QUY CHUẨN - TIÊU CHUẨN
68 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2024
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT HOÀN THIỆN CÁC TIÊU CHUẨN BẢO VỆ
CHỐNG ĂN MÒN CHO KẾT CẤU BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP
PROPOSAL FOR IMPROVING OF THE STANDARDS FOR CORROSION PROTECTION
OF CONCRETE AND REINFORCED CONCRETE STRUCTURES
HOÀNG MINH ĐỨCª,*, LÊ MINH LONGᵇ
ªViện Khoa học công nghệ xây dựng
ᵇVụ Khoa học Công nghệ và Môi trường
*Tác giả đại diện: Email: hmduc@yahoo.com
Ngày nhận 03/12/2024, Ngày sửa 27/12/2024, Chấp nhận 29/12/2024
https://doi.org/10.59382/j-ibst.2024.vi.vol4-9
Tóm tắt: Theo kinh nghiệm quốc tế, tổng thiệt hại
hàng năm do ăn mòn của Việt Nam ước tính theo tỷ
lệ phần trăm GDP có thể vượt quá 12 tỷ USD. Áp
dụng các biện pháp bảo vệ chống ăn mòn thích hợp
có thể giảm đáng kể mức thiệt hại này. Trong ngành
Xây dựng, áp dụng các tiêu chuẩn bảo vệ chống ăn
mòn trong thời gian qua đã giúp nâng cao đáng kể độ
bền lâu và hiệu quả kinh tế của các công trình. Tuy
nhiên, ba tiêu chuẩn hiện nay liên quan đến vấn đề
này bao gồm TCVN 9346:2012, TCVN 12041:2017
và TCVN 12251:2020 chưa thực sự tương thích và
hài hòa với nhau. Do đó việc soát xét sửa đổi các tiêu
chuẩn này có tính cấp thiết và đã được đề cập trong
kế hoạch biên soạn, hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn
quốc gia ngành Xây dựng ban hành kèm theo quyết
định số 390/QĐ-BXD ngày 12/5/2022. Trên cơ sở
phân tích kinh nghiệm quốc tế và một số vấn đề tồn
tại của ba tiêu chuẩn nêu trên, bài báo đề xuất định
hướng hoàn thiện các tiêu chuẩn bảo vệ chống ăn
mòn cho kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. Cụ thể
là nên tập trung soát xét TCVN 12251:2020 dựa trên
các tiêu chuẩn liên quan của Liên bang Nga. Một số
vấn đề như chống ăn mòn trong môi trường biển,
phân loại môi trường xâm thực, các quy định về vật
liệu sử dụng, giới hạn hàm lượng clorua ban đầu,
chiều dày lớp bê tông bảo vệ, giới hạn bề rộng vết
nứt,... cần được nghiên cứu soát xét sửa đổi. Đồng
thời cần biên soạn các chỉ dẫn kỹ thuật, tiêu chuẩn
phương pháp thử, hướng dẫn lựa chọn thành phần
bê tông theo mác chống thấm,... hỗ trợ cho việc áp
dụng tiêu chuẩn này.
Từ khoá: tiêu chuẩn, bê tông, bê tông cốt thép,
môi trường xâm thực, ăn mòn
Abstract: According to international experience,
the total damages due to corrosion, estimated based
on Vietnam's GDP, could be more than USD 12
billion. Proper corrosion protection can significantly
reduce these damages. In the construction industry,
following corrosion protection standards in recent
years has notably improved durability and economic
efficiency. However, the three current standards
related to this issue - TCVN 9346:2012, TCVN
12041:2017, and TCVN 12251:2020 - are not fully
compatible nor harmonized. Therefore, revising
these standards is urgent and included in the Plan for
Compiling and Upgrading the National Standard
System for the Construction Industry, issued under
Decision 390/QD-BXD dated May 12, 2022. Based
on an analysis of international experience and the
existing outstanding issues in these three
aforementioned standards, this paper proposes ways
to improve the standards for corrosion protection of
concrete and reinforced concrete structures.
Specifically, it is essential to focus on reviewing
TCVN 12251:2020 based on the related Russian
standards. Key issues, such as corrosion protection
in marine environments, classification of aggressive
exposure conditions, material requirements, initial
chloride content limits, concrete cover thickness
requirements, and crack width limits, shall possibly
be studied and revised. Additionally, it is necessary
to prepare and publish the technical
recommendations, standardized test methods, and
guidelines for selecting concrete proportions to meet
waterproofing requirements in support of the
application of this standard.
