i LỜI CẢM ƠN Luận án thực hướng dẫn trực tiếp GS.TS Phạm Duy Hữu PGS.TS Nguyễn Thanh Sang Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn dẫn tận tình, góp ý định hướng khoa học có giá trị cho nội dung nghiên cứu để giúp thực luận án Tôi xin cảm ơn quý thầy, cô Bộ môn Đường Bộ, Bộ môn Vật Liệu Xây Dựng – Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải động viên, nhiệt tình giúp đỡ trình làm luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Trần Thế Truyền đóng góp ý kiến cho luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn Phòng Đào tạo sau Đại học trường Đại Học Giao Thông Vận Tải tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập Trường Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Giao Thông Vận Tải, lãnh đạo Khoa Công Trình tạo điều kiện để học tập nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm ơn trường Cao Đẳng Giao Thông Vận Tải 2, Phòng Thí nghiệm & Kiểm định - Trung tâm Kỹ thuật Đường - Cục Quản lý Đường III tạo điều kiện giúp đỡ trình học tập Cuối bày tỏ cảm ơn đồng nghiệp, gia đình người thân giúp đỡ suốt trình học tập, nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng 07 năm 2016 Tác giả Hồ Văn Quân ii CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập –Tự – Hạnh phúc Hà Nội, ngày tháng 07 năm 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án công trình nghiên cứu cá nhân Các số liệu kết nêu luận án trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận án Hồ Văn Quân iii MỤC LỤC Lời cảm ơn i Lời cam đoan ii Mục lục iii Danh mục bảng ix Danh mục hình vẽ, đồ thị xii Danh mục chữ viết tắt, kí hiệu xiv MỞ ĐẦU 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 1.1.2 Tác động biến đổi khí hậu 1.1.3 Phân vùng môi trường biển Việt Nam 1.1.3.1 Vùng ngập nước 1.1.3.2 Vùng khí ven biển 1.1.3.3 Vùng thủy triều lên xuống sóng đánh 1.2 CÁC TÍNH CHẤT THẤM, ĐỘ BỀN VÀ CÁC CƠ CHẾ SUY GIẢM ĐỘ BỀN CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG 1.2.1 Các vấn đề chung 1.2.1.1 Khái niệm bê tông xi măng 1.2.1.2 Phân loại bê tông xi măng 1.2.1.3 Cấu trúc bê tông xi măng 1.2.2 Các tính chất thấm bê tông xi măng 13 1.2.2.1 Quá trình vận chuyển 13 1.2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất thấm bê tông xi măng 15 1.2.3 Độ bền bê tông xi măng chế suy giảm độ bền 15 1.2.3.1 Khái niệm độ bền bê tông xi măng 15 1.2.3.2 Các chế suy giảm độ bền bê tông xi măng 17 iv 1.3 PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG 24 1.3.1 Phân loại mặt đường ô tô có lớp mặt bê tông xi măng 24 1.3.1.1 Mặt đường BTXM thường có khe nối (JPCP) 24 1.3.1.2 Mặt đường BTCT có khe nối (JRCP) 24 1.3.1.3 Mặt đường BTCT liên tục (CRCP) 25 1.3.2 Cấu tạo mặt đường bê tông xi măng 25 1.4 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘ BỀN CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC 27 1.4.1 Các nghiên độ bền bê tông xi măng giới 27 1.4.1.1 Các nghiên cứu độ bền sun phát bê tông xi măng 27 1.4.1.2 Các nghiên cứu độ thấm hệ số khuyếch tán ion clo bê tông 29 1.4.1.3 Các nghiên cứu thời gian khởi đầu ăn mòn, thời gian lan truyền ăn mòn cốt thép tuổi thọ kết cấu bê tông 34 1.4.2 Các nghiên cứu độ bền bê tông xi măng nước 36 1.5 XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 39 1.6 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 40 1.7 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 1.7.1 Nội dung nghiên cứu 40 1.7.2 Phương pháp nghiên cứu 41 1.8 KẾT LUẬN CHƯƠNG 41 Chương 2: KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ TỐC ĐỘ CACBONAT HÓA, ĐỘ THẤM ION CLO VÀ NỒNG ĐỘ CLO BỀ MẶT BÊ TÔNG CỦA MỘT SỐ KẾT CẤU BÊ TÔNG Ở KHU VỰC QUẢNG NAM - ĐÀ NẴNG 43 2.1 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ CACBONAT HÓA VÀ ĐỘ THẤM ION CLO CỦA MỘT SỐ MẶT BTXM Ở KHU VỰC QUẢNG NAM – ĐÀ NẴNG 43 2.1.1 Xác định hệ số cacbonat hóa số mặt đường bê tông xi măng khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng 43 2.1.1.1 Khảo sát, lấy mẫu thí nghiệm xác định chiều sâu cacbonat hóa 43 2.1.1.2 Kết đo chiều sâu cacbonat hóa mặt đường BTXM 44 v 2.1.1.3 Xác định hệ số cacbonat hóa số mặt đường BTXM 46 2.1.1.4 Đánh giá chất lượng mặt đường BTXM 47 2.1.2 Thí nghiệm xác định độ thấm ion clo mặt đường BTXM khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng 47 2.1.2.1 Chuẩn bị mẫu 47 2.1.2.2 Tiến hành thí nghiệm 48 2.1.2.3 Kết thí nghiệm 50 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 50 2.2.1 Phương pháp xác định nồng độ clo bề mặt công trình xây dựng 51 2.2.2 Lấy mẫu bê tông thí nghiệm xác định nồng độ clo bề mặt bê tông 52 2.2.3 Phân tích kết thí nghiệm 53 2.2.4 Phân tích thay đổi nồng độ clo bề mặt bê tông theo thời gian 54 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 58 2.3.1 Dự báo tuổi thọ mặt đường BTXM khai thác khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng cacbonat hóa 58 2.3.2 Dự báo tuổi thọ mặt đường BTXM khai thác khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng xâm nhập ion clo 59 2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 63 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 65 3.1 CÁC YÊU CẦU CỦA XI MĂNG VÀ BÊ TÔNG XI MĂNG DÙNG TRONG XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ 65 3.1.1 Các yêu cầu xi măng dùng xây dựng mặt đường ô tô 65 3.1.2 Các yêu cầu BTXM dùng xây dựng mặt đường ô tô 65 3.