Xử lý gỉ thép trong bê tông

Ăn mòn cốt thép trong bê tông, nguyên nhân và cách xử lý Dưới tác động tiêu cực của môi trường, kết cấu BTCT có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng, đặc biệt là cốt thép

1. Ăn mòn cốt thép

Ăn mòn cốt thép thực sự là mối nguy hiểm luôn đe dọa tuổi thọ của các công trình như : Cầu cảng, cầu đường bộ,  kết cấu của nhà máy hóa chất, phân bón, các công trình ven biển…

Trong môi trường xâm thực vùng biển, hiện tượng ăn mòn cốt thép dẫn đến làm nứt vỡ và phá huỷ kết cấu BTCT có thể xuất hiện sau 7, 10 năm sử dụng.

Độ bền thực tế của kết cấu BTCT phụ thuộc vào mức độ xâm thực của môi trường và chất lượng vật liệu sử dụng (cường độ bê tông, bê tông đặc chắc, vật liệu chống thấm, khả năng chống ăn mòn, chủng loại xi măng, phụ gia, loại cốt thép, biện pháp quản lý công trình…)

2. Dấu hiệu phát hiện cốt thép bị ăn mòn

1. Xuất hiện vết nứt bê tông có chiều rộng từ 2 mm đến 10 mm chạy dọc theo thanh thép chủ, khi gõ vào bê tông nghe có tiếng ộp.
2. Lớp gỉ sét màu vàng xuất hiện dọc theo vết nứt.
3. Đục vị trí bê tông bị nứt thấy thép có hiện tượng bị gỉ, trương nở thể tích.

     d. Bê tông vỡ từng mảng lộ cốt thép bị gỉ sét nặng



3.Nguyên nhân gây ăn mòn và phá hủy các công trình bê tông cốt thép

Bằng chứng rõ nét nhất về tác động ảnh hưởng của môi trường biển tới độ bền công trình bê tông cốt thép tạo bởi các quá trình sau:

     * Quá trình thấm ion Cl- vào bê tông gây ra ăn mòn và phá huỷ cốt thép.

     * Quá trình thấm ion SO42- vào bê tông, tương tác với các sản phẩm thuỷ hoá của đá xi măng tạo ra khoáng ettringit trương nở thể tích gây phá huỷ kết cấu (ăn mòn sunfat)

     * Quá trình cacbonat hoá làm giảm độ pH bê tông theo thời gian làm phá vỡ màng thụ động bảo vệ cốt thép, góp phần đẩy nhanh quá trình ăn mòn cốt thép làm phá huỷ kết cấu.

     * Quá trình khuếch tán oxy và hơi ẩm và clo vào trong bê tông trong điều kiện môi trường nhiệt độ không khí cao là các điều kiện làm cho quá trình ăn mòn cốt thép xảy ra rất mạnh.

4. Các khu vực chịu ảnh hưởng ăn mòn cốt thép
5. Ở vùng ngập nước

Dạng phá huỷ chính kết cấu BTCT là ăn mòn sunfat bê tông, gây ra bởi ion SO4-2 có trong nước biển, tạo ra khoáng ettringit trương nở thể tích làm nứt vỡ bê tông. Các vết nứt thường có dạng lưới.

1. Ở vùng nước thuỷ triều lên xuống (bao gồm cả phần sóng đánh)

Ở vùng này hiện tượng ăn mòn và phá huỷ kết cấu mang tính toàn diện, thể hiện ở chỗ: Hầu hết các kết cấu sau khoảng 5 ¸ 7 năm làm việc trong môi trường này đều thấy xuất hiện các vết nứt có bề rộng 1- 10 mm, chạy dài dọc theo các thanh cốt thép bị gỉ nặng do ăn mòn. Nhiều chỗ lớp gỉ quá dày làm bong tách hẳn lớp bê tông bảo vệ, cốt thép lộ ra ngoài và bị gỉ rất nặng.

1. Ở vùng ven biển

Hiện tượng ăn mòn và phá huỷ kết cấu mang tính cục bộ, thường xảy ra mạnh đối với kết cấu nằm ở vị trí hứng chịu mưa gió và khô ẩm thường xuyên như khu phụ, ban công, cầu thang, dầm, cột v.v…

Trên bề mặt lớp bê tông bảo vệ thường xuất hiện các vết nứt rộng trung bình 5¸ 10 mm chạy dọc theo các thanh cốt thép. Với kết cấu dạng bản, sàn thường bị bong tách từng mảng lớn lớp bê tông bảo vệ, cốt thép lộ ra ngoài và bị gỉ rất nặng.

                                                   bê tông tường vỡ mảng lớn

5. Phương pháp xử lý

• Đục bỏ lớp bê tông đã hư.
• Dùng máy phun áp lực đánh những mảng gỉ sét lớn.
• Phun lớp hóa chất chuyển hóa những bụi gỉ sét nhỏ còn bám trên bề mặt thép, lớp bụi gỉ sét sẽ được chuyển hóa thành 1 lớp bao bọc xung quanh cây thép chống lại sự ăn mòn từ bên ngoài.
• Phun lớp keo epoxy có khả năng ức chế ăn mòn lên cây thép cần xử lý.
• Kiểm tra đường kính thép nếu bị ăn mòn hơn 20% cần bổ xung thêm thép.
• Phun lớp keo epoxy tăng khả năng liên kết giữa bê tông cũ và bê tông mới.
• Lắp cóp pha đổ bê tông hoàn thiện như ban đầu (sử dụng xi măng chuyên dụng giúp giảm thiểu sự ăn mòn và phá hủy kết cấu thép)
• Sơn lớp chống thấm có độ dính kết cao với bê tông và đàn hồi tốt bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép.