1. Trang 1/5
Chương 4. Chống ăn mòn cho các công trình biển
1. Mở đầu
2. Chống ăn mòn cho công trình biển bằng thép:
- Sơn phủ
- Thiết kế hệ thống bảo vệ catốt: bằng anốt hy sinh và bằng dòng điện ngoài
- Lắp đặt, kiểm tra, duy tu bảo dưỡng, thay thế hệ thống bảo vệ catốt
3. Chống ăn mòn cho công trình biển bằng bê tông cốt thép
3.1. Nguyên nhân ăn mòn cốt thép trong bê tông:
a) Sự các-bô-nát hóa:
Cacbonat là kết quả của sự tương tác của khí carbon dioxide trong bầu không khí với hydroxit
kiềm trong bê tông. Carbon dioxide hòa tan trong nước để tạo thành axit. Không giống như hầu
hết các axit khác axit carbonic không tấn công xi măng, nhưng chỉ cần vô hiệu hóa các kiềm
trong nước lỗ rỗng, chủ yếu là canxi cacbonat hình thành các đường thẳng các lỗ rỗng:
Hydroxit canxi trong các lỗ rỗng bê tông có rất nhiều hơn so với hydroxit canxi có thể hòa
tan trong nước lỗ rỗng. Điều này giúp duy trì độ pH ở mức bình thường của nó 12-13 khi phản
ứng cacbonat xảy ra. Tuy nhiên, như carbon dioxide tham gia phản ứng với canxi và hydroxit
trong dung dịch, cuối cùng tất cả các hydroxit canxi phản ứng, kết tủa canxi cacbonat và cho
phép độ pH giảm xuống một mức độ mà ăn mòn thép xảy ra (khi độ PH < 10).
b) Sự thâm nhập Clorua :
Clorua có thể đến từ nhiều nguồn khác nhau:
+ Clorua có thể bị đưa vào bê tông, hoặc
+ Clorua có thể khuếch tán từ bên ngoài.
Clorua đúc thành bê tông có thể là do:
● Chất phụ gia đông cứng nhanh (canxi clorua CaCl2 đã được sử dụng rộng rãi cho đến
2. Trang 2/5
giữa những năm 1970);
● sử dụng nước biển trong hỗn hợp;
● cốt liệu nhiễm bẩn.
Clorua có thể khuếch tán vào bê tông do:
● phun muối biển và nước biển làm ướt trực tiếp;
● làm tan băng muối;
● sử dụng hóa chất (cấu trúc được sử dụng để lưu trữ muối, bể ngâm nước muối, hồ, vv.)
3.2. Các giải pháp chống ăn mòn
- Lựa chọn vật liệu bê tông cốt thép: cốt liệu, phụ gia
- Thiết kế kết cấu: đảm bảo chiều dày lớp bê tông bề mặt bảo vệ
cốt thép
- Giải pháp thi công
- Thiết kế hệ thống chống ăn mòn cho cốt thép
a) Phương pháp bảo vệ catốt bằng dòng điện ngoài:
Hình 1. Schematic of electrochemical protection systems
(Sơ đồ nguyên lý của Phương pháp bảo vệ catốt bằng dòng điện ngoài)
3. Trang 3/5
b) Phương pháp bảo vệ catốt bằng anốt hy sinh
Hình 2 . Schematic of a galvanic cathodic protection system
(Sơ đồ nguyên lý của Phương pháp bảo vệ catốt bằng anốt hy sinh)
Hình 3. Schematic of a buried or submerged anode protecting reinforcement
(Sơ đồ nguyên lý của anode được vùi trong đất hoặc nằm trong nước
để bảo vệ cốt thép trong bê tông)
4. Trang 4/5
Hình 4. Thermal sprayed zinc being applied to a bridge
substructure in the Florida
(phun kẽm nóng được áp dụng cho kết cấu phụ của cầu ở Florida - Mỹ)
5. Trang 5/5
Hình 5. (a) A GRP jacket jetty anode assembly showing zinc mesh. Courtesy of Fosroc Ltd.
(b) Jacket anodes in place on a harbour in the Channel Islands, UK.
(a) và (b) - anode sử dụng bảo vệ công trình cảng