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHẾ TẠO BÊ TÔNG XI MĂNG 67 3.2.1 Xi măng 67 vi 3.2.2 Phụ gia khoáng 69 3.2.2.1 Tro bay 69 3.2.2.2 Muội silic 70 3.2.3 Cốt liệu lớn 71 3.2.4 Cốt liệu nhỏ 73 3.2.5 Phụ gia siêu dẻo 75 3.3 THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG 75 3.3.1 Phương pháp ACI 211 75 3.3.1.1 Tiêu chuẩn ACI 211.1-97 75 3.3.1.2 Tiêu chuẩn ACI 211.4R – 08 81 3.3.2 Tính toán thiết kế thành phần bê tông 84 3.3.2.1 Tính toán thành phần bê tông cấp 30 MPa 84 3.3.2.2 Tính toán thành phần bê tông cấp 40 MPa 86 3.3.2.3 Tính toán thành phần bê tông cấp 50 MPa 88 3.3.2.4 Thử độ sụt để xác định lượng phụ gia siêu dẻo 90 3.4 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ KÉO UỐN VÀ CƯỜNG ĐỘ NÉN CỦA CÁC LOẠI BÊ TÔNG 91 3.4.1 Số lượng mẫu thí nghiệm 91 3.4.2 Công tác đúc bảo dưỡng mẫu bê tông 91 3.4.3 Thí nghiệm xác định cường độ kéo uốn cường độ nén bê tông 93 3.4.4 Xác định cường độ kéo uốn cường độ nén đặc trưng bê tông 94 3.4.5 So sánh với yêu cầu BTXM dùng để xây dựng mặt đường ô tô 102 3.5 THÍ NGHIỆM ĐỘ BỀN SUN PHÁT CỦA CÁC LOẠI BTXM 103 3.5.1 Số lượng mẫu thí nghiệm 103 3.5.2 Công tác đúc bảo dưỡng mẫu bê tông 103 3.5.3 Công tác thí nghiệm 103 3.5.3.1 Xác định chiều dài ban đầu mẫu bê tông 103 3.5.3.2 Xác định độ thay đổi chiều dài mẫu bê tông 104 vii 3.6 THÍ NGHIỆM ĐỘ THẤM ION CLO CỦA CÁC LOẠI BTXM 108 3.6.1 Số lượng mẫu thí nghiệm, công tác đúc bảo dưỡng mẫu bê tông 108 3.6.2 Công tác thí nghiệm 110 3.6.3 Kết thí nghiệm 110 3.7 KẾT LUẬN CHƯƠNG 112 3.7.1 Về đặc trưng cường độ bê tông xi măng 112 3.7.2 Về độ bền sun phát độ chống thấm ion clo bê tông xi măng 112 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 113 4.1 KHÁI NIỆM VỀ THIẾT KẾ TUỔI THỌ 113 4.1.1 Khái niệm thiết kế tuổi thọ 113 4.1.2 Cơ sở để thiết kế tuổi thọ 114 4.1.2.1 Tuổi thọ 114 4.1.2.2 Các mô hình suy giảm độ bền 115 4.2 KHÁI QUÁT KHUNG THIẾT KẾ TUỔI THỌ 116 4.2.1 Thiết kế hệ số tải trọng sức kháng (LRFD) 116 4.2.1.1 Phương trình thiết kế 116 4.2.1.2 Các biến sức kháng tải trọng 117 4.2.1.3 Các giá trị đặc trưng 117 4.2.1.4 Các giá trị thiết kế hệ số riêng phần 117 4.3 XÂM NHẬP ION CLO, KHỞI ĐẦU ĂN MÒN CỐT THÉP 119 4.3.1 Phương trình thiết kế 119 4.3.2 Các giá trị thiết kế 120 4.3.3 Giá trị đặc trưng 120 4.3.3.1 Hình học 120 4.3.3.2 Vật liệu 120 4.3.3.3 Thi công 120 viii 4.4.3.4 Các tính chất tùy thuộc vào vật liệu môi trường 120 4.4 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 121 4.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 128 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 129 Kết luận 129 Những tồn tại, hạn chế 130 Kiến nghị hướng nghiên cứu 131 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học nước biển khu vực Đà Nẵng Bảng 1.2 Kết thí nghiệm tính chất học độ bền bê tông [72] 33 Bảng 1.3 Kết thí nghiệm tính chất học độ bền mẫu bê tông đúc chỗ khoan từ mặt đường [107] 34 Bảng 2.1 Thành phần BTXM xây dựng mặt đường khu vực QN– ĐN 43 Bảng 2.2 Kết đo chiều sâu cacbonat hóa xác định hệ số cacbonat hóa mặt đường BTXM Quảng Nam – Đà Nẵng 45 Bảng 2.3 Kết tính toán hệ số cacbonat hóa đặc trưng BTXM 47 Bảng 2.4 Đánh giá mức độ thấm ion clo bê tông 49 Bảng 2.5 Độ thấm ion clo mặt đường BTXM khu vực Quảng Nam - Đà Nẵng 50 Bảng 2.6 Kết thí nghiệm xác định hàm lượng clo theo chiều sâu công trình vùng khí biển 53 Bảng 2.7 Kết thí nghiệm xác định hàm lượng clo theo chiều sâu công trình vùng thủy triều 54 Bảng 2.8 Giá trị tham số CS m kết cấu bê tông với điều kiện tiếp xúc khác 56 Bảng 2.9 Tuổi thọ mặt đường BTXM khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng cacbonat hóa 58 Bảng 2.10 Giá trị đặc trưng nồng độ clo tới hạn 59 Bảng 2.11 Độ thấm hệ số khuyếch tán ion clo 28 ngày mặt đường BTXM khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng 61 Bảng 2.12 Tuổi thọ mặt đường BTXM khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng xâm nhập clo 62 Bảng 3.1 Cường độ nén cường độ kéo uốn yêu cầu xi măng dùng xây dựng mặt đường BTXM 66 Bảng 3.2 Các tiêu hóa, lý xi măng dùng xây dựng mặt đường BTXM 66 x Bảng 3.3 Các tiêu yêu cầu bê tông dùng xây dựng mặt đường ô tô 67 Bảng 3.4 Thành phần khoáng vật loại xi măng sản xuất Việt Nam 68 Bảng 3.5 Các tiêu cơ, lí xi măng Nghi Sơn PCB40 68 Bảng 3.6 Kết xác định lượng nước yêu cầu độ hoạt tính TB 69 Bảng 3.7 Các tính chất tro bay theo ASTM C618:05 TCVN 10302:2014 69 Bảng 3.8 Kết xác định độ hoạt tính muội silic 70 Bảng 3.9 Các tiêu muội silic theo ASTM C1240 70 Bảng 3.10 Yêu cầu bê tông tiếp xúc với môi trường xâm thực nặng 71 Bảng 3.11 Các tiêu cơ, lí yêu cầu cốt liệu lớn dùng làm mặt đường BTXM 72 Bảng 3.12 Các tiêu cơ, lí đá gốc Granit mỏ đá Phước Tường- Đà Nẵng 72 Bảng 3.13 Các tiêu cơ, lí đá Dmax = 19 mm mỏ đá Phước Tường – Đà Nẵng 73 Bảng 3.14 Thành phần hạt đá dăm mỏ đá Phước Tường – Đà Nẵng .73 Bảng 3.15 Các tiêu cơ, lý yêu cầu cát dùng làm mặt đường BTXM 74 Bảng 3.16 Các tiêu cơ, lí cát vàng Túy Loan – Đà Nẵng 74 Bảng 3.17 Thành phần hạt cát vàng Túy Loan – Đà Nẵng 74 Bảng 3.18 Các tiêu phụ gia siêu dẻo Glinium 113 75 Bảng 3.19 Độ sụt hỗn hợp bê tông theo loại kết cấu 76 Bảng 3.20 Lượng nước trộn hàm