Luận án – Nghiên cứu bê tông có độ bền ăn mòn cao sử dụng muội silic cho kết cấu công trình ở môi trường biển Việt Nam

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU BÊ TÔNG CÓ ĐỘ BỀN ĂN MÒN CAO SỬ DỤNG MUỘI SILIC CHO KẾT CẤU CÔNG TRÌNH Ở MÔI TRƯỜNG BIỂN VIỆT NAM

Ngành:

Kỹ thuật xây dựng công trình đặc biệt

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu bê tông có độ bền ăn mòn cao sử dụng muội silic cho kết cấu công trình ở môi trường biển Việt Nam" của Nguyễn Long Khánh tại Trường Đại học Giao thông Vận tải, Hà Nội – 2023, tập trung giải quyết vấn đề cấp thiết về độ bền của kết cấu bê tông trong môi trường biển xâm thực. Với hơn 3.200 km bờ biển, Việt Nam đối mặt với thách thức nâng cao khả năng chống ăn mòn cho các công trình xây dựng ở vùng ven biển và hải đảo.

Mục tiêu nghiên cứu là xác định ảnh hưởng của tỷ lệ Nước/Chất kết dính (N/CKD) và hàm lượng muội silic tới cường độ chịu nén, độ thấm ion Cl-, và hệ số khuếch tán ion Cl- của bê tông muội silic. Từ đó, luận án xây dựng phương pháp thiết kế thành phần bê tông muội silic có xét đến độ bền chống thấm ion Cl-, phân tích sự thay đổi của thể tích lỗ rỗng theo thời gian, và đánh giá thời gian khởi đầu ăn mòn cho kết cấu ở môi trường biển Việt Nam. Đối tượng nghiên cứu là bê tông muội silic có cường độ đặc trưng > 60 MPa và độ thấm ion Cl- < 1000 Cu lông, tập trung vào khu vực thủy triều lên xuống. Phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết và thực nghiệm, sử dụng phương pháp Taguchi để quy hoạch thí nghiệm và phần mềm Life-365 để đánh giá tuổi thọ.

Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng cường độ chịu nén của bê tông muội silic tăng khi hàm lượng muội silic tăng từ 8% đến 10% và đạt giá trị lớn nhất là 84,5 MPa với 10% muội silic và tỷ lệ N/CKD 0,25, sau đó giảm khi hàm lượng muội silic tiếp tục tăng. Độ thấm ion Cl- và hệ số khuếch tán ion Cl- giảm khi hàm lượng muội silic và tỷ lệ N/CKD tăng, đạt giá trị nhỏ nhất khi sử dụng 12% muội silic và tỷ lệ N/CKD 0,25. Luận án đã xây dựng hai phương trình hồi quy mô tả mối quan hệ giữa các yếu tố thành phần với cường độ chịu nén và độ thấm ion Cl-. Phân tích thể tích lỗ rỗng cho thấy, thể tích lỗ rỗng mao dẫn tăng ở cấp độ micro, meso và giảm ở cấp độ macro theo thời gian, với sự phân bố lỗ rỗng dịch chuyển theo hướng nhỏ hơn, giúp giảm khuếch tán ion Cl- và tăng độ bền chống thấm.

Để đạt thời gian khởi đầu ăn mòn 100 năm cho các công trình cầu ở khu vực biển Hải Phòng, luận án đề xuất sử dụng bê tông muội silic với hàm lượng muội silic 12% và tỷ lệ N/CKD 0,25 với chiều dày lớp bảo vệ 50 mm, hoặc hàm lượng muội silic 10% và tỷ lệ N/CKD 0,25 với chiều dày lớp bảo vệ 60 mm. Những đóng góp này góp phần hoàn thiện phương pháp thiết kế bê tông muội silic, tận dụng vật liệu công nghiệp và nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật trong xây dựng công trình biển tại Việt Nam.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG CÓ ĐỘ BỀN ĂN MÒN CAO TRONG MÔI TRƯỜNG BIỂN
• CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN CỦA BÊ TÔNG MUỘI SILIC
• CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ THÀNH PHẦN TỚI ĐỘ BỀN CỦA BÊ TÔNG MUỘI SILIC
• CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG THIẾT KẾ BÊ TÔNG MUỘI SILIC CHO KẾT CẤU TRỤ CẦU Ở KHU VỰC BIỂN HẢI PHÒNG