Thông tin chuyên ngành Xi măng Việt Nam

>> Xi măng bền sun phát (P1)

>> Xi măng bền sun phát (P2)
>> Xi măng bền sun phát (P3)
>> Xi măng bền sun phát (P5)
>> Xi măng bền sun phát (P6)
>> Xi măng bền sun phát (P7)
>> Xi măng bền sun phát (P8)

1.2.5. Sự tác dụng của các chất khác lên đá xi măng:

Các muối như NaCl, KCl, CaCl₂ không gây ra ảnh hưởng đáng kể lên đá xi măng ở điều kiện đóng rắn bình thường. Nhưng CaCl₂ nồng độ cao thì xâm thực, sự phá huỷ xảy ra khi tương tác đồng thời lên đá xi măng của các dung dịch của các muối này và băng giá. Ngoài ra, các clorit thấm vào các chi tiết bê tông cốt thép gây ăn mòn cốt thép.

Dầu mỏ, dầu khoáng, sản phẩm chưng cất dầu không tác dụng xâm thực lên bê tông đã đóng rắn nhưng ảnh hưởng xấu tới sự đóng rắn của bê tông không có lớp bảo vệ. Bên cạnh đó, việc chứa các sản phẩm dầu lửa, đặc biệt là phần cất nhẹ của chúng (xăng) trong các bồn chứa bê tông và bê tông cốt sắt sẽ gặp khó khăn vì nó có thể thấm qua bê tông. Các sản phẩm chưng cất của nhựa than đá chứa phenol, crezol và các hợp chất khác có thể gây ra tác dụng xâm thực.

Các axit cao phân tử hữu cơ và các axit béo gây ra tác dụng xâm thực mạnh và sự xâm thực tăng lên cùng với sự tăng khối lượng phân tử của chúng.

Các mỡ động vật và dầu thực vật cũng phá huỷ đá xi măng. Ở chỗ tiếp xúc của mỡ với bê tông, Ca(OH)₂ tẩy sạch chất béo tạo thành muối canxi của axit béo và rượu cao phân tử. Cuối cùng đến lượt mình chúng lại tương tác với vôi. Nếu trong mỡ có mặt các axit tự do sẽ xuất hiện muối canxi của các axit này. Mức độ phá huỷ phụ thuộc vào độ nhớt của mỡ và tăng thêm khi chúng bị ôxi hoá.

Các dung dịch của glyxerin cũng có tác dụng phá huỷ. Các dung dịch đường là dung dịch xâm thực đặc biệt đối với bê tông xi măng. Khi xảy ra tương tác của glyxerin hoặc đường sẽ tạo thành các glyxerat hoặc xakharat canxi tương ứng mà hoà tan rất tốt trong nước. Một vài loại phân bón, ví dụ như xelit amon (kali nitơrat, diêm tiêu) và các phân bón phức chứa trong nó, phá huỷ đá xi măng portland ở nồng độ 0,5%. Xi măng nhôm là bền hơn đối với tất cả các chất xâm thực này.

Xâm thực bê tông cốt thép do tác động tổng hợp của mực nước thay đổi, ăn mòn cốt thép, ăn mòn bê tông trong môi trường nước biển.

Độ bền của xi măng trong các môi trường này hoặc môi trường khác được xác định bằng cách thử cường độ của mẫu từ vữa mà ngâm trong thời gian xác định trong các môi trường xâm thực. Khi thử độ ăn mòn sun phát thì độ nở của mẫu cũng được dùng làm chỉ tiêu đánh giá.

Người ta đánh giá độ bền xâm thực của xi măng theo hệ số bền KCB (là tỷ lệ của cường độ mẫu giữ trong dung dịch xâm thực với cường độ của mẫu đúc song song được giữ trong nước máy trong thời gian 6 tháng).

Nếu bê tông ở trong nước hoặc nước ngầm lọc mạnh, KCB cần phải > 0,9. Nếu bê tông bị bao quanh bởi nước ngầm lọc yếu thì KCB cần phải > 0,8.

Khi xác định độ xâm thực của môi trường nước không chỉ tính đến sự có mặt của các tạp chất này hoặc tạp chất khác trong chúng mà còn phải tính đến tốc độ lọc, độ dày của cấu trúc và các điều kiện sử dụng khác (như sự làm khô và ẩm luân phiên, sự đông lạnh có tính chất chu kỳ và các điều kiện khác).