lượng không khí bê tông tươi 76 Bảng 3.21 Mối quan hệ tỉ lệ N/CKD cường độ nén 78 Bảng 3.22 Thể tích đá dăm đầm chặt đơn vị thể tích bê tông 78 Bảng 3.23 Đề xuất độ sụt cho bê tông có phụ gia siêu dẻo 81 Bảng 3.24 Đề xuất độ sụt hỗn hợp bê tông theo loại kết cấu 81 Bảng 3.25 Kích thước lớn cốt liệu lớn 82 Bảng 3.26 Thể tích đá dăm đầm chặt đơn vị thể tích bê tông 82 Bảng 3.27 Lượng nước trộn hàm lượng không khí bê tông tươi sở sử dụng cát có độ rỗng 35% 83 128 với cấp C40; tăng 38,29 93,65 năm với cấp C50 so với mặt đường BTXM sử dụng bê tông 0MS0TB - Mặt đường BTXM sử dụng loại bê tông 0MS0TB ứng với cấp bê tông không đáp ứng thời hạn phục vụ thiết kế yêu cầu qui định tyc, mặt đường BTXM sử dụng loại bê tông 7MS0TB 5MS15TB ứng với cấp bê tông đáp ứng thời hạn phục vụ thiết kế yêu cầu qui định tyc 4.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG Từ kết nghiên cứu trên, đưa kết luận sau: Tỉ lệ N/CKD giảm từ 0,42 -0,30, hệ số khuyếch tán ion clo 28 ngày (D28) bê tông 0MS0TB từ 7,41.10-12 - 5,61.10-12 (m2/s); bê tông 7MS0TB từ 2,81.10-12 1,88.10-12 (m2/s); bê tông 5MS15TB từ 1,91.10-12 - 1,48.10-12 (m2/s) Hệ số khuyếch tán ion clo D28 bê tông 7MS0TB 5MS15TB giảm 62,15% 74,16% so với bê tông 0MS0TB với cấp C30; giảm 60,66% 74,98% so với bê tông 0MS0TB với cấp C40; giảm 66,41% 73,61% so với bê tông 0MS0TB với cấp C50 Tỉ lệ N/CKD từ 0,42 - 0,30 tuổi thọ mặt đường BTXM 0MS0TB từ 12,22 – 19,19 năm; mặt đường BTXM 7MS0TB từ 33,14 – 57,48 năm; mặt đường BTXM 5MS15TB từ 72,26 – 112,84 năm Tuổi thọ mặt đường BTXM 7MS0TB 5MS15TB tăng 20,92 60,04 năm so với mặt đường BTXM 0MS0TB với cấp C30; tăng 25,98 82,5 năm so với mặt đường BTXM 0MS0TB với cấp C40; tăng 38,29 93,65 năm so với mặt đường BTXM 0MS0TB với cấp C50 Tuổi thọ mặt đường BTXM 7MS0TB 5MS15TB gấp 2,57 - 3,00 5,88 5,99 lần so với mặt đường BTXM 0MS0TB; gấp 5,52 - 9,58 lần 12,04- 18,81 lần so với mặt đường BTXM khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng Tuổi thọ mặt đường BTXM C40, C50 7MS0TB 5MS15TB đáp ứng thời hạn phục vụ thiết kế yêu cầu mặt đường cao tốc, cấp I cấp II t1yc  30 năm; mặt đường BTXM C30 7MS0TB 5MS15TB đáp ứng thời hạn phục vụ thiết kế yêu cầu mặt đường cấp III t2yc  20 năm Bổ sung phụ gia khoáng TB MS cải thiện tuổi thọ mặt đường BTXM đáng kể so với giảm tỉ lệ N/CKD 129 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau khảo sát, đánh giá độ bền số công trình mặt đường BTXM khu vực Quảng Nam - Đà Nẵng cacbonat hóa xâm nhập ion clo; Nghiên cứu lý thuyết độ bền, tuổi thọ bê tông kết cấu bê tông; Tiến hành thí nghiệm xác định đặc trưng cường độ, độ giãn nở môi trường sun phát độ thấm ion clo loại bê tông (sử dụng phụ gia khoáng MS kết hợp MS với TB thành phần bê tông); Dự báo tuổi thọ mặt đường BTXM khai thác mặt đường BTXM sử dụng loại bê tông xâm nhập ion clo khu vực Quảng Nam - Đà Nẵng Nghiên cứu sinh rút kết luận sau: Thực nghiệm đánh giá độ bền dự báo tuổi thọ mặt đường BTXM khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng cacbonat hóa xâm nhập ion clo tác động khí hậu biển sau: - Hệ số cacbonat hóa mặt đường BTXM Kca = 8,18 mm/(năm)0,5 - Hệ số khuyếch tán ion clo mặt đường BTXM D28 = 1,49.10-11 m2/s - Tuổi thọ mặt đường BTXM khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng cacbonat hóa xâm nhập ion clo dự báo 18,31 30,26 năm; 6,00 8,62 năm tương ứng với lớp bê tông bảo vệ 50 60 mm Tuổi thọ mặt đường BTXM khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng xâm nhập ion clo ngắn 67,23 – 71,51% so với cacbonat hóa chiều dày lớp bê tông bảo vệ Thực nghiệm xác định nồng độ clo bề mặt bê tông theo thời gian công trình BTCT ven biển khu vực Đà Nẵng sau: + Đối với vùng khí biển: CS(t) = 0,128.t0,476 (2.11) + Đối với vùng thủy triều: CS(t) = 0,291.t0,426 (2.12) Đánh giá đặc trưng cường độ, độ bền môi trường sun phát độ chống thấm ion clo loại bê tông xi măng sử dụng cốt liệu Đà Nẵng với 7%MS kết hợp 5%MS với 15%TB phòng thí nghiệm, cụ thể sau: - Tỉ lệ N/CKD từ 0,42-0,30, cường độ kéo uốn cường độ nén 28 ngày bê tông 0MS0TB từ 5,22-7,04 (MPa) 42,23-58,83 (MPa); bê tông 7MS0TB từ 130 5,66-7,52 (MPa) 44,90-61,75 (MPa); bê tông 5MS15TB từ 5,51-7,82 (MPa) 43,25-63,42 (MPa) - Cường độ kéo uốn nén 28 ngày bê tông C30 7MS0TB 5MS15TB tăng 8,43%, 6,32% 5,56%, 2,42%; bê tông C40 7MS0TB 5MS15TB tăng 3,59%, 3,38% 5,71%, 2,70%; bê tông C50 7MS0TB 5MS15TB tăng 6,82%, 4,96% 11,08%, 7,80% so với bê tông 0MS0TB - Độ giãn nở sun phát 28 tuần bê tông C30 7MS0TB 5MS15TB giảm 48,96% 54,82%; bê tông C40 7MS0TB 5MS15TB giảm 52,90% 61,18%; bê tông C50 7MS0TB 5MS15TB giảm 59,88% 64,38% so với bê tông 0MS0TB - Độ thấm ion clo 28 ngày bê tông C30 7MS0TB 5MS15TB giảm 68,55% 80,04%; bê tông C40 7MS0TB 5MS15TB giảm 67,07% 80,69%; bê tông C50 7MS0TB 5MS15TB giảm 72,72% 79,53% so với bê tông 0MS0TB - Giảm tỉ lệ N/CKD làm tăng cường độ bê tông rõ rệt so với bổ sung phụ gia khoáng TB MS, ngược lại bổ sung phụ gia khoáng TB MS cải thiện độ bền sun phát độ chống thấm ion clo bê tông đáng kể so với giảm tỉ lệ N/CKD Bê tông sử dụng cốt liệu Đà Nẵng với 7%MS kết hợp 5%MS+15%TB làm giảm đáng kể hệ số khuyếch tán ion clo, cụ thể: Tỉ lệ N/CKD giảm từ 0,42 - 0,30, hệ số khuyếch tán ion clo 28 ngày D28 bê tông 0MS0TB