Phụ gia ức chế sự ăn mòn cốt thép trong bê tông – Cơ chế và ứng dụng

📅 Cập nhật Bài Viết “ Phụ gia ức chết sự ăn mòn cốt thép trong bê tông – Cơ chế và ứng dụng ” lần cuối ngày 03 tháng 04 năm 2023 tại Công ty Giải Pháp về Sàn TKT Floor Thành Phố Hồ Chí Minh

Bê tông là một rào cản vật lý bảo vệ thép khỏi bị ăn mòn; và tính kiềm của bê tông dẫn đến việc hình thành một lớp thụ động xung quanh cốt thép. Làm tăng khả năng bảo vệ chống lại các quá trình ăn mòn. Tuy nhiên, bê tông là vật liệu xốp và có các vết nứt cho phép xâm nhập của các tác nhân xâm thực, làm mất ổn định lớp thụ động và ăn mòn thép. 

Sự ăn mòn là nguyên nhân chính gây ra sự xuống cấp của kết cấu bê tông và một số phương pháp bảo vệ và sửa chữa đã được phát triển để tăng độ bền của các kết cấu đó. Chất ức chế ăn mòn; các chất hóa học làm giảm tốc độ ăn mòn; đã được sử dụng rộng rãi; cả để phòng ngừa và sửa chữa. Các chất ức chế được phân loại theo phương pháp áp dụng; cơ chế bảo vệ và thành phần hóa học.

Trong nội dung chuỗi bài viết về phụ gia bê tông, hôm nay TKT Floor gửi tới bạn bài viết về phụ gia ức chế ăn mòn trong kết cấu bê tông cốt thép, cơ chế, phân loại và các ứng dụng của nó trong xây dựng. Cùng xem ngay bên dưới nhé!

1. Phụ gia ức chế ăn mòn cốt thép là gì?

Phụ gia ức chế ăn mòn cốt thép trong kết cấu bê tông là chất kéo dài thời gian bắt đầu ăn mòn hoặc làm giảm đáng kể tốc độ ăn mòn của kim loại nhúng hoặc cả hai, trong bê tông có chứa clorua vượt quá giá trị ngưỡng ăn mòn được chấp nhận đối với kim loại trong bê tông chưa được xử lý.

Phụ gia ức chế ăn mòn có hiệu quả sau khi bê tông đã đông cứng và làm tăng lâu dài trạng thái thụ động của cốt thép và các loại thép nhúng khác trong kết cấu bê tông.

Cách thức hoạt động: Các chất ức chế ăn mòn thường làm giảm tốc độ ăn mòn. Khi được sử dụng nó hoạt động với ba cơ chế. 

• Một màng bảo vệ mỏng được tạo ra bởi chính nó hoặc kết hợp với các ion kim loại được hấp thụ bởi phân tử chất ức chế. 
• Nó tự tạo màng bảo vệ do đó tăng khả năng chống chịu. 
• Nó phản ứng với chất ăn mòn trong nước.

Xem thêm: chi tiết phụ gia chống thấm ẩm

2. Tại sao cần sử dụng các phụ gia ức chế ăn mòn?

Việc chống ăn mòn kim loại trong xây dựng là một vấn đề được quan tâm không chỉ bởi các nhà khoa học nghiên cứu về vật liệu mà còn là vấn đề gây đau đầu cho các nhà sản xuất và người sử dụng vật liệu. Hiện tượng này gây tổn thất rất nhiều tới chi phí bảo trì. Cũng như ảnh hưởng tới chất lượng của các công trình.

Ăn mòn cốt thép trong bê tông cốt thép có thể diễn ra mà chúng ta không nhìn thấy và bất ngờ làm hư hỏng một phần đường cao tốc; gây đổ cột điện và hư hỏng các tòa nhà; kết cấu bãi đậu xe và cầu. . . Làm phát sinh nhiều chi phí sửa chữa và gây mất an toàn.

Vì những lý do này phụ gia giảm thiểu quá trình ăn mòn rất hữu ích trong việc kéo dài tuổi thọ của các kết cấu bê tông. Như đường cao tốc; bãi đỗ xe nhiều tầng; cầu cảng; cầu cảng; neo đậu cá heo và tường biển.

3. Ưu điểm của phụ gia ức chế sự ăn mòn

Đối với những công trình lớn; việc sử dụng phụ gia ức chế sự ăn mòn kim loại là đặc biệt cần thiết với những ưu điểm mà nó mang lại như:

• Tăng tốc độ phát triển cường độ trong những ngày đầu.
• Bảo vệ hiệu quả cốt thép trong môi trường ăn mòn, xâm thực của ion-clo.
• Tăng đáng kể tuổi thọ công trình.
• Không làm phân tầng bê tông khi vận chuyển xa.
• Rút ngắn thời gian thi công, giảm thiểu chi phí bảo trì, bảo dưỡng bê tông.

4. Các loại phụ gia ức chế ăn mòn

Có bốn loại phụ gia ức chế ăn mòn phổ biến và liều lượng của chúng thường phụ thuộc vào tuổi thọ sử dụng dự kiến ​​của kết cấu. Và một loạt các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của bê tông.  Chúng bao gồm loại xi măng, tỷ lệ nước-xi măng; lớp phủ bê tông với thép; nhiệt độ môi trường xung quanh và mức độ tiếp xúc với clorua dự kiến.

Bốn loại phụ gia ức chế ăn mòn phổ biến nhất là:

4.1. Amine Carboxylate

• Có sẵn dưới dạng chất lỏng hoặc bột cô đặc.
• Chúng được hấp thụ vào bề mặt thanh thép và tạo ra lớp phân tử bảo vệ như trong Hình 1.
• Lớp bảo vệ của cacboxylat amin ngăn cản các phản ứng tiếp theo. Giữa các phần tử ăn mòn và cốt thép nhúng; đồng thời làm giảm tốc độ ăn mòn hiện có.
• Làm chậm thời gian đông kết 3 đến 4 giờ ở 20 ° C.
• Giảm sự ăn mòn do clorua gây ra đối với bất kỳ bê tông chất lượng tốt nào từ nước biển, không khí có nhiều muối và tiếp xúc với muối khử muối.
• Hiệu quả trong việc giảm ăn mòn do cacbonat hóa hoặc clorua hoặc sự kết hợp của chúng.
• Tỷ lệ liều lượng tiêu chuẩn là 0,6-1 L / m ^ 3 cho chất lỏng và 0,6 kg / m ^ 3 cho phiên bản bột.
• Nó có thể được thêm vào bê tông tại nhà máy bê tông hoặc công trường dưới dạng bột.
• Tương thích với pozzolans hoặc xỉ; và không ảnh hưởng đến tính chất hoàn thiện của bê tông khi được sử dụng kết hợp với chúng.
• Không cần điều chỉnh thiết kế hỗn hợp

4.2. Nhũ tương hữu cơ amin-este

• Có dạng nhũ tương màu trắng sữa.
• Tạo lớp bảo vệ trên bề mặt thép và giảm độ thấm clorua của bê tông
• Liều lượng khuyến nghị là 5 L / m3 để ức chế ăn mòn hiệu quả. Giảm thiểu tác động của chất ức chế đến các đặc tính tươi và cứng của bê tông như khả năng hút không khí và cường độ nén.
• Đối với môi trường ăn mòn nghiêm trọng, chất ức chế ăn mòn kết hợp với vật liệu kết dính bổ sung. W / cm thấp bằng hoặc nhỏ hơn 0,40 và phủ đầy đủ trên thép.
• Nó được sử dụng để kéo dài tuổi thọ của kết cấu bê tông cốt thép chịu clorua.
• Nó phải được trộn với bê tông chất lượng tốt với tỷ lệ w / c lớn nhất là 0,40 và bê tông bảo vệ đầy đủ trên các thanh thép.
• Nó có thể được sử dụng trong bê tông chất lượng tốt với w / cm tối đa là 0,40 và mức độ che phủ rõ ràng thích hợp trên cốt thép.
• Nếu việc giảm cường độ nén là không thể chấp nhận được. Nên sử dụng liều lượng thấp hơn một chút để bù đắp cho điều đó. Tuy nhiên, không cần điều chỉnh thiết kế hỗn hợp khi cường độ nén đáp ứng yêu cầu thiết kế.

4.3. Canxi Nitrit

• Có sẵn dưới dạng giải pháp 30%
• Nó được phân loại là chất ức chế anốt can thiệp vào quá trình tạo phức clorua. Oxy hóa dạng sắt dễ bị tấn công hơn thành dạng ổn định hơn.
• Cần phải có khối lượng cao (30L / m^3) canxi nitrit để đạt được kết quả mong muốn.
• Canxi nitrit thích hợp để sử dụng để giảm sự ăn mòn do clorua gây ra cho bất kỳ bê tông chất lượng tốt nào. Từ nước biển, không khí có nhiều muối và tiếp xúc với muối khử muối.
• Nó không áp dụng cho bê tông chất lượng kém hoặc bê tông có độ trong rất thấp trên cốt thép.
• Tỷ lệ w/c 0,40 hoặc nhỏ hơn nên được sử dụng khi canxi nitrit được thêm vào bê tông. Tuy nhiên, w/c 0,45 kết hợp với pozzolan hoặc xỉ có thể được sử dụng trong trường hợp thi công bê tông tuổi thọ thiết kế vừa phải.
• Canxi nitrit là chất thúc đẩy quá trình phát triển đồng bộ và cường độ của bê tông.
• Tăng cường độ bê tông đáng kể ở tuổi sớm, đặc biệt là ở 29 ngày tuổi.

