Tiêu chuẩn TCVN 13862:2023 về Xác định ảnh hưởng của phụ gia hoá học đến ăn mòn cốt thép bê tông trong môi trường clorua

• Số hiệu: TCVN13862:2023
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2023

CHÚ THÍCH 6: Với đầu nối chung trên thanh dưới cùng, điện áp âm tương ứng với dòng điện dương (nghĩa là, thanh trên cùng là cực dương).

Tổng dòng điện tích được tính theo công thức sau:

T_Cj = TC_j-1 + [(t_j - t_j-1) × 86400 × 10^-6 × (i_j + i_j-1)/2]

(2)

trong đó:

TC = tổng dòng điện tích ăn mòn, tính bằng culông;

t_j = thời gian mà phép đo dòng điện macrocell được thực hiện, tính bằng giây;

i_j = dòng điện macrocell tại thời điểm t_j, tính bằng ampe;

Ví dụ tính toán cụ thể được nêu trong Phụ lục A.

...

...

...

CHÚ THÍCH 7: Độ chụm và độ chệch của phép thử tham khảo theo Phụ lục C.

8  Thời gian thử nghiệm

8.1  Theo dõi dòng điện theo chu kỳ bốn tuần một lần theo (7.2) cho đến khi dòng điện tích macrocell trung bình của các mẫu đối chứng là 150 C trở lên và có ít nhất một nửa số mẫu thử nghiệm cho thấy dòng điện tích macrocell bằng hoặc lớn hơn 150 C (xem CHÚ THÍCH 8) thì dừng thí nghiệm.

CHÚ THÍCH 8 - Giá trị 150 C tương đương với dòng điện macrocell 10 μA trong vòng sáu tháng. Giá trị 10 μA được đo bởi tất cả các phòng thí nghiệm trên tất cả các mẫu thử có biểu hiện ăn mòn (mẫu đối chứng và mẫu thử nghiệm có canxi clorua ở lớp bê tông phủ dày 19 mm). Mức dòng điện tích macrocell này đảm bảo sự xuất hiện của quá trình ăn mòn đủ để đánh giá trực quan.

8.2  Trong trường hợp phụ gia thử nghiệm có tính ăn mòn, kết thúc thử nghiệm đủ ba chu kỳ sau khi dòng điện tích macrocell trung bình đạt 75 C và có ít nhất một nửa số mẫu thử nghiệm có dòng điện tích macrocell trung bình đạt 75 C hoặc lớn hơn.

9  Kiểm tra thanh cốt thép

9.1  Khi kết thúc thử nghiệm, đập vỡ các mẫu thử và kiễm tra mức độ ăn mòn của các thanh cốt thép, xác định diện tích bị ăn mòn và ghi lại phần trăm diện tích bị ăn mòn như mô tả trong Phụ lục B.

CHÚ THÍCH 9 - Chụp ảnh các thanh cốt thép gia cường khi kết thúc thử nghiệm để ghi lại sự phá hủy do ăn mòn.

9.2  Xác định hàm lượng clorua hoà tan trong axít của bê tông ở chiều sâu tương đương vị trí thanh cốt thép trên theo TCVN 7572-15.

...

...

...

10  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:

a) thông tin đầy đủ về thành phần bê tông, hàm lượng bọt khí và độ sụt của bê tông được sử dụng trong các mẫu thử và mẫu đối chứng:

b) biểu đồ của dòng điện ăn mòn và điện thế ăn mòn đối với từng viên mẫu bê tông theo thời gian;

c) biểu đồ của dòng điện tích hợp trung bình cho từng điều kiện của bê tông theo thời gian;

d) thời gian thép bị ăn mòn, được xem là thời gian để dòng điện macrocell trung bình đạt 10 μA và ít nhất một nửa số mẫu thử nghiệm có dòng điện macrocell lớn hơn 10 μA;

e) kết quả kiểm tra trực quan từng thanh cốt thép. Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm tỷ lệ phần trăm bề mặt thép tiếp xúc ban đầu bị ăn mòn và có thể bổ sung số lượng và độ sâu của các hố ăn mòn nếu có, như mô tả trong ASTM G46;

f) ảnh chụp các thanh khi kết thúc thử nghiệm (tùy chọn);

g) hàm lượng clorua ở độ sâu thanh cối thép trên cùng tính từ bề mặt. Giá trị này là tổng hàm lượng clorua đã xâm nhập, như 9.3;

...

...

...

Phụ lục A

(tham khảo)

Công thức tính tổng dòng điện tích ăn mòn

A.1  Công thức tính tổng dòng điện tích ăn mòn:

T_Cj = TC_j-1 + [(t_j - t_j-1) × 86 400 × 10^-6 × (i_j + i_j-1)/2]

(A1)

A.2  Giả sử các giá trị dưới đây được thu thập trong khoảng thời gian 90 ngày:

Bảng A1 - Giá trị dòng điện macrocell tương ứng với thời gian đo

...

