch tỏn và ăn mũn.
+ Nghiờn cứu cỏc tỏc ủộng ủồng thời của nhiều yếu tố như: cơ, lý, húa, nhiệt.
DANH MỤC CễNG TRèNH CỦA TÁC GIẢ
1/ Chủ nhiệm ủề tài nghiờn cứu khoa học cấp bộ: Một phương phỏp tớnh kết cấu bờ tụng cốt thộp theo mụ hỡnh hệ thanh- Mó số: B99-35-82;
2/ Chủ nhiệm ủề tài nghiờn cứu khoa học cấp bộ: Nghiờn cứu, phõn tớch sự
làm việc của kết cấu bờ tụng cốt thộp cú xột ủến sự giảm ủộ cứng do nứt - Mó số: B2009-04-100;
3/ Chủ nhiệm ủề tài nghiờn cứu khoa học cấp trường: Dự bỏo tuổi thọ sử dụng của kết cấu bờ tụng cốt thộp theo sự thấm clorua- Mó số T2013-CT-23; 4/đào Văn Dinh Ờ Bựi Trọng Cầu-ỘMụ hỡnh dự bỏo tuổi thọ của kết cấu Bờ
tụng cốt thộpỢ -Tạp chớ khoa học GTVT số 25/2009;
5/ đào Văn Dinh ỘPhõn tớch kết cấu bờ tụng cốt thộp cú xột tới sự giảm cứng do nứtỢ- Tạp chớ khoa học GTVT số 34/2011;
6/ đào Văn Dinh- ỘDự bỏo thời gian khởi ủầu ăn mũn thộp trong bờ tụng do phơi nhiễm CloỢ- Tạp chớ khoa học GTVT số 41-Thỏng 3 /2013-5-8; 7/ đào Văn Dinh, đỗ Văn Trung-Ộ Tớnh toỏn và dự bỏo hệ số khuếch tỏn clo
trong bờ tụngỢ Tạp chớ Cầu ủường Việt Nam số thỏng 12/2013-07-11; 8/ Phạm Duy Hữu, Bựi Trọng Cầu, đào Văn Dinh ỘDự bỏo thời gian lan
truyền ăn mũn cốt thộp trong kết cấu bờ tụng cốt thộp phơi nhiễm CloỢ Tạp chớ Cầu ủường Việt Nam số thỏng 4/2014-11-15;
9/ Phạm Duy Hữu, đào Văn Dinh ỘXõy dựng mụ hỡnh dự bỏo tuổi thọ sử
dụng của kết cấu bờ tụng cốt thộp phơi nhiễm CloruaỢ Tạp chớ Cầu ủường Việt Nam số thỏng 7/2014-23-26;
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Bộ Giao thụng vận tải (2005)- Tiờu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05.
2. Bộ Tài nguyờn và Mụi trường (2012)- Kịch bản biờn ủổi khớ hậu, nước dõng cho Việt Nam, nhà xuất bản Tài nguyờn-Mụi trường và bản ủồ
Việt Nam.
3. Bộ Xõy Dựng (2009)- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về số liệu ủiều kiện tự nhiờn dựng trong xõy dựng, mó số QCVN 02:2009/BXD.
