BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI<br />
<br />
ĐÀO VĂN DINH<br />
<br />
DỰ BÁO TUỔI THỌ SỬ DỤNG CỦA<br />
CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP VEN BIỂN<br />
VIỆT NAM DO XÂM NHẬP CLO<br />
CHUY£N NGµNH : Kü THUËT X¢Y DùNG C¤NG TR×NH §ÆC BIÖT<br />
M· Sè<br />
<br />
: 62.58.02.06<br />
<br />
LUËN ¸N TIÕN SÜ Kü THUËT<br />
<br />
Ngêi Híng dÉn khoa häc:<br />
1. GS.TS PHẠM DUY HỮU<br />
2. PGS.TS BÙI TRỌNG CẦU<br />
<br />
HÀ NỘI - 2014<br />
<br />
i<br />
<br />
L I CAM ðOAN<br />
Tôi xin cam ñoan lu n án này là công trình nghiên c u c a cá nhân tôi.<br />
Các k t qu nêu trong lu n văn là trung th c và chưa ñư c công b trong các<br />
công trình khác.<br />
HÀ N I NGÀY 4 THÁNG 9 NĂM 2014<br />
TÁC GI<br />
<br />
ðÀO VĂN DINH<br />
<br />
ii<br />
<br />
L I C M ƠN<br />
Lu n án ñư c th c hi n dư i s hư ng d n tr c ti p c a GS.TS Ph m<br />
Duy H u và PGS.TS Bùi Tr ng C u. Tôi xin chân thành c m ơn các th y<br />
hư ng d n ñã ch d n t n tình và ñã ñóng góp các ý ki n quý báu ñ giúp tôi<br />
th c hi n lu n án này.<br />
Tôi xin c m ơn các quý th y cô trong b môn Công Trình Giao Thông<br />
Thành Ph và Công trình Th y, ñ c bi t là GS.TS Nguy n Vi t Trung ñã giúp<br />
ñ tôi r t nhi u trong quá trình h c t p nghiên c u.<br />
Tôi xin trân tr ng c m ơn PGS.TS Tr n Quang Vinh ñã ñóng góp các ý<br />
ki n cho lu n án.<br />
Tôi xin trân tr ng c m ơn Phòng ðào t o sau ð i h c trư ng ð i h c<br />
Giao Thông V n t i ñã t o ñi u ki n thu n l i cho tôi trong quá trình h c t p<br />
nghiên c u.<br />
Tôi cũng xin trân tr ng c m ơn Ban Giám Hi u trư ng ð i h c Giao<br />
Thông V n t i, lãnh ñ o khoa Công Trình ñã t o ñi u ki n ñ tôi ñư c h c t p<br />
và nghiên c u.<br />
Cu i cùng tôi bày t c m ơn các ñ ng nghi p, gia ñình ngư i thân ñã<br />
giúp ñ tôi trong quá trình h c t p, nghiên c u.<br />
HÀ N I NGÀY 4 THÁNG 9 NĂM 2014<br />
TÁC GI<br />
<br />
ðÀO VĂN DINH<br />
<br />
iii<br />
<br />
M CL C<br />
L i cam ñoan ................................................................................................................... i<br />
L i c m ơn ...................................................................................................................... ii<br />
M c l c...........................................................................................................................iii<br />
Danh m c các b ng bi u ............................................................................................... vi<br />
Danh m c các hình v ..................................................................................................vii<br />
Danh m c các ch vi t t t, các ký hi u ........................................................................ ix<br />
M ð U ........................................................................................................................ 1<br />
CHƯƠNG 1. T NG QUAN CÁC NGHIÊN C U V TU I TH S D NG<br />
C A C U BÊ TÔNG C T THÉP DO XÂM NH P CLO TRÊN TH GI I<br />
VÀ VI T NAM.............................................................................................................. 6<br />
1.1<br />
<br />
M ñ u .................................................................................................. 6<br />
<br />
1.2<br />
<br />
Các nghiên c u v ñ b n và tu i th s d ng trên th gi i ................ 8<br />
<br />
1.2.1 Các nghiên c u v lý thuy t ñ b n c a bê tông ........................... 8<br />
1.2.2 Các nghiên c u v cơ ch xâm nh p clo vào trong bê tông......... 10<br />
1.2.3 Các nghiên c u cơ ch ăn mòn c t thép....................................... 13<br />
1.2.4 Các thí nghi m v s c kháng xâm nh p clo c a bê tông ............. 21<br />
1.2.5 Các nghiên c u v h s khu ch tán ............................................ 30<br />
1.2.6 Các nghiên c u v th i gian kh i ñ u ăn mòn và th i gian lan<br />
truy n ăn mòn, tu i th s d ng............................................................... 32<br />
1.3<br />
<br />
Các nghiên c u trong nư c................................................................. 35<br />
<br />
1.4<br />
<br />
Nh n xét và hư ng nghiên c u c a lu n án ....................................... 37<br />
<br />
1.5<br />
<br />