...

...

0

30

60

90

I_mac (μA)

0

20

27

35

...

...

...

TC₁ = 0 + [(30 - 0) × 86400 × (20 + 0)/2 × 10^-^6] = 25,92 C

(A2)

A.2.2  Tại thời điểm cuối khoảng thời gian 60 ngày:

TC₂ = 25,92 + [(60 - 30) × 86400 × (20 + 27)/2 × 10^-^6] = 86,83 C

(A3)

A.2.3  Tại thời điểm cuối khoảng thời gian 90 ngày đầu tiên:

TC₃ = 86,83 + [(90 - 60) × 86400 × (27 + 35)/2 × 10^-^6] = 167,18 C

(A4)

CHÚ THÍCH: Chuyển đổi số từ ngày sang giây như sau: 1 ngày = 24 × 60 × 60 = 86 400 s.

...

...

...

Phụ lục B

(tham khảo)

Dữ liệu ăn mòn ghi trong quá trình thử nghiệm theo ASTM G33

B.1  Nhận dạng mẫu thử:

B.1.1  Đánh dấu.

B.1.2  Diện tích thử nghiệm.

B.2  Thời gian và vị trí tiếp xúc:

B.2.1  Vị trí.

B.2.2  Ngày thử nghiệm.

...

...

...

B.3  Ngoại quan mẫu thử (Mặt trên và mặt dưới nên được đánh giá riêng biệt):

B.3.1  Màu sắc:

B.3.1.1  Màu - được mô tả bằng các thuật ngữ sau: đỏ, cam, vàng, lục, lam, tím, trắng, nâu, xám và đen. Màu kết hợp được mô tả bằng cách kết hợp các thuật ngữ, ví dụ, màu vàng-nâu.

B.3.1.2  Độ sáng - được mô tả bằng ánh sáng hoặc tối.

B.3.1.3  Độ bão hòa - được mô tả bằng màu nhạt hoặc đậm.

B.3.1.4  Diện tích - của mẫu bị ảnh hưởng phải được biểu thị bằng phần trăm.

B.3.2  Cấu trúc bề mặt:

B.3.2.1  Các thuật ngữ sau đây được sử dụng để mô tả kết cấu bề mặt:

(1) Sáng bóng - Có mức độ phản xạ cao,

...

...

...

(3) Mờ - Không có độ bóng hoặc sáng bóng nhưng có bề mặt mịn khi chạm vào,

(4) Phấn - Có bề mặt mờ với lớp bột bề mặt và có thể lau sạch bằng cách chạm ngón tay,

(5) Sần - Có bề mặt nhám đồng nhất và có thể nhận biết bằng cách chạm ngón tay,

(6) Hạt - Có bề mặt gồ ghề và lõm vào không đều.

B.3.2.2  Diện tích của mẫu bị ảnh hưởng phải được biểu thị bằng phần trăm.

B.3.3  Bất thường bề mặt cục bộ:

B.3.3.1  Các thuật ngữ sau đây nên được sử dụng để mô tả các bất thường bề mặt:

(1) Phồng rộp - Bất kỳ sự tách lớp nào khỏi lớp nền nhưng không bị bong tróc,

(2) Bong tróc - Tách lớp phủ khỏi lớp nền bắt đầu ở một cạnh hoặc vết cắt của lớp phủ và lớp nền bị lộ ra,

...

...

...

(4) Rạn nứt - vết nứt theo nét gạch chéo giống như bùn đất nứt,

(5) Rỉ sét - Các sản phẩm án mòn của sắt đặc trưng bởi các hạt thô, màu nâu đỏ. Rỉ sét luôn thô ráp khi chạm vào,

(6) Nốt sần - Phần nhô ra giống như núm của các sản phẩm ăn mòn,

(7) Hạt nhỏ - Các cục nhỏ, và

(8) Rỗ - Các hốc hoặc lỗ trên bề mặt kim loại.

B.3.3.2  Các vết phồng rộp, vết nứt, nốt sần, hạt nhỏ và vết rỗ phải được báo cáo theo số lượng và kích thước. Việc bong tróc, rạn nứt và rỉ sét phải được báo cáo theo phần trăm diện tích bị ảnh hưởng.

Phụ lục C

(tham khảo)

...

...

...

C.1  Thông tin về độ chụm của các kết quả thu được bằng phương pháp thử này được lấy từ phép thử liên phòng với hai đến ba mẫu cho mỗi phòng thử nghiệm. Mười một phòng thí nghiệm đã tham gia vào nghiên cứu. Độ lặp lại và độ tái lập của kết quả thử nghiệm phụ thuộc vào cường độ của dòng macrocell trung bình.