4. Trương Hoài Chớnh- Trần Văn Quang (2008), ỘNghiờn cứu khảo sỏt hiện trạng ăn mũn phỏ hủy của cỏc cụng trỡnh bờ tụng cốt thộp và khả
năng xõm thực của mụi trường ven biển thành phố đà NẵngỢ, Tạp chớ khoa học và cụng nghệ đại học đà Nẵng, 6(29)
5. Trần đương (2005), Ứng dụng mụ hỡnh Tang Luping- Olof Nilsson khảo sỏt sự khuếch tỏn ion Cl- trong bờ tụng và nghiờn cứu ảnh hưởng của phụ gia ủến quỏ trỡnh này, Luận ỏn Tiến sỹ chuyờn ngành húa Vụ cơ, đại học Khoa học Tự nhiờn-đại học Quốc gia Hà Nội
6. GS.TS Phạm Duy Hữu, TS Ngụ Xuõn Quảng, Mai đỡnh Lộc (2008), Vật liệu xõy dựng, NXB Giao thụng vận tảị
7. GS.TS Phạm Duy Hữu, PGS.TS Nguyễn Ngọc Long, TS đào Văn
đụng, Phạm Duy Anh (2008), Bờ tụng cường ủộ cao và bờ tụng chất lượng cao, NXB Giao thụng vận tảị
8. GS.TSKH Nguyễn Như Khải, Phạm Duy Hoà, Nguyễn Minh Hựng (2000), Những vấn ủề chung và mố trụ cầu, NXB Xõy dựng Hà Nộị 9. Tiến sỹ Phạm Văn Khoan, tiến sỹ Nguyễn Nam Thắng với nghiờn cứu
của viện khoa học cụng nghệ xõy dựng (2010) Ộ Tỡnh Trạng ăn mũn Bờ tụng cốt thộp ở vựng biển Việt Nam và một số kinh nghiệm sử dụng chất
ức chếăn mũn Canxi nitritỢ, Tạp chớ KHCN Xõy dựng (2), tr.42-45. 10. GS.TSKH Phựng Văn Lự, Phan khắc trớ, GS.TS Phạm Duy Hữu
11. Ha Minh, Hiroshi Mutsuyoshi (2010) Ộ Sự hư hại của cầu bờ tụng dự ứng lực kộo sau trong ủiều kiện mụi trường ủặc biệtỢ, Workshop on Construction under Exceptional Condition, October 2010, Hanoi, Vietnam.
12. PGS.TS Nguyễn Minh Nghĩa, Dương Minh Thu (2007), Mố trụ cầu, NXB Giao thụng vận tảị
13. Nguyễn Mạnh Phỏt (1997), Nghiờn cứu nõng cao khả năng chống ăn mũn cho bờ tụng và bờ tụng cốt thộp trong mụi trường xõm thực biển, luận ỏn TS chuyờn ngành VLXD- đại học Xõy dựng.
14. TS Nguyễn Mạnh Phỏt (2007), Lý thuyết ăn mũn và chống ăn mũn bờ tụng- bờ tụng cốt thộp trong xõy dựng, nhà xuất bản Xõy dựng.
15. GS.TS Lờ đỡnh Tõm (2005), Cầu bờ tụng cốt thộp trờn ủường ụ tụ, Nhà xuất bản Xõy dựng.
16. GS.TSKH Nguyễn Trõm, Nguyễn Tiến Oanh, Lờ đỡnh Tõm, Phạm Duy Hoà (1997), Xõy dựng múng mố trụ cầu, NXB Xõy dựng Hà Nộị 17. PGS.TS Nguyễn Viết Trung, TS Hoàng Hà (2004), Cụng nghệ ủỳc
hẫng cầu bờ tụng cốt thộp, Nhà xuất bản Giao thụng vận tảị
18. GS.TS Nguyễn Viết Trung, ThS Nguyễn Trọng Nghĩa (2008), Thiết kế
kết cấu nhịp cầu dầm super-T, Nhà xuất bản Xõy dựng.
19. ThS Tụ Minh Tuấn, TS Nguyễn Ngọc Nam, TS Vũ Ngọc Anh (2010) Ộ Tớnh toỏn tuổi thọ của kết cấu bờ tụng cốt thộp chịu ăn mũnỢ Workshop on Construction under Exceptional Condition, October 2010, Hanoi, Vietnam.
20. Bỏo cỏo tổng kết ủề tài (2007), Nghiờn cứu cụng nghệ ủiện húa khử
ion clo và phục hồi ủộ kiềm vựng xung quanh bờ tụng, Viện khoa học cụng nghệ giao thụng năm- Mó số: DT064011.
Tiếng Anh
21. ASTM E 632 Standard Practice for Developing Accelerated Tests to Aid Prediction of the Service Life of Building Components and Materials.