Trong số các biện pháp về bảo vệ khỏi sự ăn mòn, ngoài việc lựa chọn xi măng có thành phần khoáng tương ứng cần phải điều chế và sử dụng các bê tông có độ chặt tạo thành lớp phủ bảo vệ. Ngoài ra, việc bồi đắp các lớp phủ bảo vệ (sơn phủ) cũng là một trong những phương pháp bảo vệ khỏi sự ăn mòn.

1.2.6. Sự ăn mòn gây ra bởi kiềm của xi măng:

Trong thời gian khá dài, người ta đã nghiên cứu tác dụng của các môi trường xâm thực khác nhau lên đá xi măng và bê tông. Nhưng chỉ vào những năm 40, người ta mới quan sát thấy được dạng ăn mòn đặc biệt của bê tông, đó là dạng ăn mòn xảy ra trong môi trường không xâm thực. Quá trình phá huỷ cấu trúc khi đó phát triển không những ở lớp bên ngoài mà còn cả ở lớp bên trong của bê tông qua một thời gian sau khi xây dựng công trình.

Tuy nhiên, chẳng bao lâu sau đó, đã xác định được rằng nguyên nhân của sự ăn mòn chính là do kiềm chứa trong xi măng. Kiềm này cùng với thời gian bắt đầu tương tác với ôxit silic bao gồm opal, khanxedoan, tridimit, cristobalit, thuỷ tinh núi lửa trepel, opoka. Chúng có mặt trong tất cả các đá trầm tích và phong hoá như là sỏi, cuội, cát thạch anh mà là biến tính của diệp thạch sét, đá vôi, đôlômít, cũng còn có trong các đá lộ thiên của các andezit và piolit.

Trong thực tế xây dựng của thế giới, số lượng lớn nhất của các trường hợp phá huỷ bê tông dưới tác dụng của kiềm đã được ghi nhận ở Mỹ và Canada. Ở đây đã quan sát thấy sự phá huỷ của đường, cầu, đập chắn nước và các công trình khác. Trong tất cả các trường hợp người ta đã sử dụng xi măng chứa một số lượng kiềm khá lớn và cốt liệu có mặt SiO₂ hoạt tính. Sự phá huỷ đã bắt đầu với sự trương nở của bê tông rất đáng kể mà ban đầu bị hạn chế bởi các vết nứt do nhiệt, sau đó xuất hiện các vết nứt lớn hơn và tiến tới sự phá huỷ hoàn toàn.

Việc nghiên cứu các công trình bị phá huỷ đã chỉ ra rằng trong tất cả các trường hợp xung quanh các cốt liệu có khả năng phản ứng đã tạo thành các đường viền của gel. Bề mặt bên ngoài của cốt liệu đã bị mềm đi mặc dù lớp bên trong vẫn còn cứng.

Kh. Steinher, T. Pauers và V.M. Moscvin đã nghiên cứu chi tiết dạng ăn mòn này và làm sáng tỏ cơ chế của nó. Trong môi trường nước, phản ứng ở bề mặt của ôxit silic là axit yếu. Dưới tác dụng của môi trường kiềm nó bị trung hoà:

- Si - OH + Na+ + OH- → - Si - O - Na + H₂O
 

Khi nồng độ kiềm cao hơn sẽ bẻ gãy liên kết Si - O - Si dẫn đến sự phân tán của ôxit silíc. Ở nồng độ xác định của kiềm sẽ tạo ra điều kiện để tạo thành các hydrosilicat của các kim loại kiềm. Trong các lỗ ở lớp bên trong của bê tông ở gần với các cốt liệu có khả năng phản ứng xuất hiện dạng đông tụ, còn sau đó là xuất hiện các vết nứt. Theo G.S. Roiac, sự giãn nở xảy ra do áp suất xuất hiện trong các vùng tiếp xúc của cốt liệu và đá xi măng. Nó gây ra sự trương phồng của các sản phẩm phản ứng và gây ra hiện tượng thẩm thấu, xuất hiện do độ bán thấm của đá xi măng theo tỷ lệ với các sản phẩm phản ứng.

Để ngăn ngừa dạng ăn mòn này cần thiết phải:

- Hạn chế số lượng kiềm trong bê tông;

- Đưa vào các phụ gia nghiền mịn mà tham gia phản ứng với kiềm ngay ở giai đoạn đầu đóng rắn;

- Đưa vào các chất lôi khí và một vài chất hydrophop đặc biệt là GKJ-94;

- Hiệu quả lớn nhất là bỏ cốt liệu chứa SiO₂ hoạt tính.