Tư vấn sản phẩm

Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng chất biến đổi gỉ

Nghiệm thu đề tài “Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng chất biến đổi gỉ và bảo quản thép xây dựng” (Mã số RD 20 – 04)

Ngày 21/9/2006, tại Bộ Xây dựng, Hội đồng KHKT chuyên ngành Xây dựng đã nghiệm thu đề tài “Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng chất biến đổi gỉ và bảo quản thép xây dựng” (Mã số 20 – 04) do Tiến sỹ Phạm Văn Khoan thuộc Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng làm chủ nhiệm đề tài.

Gỉ thép là hiện tượng phổ biến và có thể gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng công trình xây dựng. Nếu không được làm sạch gỉ trước khi đổ bê tông hoặc sơn phủ sẽ dẫn đến giảm lực liên kết giữa cốt thép và bê tông hoặc giữa thép và lớp sơn phủ bảo vệ, đồng thời tiềm ẩn nguy cơ tăng tốc độ ăn mòn và phá huỷ sớm kết cấu bê tông cốt thép và kết cấu thép. Vì vậy, việc nghiên cứu chế tạo các chất biến đổi gỉ để xử lý thép và bảo quản thép trong điều kiện nước ta là cần thiết và cấp bách, góp phần hạn chế ảnh hưởng xấu của gỉ thép và bảo đảm chất lượng công trình xây dựng.

Việc nghiên cứu đề tài tập trung vào hai mục tiêu là quy trình công nghệ chế tạo chất biến đổi gỉ và ảnh hưởng của nó tới lực bám dính, sự ăn mòn cốt thép trong bê tông. Để đạt được mục tiêu đặt ra, đề tài đi sâu vào nghiên cứu các vấn đề cụ thể như sau:

ở chương 1, tác giả đề cập đến vấn đề gỉ thép trong xây dựng và các biện pháp làm sạch gỉ thép. Dựa theo cách phân loại gỉ thép trong TCXDVN 334:2005, mức độ gỉ của thép có thể phân thành 4 loại với mức độ nặng dần là A, B, C và D.

Gỉ thép hình thành trên bề mặt kết cấu thép chủ yếu ảnh hưởng đến khả năng chịu lực và tuổi thọ kết cấu do giảm tiết diện. ảnh hưởng chính của gỉ thép trong bê tông cốt thép là làm giảm lực bám dính và tăng nguy cơ sớm bị ăn mòn theo thời gian.

Do gỉ thép có ảnh hưởng lớn đến kết cấu bê tông nên làm sạch gỉ thép trước khi đổ bê tông là công việc bắt buộc nhằm đảm bảo khả năng làm việc bình thường của kết cấu.

Các biện pháp làm sạch gỉ thép được phân thành 3 nhóm chính là phương pháp cơ học, phương pháp điện hoá và phương pháp hoá học. Trong các biện pháp làm sạch gỉ thép, giải pháp sử dụng chất biến đổi gỉ bằng các loại hỗn hợp hoá chất trên cơ sở các axit hữu cơ và các muối vô cơ có nhiều ưu điểm và thích hợp đối với trường hợp xử lý gỉ cốt thép trước khi đổ bê tông.

Chương 2 là nội dung chính của đề tài, tác giả đã giới thiệu quy trình công nghệ chế tạo chất biến đổi gỉ. Nhìn chung cho đến nay, vấn đề nghiên cứu và đánh giá ảnh hưởng của gỉ thép tới kết cấu thép đã được nhiều đơn vị khoa học quan tâm, tuy nhiên vấn đề ảnh hưởng và xử lý gỉ cốt thép cho bê tông cốt thép chưa được đầu tư nghiên cứu ở Việt Nam. Trên cơ sở các thông tin đã tìm hiểu, tác giả nhận thấy chất biến đổi gỉ hỗn hợp có các ưu điểm như khả năng biến đổi gỉ tốt, nguyên liệu sẵn có ở Việt Nam và không ảnh hưởng đến môi trường, không gây độc hại. Do vậy, đề tài lựa chọn chế tạo chất biến đổi gỉ hỗn hợp có tên gọi là B-05.

Chất biến đổi gỉ B-05 do đề tài sản xuất được có một số tính chất cơ lý hoá chủ yếu, cụ thể là: B-05 có màu nâu; tỷ trọng từ 1,16 – 1,18kg/lít; độ pH (dung dịch 5%): 6 – 7; hàm lượng chất khô: 25-30%. Sau khi so sánh một số chỉ tiêu của B-05 với sản phẩm chất biến đổi gỉ Fertan của Anh thì thấy B-05 là loại chất biến đổi gỉ có thành phần và tính chất tương đương.