Keywords: standard, concrete, reinforced
concrete, aggressive environment, corrosion
1. Mở đầu
Nghiên cứu của Hiệp hội Kỹ sư ăn mòn quốc gia
Hoa Kỳ (NACE) [1] ước tính tổng chi phí hàng năm
(trực tiếp và gián tiếp) cho việc sữa chữa các thiệt
hại liên quan đến ăn mòn trong tất cả các lĩnh vực
của nền kinh tế Hoa Kỳ có thể lên đến 276 tỷ USD
chiếm 3,2 % GDP, trong đó thiệt hại trực tiếp trong
lĩnh vực cơ sở hạ tầng là 22,6 tỷ USD. Với Trung
QUY CHUẨN - TIÊU CHUẨN
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2024 69
Quốc, nghiên cứu [2] cho thấy tổng thiệt hại do ăn
mòn hàng năm lên đến khoảng 310 tỷ USD chiếm
khoảng 3,34 % GDP, trong đó thiệt hại trực tiếp trong
lĩnh vực cơ sở hạ tầng chiếm khoảng 6,68 %. Nghiên
cứu này cũng chỉ ra rằng áp dụng các biện pháp bảo
vệ chống ăn mòn có thể giảm được từ 15 % đến 35
% thiệt hại. Do đó, các quốc gia trên thế giới đều đặc
biệt chú ý đến vấn đề bảo vệ chống ăn mòn.
Việt Nam có tổng chiều dài bờ biển hơn 3260 km,
nằm trong số 10 quốc gia có chỉ số cao nhất về tỷ lệ
đường bờ biển trên diện tích lãnh thổ. Dưới tác động
xâm thực của môi trường biển, các cơ sở hạ tầng
ven biển, nhà, cầu, đường thường xuyên có các biểu
hiện hư hỏng xuống cấp. Ngoài ra, các công trình
công nghiệp đa dạng với môi trường xâm thực phức
tạp phụ thuộc vào đặc thù công nghệ cũng thường
xuyên đối mặt với vấn đề xuống cấp do ăn mòn. Hiện
chưa có thống kê chính thức về tổng thiệt hại hàng
năm do ăn mòn gây ra nhưng nếu ước tính theo tỷ lệ
phần trăm trên GDP của một số nước (vào khoảng 3
%) con số thiệt hại có thể lên đến 12 tỷ USD.
Vấn đề bảo vệ chống ăn mòn cho công trình ở
nước ta đã bắt đầu được nghiên cứu từ những năm
1960 và được đẩy mạnh sau khi đất nước hoàn toàn
thống nhất. Các kết quả nghiên cứu được ứng dụng
trong thực tế đã góp phần cải thiện tình trạng xuống
cấp công trình. Bên cạnh đó, hệ thống các tiêu chuẩn
quốc gia liên quan đến bảo vệ chống ăn mòn cho
công trình đã được hình thành và dần hoàn thiện.
Trong lĩnh vực xây dựng đó là sự ra đời của các tiêu
chuẩn như TCVN 3993:1985 [3] và TCVN 3994:1985
[4]. Trong giai đoạn đổi mới, quá trình hội nhập quốc
tế đã thúc đẩy đổi mới công nghệ nâng cao chất
lượng và hiệu quả công trình. Các kỹ thuật mới, vật
liệu mới được đưa vào sử dụng đã cải thiện đáng kể
khả năng chống ăn mòn, nâng cao độ bền lâu cho
công trình.
Trong thời kỳ phát triển kinh tế, vốn đầu tư nước
ngoài gia tăng kèm theo chuyển giao công nghệ từ
nhiều nước khác nhau dẫn đến việc các tiêu chuẩn
của các nước xuất khẩu công nghệ được áp dụng và
lấy làm căn cứ để biên soạn tiêu chuẩn quốc gia. Cho
đến nay, giữa một số tiêu chuẩn Việt Nam đã có vấn
đề về sự hài hòa và tương tích. Trước tình hình này,
trong lĩnh vực xây dựng, ngày 12/5/2022, Bộ trưởng
Bộ Xây dựng đã ban hành Quyết định số 390/QĐ-
BXD phê duyệt Kế hoạch và định hướng biên soạn,
hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn quốc gia ngành Xây
dựng đến năm 2030 (thuộc thẩm quyền, phạm vi
quản lý nhà nước của Bộ Xây dựng). Trên cơ sở
pháp lý này, các cơ quan chuyên môn đang tích cực
triển khai rà soát hệ thống, soát xét và biên soạn các
tiêu chuẩn liên quan. Theo đó các tiêu chuẩn về bảo
vệ chống ăn mòn thuộc nhóm 6 bao gồm 3 tiêu chuẩn
quốc gia TCVN 9346:2012 [5], TCVN 12041:2017 [6]
và TCVN 12251:2020 [7] đã được đưa vào kế hoạch
soát xét sửa đổi trong giai đoạn 2021-2025 (TCVN
9346:2012 [5]; TCVN 12041:2017 [6]) và giai đoạn
2026-2030 (TCVN 12251:2020 [7]).
Để phục vụ cho công tác soát xét sửa đổi nêu
trên, bài báo này tiến hành phân tích tổng quan về
cách tiếp cận và các tiêu chuẩn bảo vệ chống ăn mòn
của một số quốc gia tiên tiến như Liên bang Nga, các
nước Châu Âu và Hoa Kỳ cũng như hiện trạng của
ba tiêu chuẩn quốc gia hiện hành. Trên cơ sở đó đề
xuất định hướng và một số nội dung hoàn thiện các
tiêu chuẩn quốc gia về bảo vệ chống ăn mòn.
2. Hiện trạng tiêu chuẩn bảo vệ kết cấu bê tông
và bê tông cốt thép ở một số quốc gia trên thế
giới
2.1 Liên bang Nga
Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông
cốt thép (KC BT và BTCT) hiện hành tại Liên bang
Nga SP 63.13330.2018 [8], khi đề cập đến vấn đề
đảm bảo độ bền lâu trong môi trường xâm thực, quy
định các KC BT và BTCT phải đáp ứng yêu cầu của
SP 28.13330.2017 [9]. Tuy nhiên, SP 28.13330.2017
[9] được áp dụng cho thiết kế không chỉ KC BT và
BTCT mà còn kết cấu thép, nhôm, gỗ, khối xây và xi
măng amiang. Tiêu chuẩn này áp dụng cho các kết
cấu chịu tác động của các tác nhân xâm thực dạng
khí, lỏng và rắn, vận hành trong khoảng nhiệt độ từ
âm 70 ⁰C đến dương 50 ⁰C. Với KC BT và BTCT, các
môi trường xâm thực được phân loại thành 04 nhóm,
bao gồm không xâm thực, xâm thực yếu, xâm thực
trung bình và xâm thực mạnh. Với môi trường xâm
thực dạng khí và rắn đối với bê tông cũng như bê
tông cốt thép việc phân loại được thực hiện theo độ
ẩm môi trường và nhóm chất khí, nhóm chất rắn.
Nhóm chất khí (04 nhóm) được xác định dựa trên
bản chất hóa học và nồng độ của khí. Các chất rắn
tùy theo bản chất hóa học được phân thành các
nhóm gồm các chất hòa tan kém, các chất ít hút ẩm
QUY CHUẨN - TIÊU CHUẨN
70 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2024
hòa tan tốt và các chất hút ẩm hòa tan tốt. Với môi
trường lỏng (nước, hoặc nước ngầm trong đất) việc
phân loại được thực hiện theo bản chất và nồng độ
tác nhân xâm thực cũng như mác chống thấm của bê
tông. Đây chính là một điểm khác biệt cơ bản của tiêu
chuẩn Liên bang Nga so với các hệ thống tiêu chuẩn
khác. Một môi trường nhất định có thể được coi là
xâm thực mạnh với bê tông có mác chống thấm thấp
nhưng lại là xâm thực yếu đối với bê tông có mác
chống thấm cao.
Các biện pháp bảo vệ chống ăn mòn cho KC BT
và BTCT được quy định tùy theo mức độ xâm thực
của môi trường và có thể bao gồm các biện pháp ban
đầu, biện pháp bổ sung và biện pháp đặc biệt. Biện
pháp bảo vệ ban đầu bao gồm lựa chọn giải pháp kết
cấu làm giảm tác động của môi trường và sử dụng
vật liệu bền vững trước tác động xâm thực. Biện
pháp bảo vệ bổ sung, được áp dụng khi các biện
pháp bảo vệ ban đầu là chưa đủ để bảo vệ kết cấu,
bao gồm áp dụng các lớp phủ, xử lý bằng các chất
tẩm, thẩm thấu bảo vệ, cũng như các biện pháp cách
ly kết cấu khỏi môi trường xâm thực. Như vậy, nếu
được minh chứng bằng tính toán hiệu quả kinh tế kỹ
thuật, tiêu chuẩn Liên bang Nga cho phép lựa chọn
bê tông có mác chống thấm thấp hơn nhưng phải kết
hợp với biện pháp bảo vệ bổ sung.
Các quy định về việc thi công và nghiệm thu các
biện pháp bảo vệ bổ sung được quy định chi tiết trong
SP 72.13330.2016 [10]. Các biện pháp được đề cập
ở đây bao gồm: lớp sơn phủ, lớp bả, lớp bảo vệ hỗn
hợp cao su lỏng, tấm dán, lớp dán cao su, lớp phủ
kim loại và tổ hợp, lớp ốp bảo vệ, lớp tẩm làm chặt
bằng các vật liệu bền hóa học, xử lý bề mặt bằng vật
liệu thẩm thấu, kỵ nước hóa bề mặt, xử lý bằng các
chất diệt khuẩn, bơm ép. Tiêu chuẩn này cũng
khuyến cáo việc lựa chọn thông số các lớp bảo vệ
khác nhau.
Ngoài hệ thống các tiêu chuẩn do Bộ Xây dựng,
dịch vụ nhà ở và công cộng Liên Bang Nga ban hành
(SP), vấn đề bảo vệ chống ăn mòn cũng được các
tiêu chuẩn liên quốc gia (GOST) và quốc gia (GOST
R) đề cập khá chi tiết. Tiêu chuẩn GOST 31384-2018
[11] quy định các yêu cầu thiết kế bảo vệ chống ăn
mòn cho KC BT và BTCT có quy định các giải pháp
kỹ thuật bảo vệ chống ăn mòn phải là một phần độc
lập của đồ án thiết kế công trình. Quy định này đã
nâng tầm công tác bảo vệ chống ăn mòn cho kết cấu
và như vậy bên thiết kế cần phải có đội ngũ cán bộ,
chuyên gia am hiểu về vấn đề này. Về nội dung
GOST 31384-2018 [11] khá tương đồng với phần
quy định về KC BT và BTCT trong SP 28.13330.2017
[9]. Tiêu chuẩn này cũng viện dẫn đến một số các
tiêu chuẩn liên quan khác như GOST 31383:2008
[12] về các phương pháp thử nghiệm liên quan đến
các vấn đề ăn mòn. Ngoài ra các tiêu chuẩn liên quốc
gia GOST 32016-2012 [13], GOST 32017-2012 [14],
GOST 33762-2016 [15],... hay tiêu chuẩn Liên bang
Nga GOST R 56378-2015 [16], GOST R 59152-2020
[17],… cũng đang dần được bổ sung, hoàn thiện có
quy định các yêu cầu về các vật liệu, hệ vật liệu bảo
vệ và sửa chữa kết cấu bê tông.
Nhìn chung, tiêu chuẩn Liên bang Nga có cách
tiếp cận khá đặc thù đối với vấn đề bảo vệ chống ăn
mòn cho KC BT và BTCT. Trong thời gian gần đây,
cùng với quá trình hội nhập, các tiêu chuẩn của LB
Nga đã được soát xét, sửa đổi và tích hợp một số
kinh nghiệm của các quốc gia Châu Âu. Tuy nhiên,
về cơ bản đây vẫn là một hệ thống riêng và vẫn chưa
hoàn toàn tương thích với hệ thống tiêu chuẩn Châu
Âu.
2.2 Liên minh Châu Âu
Thiết kế KC BT và BTCT tại các nước thuộc Liên
minh Châu Âu, thực hiện theo tiêu chuẩn EN 1992-
1-1:2023 [18], cần đáp ứng yêu cầu về độ bề lâu
trong các môi trường tiếp xúc khác nhau. Phân loại
môi trường tiếp xúc được quy định trong EN
206:2013+A2:2021 [19]. Theo đó, môi trường không
xâm thực (X0) đối với bê tông được coi là môi trường
không có tác động của hóa chất, băng giá hoặc mài
mòn, đối với bê tông cốt thép đó là môi trường rất
khô. Các môi trường ăn mòn cốt thép bao gồm ăn
mòn do cacbonat hóa (XC) khi cốt thép tiếp xúc với
môi trường không khí ẩm, ăn mòn do clorua không
phải từ nước biển (XD) và từ nước biển (XS). Các
môi trường xâm thực đối với bê tông bao gồm môi
trường băng giá (XF), môi trường hóa chất (XA).
Trong đó, môi trường XA được phân loại theo bản
chất và nồng độ các tác nhân xâm thực. Cách phân
loại môi trường tiếp xúc như trên dễ hiểu nhưng phần
phân loại chi tiết mức độ xâm thực của mỗi môi
trường lại mang tính mô tả định tính mà không có các
giá trị định lượng cụ thể. Ngoài ra cách phân loại này
QUY CHUẨN - TIÊU CHUẨN
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2024 71
không tính đến đặc tính của bê tông như trong tiêu
chuẩn của Liên bang Nga.
Để đảm bảo độ bền lâu trong các môi trường tiếp
xúc khác nhau, bê tông phải đáp ứng các yêu cầu về
vật liệu đầu vào, về chất lượng và chiều dày lớp bê
tông bảo vệ và đặc tính vết nứt. Theo đó, chất lượng
bê tông được đảm bảo bằng việc sử dụng các vật
liệu đầu vào thích hợp, giới hạn tỷ lệ nước trên xi
măng tối đa và lượng xi măng tối thiểu (có liên quan
đến cấp cường độ tối thiểu của bê tông). Việc chỉ định
chiều dày lớp bê tông bảo vệ được thực hiện phụ
thuộc vào môi tường tiếp xúc, loại cốt thép và cấp kết
cấu. Trong đó, cấp kết cấu được điều chỉnh theo tuổi
thọ thiết kế, cấp cường độ, đặc điểm kết cấu và công
tác quản lý chất lượng. Tiêu chuẩn EN áp dụng cho
tất cả các nước thuộc Liên minh Châu Âu nên được
biên soạn khá mở và chủ yếu trình bày các nguyên
tắc chính. Các quy định, hướng dẫn cụ thể trong điều
kiện của mỗi nước cần được mỗi nước thành viên
quy định trong các tiêu chuẩn quốc gia như BS 8500-
1:2023 [20] và BS 8500-2:2023 [21] ở Anh quốc, DIN
1045-2:2023-08 [22] ở Cộng hòa Liên bang Đức hay
NF EN 206+A2/CN:2022 [23] ở Cộng hòa Pháp. Các
tiêu chuẩn quốc gia này gắn liền với thực tế đặc thù
của mỗi nước và giữ vai trò quan trọng trong việc áp
dụng hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu tại từng nước.
Cũng cần lưu ý rằng, nếu đối chiếu theo cách tiếp
cận của hệ thống tiêu chuẩn Liên bang Nga thì các
tiêu chuẩn trên mới chỉ quy định các biện pháp bảo
vệ ban đầu cho KC BT và BTCT.
Các biện pháp bảo vệ bổ sung được đề cập chi
tiết trong hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu trong nhóm
các tiêu chuẩn về các sản phẩm và hệ sản phẩm
dùng bảo vệ và sửa chữa kết cấu bê tông. Nhóm này
bao gồm các tiêu chuẩn yêu cầu kỹ thuật và các tiêu
chuẩn về phương pháp thử. Bộ tiêu chuẩn EN 1504
[24] với 10 phần quy định về định nghĩa, yêu cầu kỹ
thuật, kiểm soát chất lượng và đánh giá phù hợp cho
các sản phẩm và hệ sản phẩm dùng bảo vệ và sửa
chữa kết cấu bê tông quy định khá chi tiết cho các hệ
vật liệu bảo vệ bề mặt, chống ăn mòn cho cốt thép,...
Các tiêu chuẩn phương pháp thử được biên soạn
cho từng nhóm vật liệu và các tính chất khác nhau.