22. ACI Committe 365 (January 2012), Life-365- Service Life Prediction Model- and Computer Program for Predicting the Service Life and Life-Cycle Cost of Reinforced Concrete Exposed to Chlorides,Version 2.1.
23. AndradẹC (1993), ỘCalculation of Chloride Diffusion Coefficients in Concrete From Ionic Migration MeasurementsỢ Cement and Concrete Research, Vol. 23, No, 3, pp. 724-742.
24. ẠV. Saetta, R.V. Scotta, R.V. Vitaliani (1993), ỘAnalysis of chloride diffusion into partially saturated concreteỢ, ACI Mater. J. 90 (M47) 441Ờ 451.
25. Bazant Z. P. (1979). ỘPhysical Model for Steel Corrosion in Concrete Sea Structures-Theory,Ợ Journal of the Structural Division, June, pp. 1137-1153.
26. Beeby, Ạ, (1983), ỘCracking, cover and corrosion of reinforcementỢ, Concrete International, February, pp.35-40.
27. Behrouz Shafei et all University Massachusetts ((2012) ỘPrediction of corrosion initiation in reinforced concrete members subjected to environmental stressors: A finite element frameworkỢ- Cement and Concrete Research 42 365Ờ376.
28. Betancourt, J.G.Ạ, and Hooton, R.D. (June 2004), ỘStudy of the Joule Effect on Rapid Chloride Permeability Values and Evaluation of Related Electrical Properties of ConcreteỢ, Cement and Concrete Research, V.34, Nọ6, pp. 1007-1015.
29. Boulfiza, M., Sakai, K., Banthia, N. & Yoshida, H. (February 2003), ỘPredic-tion of chlrode ions ingress in uncracked and cracked con- creteỢ, ACI Materials Journal, Vol. 100, Nọ 1, January, p. 38-48.
30. British Standard 8110 (1985): Part 1, Structural use of concrete Ờ code of practice for design and construction, British Standards Institute, London UK.
31. British Standard 1881 (1988): Part 124, Testing concrete Ờ methods for analysis of hardened concrete, British Standards Institute, London UK. 32. DuraCrete (2000) - Probabilistic Performance based Durability Design
of Concrete Structures, The European Union-Brite EuRam IIỊ
33. FHWA, summary report (November 2012), Literature Review of ChlorideThreshold Values for Grouted Post-Tensioned Tendons, Long- term bridge performance program, FHWA Publication Nọ: FHWA- HRT-12-067
34. Fontana, M. G. (1971). Corrosion, 27, 127.
35. Gregory Williamson and Richard Ẹ Weyers (2007), Bridge Deck Service Life Prediction and Costs, Final Contract Report, Virginia Transportation Research Council.
36. Gregory Williamson, Richard Ẹ Weyers, Michael C. Brown, and Michael M. Sprinkel (December 2007), VA ỘBridge Deck Service Life Prediction and CostsỢ, Virginia Polytechnic Institute and State University Blacksburg,VTRC 08-CR4.
37. Ị Balafas, C.J. Burgoyne (2010) ỘEnvironmental effects on cover cracking due to corrosionỢ Cement and Concrete Research 40, 1429Ờ 1440.
38. Long-Yuan Li a, Jin Xia, San-Shyan Lin (2012),ỘA multi-phase model for predicting the effective diffusion coefficient of chlorides in concreteỢ- Construction and Building Materials 26, 295Ờ301.
39. Lu, X. (1997) ỘApplication of the Nernst-Einstein Equation to ConcreteỢ, Cement and Concrete Research, Vol. 27, Nọ 2, pp. 293- 302.
40. Mark G. Richardson (2004), Fundamentals of durable reinforced concrete, published in the Taylor & Francis e-Library, simultaneously published in the USA and Canadạ
41. Morinagn, S. (1989). ỘPrediction of Service Lives of Reinforced Concrete Buildings Based on Rate of Corrosion of Reinforcing Steel,SỢ pecial Report of the Institute of Technology, Skimiza Corporation, Japan.
