Ăn mòn cốt thép trong bê tông và các giải pháp hạn chế sự ăn mòn

Vấn đề nâng cao chất lượng và tuổi thọ các công trình xây dựng ở khu vực ven biển nói chung, khu vực Nam trung Bộ nói riêng có ý nghĩa quan trọng. Bài viết giới thiệu về ăn mòn cốt thép trong bê tông, giải pháp bảo vệ cốt thép khỏi ăn mòn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ăn mòn cốt thép trong bê tông và các giải pháp hạn chế sự ăn mònThông báo Khoa học và Công nghệ * Số 1-2014 43 ĂN MÒN CỐT THÉP TRONG BÊ TÔNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP HẠN CHẾ SỰ ĂN MÒN ThS. Trương Minh Trí Trưởng Phòng KH&HTQT, Trường Đại học Xây dựng Miền Trung Tóm tắt: Vấn đề nâng cao chất lượng và tuổi thọ các công trình xây dựng ở khu vực ven biển nói chung, khu vực Nam trung Bộ nói riêng có ý nghĩa quan trọng. Việc sử dụng nguyên liệu và vật liệu cốt thép cũng như tính năng sử dụng của chúng để sản xuất bê tông luôn được quan tâm nhằm nâng cao khả năng chống ăn mòn. Vì vậy, việc hiểu biết về các quá trình ăn mòn và cách hạn chế sự ăn mòn vật liệu kim loại khi sử dụng trong môi trường có tác động ăn mòn là hết sức cần thiết. Trong bài báo này, chúng tôi giới thiệu về ăn mòn cốt thép trong bê tông, giải pháp bảo vệ cốt thép khỏi ăn mòn. Từ khóa: cốt thép, ăn mòn, bê tông.1. Khái quát chung sự ăn mòn vật liệu khuếch tán ion, phát triển màng oxyt,kim loại clorua,...dày đặc. Ăn mòn là sự phá hủy vật liệu kim Ăn mòn điện hoá: Là sự ăn mònloại gây nên bởi các chất ở môi trường trong môi trường điện li, trong đó sự oxixung quanh. Nghiên cứu về sự ăn mòn hóa của nguyên tử kim loại và sự khửgồm 3 mục tiêu cơ bản: của chất oxi hóa không phải xảy ra chỉ - Mục tiêu kinh tế: nhằm giảm thiểu trong một phản ứng trực tiếp. Sự ăn mònlượng kim loại bị mất mát do ăn mòn. điện hoá có thể tạo thành các sản phẩm - Nâng cao độ tin cậy của các không tan, như gỉ sắt, hoặc chuyển kimthiết bị. loại vào dung dịch dưới dạng ion. Đây là - Bảo tồn tài nguyên vật liệu. dạng ăn mòn chủ yếu của kim loại. Nó Các quá trình ăn mòn cơ bản: ăn bao gồm 3 quá trình cơ bản: quá trìnhmòn hóa học, ăn mòn điện hoá, ăn mòn anot; quá trình catot; quá trình dẫn điện.sinh học. Nguyên nhân của sự ăn mòn điện hoá là Ăn mòn hóa học: Do tác dụng trực do kim loại không nguyên chất. Nhữngtiếp của các chất khí khô hoạt tính có ở kim loại này ở trong không khí ẩm haymôi trường là những chất oxy hóa như trong môi trường nước có hoà tan chấtO2, Cl2,... Đây là phản ứng oxi hóa trên điện li sẽ tạo thành những pin điện hoá.bề mặt kim loại và tạo ra các hợp chất Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự ănhóa học, làm phá hủy bề mặt mà không mòn điện hóa:cần dung dịch điện li. Sự ăn mòn này + Kim loại tạp chất càng khác thìxảy ra ở nhiệt độ cao hơn mức bình tốc độ ăn mòn càng lớn.thường. Cơ chế sự ăn mòn hóa học là + Không khí càng ẩm cường độchất oxy hóa tác dụng với bề mặt sạch ăn mòn càng tăng.kim loại theo 3 giai đoạn: hấp thụ chất + Nhiệt độ tăng thì tốc độ ăn mònoxy hóa; tạo mầm oxyt, clorua,...; cũng tăng.Thông báo Khoa học và Công nghệ * Số 1-2014 44 - + Ðộ xốp của lớp sản phẩm càng thép trong bê tông có mặt ion Cl đượclớn thì kim loại càng bị ăn mòn nhanh. trình bày ở hình 1. Sự ăn mòn sinh học: Xảy ra ở Đặt trưng ăn mòn của thép khi có -những nơi vật liệu kim loại tiếp xúc với Cl là tạo ra các “lỗ” trên bề mặt kim loạivật liệu không phải là kim loại, nhưng là (kích cỡ micro), làm tỉ lệ diện tích catôtmôi trường dinh dưỡng cho các loài nấm /anôt lớn nên mật độ dòng ăn mòn cụcvà vi sinh. Trong quá trình sống, các vi bộ rất cao. Chỉ có ion clo ở dạng tự dosinh bài tiết ra những axít hữu cơ tạo mới gây ra ăn mòn cốt thép và sựđiều kiện cho sự ăn mòn hoặc phá hủy khuếch tán của chúng trong cấu trúc xốplớp bảo vệ. của bê tông cốt thép mạnh mẽ hơn.2. Ăn mòn cốt thép trong bê tông Sự ăn mòn bê tông cốt thép rất đadạng và diễn ra phức tạp với mức đôkhác nhau. Khi nghiên cứu sự ăn mònbê tông bởi các tác nhân do sự vận độngcủa môi trường sinh ra một cách đầy đủcần phải tính đến ăn mòn chính và phụđồng thời diễn ra. Có nhiều tác nhângây nên sự ăn mòn, dưới đây trình bàymột số tác nhân chính gây nên sự ăn Hình 1. Sơ đồ cơ chế quá trình ăn mònmòn cốt thép trong bê tông ở môi cốt thép trong bê tông có mặt ion Cl-trường ven biển. Tốc độ thấm ion Cl- trong bê tông2.1. Ăn mòn cốt thép do ion Cl- phụ thuộc vào bản chất xi măng, các Bê tông trong các môi trường ...