Một số phương pháp thử quan trọng bao gồm:
phương pháp xác định hàm lượng cacbon dioxit xâm
thực trong nước (EN 13577:2007 [25]), xác định độ
axit của đất theo Baumann-Gully (EN 16502:2014
[26]), xác định độ bền trước tác động hóa học mạnh
(EN 13529:2003 [27]), xác định xâm nhập clorua (EN
13396:2004 [28]), xác định chiều sâu cacbonat hóa
(EN 14630:2006 [29]), thử nghiệm bảo vệ chống ăn
mòn (EN 15183:2006 [30]),... Các tiêu chuẩn phương
pháp thử này hiện đang được nhiều quốc gia trên thế
giới chấp nhận, áp dụng cũng như dùng làm cơ sở
để xây dựng các tiêu chuẩn tương đương của mình.
Các tiêu chuẩn Châu Âu nói trên chủ yếu áp dụng
cho bảo vệ chống ăn mòn KC BT và BTCT công trình
xây dựng dân dụng thông thường. Các môi trường
tiếp xúc được quy định chủ yếu là các môi trường,
điều kiện tự nhiên, không đề cập đến các môi trường
công nghiệp do đó phạm vi áp dụng hẹp hơn tiêu
chuẩn của LB Nga. Ngoài ra, từng quốc gia Châu Âu
vẫn cần căn cứ theo điều kiện của mình để biên soạn
phụ lục quốc gia hoặc tiêu chuẩn quốc gia quy định
các điều kiện và giá trị cụ thể để áp dụng.
2.3 Hoa Kỳ
Tiêu chuẩn thiết kế KC BT và BTCT của Hội Bê
tông Hoa Kỳ ACI 318-19(22) [31] phân loại các môi
trường tiếp xúc gồm 4 nhóm bao gồm: chịu tác động
của băng giá (F), của sunphat (S), tiếp xúc với nước
(W) và nhóm cần bảo vệ chống ăn mòn cho cốt thép
(C). Mỗi nhóm được chia thành nhiều cấp với mức
độ tăng dần từ 0 đến 3 hoặc 4 tùy theo mức độ xâm
thực của môi trường. Môi trường cần bảo vệ chống
ăn mòn cho cốt thép được chia thành 3 cấp bao gồm
C0 với bê tông khô hoặc được bảo vệ chống ẩm, C1
với bê tông tiếp xúc với ẩm nhưng không có clorua
từ môi trường bên ngoài và C2 với bê tông tiếp xúc
với ẩm và clorua từ muối chống đóng băng, nước lợ,
nước biển hoặc các giọt bắn. Có thể thấy rằng ở đây
môi trường C2 đã bao gồm cả môi trường XD và XS
quy định trong EN 206:2013+A2:2021 [19]. Các yêu
cầu đối với bê tông được quy định theo từng môi
trường tiếp xúc sẽ bao gồm yêu cầu về tỷ lệ nước
trên chất kết dính tối đa, cường độ tối thiểu và các
yêu cầu bổ sung. Theo đó, với môi trường F có yêu
cầu bổ sung về hàm lượng bọt khí, với môi trường S
có yêu cầu bổ sung về chất kết dính và phụ gia clorua
canxi, với môi trường W có yêu cầu kiểm soát phản
ứng kiềm - silic và với môi trường C có yêu cầu bổ
sung về hàm lượng clorua trong bê tông và về chiều
dày lớp bê tông bảo vệ. Các quy định này được trình
bày và diễn giải cụ thể hơn trong ACI 301-20 [32].
Với phạm vi đề cập tới các tác động xâm thực
rộng hơn, ACI 201.2-23 [33] khuyến cáo các biện
pháp đảm bảo độ bền lâu cho bê tông trong các
trường hợp khác như phản ứng của cốt liệu, tác động
của hóa chất bao gồm nước mềm, axit, cacbonat
hóa, hóa chất công nghiệp, tác động của các muối,
tác động mài mòn, xói mòn,... Vấn đề bảo vệ chống
QUY CHUẨN - TIÊU CHUẨN
72 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2024
ăn mòn cho cốt thép được đề cập cụ thể trong ACI
222-19 [34] bao gồm các biện pháp bảo vệ, các
phương pháp đánh giá ăn mòn, tình trạng của kết
cấu và bê tông cũng như các biện pháp sửa chữa
khắc phục. Tuy nhiên, hai tài liệu nói trên được biên
soạn dưới dạng tài liệu hướng dẫn không bắt buộc,
mang tính chất khuyến cáo về các vấn đề liên quan.