42. Morris, W., Moreno, ẸỊ and Sagues, Ạ Ạ(1996), ỘPractical Evaluation of Resistivity of Concrete in TestCylinders using a Wenner Array ProbeỢ, Cement and Concrete Research, Vol. 26, Nọ 12, pp.1779-1787.
43. M.S. Shetty (2005) Ộ Concrete Technology: Theory and PracticeỢ published by S. Chand & Company Pvt.Ltd 7361, Ram Naga, New Delhị
44. Mutsuyoshi, H. (2001): ỔPresent Situation of durability of post- tensioned pc bridges in JapanỖ, in: Durability of post-tensioning tendons (Taerwe, L. ed.), Fộdộration Internationale du Bộton, Lausanne, pp. 75-88.
45. NCHRP- NATIONAL COOPERATIVE HIGHWAY RESEARCH PROGRAM, REPORT 558-Manual on Service Life of Corrosion- Damaged Reinforced Concrete Bridge Superstructure Elements.
46. Nielsen Ạ (1985). Durability, pp. 200-243 in Beton Bogen, Aalborg Cement Company, Aalborg, Portland.
47. Omar S. Baghabra Al-Amoudi, Walid Ạ Al-Kutti, Shamsad Ahmad, Mohammed Maslehuđin (2009) ỘCorrelation between compressive strength and certain durability indices of plain and blended cement concretesỢ Cement & Concrete Composites 31 672Ờ676.
48. P. Vassie (1984), ỘReinforcement corrosion and the durability of concrete bridgesỢ, Proceeding of Institution of Civil Engineers 76, 713Ờ 723.
49. Purvis RL, Babaei K, Clear KC, Markow MJ (1994), Life-cycle cost analysis for protection and rehabilitation of concrete bridges relative to reinforcement corrosion, Washington, DC: Strategic Highway Research Program, National Research Council.
50. Rodriguez, ỌG. & Hooton, R.D. (March 2003), ỘInfluence of cracks on chlo-ride ingress into concreteỢ, ACI Materials Journal, Vol. 100, Nọ 2, p. 120-126.
51. Schieòl P.; Wiens Ụ (1995), ỘRapid Determination of Chloride Diffusivity in Concrete with Blending AgentsỢ, Proceedings of RILEM International Workshop on Chloride Penetration into Concrete, St.Rộmy-lốs-Chevreuse, France, pp. 115-125.
52. Sharif, Ạ, Loughlin, K. F., Azad, Ạ K. and Nawaz, C. M.,(1999), Determination of the effective diffusion coefficient in concrete via a gas diffusion technique, Proceedings of the international conference on concrete durability and repair technology, Edited by Dhir R. K. and McCarthy M. J., published by Thomas Telford.
53. Stanish, K. (2000), Predicting the Diffusion Coefficient of Concrete from Mix Parameters, University of Toronto Report.
54. Swamy,R.N., Hamada and Laiw,J.C, (Jul. 1994) Ộ A citical evaluation of chloride penetration into concrete in marine environmentỢ, in Ộ Corrosion and Corrosion Protection of steel in concreteỢ Proceedings of an International Conference, University of Sheffield, England, 404-419. 55. Tang, L. and Nilsson, L-Ọ (1992), ỘChloride diffusivity in high strength concrete at different ages.Ợ Nordic Concrete Research, pp. 162-171.
56. Tang Luping, Joost Gulikers (2007) ỘOn the mathematics of time- dependent apparent chloride diffusion coefficient in concreteỢ - Cement and Concrete Research 37, 589Ờ595.
57. Technical Research Centre of Finland (VTT) (2003), LIFECON Deliverable D 3.2, Service Life ModelsLife -Cycle Management of
Concrete Infrastructures for Improved Sustainability, Project funded by the European Community under the Competitive and Sustainable Growth Programme (2001-2003).