C.2  Độ chụm được tính như sau:

C.2.1  Giới hạn độ lặp lại là 95 % (Trong phòng thí nghiệm) - Độ chụm trong phòng thí nghiệm của dòng điện macrocell trung bình (đối với mỗi phòng thí nghiệm), được biểu thị bằng giới hạn độ lặp lại, r, được tính theo công thức sau:

logr = 0,931 logl_avg + 0,441

(C1)

C.2.2  Giới hạn độ tái lập là 95 % (Giữa các phòng thí nghiệm) - Độ chụm giữa các phòng thí nghiệm của dòng điện macrocell trung bình (đối với tất cả các phòng thí nghiệm), được biểu thị bằng độ tái lập, R, được tính theo công thức sau:

logR = 0,833 logl_avg + 0,624

(C2)

C.2.3  Giới hạn độ lặp lại và độ tái lập của dòng điện macrocell trung bình được tính toán theo ASTM E177. Độ lệch chuẩn tương ứng của sự thay đổi giữa các kết quả thử nghiệm có thể nhận được bằng cách chia cho giá trị 2,8 của r và R đã được tính bằng cách sử dụng (Công thức 1) và (Công thức 2). Sau đó thu được các công thức sau:

...

...

...

(C3)

logS_R = 0,833logl_avg + 0,177

(C4)

C.2.4  Dữ liệu được sử dụng để biên soạn độ chụm của phương pháp thử, cùng với các tham số thống kê xác định theo ASTM E691 được thể hiện trong báo cáo nghiên cứu. Các đồ thị của giới hạn độ lặp lại và độ tái lập được thể hiện trong Hình C.1 và Hình C.2.

CHÚ DẪN:

+ Mẫu đối chứng 25 mm

◦ Mẫu đối chứng 19 mm

o Mẫu thử nghiệm 19 mm

...

...

...

× CaCl₂ 19 mm

Hình C.1 - Độ lệch chuẩn của độ lặp lại

C.2.5  Thời gian phá hủy được phân tích theo ASTM E691. Phân tích này được thể hiện trong báo cáo nghiên cứu.

C.2.6  Khoảng thời gian kết thúc lớn nhất với độ tin cậy 95 % đối với thời gian phá hủy mẫu thử đối chứng có lớp phủ bê tông 19 mm là sáu tháng đối với cả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và thí nghiệm liên phòng. Khoảng thời gian kết thúc lớn nhất với độ tin cậy 95 % là hai và sáu tháng đối với các phép thử trong phòng thí nghiệm và thí nghiệm liên phòng đối với các mẫu thử có chứa canxi clorua.

C.2.7  Dữ liệu đầy đủ về phần trăm diện tích bị ăn mòn được đưa ra trong báo cáo nghiên cứu. Trong tất cả các trường hợp có sự ăn mòn, dòng điện macrocell lớn hơn 9 μA. Tuy nhiên, không có đủ phòng thí nghiệm báo cáo phần trăm diện tích bị ăn mòn để thực hiện phân tích thống kê theo ASTM E691.

CHÚ DẪN:

+ Mẫu đối chứng 25 mm

...

...

...

o Mẫu thử nghiệm 19 mm

Δ Mẫu thử nghiệm 25 mm

× CaCI₂ 19 mm

Hình C.2 - Độ lệch chuẩn của độ tái lập

C.3  Độ chệch - Cách tiến hành đưa ra trong phương pháp thử này không có độ chệch vì ảnh hưởng của phụ gia hóa học tới sự ăn mòn thép gia cường chỉ được xác định theo phương pháp thử nghiệm này.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] ASTM A615/A615M, Specification for deformed and plain carbon-steel bars for concrete reinforcement;

...

...

...

[3] ASTM C143/C143M, Test method for slump of hydraulic-cement concrete;

[4] ASTM C150, Specification for portland cement;

[6] ASTM C173/C173M; Test method for air content of freshly mixed concrete by the volumetric method;

[7] ASTM C231, Test method for air content of freshly mixed concrete by the pressure method;

[8] ASTM 0511, Specification for mixing rooms, moist cabinets, moist rooms, and water storage tanks used in the testing of hydraulic cements and concretes;

[9] ASTM C876, Test method for corrosion potentials of uncoated reinforcing steel in concrete;

[10] ASTM C881/C881M, Specification for epoxy-resin-base bonding systems for concrete;

[11] ASTM C1152/C1152M, Test method for acid-soluble chloride in mortar and concrete;

[12] ASTM D448, Classification for sizes of aggregate for road and bridge construction;

...

...

...

[14] ASTM G3, Practice for conventions applicable to electrochemical measurements in corrosion testing;

[15] ASTM G33, Standard practice for recording data from atmospheric corrosion tests of metallic- coated steel specimens;

[16] ASTM G15, Terminology relating to corrosion and corrosion testing;

[17] SSPC-SP 5/NACE No. 1, White metal blast cleaning.