Do đó, việc áp dụng hoàn toàn phụ thuộc vào bên
thiết kế.
Đối với các công trình biển dùng neo đậu các
phương tiện đường biển như bến tầu, kết cấu trọng
lực làm tường chắn, kè và các kết cấu nổi việc thiết
kế và thi công có thể tham khảo các hướng dẫn trong
ACI 357.3-14 [35]. Tiêu chuẩn này phân biệt 04 vùng
trong môi trường biển bao gồm vùng ngập nước,
vùng thủy triều, vùng sóng đánh và vùng khí quyển.
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ bền lâu của kết
cấu trong môi trường biển là tác động xâm thực hóa
học (sunphat và phản ứng kiềm cốt liệu), băng giá,
bào mòn bê tông và ăn mòn cốt thép trong bê tông.
Hướng dẫn này cũng khuyến cáo một số yêu cầu đối
với vật liệu sử dụng, tính chất bê tông, chiều dày lớp
bê tông bảo vệ và các biện pháp bổ sung nhằm nâng
cao độ bền lâu.
Bên cạnh các tiêu chuẩn kể trên, các dự án xây
dựng cũng thường xuyên viện dẫn và áp dụng các
tiêu chuẩn về phương pháp thử liên quan đến khả
năng chống ăn mòn của ASTM (Hiệp hội Thí nghiệm
và Vật liệu) hay hướng dẫn giải pháp bảo vệ chống
ăn mòn cho các dạng kết cấu khác nhau của NACE
(Hiệp hội Kỹ sư ăn mòn quốc gia).
Các phân tích trên cho thấy vấn đề bảo vệ chống
ăn mòn cho KC BT và BTCT rất được chú trọng ở
các quốc gia trên thế giới. Các hệ thống tiêu chuẩn
khác nhau có cách tiếp cận riêng về vấn đề này, do
đó cách phân loại môi trường tiếp xúc cũng như các
chỉ tiêu chất lượng và giá trị giới hạn quy định có sự
khác biệt nhất định, có khi không tương thích với
nhau. Do đó, trong thiết kế, thi công và nghiệm thu
nên tuân thủ thống nhất theo một hệ thống tiêu
chuẩn. Việc tích hợp một tiêu chuẩn của nước này
vào hệ thống tiêu chuẩn của nước khác cần được
cân nhắc, đánh giá tác động một cách cẩn trọng và
chi tiết.
3. Hiện trạng tiêu chuẩn quốc gia về bảo vệ chống
ăn mòn cho kết cấu BT và BTCT
Việt Nam có đường bờ biển dài với nhiều khu dân
cư, cơ sở công nghiệp nên cũng chịu ảnh hưởng
đáng kể của hiện tượng ăn mòn các công trình xây
dựng nói chung và các KC BT và BTCT nói riêng.
Vấn đề bảo vệ chống ăn mòn cho các công trình xây
dựng đã được quan tâm nghiên cứu từ khá sớm [36,
37, 38, 39], đồng thời trên cơ sở các tiêu chuẩn của
Liên Xô (cũ), đã biên soạn và ban hành được các tiêu
chuẩn quốc gia mà điển hình là TCVN 3993:1985 [3]
và TCVN 3994:1985 [4]. Theo thời gian và các tiến
bộ khoa học công nghệ cũng như quá trình hội nhập
quốc tế, các tiêu chuẩn liên quan đã có sự phát triển
đáng kể. Cho đến nay đang có ba tiêu chuẩn quốc
gia quy định các yêu cầu về bảo vệ chống ăn mòn
cho KC BT và BTCT là TCVN 9346:2012 [5], TCVN
12041:2017 [6] và TCVN 12251:2020 [7]. Quá trình
hình thành và phát triển của các tiêu chuẩn bảo vệ
chống ăn mòn hiện nay và mối liên hệ với tiêu chuẩn
thiết kế được trình bày trên Hình 1.
Hình 1. Quá trình phát triển và tương quan giữa các tiêu chuẩn về bảo vệ chống ăn mòn cho
KC BT&BTCT trong xây dựng dân dụng và công nghiệp