Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13934:2024 về thiết bị và dụng cụ xác định khả năng ức chế ăn mòn thép trong bê tông của phụ gia?

Nội dung chính

• Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13934:2024 về thiết bị và dụng cụ xác định khả năng ức chế ăn mòn thép trong bê tông của phụ gia?
• Vật liệu và hóa chất xác định khả năng ức chế ăn mòn thép trong bê tông của phụ gia ra sao?
• Cách tiến hành xác định khả năng ức chế ăn mòn thép trong bê tông của phụ gia như thế nào?

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13934:2024 về thiết bị và dụng cụ xác định khả năng ức chế ăn mòn thép trong bê tông của phụ gia?

Cụ thể, Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13934:2024 quy định phương pháp xác định khả năng ức chế ăn mòn thép trong bê tông của phụ gia bằng điện trở phân cực trong nước chiết hồ xi măng. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13934:2024 có thể được sử dụng để đánh giá các chất ức chế ăn mòn thép trong bê tông do clorua cũng như đánh giá mức độ ăn mòn bởi phụ gia hoặc trong môi trường clorua.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13934:2024 không áp dụng cho nhũ tương.

CHÚ THÍCH 1: Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13934:2024 quy định phương pháp thử đánh giá các loại phụ gia ức chế ăn mòn cốt thép trong bê tông, phù hợp cho việc phát triển các loại phụ gia nhằm giảm sự ăn mòn cốt thép trong bê tông. Tiêu chuẩn này cũng phù hợp cho việc xác định mức độ ảnh hưởng đến ăn mòn cốt thép trong bê tông sử dụng phụ gia so với mẫu đối chứng không có phụ gia.

CHÚ THÍCH 2: Khi mức độ hiệu quả giảm ăn mòn cao, phụ gia có thể làm giảm tốc độ ăn mòn một bậc độ lớn so với mẫu đối chứng chỉ sử dụng muối clorua thì có thể kết luận phụ gia là chất ức chế ăn mòn. Tuy nhiên, khi hiệu quả chống ăn mòn ở mức thấp, cần thí nghiệm thêm bằng các phương pháp khác mới có thể kết luận là loại phụ gia sử dụng có khả năng ức chế ăn mòn hay không,

CHÚ THÍCH 3: Phương pháp thử nghiệm này không được sử dụng để dự đoán tính năng tại hiện trường. Quá trình lọc trong phương pháp thử nghiệm này không phù hợp để đánh giá nhũ tương.

Tại Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13934:2024 quy định về về thiết bị và dụng cụ xác định khả năng ức chế ăn mòn thép trong bê tông của phụ gia bằng điện trở phân cực trong nước chiết hồ xi măng như sau:

(1) Bình thí nghiệm điện hóa

Là một bình chứa dung dịch thí nghiệm có cấu tạo để giữ các bộ phận: điện cực làm việc, hai điện cực đối, điện cực so sánh, nhiệt kế. Bình thí nghiệm phải được làm từ vật liệu không bị ăn mòn, hư hỏng và không làm bẩn dung dịch thí nghiệm.

Hình 1 là một ví dụ về cấu tạo của bình thí nghiệm điện hóa. Bình có dạng hình cầu đáy tròn có các cố nút cho phép giữ chặt các điện cực và nhiệt kế.

CHÚ DẪN:

Hình 1 - Mô hình bình thí nghiệm điện hóa

(2) Máy đo điện hóa

Có thể duy trì một điện thế nhất định dao động trong phạm vi 1 mV trên một dải rộng các dòng điện áp dụng. Đối với loại và kích thước của mẫu thử tiêu chuẩn được cung cấp, máy đo phải có dải điện thế từ - 0,6 V đến 1,6 V và dải đầu ra của dòng anốt từ 1,0 μA đến 105 μA. Ngoài ra, còn có khả năng làm thay đổi điện thế ở tốc độ quét không đổi và đo được dòng điện.

(3) Thiết bị có thể ghi lại sự biến động của điện thế và dòng điện.

(4) Giá đỡ điện cực

Điện cực phụ trợ và điện cực làm việc được gắn trên một giá đỡ (Hình 2). Giá đỡ điện cực làm việc cần dài hơn so với giá giữ điện cực phụ trợ. Miếng đệm TFE-fluorocarbon có tác dụng tránh rò rỉ nhờ áp lực nén vào điện cực. (Áp lực quá lớn có thể gây ra tắc nghẽn điện cực hoặc vỡ giá đỡ thủy tinh, áp lực quá thấp có thể gây ra rò rỉ và sau đó ăn mòn theo đường rò rỉ đấy làm ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm).

(5) Điện cực làm việc

Được làm từ thép các bon C1215 có chiều dài 12,7 mm và đường kính 9,5 mm.

CHÚ THÍCH 4: Nếu sử dụng điện cực khác với các dạng được mô tả ở trên, ví dụ như dạng tấm phẳng, cần chú ý không được để xuất hiện các vết nứt, vì điều này có thể dẫn đến sai lệch kết quả.