giảm từ 7,41.10-12 5,61.10-12 (m2/s); bê tông 7MS0TB giảm từ 2,81.10-12 - 1,88.10-12 (m2/s); bê tông 5MS15TB giảm từ 1,91.10-12 - 1,48.10-12 (m2/s) Hệ số khuyếch tán ion clo 28 ngày D28 bê tông 7MS0TB 5MS15TB giảm 62,15% 74,16% so với bê tông 0MS0TB với cấp C30; giảm 60,66% 74,98% so với bê tông 0MS0TB với cấp C40; giảm 66,41% 73,61% so với bê tông 0MS0TB với cấp C50 Dự báo tuổi thọ mặt đường BTXM vùng duyên hải Nam Trung xâm nhập ion clo theo mô hình dựa định luật khuyếch tán Fick, nồng độ clo bề mặt bê tông có xét đến ảnh hưởng thời gian Kết ban đầu cho thấy tuổi thọ mặt đường BTXM sử dụng bê tông có MS TB tăng rõ rệt so với bê tông MS TB, cụ thể sau: 131 - Tuổi thọ mặt đường BTXM xâm nhập ion clo sử dụng bê tông C30 7MS0TB, 5MS15TB tăng 20,92 60,04 năm (gấp 2,71 5,91 lần); sử dụng bê tông C40 7MS0TB, 5MS15TB tăng 25,98 82,5 năm (gấp 2,57 5,99 lần); sử dụng bê tông C50 7MS0TB, 5MS15TB tăng 38,29 93,65 năm (gấp 3,00 5,88 lần) so bê tông 0MS0TB - Tuổi thọ mặt đường BTXM xâm nhập ion clo sử dụng bê tông C40, C50 7MS0TB 5MS15TB đáp ứng thời hạn phục vụ thiết kế yêu cầu mặt đường cao tốc, cấp I, cấp II t1yc  30 năm; sử dụng bê tông C30 7MS0TB 5MS15TB đáp ứng thời hạn phục vụ thiết kế yêu cầu mặt đường cấp III t2yc  20 năm Những tồn tại, hạn chế Sau cần nghiên cứu thêm tính chất khác độ bền bê tông Cần thi công thử nghiệm loại bê tông sử dụng 7%MS kết hợp 5%MS với 15%TB điều kiện thực tế Kiến nghị hướng nghiên cứu 3.1 Tiến hành thi công thử nghiệm loại bê tông C30, C40 C50 7MS0TB, 5MS15TB trường để đánh giá, so sánh kết trường với kết nghiên cứu phòng thí nghiệm 3.2 Khi xây dựng mặt đường BTXM, thiết kế thành phần bê tông xi măng cần bổ sung phụ gia khoáng MS TB để tăng độ bền tuổi thọ cho mặt đường BTXM 3.3 Nghiên cứu thêm độ mài mòn độ bền chống ăn mòn cốt thép bê tông vật liệu bê tông sử dụng 7%MS kết hợp 5%MS 15%TB 3.4 Tiếp tục nghiên cứu độ xâm nhập ion clo vào vật liệu bê tông sử dụng 7%MS kết hợp 5%MS với 15%TB có xét đến ảnh hưởng tải trọng xe chạy 3.5 Nghiên cứu thêm ảnh hưởng phụ gia khoáng khác metakaolin, xỉ lò cao, đến đặc trưng cường độ tiêu độ bền bê tông a DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ Hồ Văn Quân, Phạm Duy Hữu, “Xác định hệ số thâm nhập cacbonat hóa mặt đường bê tông xi măng”, Tạp chí khoa học GTVT số 44, 12/2013, trang 15-18 Hồ Văn Quân, Phạm Thái Uyết, “Nghiên cứu đặc trưng cường độ bê tông xi măng sử dụng hàm lượng cao tro bay dùng xây dựng mặt đường ô tô”, Tạp chí cầu đường Số – 2014, trang 21-25 Hồ Văn Quân, Phạm Duy Hữu, Nguyễn Thanh Sang, “Nghiên cứu tác dụng kết hợp muội silic tro bay đến đặc trưng cường độ bê tông xi măng dùng xây dựng mặt đường ô tô”, Tạp chí cầu đường Số – 2015, trang 25-30 Hồ Văn Quân, Phạm Duy Hữu, Nguyễn Thanh Sang, Phạm Thái Uyết, “Nghiên cứu tác dụng kết hợp muội silic tro bay đến độ bền sunfat bê tông xi măng dùng xây dựng mặt đường ô tô”, Tạp chí cầu đường Số – 2015, trang 28-31 Hồ Văn Quân, Nguyễn Văn Tươi, Phạm Thái Uyết, Trần Thế Truyền, “Thực nghiệm phân tích thay đổi nồng độ clo bề mặt công trình bê tông cốt thép theo thời gian môi trường biển”, Tạp chí GTVT tháng 1+ 2/2016, trang 91-94 Hồ Văn Quân, Phạm Duy Hữu, Nguyễn Thanh Sang, “Cải thiện độ chống thấm ion clo kéo dài tuổi thọ kết cấu bê tông môı trường biển cách sử dụng kết hợp muội silic tro bay”, Tạp chí GTVT tháng 12/2015, trang 81-84 Lương Nguyễn Hoàng Phương, Nguyễn Tấn Khoa, Hồ Văn Quân “Nghiên cứu bê tông sử dụng phế thải đá mạt thay cốt liệu mịn xây dựng mặt đường ô tô”, Tạp chí cầu đường Số – 2016, trang 35-40 b TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Báo cáo tổng kết đề tài (2007), Nghiên cứu công nghệ điện hóa khử ion clo phục hồi độ kiềm vùng xung quanh bê tông, Viện khoa học công nghệ giao thông năm - Mã số: DT064011 [2] Bộ Giao Thông Vận Tải, QĐ-BGTVT số 1951 (2012), “Qui định tạm thời kỹ thuật thi công nghiệm thu mặt đường bê tông xi măng xây dựng công trình giao thông” ngày 17/08 [3] Bộ Giao Thông Vận Tải, QĐ-BGTVT số 3230 (2012), “Qui định tạm thời thiết kế mặt đường bê tông xi măng thông thường có khe nối xây dựng công trình giao thông” ngày 14/12 [4] Bộ Tài nguyên Môi trường (2008), Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu [5] Bộ Tài nguyên Môi trường (2012), Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Viêt Nam [6] Bộ Xây dựng (2009) - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số liệu điều kiện tự nhiên dùng xây dựng, mã số QCVN 02:2009/BXD [7] Đào Văn Dinh (2014), “Dự báo tuổi thọ sử dụng cầu bê tông cốt thép ven biển Việt Nam xâm nhập clo”, Luận án TS chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình đặc biệt- Đại học Giao thông Vận tải [8] Nguyễn Mạnh Phát (1997), Nghiên cứu nâng cao khả chống ăn mòn cho bê tông bê tông cốt thép môi trường xâm thực biển, Luận án TS chuyên ngành VLXD - Đại học Xây dựng [9] Nguyễn Mạnh Phát (2007), Lý thuyết ăn mòn bê tông - bê tông cốt thép xây dựng - NXB Xây dựng [10] Nguyễn Quang Chiêu - Phạm Huy Khang (2010): Xây dựng mặt đường ô tô NXB GTVT [11] Nguyễn Quang Phú Đỗ Đoàn Dũng (2015), “Giải pháp tăng cường độ tính bền cho bê tông sử dụng kết cấu bê tông bảo vệ máí đê biển”, Tạp chí khoa học kỹ thuật thủy lợi môi trường - 49(6), tr 8-13 c [12] Nguyễn Thanh Tùng cộng (2010), Báo cáo tổng kết đề tài: Nghiên cứu sử dụng tro bay nhiệt điện Phả Lại từ công nghệ tuyển Công ty Cổ phần Cao Cường – Sông Đà 12 để chế tạo bê tông chất lượng cao, bê tông tự đầm bê tông bền môi trường xâm thực, Viện Vật liệu xây dựng, Hà Nội [13] Nguyễn Tiến Trung (2008), “Nghiên cứu sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính hỗn hợp để nâng cao khả chống thấm, chống ăn mòn bê tông”, Tạp chí KHCN Thủy lợi (1), trang 40-45 [14] Phạm Duy Hữu, Đào Văn Đông (2009) - Vật liệu xây dựng – NXB Giao thông Vận tải [15] Phạm Duy Hữu, Ngô Xuân Quảng, Mai Đình Lộc (2008), Vật liệu xây dựng – NXB Giao thông Vận tải [16] Phạm Duy Hữu, Nguyễn Văn Long, Đào Văn Đông, Phạm Duy Anh (2008) – Bê tông cường độ cao chất lượng cao - NXB Giao thông Vận tải [17] Phạm Huy Khang (2010), Công nghệ thi công mặt đường bê tông xi măng – NXB Xây Dựng [18] Phạm Văn Khoan, Nguyễn Nam Thắng (2010), “Tình Trạng ăn mòn Bê tông cốt thép vùng biển Việt Nam số kinh nghiệm sử dụng chất ức chế ăn mòn Canxi nitrit”, Tạp chí KHCN Xây dựng (2), tr.42-45 [19] Phan Thị Anh Đào, Nguyễn Thanh Lộc (2011), “Nghiên cứu chống ăn mòn cốt thép bê tông mô hình mô điều kiện thủy triều ven biển” Tạp chí Phát triển KH&CN Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh, Tập 14, Số k1, trang 56-64 [20] Thái Duy Sâm cộng (2006), Báo cáo tổng kết đề tài cấp Nhà nước, Nghiên cứu ứng dụng bê tông chất lượng cao, Viện Vật liệu xây dựng, Hà Nội [21] Trần Dương (2005), Ứng dụng mô hình Tang Luping- Olof Nilsson khảo sát khuếch tán ion Cl- bê tông nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia đến trình này, Luận án Tiến sỹ chuyên ngành hóa Vô cơ, Đại học Khoa học Tự nhiên-Đại học Quốc gia Hà Nội [22] Trần Đình Bửu, Dương Học Hải (2006), Giáo trình xây dựng mặt đường ô tô Tập – NXB Giáo dục d [23] TCVN 10306 (2014), Bê tông cường độ cao – Thiết kế thành phần mẫu hình trụ [24] TCVN 7570 (2006), Cốt liệu cho bê tông vữa – Yêu cầu kỹ thuật [25] TCVN 7572-15 (2006), Cốt liệu cho bê tông vữa - Phương pháp thử Xác định hàm lượng clo [26] Trương Hoài Chính - Trần Văn Quang (2008), “Nghiên cứu khảo sát trạng ăn mòn phá hủy công trình bê tông cốt thép khả xâm thực môi trường ven biển thành phố Đà Nẵng”, Tạp chí khoa học công nghệ Đại học Đà Nẵng, 6(29) [27] Vũ Quốc Vương (2014), Vật liệu xây dựng nâng cao - tập 1, NXB Bách Khoa – Hà Nội Tài liệu tiếng Anh [28] ACI Committe 365, Life-365, (July, 2013), Service Life Prediction Model and Computer Program for Predicting the Service Life and Life-Cycle Cost of Reinforced Concrete Exposed to Chlorides Version 2.2 [29] ACI 201.2R, (June, 2008), “Guide to Durable Concrete”, Reported by ACI Committee 201 [30] ACI 211.1, (1997), Standard Practice for Selecting Proportions for Normal yweight, and Mass Concrete (ACI 211.1-91) Reapproved 1997 [31] ACI 211.4R, (2008), Guide for Selecting Proportions for High-Strength Concrete Using Portland Cement and Other Cementitious Materials [32] ACI 318, (January 2008), Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary [33] Amey, S.L.; Johnson, D.A.; Miltenberger, M.A.; Farzam, H., (1998), “Predicting the service life of concrete marine structure: An environmental methodology” ACI Struct J., 95, 27–36 [34] Anantharaman S., (2008), "Sulfate and Alkali Silica Resistance of Class C&F Fly Ash Replaced Blended Cements," Arizona State University [35] Anirudh H Shirke, Ayan A Sengupta, Piyush K Bhandari, (April 2014), “Performance Characteristics of Blended Cement”, International Journal of Innovative e Research in Science, Engineering and Technology, Volume 3, Special Issue 4, pp 110-118 [36] Arya C, Buenfeld NR, Newman JB., (1990), “Factors influencing chloride binding in concrete” Cem Concr Res; 20(2):291–300 [37] ASTM C1012, (2009), Standard Test Method for Length Change of Hydraulic-Cement Mortars Exposed to a Sulfate Solution [38] ASTM C1202, (2012), Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration [39] ASTM C1240, (2004), Standard Specification for Silica Fume Used in Cementitious Mixtures [40] ASTM C311, (2005), Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash or Natural Pozzolans for Use in Portland-Cement Concrete [41] Ayub Elahi, (December, 2009), “Properties of High Performance Concrete with Supplementary Cementitious Materials”, Ph.D Thesis 04 - UET/PhD-CE-10, University of Engineering & Technology [42] Bamforth, P.B., (1999), “The derivation of input data for modelling chloride ingress from eight-year U.K coastal exposure trials” Magazine of Concrete Research, Vol 51, No 2, pp [43] Basheer, P.A.M., (May 1991), “Clam permeability tests for assessing the durability of concrete”, Ph D Thesis, Queen’s University Belfast [44] Bashir Alam, Salman Afzal, Junaid Akbar, Muhammad Ashraf, Khan Shahzada, Muhammad Ejaz Shabab, (January, 2013), “Mitigating Sulphate Attack in High Performance Concrete”, International Journal of Advanced Structures and Geotechnical Engineering ISSN 2319-5347, Vol 02, No 01 [45] Berke, N and Hicks, M., (1992), “Estimating the life cycle of reinforced concrete decks and marine piles using laboratory diffusion and corrosion data” [46] Browne, R D., (1980), “Mechanisms of corrosion of stell in concrete in relation to design, inspection, and repair of off shore and coastal structures” in ACI SP-65, Proceedings of the Intenational Conference on Performance of Concrete in Marine Environment St Andrews by the sea Canada, 169-203 f [47] Bryant Mather, (September, 2013), “Introduction, Durability of Concrete” Second Edition, Transportation Research Circular [48] BS 1881, (2011), Testing hardened concrete, Part XX: Determination of the potential carbonation resistance of concrete: Accelerated carbonation method [49] Cheng A., Huang R., Wu J.