M c tiêu c a lu n án........................................................................... 38<br />
<br />
1.6<br />
<br />
N i dung và phương pháp nghiên c u ............................................... 38<br />
<br />
1.6.1 N i dung nghiên c u .................................................................... 38<br />
1.6.2 Phương pháp nghiên c u .............................................................. 38<br />
CHƯƠNG 2. NGHIÊN C U XÁC ð NH H<br />
<br />
S<br />
<br />
KHU CH TÁN CLO<br />
<br />
TRONG BÊ TÔNG ..................................................................................................... 39<br />
2.1<br />
<br />
Gi i thi u chung ................................................................................. 39<br />
<br />
2.2<br />
<br />
Thí nghi m và xác ñ nh h s khu ch tán clo trong bê tông .............. 40<br />
<br />
2.2.1 Thí nghi m th m nhanh clo ASTM C1202 .................................. 40<br />
2.2.2 K t qu thí nghi m th m nhanh clo ASTM C1202 ..................... 48<br />
<br />
iv<br />
<br />
2.2.3 Xây d ng công th c xác ñ nh h s khu ch tán clo t k t qu<br />
thí nghi m C1202 ..................................................................................... 49<br />
2.2.4 Áp d ng phương trình DC1202 tính h s khu ch tán clo t k t<br />
qu thí nghi m C1202 .............................................................................. 50<br />
2.3<br />
<br />
T ng k t các k t qu d báo h s khu ch tán trên th gi i .............. 51<br />
<br />
2.3.1 D báo h s khu ch tán (D28) t t l nư c trên xi măng .......... 52<br />
2.3.2<br />
<br />
nh hư ng c a nhi t ñ ñ n h s khu ch tán ............................ 52<br />
<br />
2.3.3<br />
<br />
nh hư ng c a th i gian ñ n h s khu ch tán ........................... 53<br />
<br />
2.3.4<br />
<br />
nh hư ng c a mu i silic ñ n h s khu ch tán ......................... 55<br />
<br />
2.3.5<br />
<br />
nh hư ng c a ñ<br />
<br />
2.3.6<br />
<br />
nh hư ng c a n t ñ n h s khu ch tán .................................... 57<br />
<br />
m ñ n h s khu ch tán ............................... 57<br />
<br />
2.3.7 H s khu ch tán bi u ki n .......................................................... 58<br />
2.3.8 Tính h s khu ch tán theo d báo và theo công th c kinh<br />
nghi m ...................................................................................................... 59<br />
2.4<br />
<br />
So sánh các k t qu tính toán và th o lu n ......................................... 60<br />
<br />
2.4.1 So sánh k t qu tính h s khu ch tán D...................................... 60<br />
2.4.2 Phân tích, nh n xét k t qu tính h s khu ch tán D ................... 63<br />
2.5<br />
<br />
K t lu n chương 2 .............................................................................. 63<br />
<br />
CHƯƠNG 3. XÂY D NG MÔ HÌNH D BÁO TU I TH S D NG C U<br />
BÊ TÔNG C T THÉP VEN BI N VI T NAM DO XÂM NH P CLO ............. 65<br />
3.1<br />
<br />
Gi i thi u chung ................................................................................. 65<br />
<br />
3.1.1 Khái ni m tu i th s d ng .......................................................... 66<br />
3.1.2 Tu i th s d ng theo tác ñ ng c a s xâm nh p clo trong môi<br />
trư ng bi n ............................................................................................... 67<br />
3.2<br />
<br />
Xây d ng mô hình d báo th i gian kh i ñ u ăn mòn ....................... 71<br />
<br />
3.2.1 T ng quát...................................................................................... 71<br />
3.2.2 Các tham s c a mô hình ............................................................. 71<br />
3.2.3 Xây d ng mô hình d báo th i gian kh i ñ u ăn mòn ................ 80<br />
3.2.4 Xây d ng chương trình tính th i gian kh i ñ u ăn mòn b ng<br />
Mathlab ..................................................................................................... 88<br />
3.3<br />
<br />
Xây d ng mô hình d báo th i gian lan truy n ăn mòn ..................... 88<br />
<br />
3.3.1 Các v n ñ chung ......................................................................... 88<br />
3.3.2 Xem xét các mô hình hi n có ....................................................... 89<br />
<br />