CHÚ DẪN:

Hình 2 - Giá đỡ điện cực

(6) Điện cực đối

Hai thanh graphite hoặc lưới Platin-Niobi hoặc lưới Platin

(7) Điện cực so sánh

Thường là điện cực Calomen bão hòa với tốc độ rò rỉ được kiểm soát khoảng 3 μL/h.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13934:2024 về thiết bị và dụng cụ xác định khả năng ức chế ăn mòn thép trong bê tông của phụ gia? (Hình ảnh Internet)

Vật liệu và hóa chất xác định khả năng ức chế ăn mòn thép trong bê tông của phụ gia ra sao?

Tại Mục 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13934:2024 quy định về vật liệu hóa chất xác định khả năng ức chế ăn mòn thép trong bê tông của phụ gia bằng điện trở phân cực trong nước chiết hồ xi măng như sau:

- Xi măng Pooc lăng theo TCVN 2682 :2020 (với hàm lượng C3A từ 6 % đến 10 %).

- Giấy lọc có kích thước lỗ 1,1 μm.

- Que khuấy Polytetrafluoroetylen (PTFE).

- Thanh thép C1215 tròn, có diện tích tiếp xúc với dung dịch là 5,1 cm2.

- Natri clorua, theo TCVN 9639:2013.

- Canxi hydroxit.

- Các phụ gia thử nghiệm.

- Khí nén không chứa carbon dioxit.[1]

Cách tiến hành xác định khả năng ức chế ăn mòn thép trong bê tông của phụ gia như thế nào?

Tại Mục 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13934:2024 quy định về cách tiến hành xác định khả năng ức chế ăn mòn thép trong bê tông của phụ gia bằng điện trở phân cực trong nước chiết hồ xi măng như sau:

- Chuẩn bị hồ xi măng bao gồm 1000 g nước và 200 g xi măng. Trộn kỹ, khuấy đều trong 60 min và lọc bằng giấy lọc.

Thêm một lượng phụ gia với tỉ lệ như trong bê tông. Khi sử dụng phụ gia để giảm nước, lượng nước 35 mL giảm đi từ 1000 mL ban đầu (còn lại 965 mL) tương đương với 5 L nước giảm đi cho 1 m3 bê tông. Với các liều lượng phụ gia khác cũng được tính toán dựa trên tỷ lệ này.

- Lọc lại bằng giấy lọc và thêm dung dịch canxi hydroxit 4 g/L và khuấy thêm 30 min nữa.

- Chuẩn bị bình điện hóa tiêu chuẩn theo 5.1 và đổ đầy vào bình 900 ml dung dịch hồ xi măng đã được lọc ở 7.2. Sục khí không chứa CO2 vào bình điện hóa. Tốc độ dòng khí không chứa CO2 không nhỏ hơn 300 mL/min.

- Chuẩn bị thanh thép

+ Tẩy sạch dầu mỡ thanh thép bằng sóng siêu âm trong hexan trong 2 min. Nếu không có bể siêu âm, ngâm thanh thép trong hexan và lau khô.

+ Mài ướt thanh thép bằng giấy nhám có độ nhám 600 và rửa sạch bằng nước khử ion.

+ Thực hiện lại các bước theo 6.4.1 để đảm bảo thanh thép khô hoàn toàn trước khi lắp vào giá đỡ.

CHÚ THÍCH 5: Quá trình này loại bỏ dầu máy và chất ức chế có thể bám trên bề mặt thanh thép do quá trình đóng gói.

- Vừa sục khí không chứa CO2 vào bình thí nghiệm vừa cho các điện cực vào dung dịch thử trong vòng 24 h.

+ Thêm NaCl vào dung dịch lọc thu được trong 7.3 (đã được sục khí không chứa CO2 trong 24 h), để thu được dung dịch có nồng độ NaCl 0,5 M hoặc 1 M. Tiếp tục khuấy và sục khí không chứa CO2 thêm 4 h. Sau 4 h, dừng khuấy và tiếp tục sục khí thêm 20 h nữa.

+ Đo điện thế mạch hở.

+ Đo điện trở phân cực (Rp) bằng cách ghi lại đường cong phân cực thế điện động ở tốc độ quét 0,167mV/s, từ -20 mV đến +20 mV so với điện thế mạch hở.

+ Vẽ đồ thị đường cong điện trở phân cực là đồ thị tuyến tính giữa điện thế và dòng điện theo ASTM G3.

Hình 3 - Đồ thị phân cực tuyến tính giả thiết

+ Xác định điện trở phân cực Rp, là hệ số góc của tiếp tuyến đường cong điện trở phân cực tại i = 0 như mô tả trong ASTM G59. Tốc độ ăn mòn được biểu thị bằng 1/Rp đơn vị là μS/cm2.

CHÚ THÍCH 6: Ví dụ về đường cong điện trở phân cực được trình bày trong Hình A1.4.