-K and Chen C.-H., (2005), "Influence of GGBS on Durability and Corrosion Behavior of Reinforced Concrete," Materials Chemistry and Physics, vol 93, pp 404-411 [50] Chih-Ta Tsai, Grodon Tung-Chin Kung, Chao-Lung Hwang, (2010), “Use of high performance concrete on rigid pavement construction for exclusive bus lanes”, Construction and Building Materials 24, pp 732–740 [51] Concrete Society, (1991), “The use of GGBS and PFA in concrete”, Concrete Society Technical Report No 40, 144 pp [52] Cong X., Gong S., Darwin D., McCabe S.L., (1992), “Role of silica fume in compressive strength of cement paste, mortar, and concrete”, ACI Mater J 89 (4) 375-387 [53] Costa A., Appleton J., (1999), “Chloride penetration into concrete in marine environment- Part (1): Main parameters affecting chloride penetration” Materials & Structures, V.32, pp 252-259 [54] Costa A., Appleton J., (1999), “Chloride penetration into concrete in marine environment- Part (2): Prediction of long term chloride penetration” Materials & Structures, V.32, pp 354-359 [55] Crank, J., (1975), “The mathematics of diffusion”, Second Edition, Oxford Science Publications [56] Dhir RK, Jones MR., (1999), “Development of chloride-resisting concrete using fly ash” Fuel; 78(2):137–42 [57] DuraCrete, Durability Design of Concrete Pavements, (May, 2000), “Guide for structural and durability design of concrete pavements”, The European UnionBrite EuRam III [58] DuraCrete, Final Technical Report, (May, 2000), “General Guidelines for Durability Design and Redesign”, The European Union-Brite EuRam III g [59] Gjørv, O.E., (2002), “Durability and service life of concrete structures”, Proceedings, The First fib Congress 2002, Session 8, 6, Japan Prestressed Concrete Engineering Association, Tokyo, 1-16 [60] Gu P., Beaudoin JJ., Zhang MH, Malhotra VM., (2000), “Performance of reinforcing steel in concrete containing silica fume and blast-furnace slag ponded with sodium-chloride solution”, ACI Materials Journal, No 3, 97, 254-62 [61] Hamilton H R., (September, 2009), “Durability and mechanical properties of ternary blend concretes, Final Report [62] Higgins D and Uren M., (1991), "The Effect of GGBS on the Durability of Concrete," Concrete, vol 25, pp.17-19 [63] Hoel, L.A and Short, A.J., (2006) “The Engineering of the Interstate Highway System,” TR News, Washington, DC: Transportation Research Board [64] Hooton R D., (1986), "Permeability and Pore Structure of Cement Pastes Containing Fly Ash, Slag, and Silica Fume," Blended Cements, ASTM STP, vol 897, pp 128-143 [78] Iowa State University, Final Report (March 2011), Development of Performance Properties of Ternary Mixtures: Laboratory Study on Concrete [65] Hooton R., Pun P., Kojundic T., and Fidjestol P., (1997), "Influence of Silica Fume on Chloride Resistance of Concrete", pp 245-256 [66] Horsakulthai V and Paopongpaiboon K., (2013), "Strength, Chloride Permeability and Corrosion of Coarse Fly Ash Concrete with Bagasse-Rice HuskWood Ash Additive", American Journal of Applied Sciences, vol 10, pp 239-246 [67] Kropp, J., (1995), “Relations between transport characteriristics and durability”, RILEM Report 12: Performance criteria for concrete durability, edited by J Kropp and H K Hilsdorf, E& FNSpon, London, ISBN 0419198806 [68] Kropp, J., Hilsdorf, H.K., Grube H., Andrade C., and Nilsson L., (1995), “Transport mechanisms and difenitions”, RILEM Report 12: Performance criteria for concrete durability, edited by J Kropp and H K Hilsdorf, E& FNSpon, London, ISBN 0419198806 [69] Iowa State University, (March, 2011), Development of Performance Properties of Ternary Mixtures: Laboratory Study on Concrete, Final Report h [70] Jun Liu, Kaifeng Tang, Dong Pan, Zongru Lei, Weilun Wang and Feng Xing, (2014), “Surface Chloride Concentration of Concrete under Shallow Immersion Conditions” Materials, 7, 6620-6631 [71] Justice J., Kennison L., Mohr B., Beckwith S., McCormick L., Wiggins B., Zhang Z., and Kurtis K., (2005), "Comparison of Two Metakaolins and a Silica Fume Used as Supplementary Cementitious Materials," SP-228, ACI, Farmington Hills, Mich, pp 213-236 [72] Le-Hua Yu, Shuang-Xi Zhou and Hui Ou, (2013), “Experimental Investigation on Properties of High Performance Concrete with Mineral Admixtures in Pavement of Highway”, Advanced Materials Research Vol 723, pp 345-352 [73] Liu, J.; Xing,F.; Dong, B.; Ma, H.; Pan, D., (2013), “Study on water sorptivity of the surface layer of concrete” Mater Struct., doi:10.1617/s11527-013-0162-x [74] Liu, Y., and Weyers, R.E., (1998), “Modeling the time-to-corrosion cracking in chloride contaminated