4.4. Muối axit alkenyl dicacboxylic hữu cơ

• Có sẵn dưới dạng dung dịch gốc nước.
• Muối axit alkenyl dicacboxylic hữu cơ còn được gọi là DSS .
• Nó có thể được phân loại như một chất ức chế ăn mòn tác động kép. Ảnh hưởng đến phản ứng anốt tại thép và hạn chế độ ẩm được sử dụng trong phản ứng catốt.
• Liều lượng 5L /m^3 là đủ cho clorua trong nước ngầm.
• Đối với những nơi phơi nhiễm nghiêm trọng hơn như sàn cầu bị nhiễm mặn. Hoặc các ứng dụng hàng hải thì nên dùng 10L /m^3.
• Nó cũng thích hợp để sử dụng trong việc giảm sự ăn mòn do clorua gây ra. Đối với bê tông có tỷ lệ thích hợp khỏi nước biển; không khí chứa nhiều muối và tiếp xúc với bụi bẩn.
• Bê tông có tỷ lệ thích hợp phải có w/cm (tỉ lệ nước và xi măng) tối đa là 0,40 và có lớp phủ rõ ràng thích hợp trên cốt thép.

5. Một số lưu ý

Trong số các chất phụ gia ức chế sự ăn mòn cốt thép có bán trên thị trường. Có rất nhiều loại được phân loại theo thành phần hóa học; phương pháp bảo vệ và phương pháp sử dụng. Việc sử dụng các chất ức chế thường dẫn đến các phản ứng phụ trong bê tông. Do đó sự hiểu biết về những chất này có tầm quan trọng cơ bản để tránh làm hỏng cấu trúc công trình.

Vấn đề môi trường liên quan đến độc tính và các chất ức chế gây ung thư. Chẳng hạn như canxi nitrit được sử dụng rộng rãi đã. Dẫn đến một số nghiên cứu xem xét việc sử dụng các chất ức chế hiện tại và phát triển các chất ức chế tự nhiên. Không gây hại đến các đặc tính của bê tông mà vẫn thân thiện với môi trường. Điều quan trọng là phải tìm hiểu bất kỳ tác dụng phụ nào. Chất ức chế sự ăn mòn có thể có đối với các đặc tính của bê tông, cả ở trạng thái tươi và cứng.

Thành phần bê tông và cấu trúc vi mô phải được xem xét khi đánh giá tính năng của chất ức chế ăn mòn. Vì chúng có thể ảnh hưởng đến một số khía cạnh của bê tông trong quá trình ăn mòn.  Do đó, khi đánh giá chất ức chế cần phải xác minh thành phần cơ chế hoạt động và ứng dụng của chúng. Cũng như các khía cạnh liên quan đến bê tông và cả ảnh hưởng của chất ức chế đối với bê tông (những thay đổi trong quá trình hydrat hóa, độ rỗng, sức đề kháng, khác).

6. Kết luận

Trên đây là bài viết tổng hợp về phụ gia ức chế sự ăn mòn kim loại; cốt thép trong bê tông. Hy vọng với những thông tin được TKT Floor chia sẻ đã giúp bạn hiểu hơn về loại phụ gia này cũng như cơ chế và ứng dụng của nó trong xây dựng hiện đại ngày nay.

Với mọi thắc mắc và những ý kiến đóng góp; bạn hãy để lại bình luận phía dưới bài viết hoặc liên hệ với TKT Floor theo địa chỉ: info@13.215.255.106 để được hỗ trợ trong thời gian sớm nhất.

7. Nội dung liên quan

Một số bài viết có nội dung liên quan mà có thể bạn quan tâm:

• Phụ gia kết nối bê tông cũ và mới: https://13.215.255.106/phu-gia-ket-noi-be-tong-cu-va-moi/
• Những nguyên nhân gây hư hỏng sàn bê tông: https://13.215.255.106/nguyen-nhan-gay-hu-hong-san-be-tong/
• Phụ gia chống thấm ẩm: https://13.215.255.106/phu-gia-chong-tham-am/
• Phụ gia đông kết nhanh là gì: https://13.215.255.106/phu-gia-dong-ket-nhanh/

---

0905.356.285

Công ty giải pháp sàn công nghiệp TKT Floor®

Địa chỉ: Số 9, đường 28, P.Bình Trưng Tây, TP.Thủ Đức, TP.HCM

Website: https://TKTFloor.com/

Nguồn: Giải pháp sàn cứng TKT Floor