Đánh giá độ bền ăn mòn cốt thép của kết cấu cầu bê tông cốt thép môi trường ven biển bằng mô hình khuếch tán clo của Fick

Abstract

Ăn mòn cốt thép do sự xâm nhập của ion clo là một trong những nguyên nhân chính làm suy giảm độ bền và tuổi thọ của các công trình cầu bê tông cốt thép làm việc trong môi trường ven biển. Trong đó, chiều dày lớp bê tông bảo vệ và đặc tính khuếch tán clo của bê tông có ảnh hưởng quyết định đến thời điểm khởi phát ăn mòn. Bài báo này trình bày kết quả đánh giá thời điểm bắt đầu ăn mòn cốt thép của một số cấu kiện điển hình của cầu Văn Thánh (tỉnh Lâm Đồng) trong điều kiện môi trường ven biển, dựa trên mô hình khuếch tán clo theo định luật Fick. Việc tính toán được thực hiện cho bốn loại cấu kiện với các chiều dày lớp bê tông bảo vệ và cường độ bê tông khác nhau, sử dụng các tham số đầu vào phù hợp với điều kiện khí hậu - môi trường khu vực nghiên cứu. Kết quả cho thấy thời điểm khởi phát ăn mòn tăng lên đáng kể khi chiều dày lớp bê tông bảo vệ tăng, trong khi việc sử dụng bê tông có cường độ cao hơn chỉ mang lại hiệu quả hạn chế nếu chiều dày lớp bảo vệ nhỏ. Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ vai trò của các tham số thiết kế trong việc nâng cao độ bền ăn mòn và tuổi thọ khai thác của cầu bê tông cốt thép trong môi trường xâm thực.