1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Độ bền của kết cấu công trình xây dựng nói chung và các công trình cầu, hầm nói riêng
bằng bê tông cốt thép là một vấn đề được quan tâm nhiều trong thời gian gần đây ở Việt Nam.
Một số yêu cầu về thiết kế các kết cấu theo độ bền đã được đưa vào trong các hồ sơ thiết kế
mới, thiết kế sửa chữa nhằm duy trì tuổi thọ công trình như dự kiến. Một khi yêu cầu về độ
bền được đảm bảo, công trình sẽ có tính bền vững theo thời gian, chi phí bảo trì sửa chữa công
trình giảm xuống mức tối thiểu; năng lực khai thác công trình sẽ được phát huy tối đa.
Một trong các tiêu chí về độ bền của kết cấu công trình bằng bê tông cốt thép là độ bền
của vật liệu bê tông chống lại khả năng thấm nước và thấm ion clorua. Bên cạnh việc nghiên
cứu ứng dụng các loại bê tông có khả năng chống thấm tốt nhằm áp dụng trong thực tế thì việc
đánh giá cơ chế thấm nước, thấm ion clorua qua bê tông, đặc biệt là các nghiên cứu có xét đến
ảnh hưởng của tải trọng tác dụng đến thấm nước và thấm ion clorua cũng được nghiên cứu
nhiều trong thời gian gần đây. Có thể kể đến các nghiên cứu mới nhất của Banthia &al (2008),
A. Antoni & al (2008), Tran & al (2009), H. Wang & al (2011), W. Zhang &al (2011), G.P. Li
& al (2011), A. Djerbi &al (2013), Junjie Wang & al (2015).
Các nghiên cứu của các tác giả trên đây chỉ ra các ảnh hưởng của ứng suất trong bê
tông do tác động cơ học (tải trọng) gây ra đến độ thấm nước và thấm ion clorua qua bê tông
thông qua các nghiên cứu thực nghiệm hoặc xây dựng mô hình lý thuyết dựa trên định luật
Fick hoặc Darcy và mô hình cấu trúc rỗng của bê tông có xét đến sự dịch chuyển chất lỏng
qua bê tông.
Một số điểm chưa được đề cập đến trong các nghiên cứu trên đây là các nghiên cứu
thực nghiệm liên quan đến trạng thái ứng suất ngoài giới hạn đàn hồi của bê tông cũng như
mối quan hệ giữa khuếch tán ion clorua và thấm nước của bê tông. Nếu có được các kết quả
nghiên cứu về các vấn đề này sẽ cho phép dễ dàng tìm được khuếch tán ion clorua (vốn khá
khó khăn khi thí nghiệm) từ độ thấm nước (đo đạc dễ dàng hơn) của bê tông; đồng thời dự báo
ảnh hưởng của trạng thái tồn tại các đường nứt vi mô (chưa xuất hiện các đường nứt lớn) đến
tuổi thọ sử dụng của các công trình cầu bê tông cốt thép.
Ở Việt Nam, vấn đề nghiên cứu ảnh hưởng của tải trọng đến độ thấm nước và thấm ion
clorua của bê tông vẫn là vấn đề rất mới, chưa có nhiều nghiên cứu đề cập đến. Một phần do
các thí nghiệm, đánh giá thấm nước và khuếch tán ion clorua qua bê tông còn phức tạp, đặc
biệt là các thí nghiệm có xét đến ảnh hưởng của tải trọng nén trực tiếp.
Việc nghiên cứu đánh giá được mối quan hệ giữa độ thấm nước và khuếch tán ion
clorua có xét đến yếu tố ứng suất trong bê tông là cần thiết, mang nhiều ý nghĩa cho công tác
đánh giá, dự báo tuổi thọ của công trình; phù hợp với đặc điểm khai thác của các công trình
nói chung và các công trình cầu nói riêng, đặc biệt là các công trình cầu ở Việt Nam.
Từ những đòi hỏi cấp thiết và ý nghĩa quan trọng trong việc đề xuất được mô hình
đánh giá ảnh hưởng của tải trọng đến độ thấm của bê tông và ứng dụng trong dự báo tuổi thọ
công trình bằng bê tông cốt thép nói chung và các công trình cầu nói riêng, đề tài nghiên cứu
“Đánh giá độ thấm nước và thấm ion clorua của bê tông có xét đến yếu tố ứng suất, ứng dụng
trong kết cấu cầu” được lựa chọn làm đề tài luận án.
Nội dung luận án gồm 4 chương, mở đầu, kết luận và kiến nghị
+ Mở đầu
+ Chương 1: Tổng quan về độ bền của bê tông và các nghiên cứu liên quan đến độ thấm
nước, khuếch tán ion clorua của bê tông.