Việc bảo quản chất biến đổi gỉ phải được để trong điều kiện tránh ảnh sáng trực tiếp. Kết quả thử nghiệm sau 1 năm bảo quản trong điều kiện nhiệt độ bình thường, tránh ánh sáng mặt trời cho thấy, chất biến đổi gỉ vẫn giữ nguyên các tính chất cơ lý hoá như khi mới sản xuất, đồng thời khả năng biến đổi gỉ vẫn đảm bảo.

Chương 3 của đề tài nghiên cứu thành phần cấu trúc của gỉ thép và cơ chế tác dụng của chất biến đổi gỉ. Quá trình nghiên cứu cho thấy, gỉ thép trước khi xử lý có cấu trúc xốp, không đồng nhất. Sau khi xử lý bằng chất biến đổi gỉ có cấu trúc mịn, đồng nhất do lớp gỉ thép tương tác với chất biến đổi gỉ tạo thành các phần tử có kích thước nhỏ, có liên kết sắp xếp thành lớp màng liên tục.

Chất biến đổi gỉ B-05 có khả năng tác dụng với gỉ thép và chuyển hoá gỉ thép thành những hợp chất trơ, bền vững, có tính chất như một lớp màng bảo vệ trên bề mặt thép thông qua các phản ứng hoá học phức tạp, chất B-05 không có tác dụng đối với thép, vì vậy nó có khả năng biến đổi gỉ và bảo vệ thép không bị ăn mòn lâu dài.

Chương 4 nghiên cứu ảnh hưởng của gỉ thép và chất biến đổi gỉ đến lực bám dính giữa cốt thép và bê tông. Sử dụng chất biến đổi gỉ B-05 có khả năng làm sạch gỉ thép loại B và C, đồng thời có tác dụng cải thiện đáng kể lực bám dính giữa cốt thép và bê tông theo thời gian so với trường hợp không xử lý biến đổi gỉ, đặc biệt là có thể khắc phục được hiện tượng giảm lực bám dình của gỉ thép loại C. Chất biến đổi gỉ B-05 khi sử dụng riêng rẽ không có khả năng khắc phục triệt để gỉ thép loại D.

Chương 5 nghiên cứu ảnh hưởng của gỉ thép và chất biến đổi gỉ đến sự ăn mòn cốt thép trong bê tông. Nghiên cứu cho thấy, sử dụng chất biến đổi gỉ B-05 có khả năng làm sạch gỉ thép loại B và C, nhờ đó có tác dụng làm giảm tốc độ ăn mòn và kéo dài thời gian phá huỷ mẫu so với trường hợp không biến đổi gỉ và có thể đạt xấp xỉ thép chưa bị gỉ (loại A). Chất biến đổi gỉ B-05 khi sử dụng riêng rẽ không có khả năng khắc phục triệt để gỉ thép loại D.

Chương 6 nghiên cứu ứng dụng chất biến đổi gỉ B-05. Trong điều kiện thí nghiệm trong phòng, chất biến đổi gỉ B-05 có tác dụng làm sạch gỉ thép loại A, B và C và bảo quản thép trong vòng 6 tháng trong điều kiện có xâm thực clorua. Còn kết quả nghiên cứu tại hiện trường cho thấy, trong môi trường khí hậu ven biển và trên mặt nước biển, chất biến đổi gỉ B-05 có tác dụng bảo vệ ngăn ngừa xuất hiện gỉ thép trong vòng 1 tháng.

Tóm lại, trên cơ sở các hoá chất, nguyên liệu và thiết bị sẵn có tại Việt Nam, đề tài đã nghiên cứu chế tạo thành công chất biến đổi gỉ B-05 để xử lý gỉ thép và bảo quản thép xây dựng. Chất biến đổi gỉ B-05 chế tạo được có tính năng tương đương với các sản phẩm cùng loại nhưng có giá thành thấp hơn nhiều lần. Chất biến đổi gỉ có khả năng xử lý gỉ loại A, B, C chủ yếu ở các điểm chính như tăng cường thời gian bảo quản thép, giảm tốc độ ăn mòn cốt thép trong bê tông, cải thiện lực liên kết giữa cốt thép với bê tông. Đề tài đã được Hội đồng nghiệm thu và xếp loại Khá.

Bài viết liên quan:

Nguyễn Hồng Trang

Trang web này sử dụng cookie để cung cấp cho bạn trải nghiệm duyệt web tốt hơn. Bằng cách duyệt trang web này, bạn đồng ý với việc chúng tôi sử dụng cookie.
Chấp nhận