reinforced concrete structure”, ACI Material Journal, No 6, 95, 675-681 [75] Ma, H.; Hou, D.; Lu, Y.; Li, Z., (2014), “Two-scale modeling of the capillary network in hydrated cement paste” Constr Build Mater, 64, 11–21 [76] Ma, H.; Li, Z., (J 2014) “Multi-aggregate approach for modeling interfacial transition zone in concrete” ACI Mater, 111, 189–200 [77] Mark G Richardson, (2002), Fundamentals of durable reinforced concrete, published in the Taylor & Francis e-Library, simultaneously published in the USA and Canada [78] Mangat, P S, Molloy, B T, (1992), “Factors influencing chloride-induced corrosion of reinforcement in concrete”, Constr Build Mater, 25, 401-411 [79] Mohammad Iqbal Khan, (2010), “Chloride Ingress Resistant Concrete: High Performance Concrete Containing Supplementary Composites”, International Journal of Civil & Environmental Engineering IJCEE-IJENS Vol:10, No: 04, pp 41-47 [80] Munn R L and Chang Z-T, (2004), “Performance of concretes modified with a new permeability-reducing admixture”, Industrial sponsored UNSW research project i [81] Murthi P and Sivakumar V., (2008), “Studies on acid resistance of ternary blended concrete”, Asian Journal of Civil Engineering (Building and Housing) vol 9, no pages 473-486 [82] Mustafa M A, Yusof K M, (1994), “Atmospheric chloride penetration into concrete in semitropical marine environment”, Cem Concr Res, 24, 661-670 [83] Mustafa Sahmaran, (2010), “Sulfate attack, Deterioration mechanismschemical”, Durability of Concrete: A practical guide to the design of durable concrete structures, Edited by Marios Soutsos, Published by Thomas Telford Limited, 40 Marsh Wall, London E14 9TP [84] Neville, A.M., (1987), “Why we have concrete durability problems, Concrete durability”, Proceedings of Katharine and Bryant Mather International Conference, American Concrete Institute, pp 21-30 [85] Neville A.M., (2000) “The question of concrete durability the answer: we can make good concrete today”, Concrete International, 22, 21-26 [86] Neville A.M., (2012), “Properties of concrete”, Fifth Edition Published August, by Prentice Hall [87] Newman J B and Choo B S., (2003), “Advanced Concrete Technology” Butterworth-Heinemann [88] Nielsen A., (1985), Durability, pp 200-243 in Beton Bogen, Aalborg Cement Company, Aalborg, Portland [89] Nokken M, Boddy A, Hooton RD, Thomas MDA., (2006), “Time dependent diffusion in concrete-three laboratory studies”, Cement and Concrete Research, No 1, 36, 200-7 [90] Norbert Delatte, (2008), “Concrete Pavement Design, Construction and Performance”, published by Taylor & Francis, Park Square, Milton Park, Abingdon, Oxon OX14 4RN [91] Ollivier, J.P., Massat, M and Parrott, L., (1995), “Parameters influencing transport characteristics”, RILEM Report 12: Performance criteria for concrete durability, edited by J.Kropp and H.K.Hilsdorf, E&FNSpon, London, ISBN 0419198806 j [92] Omar S Baghabra Al-Amoudi, Walid A Al-Kutti, Shamsad Ahmad, Mohammed Maslehuddin, (2009), “Correlation between compressive strength and certain durability indices of plain and blended cement concretes”, Cement & Concrete Composites 31 672–676 [93] Polder R.B., CUR 96-3, (1996), “Durability of new types of concrete for marine environment”, CUR, Gouda [94] Poon C., Kou S., and Lam L., (2006), "Compressive Strength, Chloride Diffusivity and Pore Structure of High Performance Metakaolin and Silica Fume Concrete", Construction and Building Materials, vol 20, pp 858-865 [95] Prasad J., Jain D.K and Ahuja A.K., (2006), “Factors influencing the sulphate resistance of cement concrete and mortar” Asian journal of civil engineering (Building and housing) vol.7, no.3, pages 259-268 [96] Sommerville, G., (1984), “The interdependence of research, durability and structural design”, Proceedings of Symposium on Design Life of Buildings, Institution of Civil Engineer, 26-27, November, London: Thomas Telford Ltd, pp233-250 [97] Stanish, K., (2000), Predicting the Diffusion Coefficient of Concrete from Mix Parameters, University of Toronto Report [98] Stewart, M G., and Rosowsky, D V., (1998) “Structural safety and serviceability of concrete bridges subject to corrosion”, J Infrastruct Syst, 4(4), 146155 [99] Strehblow H-H, (2002), Mechanisms of Pitting Corrosion, in Corrosion Mechanisms in Theory and Practice, 2nd edition (P Marcus), Marcel Dekker Inc., New York, USA [100] Swamy, R N, Hamada, H and Laiw, J C, (1994), “A critical evaluation of chloride penetration into concrete in marine environment” in “Corrosion and Corrosion Protection of Steel in Concrete”, Proceedings of an International Conference, University of Sheffield, England, Jul, 404-419 [101] Technical Research Centre of Finland (VTT), (2003), LIFECON Deliverable D 3.2, Service Life ModelsLife-Cycle Management of Concrete Infrastructures for Improved Sustainability, Project funded by the European Community under the Competitive and Sustainable Growth Programme (2001-2003) k [102] Thomas, M.D.A, Snehata, M.H., Shashiprakash, S.G., Hopkins D.S and Cail, K., (1999), “Use of Ternary Cementitious Systems Containing Silica Fume and Fly Ash in Concrete.” Cement and Concrete Research, Vol 29 (8), pp 1207-1214 [103] Tuutti, K., (1980), “Service life of structures with regard to corrosion of embedded steel”, Proceedings of the International Conference on Performance of Concrete in Marine Environment, ACI SP-65, pp 223- 236 [104] Tuutti, K., (1982), “Corrosion of stell in concrete”, Swedish Cement and Concrete Research Institute, Stockolom [105] Uji K.; Matsuoka Y.; and Maruya T., (1990), “Formulation of an Equation for Surface Chloride Content of Concrete due to Permeation of Chloride,” Corrosion of Reinforcement in Concrete, Society of Chemical Industry, London, UK, pp 258267 [106] Vaysburd, A.M.; Emmons, P.H., (2000), “How to make today’s repairs durable for tomorrow-Corrosion protection in concrete repair”, Constr Build Mater, 14, 189–197 [107] Yu Lehua, Ou Hui and Zhou Shuangxi, (2012), “Application of High Performance Concrete with Compound Admixtures of Fly Ash and Perlite Powder in Pavement of Highway”, dvanced Materials Research Vol 413, pp 29-33 [108] Zhang WM, Ba HJ., (2013), “Effect of silica fume addition and repeated loading on chloride diffusion coefficient of concrete, Materials and structures, No 7, 46, 1183-91 [...]... xuyên và định kỳ, đảm bảo an toàn trong quản lý và sử dụng là vấn đề mang tính khoa học, kinh tế và thực tiễn Do vậy đề tài "Nghiên cứu độ bền sun phát và ion clo của bê tông xi măng mặt đường ở khu vực duyên hải Nam Trung bộ " có tính thời sự và cấp thiết 2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu tập trung vào các vấn đề sau: - Khảo sát, đánh giá độ bền (cacbonat hóa, độ thấm ion clo) của một số mặt đường. .. hiện nồng độ clo bề mặt bê tông theo thời gian của các kết cấu bê tông ở vùng thủy triều 57 Hình 2.8 Hệ số khuyếch tán ion clo ở 28 ngày của mặt đường BTXM ở khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng 61 xiii Hình 2.9 Quan hệ giữa tuổi thọ của mặt đường BTXM ở khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng do xâm nhập ion clo và chiều dày lớp bê tông bảo vệ 62 Hình 3.1 Thử độ sụt của các hỗn hợp bê tông ... vực duyên hải Nam Trung bộ cũng là nơi chịu ảnh hưởng nặng nề của tác động biến đổi khí hậu như: sự gia tăng nhiệt độ, sự xâm nhập mặn do mực nước biển dâng, bão, lũ [4, 5] Việc nghiên cứu độ bền sun phát và ion clo của bê tông xi măng mặt đường trong môi trường khí hậu khắc nghiệt khu vực duyên hải Nam Trung bộ, từ đó đề xuất biện pháp làm tăng độ bền cho bê tông xi măng mặt đường để kéo dài tuổi thọ... độ clo bề mặt của một số kết cấu bê tông khu vực Quảng Nam - Đà Nẵng - 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 - 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 - Kết luận và kiến nghị - Danh mục các công trình của tác giả đã công bố - Tài liệu... hydrat hóa - Mức độ đầm lèn - Sự tương tác giữa cốt liệu và hồ xi măng Hình 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính thấm của bê tông [91] Trong phạm vi của nghiên cứu của luận án, ảnh hưởng của tỉ lệ nước – chất kết dính (N/CKD), loại và hàm lượng phụ gia khoáng được nghiên cứu 1.2.3 Độ bền của bê tông xi măng và các cơ chế suy giảm độ bền 1.2.3.1 Khái niệm về độ bền của bê tông xi măng 16 Bê tông trước kia... tính mới, lần đầu tiên nghiên cứu tính toán, dự báo tuổi thọ của mặt đường BTXM có cốt thép trong các điều kiện môi trường biển khu vực duyên hải Nam Trung bộ có xét đến ảnh hưởng của thời gian đến nồng độ clo bề mặt bê tông Luận án đã xác định được ảnh hưởng có lợi của các phụ gia khoáng MS và TB đến các đặc trưng cường độ cũng như độ bền sun phát và độ chống thấm ion clo của bê tông Luận án góp phần... dựng ở khu vực Quảng Nam - Đà Nẵng - Xác định nồng độ clo bề mặt bê tông theo thời gian của một số công trình bê tông cốt thép (BTCT) đã xây dựng ở khu vực Đà Nẵng 3 - Ảnh hưởng của các phụ gia khoáng tro bay (TB) và muội silic (MS) đến các đặc trưng cường độ, độ bền sun phát và độ thấm ion clo của các loại bê tông cấp 30, 40 và 50 MPa - Dự báo tuổi thọ (thời gian bắt đầu ăn mòn cốt thép) của mặt đường. .. 1.12 Ảnh hưởng của MS và TB đến sức kháng sun phát của bê tông [102] 28 Hình 1.13 Ảnh hưởng của hàm lượng MS, TB và tỉ lệ N/CKD vào độ thấm ion clo của các loại bê tông ở 28 ngày [79] 32 Hình 1.14 Tuổi thọ của kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình của Tuuti [103] 35 Hình 2.1 Xác định chiều sâu cacbonat hóa của mặt đường BTXM 44 Hình 2.2 Thí nghiệm độ thấm ion clo của các mẫu bê tông ... của đề tài - Đánh giá độ bền và tuổi thọ (cacbonat hóa và xâm nhập ion clo) của mặt đường BTXM đã xây dựng ở khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng do tác động của khí hậu biển - Xây dựng công thức xác định nồng độ clo bề mặt bê tông theo thời gian của các công trình BTCT ven biển khu vực Đà Nẵng - Thiết kế thành phần bê tông xi măng cấp 30, 40 và 50 MPa sử dụng phụ gia khoáng TB và MS theo yêu cầu cường độ và. .. trò của MS và TB trong bê tông xi măng chống lại sự xâm nhập của ion clo, làm tăng tuổi thọ của các công trình ven biển khu vực duyên hải Nam Trung bộ do xâm nhập ion clo Luận án cung cấp một tổng quan, các thông số để dự báo tuổi thọ (thời gian bắt đầu ăn mòn cốt thép) của mặt đường BTXM trong các điều kiện môi trường biển khu vực Duyên hải Nam Trung bộ, là tài liệu tham khảo cho những nhà nghiên cứu