Tên luận án:
NGHIÊN CỨU ĐỘ BỀN SUN PHÁT VÀ ION CLO CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG MẶT ĐƯỜNG Ở KHU VỰC DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ
Ngành:
Xây dựng đường ô tô và đường thành phố (Mã số: 62.58.02.05)
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án này tập trung nghiên cứu độ bền của bê tông xi măng mặt đường (BTXM) trong môi trường duyên hải Nam Trung Bộ, khu vực chịu ảnh hưởng khắc nghiệt của khí hậu nhiệt đới nóng ẩm ướt và tác động từ biển. Mục tiêu chính là đánh giá độ bền sun phát và ion clo của BTXM, từ đó đề xuất giải pháp tăng tuổi thọ công trình.
Phạm vi nghiên cứu bao gồm khảo sát, đánh giá độ bền (cacbonat hóa, độ thấm ion clo) của các mặt đường BTXM hiện có tại Quảng Nam - Đà Nẵng; xác định nồng độ clo bề mặt bê tông theo thời gian cho các công trình bê tông cốt thép (BTCT) ven biển Đà Nẵng; nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia khoáng tro bay (TB) và muội silic (MS) đến cường độ, độ bền sun phát và độ thấm ion clo của bê tông cấp 30, 40, 50 MPa; và dự báo tuổi thọ của các loại mặt đường BTXM mới sử dụng phụ gia trong môi trường khí quyển biển.
Các kết quả chính cho thấy hệ số cacbonat hóa của mặt đường BTXM hiện tại ở Quảng Nam – Đà Nẵng là 8,18 mm/(năm)0.5, và hệ số khuyếch tán ion clo D28 là 1,49.10-11 m²/s. Tuổi thọ dự báo của các mặt đường này do cacbonat hóa và xâm nhập ion clo tương đối thấp (18,31-30,26 năm và 6,00-8,62 năm tương ứng với lớp bê tông bảo vệ 50-60 mm). Nghiên cứu đã xây dựng các công thức xác định nồng độ clo bề mặt bê tông theo thời gian và chứng minh rằng việc bổ sung 7% MS hoặc kết hợp 5% MS với 15% TB cải thiện đáng kể cường độ, độ bền sun phát (giảm đến 64,38% độ giãn nở) và độ chống thấm ion clo (giảm đến 80,69%), giúp tăng tuổi thọ của mặt đường BTXM lên gấp nhiều lần (ví dụ, từ 12,22-19,19 năm lên 72,26-112,84 năm cho các cấp bê tông C30, C40, C50). Luận án cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực tiễn quan trọng cho việc thiết kế và xây dựng mặt đường BTXM bền vững trong điều kiện môi trường biển.
Mục lục chi tiết:
- Chương 1: TỔNG QUAN
- 1.1 KHÁI QUÁT VỀ VÙNG DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ
- 1.1.1 Các đặc trưng khí hậu vùng duyên hải Nam Trung bộ
- 1.1.2 Phân vùng môi trường biển Việt Nam
- 1. Vùng hoàn toàn ngập trong nước biển
- 2. Vùng khí quyển trên và ven biển
- 3. Vùng nước thủy triều lên xuống
- 1.2 KHÁI NIỆM VỀ ĐỘ BỀN CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG
- 1.3 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘ BỀN CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG TRÊN THẾ GIỚI
- 1.3.1 Các nghiên cứu về độ bền sun phát của bê tông xi măng
- 1.3.2 Các nghiên cứu về độ thấm và hệ số khuyếch tán ion clo của bê tông xi măng
- 1.3.3 Các nghiên cứu về thời gian khởi đầu ăn mòn, thời gian lan truyền ăn mòn cốt thép và tuổi thọ của kết cấu bê tông
- 1.4 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘ BỀN CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG TRONG NƯỚC
- 1.5 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- 1.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Chương 2: KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ TỐC ĐỘ CACBONAT HÓA, ĐỘ THẤM ION CLO VÀ NỒNG ĐỘ CLO BỀ MẶT CỦA MỘT SỐ KẾT CẤU BÊ TÔNG Ở KHU VỰC QUẢNG NAM - ĐÀ NẴNG
- 2.1 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ CACBONAT HÓA VÀ ĐỘ THẤM ION CLO CỦA MỘT SỐ MẶT ĐƯỜNG BTXM Ở KHU VỰC QN - ĐN
- 2.1.1 Xác định hệ số cacbonat hóa của một số mặt đường BTXM ở khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng
- 2.1.2 Thí nghiệm độ thấm ion clo của mặt đường BTXM ở khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng
- 2.2 PHÂN TÍCH SỰ THAY ĐỔI NỒNG ĐỘ CLO BỀ MẶT BÊ TÔNG THEO THỜI GIAN CÁC CÔNG TRÌNH BTCT VEN BIỂN Ở KHU VỰC ĐÀ NẴNG
- 2.3 DỰ BÁO TUỔI THỌ CỦA MẶT ĐƯỜNG BTXM ĐANG KHAI THÁC Ở KHU VỰC QUẢNG NAM ĐÀ NẴNG DO CACBONAT HÓA VÀ XÂM NHẬP ION CLO
- 2.3.1 Dự báo tuổi thọ của mặt đường BTXM đang khai thác ở khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng do cacbonat hóa
- 2.3.2 Dự báo tuổi thọ của mặt đường BTXM đang khai thác ở khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng do xâm nhập ion clo
- Chương 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƯỜNG ĐỘ, ĐỘ BỀN SUN PHÁT VÀ ĐỘ THẤM ION CLO CỦA BÊ TÔNG
- 3.1 THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG
- 3.2 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ KÉO UỐN VÀ CƯỜNG ĐỘ NÉN CỦA CÁC LOẠI BÊ TÔNG
- 3.2.1 Cường độ kéo uốn và cường độ nén của các loại bê tông
- 3.2.2 So sánh với yêu cầu của bê tông dùng để xây dựng mặt đường ô tô
- 3.3 THỬ NGHIỆM ĐỘ BỀN SUN PHÁT
- 3.4 THỬ NGHIỆM ĐỘ THẤM ION CLO
- Chương 4: DỰ BÁO TUỔI THỌ CỦA MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG SỬ DỤNG CÁC LOẠI BÊ TÔNG MỚI Ở KHU VỰC QUẢNG NAM – ĐÀ NẴNG DO XÂM NHẬP ION CLO
- 4.1 KHÁI NIỆM VỀ THIẾT KẾ TUỔI THỌ
- 4.1.1 Khái niệm về thiết kế tuổi thọ
- 4.1.2 Cơ sở để thiết kế tuổi thọ
- 4.1.2.1 Thời hạn phục vụ
- 4.1.2.2 Các mô hình suy giảm độ bền
- 4.2 DỰ BÁO TUỔI THỌ CỦA MẶT ĐƯỜNG BTXM SỬ DỤNG CÁC LOẠI BÊ TÔNG MỚI DO XÂM NHẬP ION CLO Ở VÙNG KHÍ QUYỂN BIỂN
- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
- 1. Kết luận
- 2. Những tồn tại, hạn chế
- 3. Kiến nghị về hướng nghiên cứu tiếp theo