58. TRB (1996), Transverse cracking in newly constructed bridge decks, National Co-operative Highway Research Program Report 380, Transportation Research Board, National Academy Press, Washington, 126 p.
59. Tuutti, K. (1980). ỘService life of structures with regard to corrosion of embeđed steelỢ, Proceedings of the International Conference on Performance of Concrete in Marine Environment, ACI SP-65, pp. 223- 236.
60.57. T. Liu, R.W. Weyers (1998), ỘModeling the dynamic corrosion process in chloride contaminated concrete structuresỢ, Cement and Concrete Research 28 (3) 365Ờ379.
61. Uhlig, H. H. (1971), Corrosion and Corrosion Control, Wiley, New York.
62. Vu, K. Ạ T. and Stewart, M. G. (2000): ỘStructural reliability of concrete bridges including improved chloride-induced corrosion modelsỢ, Structural Safety, Vol. 22, pp 313-333.
63. Weyers, R.Ẹ (1998), ỘService life model for concrete structures in chloride laden environments.Ợ ACI Materials Journal, Vol. 95 (4), pp. 445-453.
64. Whiting, D. (1981), ỘRapid Measurement of the Chloride Permeability of ConcreteỢ, Public Roads, Vol. 45,Nọ 3, pp. 101-112.
65. W. Lúpez, J.Ạ Gonzỏlez (1993), ỘInfluence of the degree of pore saturation on the resistivity of concrete and the corrosion rate of steel reinforcementỢ, Cement and Concrete Research 23 (2) 368Ờ376.
66. Youping Liu (October 21, 1996), Modeling the Time-to-Corrosion Cracking of the Cover Concrete in Chloride Contaminated Reinforced
Concrete Structures, Doctor of Philosophy, Virginia Polytechnic Institute and State Universitỵ
67. Zhang, and Gjorv, ỌẸ (October 1995), ỘEffect of Ionic Interaction in Migration Testing of Chloride Diffusivity in ConcreteỢ, Cement and Concrete Research, V.25, Nọ7, pp.1535-1542.
PHỤ LỤC 1
Phần mềm LifeConBridge
BÀI TOÁN 1D VÙNG THỦY TRIỀU
% Du bao tuoi tho su dung cau be tong cot thep ven bien Viet Nam do xam nhap clo-"Sevice Life Concrete Bridges"
% Phuong phap sai phan huu han Crank-Nicholson clear all;
% Cac thong so dau vao co ban cua bai toan
fc = 50; %Cuong do chiu nen cua be tong o 28 ngay MPa fsp = 0.59*sqrt(fc); %Cuong do chiu keo khi uon MPa gammac = 2500; % Trong luong rieng cua be tong kg/m3
Ec = 0.043*(gammac)^(1.5)*sqrt(fc);%Mo-duyn dan hoi cua be tong phi = 2;% He so tu bien cua be tong
Ecef =Ec/(1+phi);
roth =2.5; % Phan tram mat mat dien tich TD thep toi han db = 16; %Duong kinh thanh cot thep
vc = 0.18; % He so poisson
n = 2.7; %He so gian no the tich n=2.7-3.0 k1 = 0.5; % muc do lap day vao vet nut delta0 = 15; % chieu day lop xi micro - m r0 = db/2+delta0/1000;
b = 1000; %Chieu day cau kien -mm
Lc = 75; % Chieu day lop be tong bao ve-mm dt = 0.1; % buoc thoi gian tinh bang nam
