Phân tích ảnh hưởng của mức độ ăn mòn cốt thép trong bê tông đến ứng xử của dầm bê tông cốt thép

Nghiên cứu này tiến hành đánh giá ảnh hưởng của mức độ ăn mòn cốt thép đến sức kháng của kết cấu dầm BTCT. Các mẫu dầm được tạo ứng suất và ngâm trong môi trường nước biển. Kết quả nghiên cứu sẽ làm rõ ảnh hưởng của việc cốt thép bị ăn mòn đến khả năng kháng uốn của dầm BTCT, đến ứng xử của kết cấu dầm BTCT có xét đồng thời ảnh hưởng của tải trọng và điều kiện môi trường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích ảnh hưởng của mức độ ăn mòn cốt thép trong bê tông đến ứng xử của dầm bê tông cốt thép PHÁT TRIỂN X ÂY DỰNG BỀN VỮNG TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Phân tích ảnh hưởng của mức độ ăn mòn cốt thép trong bê tông đến ứng xử của dầm bê tông cốt thép Analysis of the effect of steel bar corrosion on behavior of RC beams > VO VAN NAM1; TRAN THE TRUYEN2 1 Faculty of Traffic Engineering, Ho Chi Minh City University of Transport. Email: nam.vo@ut.edu.vn 2 Faculty of Engineering, University of transport and communications. Email: truyenestc@gmail.com TÓM TẮT: ABSTRACT: Đồng bằng sông Cửu Long với đặc trưng địa hình sông ngòi, kênh The Mekong Delta is characterized by dense topography of rivers rạch dày đặc; được đánh giá là bị ảnh hưởng nặng nề bởi hiện and canals; is considered to be heavily affected by sea level rise tượng nước biển dâng do biến đổi khí hậu. Nước biển dâng gây tác due to climate change. Sea level rise has a significant impact on động đáng kể đến sự ăn mòn các kết cấu công trình bằng bê tông the corrosion of reinforced concrete structures by changing the cốt thép (BTCT) khi thay đổi các vùng ăn mòn và gia tăng nồng độ corrosion zones and increasing the concentration of corrosive các chất ăn mòn trong các bộ phận kết cấu. Khi cốt thép bị ăn substances in structural parts. When the reinforcement is mòn, sức kháng của các kết cấu sẽ bị suy giảm, ảnh hưởng đến corroded, the resistance of the structure will be reduced, khả năng khai thác của công trình. affecting the exploitability of the building. Nghiên cứu này tiến hành đánh giá ảnh hưởng của mức độ ăn This study evaluates the influence of reinforcement corrosion on mòn cốt thép đến sức kháng của kết cấu dầm BTCT. Các mẫu the resistance of RC beam structures. The beam samples are dầm được tạo ứng suất và ngâm trong môi trường nước biển. stressed and immersed in seawater. The research results will Kết quả nghiên cứu sẽ làm rõ ảnh hưởng của việc cốt thép bị ăn clarify the influence of the corroded reinforcement on the flexural mòn đến khả năng kháng uốn của dầm BTCT, đến ứng xử của kết resistance of the RC beams, on the behavior of the RC beam cấu dầm BTCT có xét đồng thời ảnh hưởng của tải trọng và điều structure, taking into account the influence of loads and kiện môi trường. environmental conditions at the same time. Từ khóa: “ăn mòn”; “ăn mòn cốt thép”; “dầm BTCT”; “sức kháng” Keywords: corrosion; “bar steel corrosion”; “RC beams”; “resistance” Ăn mòn cốt thép trong cấu kiện dầm BTCT là một quá trình lâu một trong các yếu tố gây nên hiện tượng ăn mòn trong kết cấu cầu dài và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: điều kiện môi trường, tải trọng BTCT và là vấn đề cần được nghiêm túc nghiên cứu và phân tích tác dụng, vật liệu chế tạo cấu kiện…[7, 8] Đồng bằng sông Cửu nhằm đánh giá mức độ nguy hại và tác động đến tuổi thọ của các Long với mạng lưới sông ngòi và kênh rạch dày đặc là một thuận công trình cầu BTCT trong quá trình khai thác. lợi cho phát triển giao thông đường thủy; bên cạnh đó nhằm kết Để có thể đánh giá một cách nghiêm túc và chính xác ảnh nối các tuyến đường bộ được thông suốt và liên tục, đảm bảo vận hưởng của của ăn mòn cốt thép đến sức kháng của dầm BTCT cần tải hàng hóa và hành khách, các công trình cầu BTCT đang trở phổ thực nghiệm trong môi trường diễn tiến nhanh; với các điều kiện biến trên các tuyến đường bộ và là đối tượng bị ăn mòn dưới tác tự nhiên được thiết kế và giả lập trong môi trường thực nghiệm dụng của môi trường xâm thực. Các con sông, kênh rạch nơi đây một cách gần đúng nhất so với điều kiện làm việc thực tế của cấu với chế độ thủy triều lên xuống ảnh hưởng đến độ nhiễm mặn của kiện dầm. Qua đó, quan trắc, thu thập, phân tích và đánh giá ứng môi trường nước; đặc biệt vào mùa khô, khi hạn hán kéo dài, nước xử của dầm trong suốt quá trình làm việc với các kịch bản được tạo mặn xâm nhập sâu vào đất liền, độ mặn của nước tăng lên. Đây là ra trong phòng thí nghiệm. 62 10.2021 ISSN 2734-9888 Vấn đề trên được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước; trong nước tác giả Nguyễn Công Luyến, Trường Đại học Đà Nẵng, đã công bố kết quả, Nghiên cứu ảnh hưởng của hiện tượng ăn mòn cốt thép đến kết cấu bê tông cốt thép bằng mô hình 3D-RBSM, trên Tạp chí Khoa học kỹ thuật và môi trường, 2018 [9]; tác giả Vũ Ngọc Anh, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, công bố kết quả nghiên cứu, Ăn mòn cốt thép và ảnh hưởng của nó tới ứng xử của kết cấu bê tông cốt thép, 2014, [8]. Trên thế giới nhóm tác giả thuộc Trường Đại học Cairo University, Ai Cập đã công bố kết quả nghiên cứu về sự ăn mòn cốt thép trên dầm BTCT dự ứng lực và BTCT truyền thống, Mohamed Moawad, Hossam El-Karmoty, Hình 2. Máy nén San 3000 Ashraf El Zanaty, Behavior of corroded bonded fully prestressed 2.2. Kích thước, hình dạng và cấu tạo mẫu and conventional concrete beams, 2015 [10]. Mẫu dầm chế tạo phục vụ thực nghiệm có kích thước Tuy nhiên hầu hết các tác giả thời gian qua đang dừng lại ở cấu 500x100x100 (mm) [1, 2, 4, 5, 6]. Số lượng 10 dầm. kiện BTCT chịu nén hoặc nén uốn đồng thời (sơ đồ uốn 3 điểm) [8, 9]; trong phạm vi bài báo nhằm bổ sung thêm góc nhìn từ việc phân tích ứng xử của cấu kiện dầm BTCT chịu uốn thuần túy (sơ đồ uốn 4 điểm) với cốt thép bị ăn mòn dưới tác dụng của ...