dx =5; %Do lon cua luoi chia theo chieu day - mm nx1 =Lc/dx; % So buoc chia cua khoang cach nx = b/dx;
NX = 0.35; %Ty le nuoc/xi mang FA = 0; % phu gia Tro bay SF= 2;% phu gia silica-fume SG=0; %Phu gia xi lo
Tref = 293.15;
T = 299.05; % Nhiet do tuyet doi K
D28 = exp(-0.165*SF)*10^(-12.06+2.4*NX); % He so khuech tan o 28 ngay tuoi
m = 0.2+0.4*(FA/50+SG/70); % D28 thi nghiem
Hc = 0.75; %Hc = 75% do am chuan H = 0.80; %Do dam tuong doi cua mtH U = 35000; G = 8.314;
fT = exp(U/G*(1/Tref-1/T)); fH = 1/(1+((1-H)/(1-Hc))^4);
ucth = 0.15;
uth = 0.15*ones(nx1+1,1);
% Nong do clorua tai thoi diem t = 0 for i = 1:nx+1 x(i) =(i-1)*dx; u(i,1) =0; end k=1; u_new =u; while u_new(nx1+1)<ucth u_old =u_new; t = (k)*dt; Cs = 0.6; if Cs<=0.6 u_old(1) =Cs; else u_old(1) = 0.6; end if t<=25 ft = (28/(t*365))^m; else ft = (28/(25*365))^m; end D = D28*ft*fT*fH; r=(D*dt*365*24*3600*10^6)/(2*dx*dx); M = 1; aal(1:nx-1)=-r; bbl(1:nx-1)=1+2*r; ccl(1:nx-1)=-r; Al =diag(aal,-1); Z =0; Cl=diag(ccl,1); Bl=diag(bbl,0); MMl = blkdiag(M,Bl,M)+blkdiag(Al,Z)+blkdiag(Z,Cl); aar(1:nx-1)=r; bbr(1:nx-1)=1-2*r; ccr(1:nx-1)=r; Ar =diag(aar,-1); Cr=diag(ccr,1); Br=diag(bbr,0); MMr=blkdiag(M,Br,M)+blkdiag(Z,Cr)+blkdiag(Ar,Z); % Implementation of the Crank-Nicholson method u_new=inv(MMl)*MMr*u_old;
if k==100
u_new1=u_new(1:nx1+1); end
k = k+1; end
disp('Nong do clorua trong cau kien khi bat dau an mon') c = u_new(1:nx1+1)
disp('Thoi diem bat dau an mon') t
%Graphical representation of the temperature at different selected times figure(1) hold on x = 0:dx:Lc; plot(x,uth,'r','MarkerSizộ,300) plot(x,c,'-') plot(x,u_new1,'k')
title('Duong cong C(x,t) theo phuong phap gan dung Crank - Nicholson') grid on
xlabel('Chieu day cua lop be tong bao ve x(mm)') ylabel('Nong do clorua C(x,t)(%/m3 be tong)') % Tinh toan thoi gian lan truyen an mon
Ccl = 0.05*gammac/100 %Ccl = ucth*gammac/100; Rc = 90.537*(H)^(-7.2548)*(1+exp(5-50*(1-H))); t2 = 2; %yeah icorr = 0.9259*exp(7.98+0.7771*log(1.69*Ccl)-3006/T- 0.000116*Rc+2.24*t2^(-0.215)); A = (2*Lc/db*(fsp/Ecef)*(((r0+Lc)^2+r0^2)/((r0+Lc)^2- r0^2)+vc)*(1+0/(1+phi))+1+2*(delta0/1000)/db)^2-1; B = (n-1)*icorr; T2 = 234762*(db+k1*Lc)*A/B/24/365; disp('Thoi gian lan truyen an mon') T2
disp('Tuoi tho su dung cua ket cau be tong cot thep') T = T2+t
T22 =26.8*db*roth/icorr/100
disp('Thoi gian lan truyen an mon T22') T22
BÀI TOÁN 1D VÙNG KHễNG KHÍ BIỂN, VÙNG BẮN TểE
% Du bao tuoi tho su dung cau be tong cot thep ven bien Viet Nam do xam nhap clo-"Sevice Life Concrete Bridges"
% Phuong phap sai phan huu han Crank-Nicholson clear all;
% Cac thong so dau vao co ban cua bai toan
fc = 50; %Cuong do chiu nen cua be tong o 28 ngay MPa fsp = 0.59*sqrt(fc); %Cuong do chiu keo khi uon MPa gammac = 2500; % Trong luong rieng cua be tong kg/m3