I. Tính cấp thiết của đề tài
Độ bền của kết cấu công trình xây dựng, đặc biệt là các công trình cầu, hầm, là một vấn đề quan trọng trong ngành xây dựng tại Việt Nam. Độ bền của bê tông cốt thép không chỉ ảnh hưởng đến tuổi thọ công trình mà còn liên quan đến chi phí bảo trì và sửa chữa. Đặc biệt, độ bền thấm nước và khuếch tán ion clorua là hai yếu tố quan trọng trong việc đánh giá khả năng chống lại sự xâm nhập của nước và ion clorua vào bê tông. Nghiên cứu về thấm nước trong bê tông và ion clorua đã chỉ ra rằng, khi bê tông chịu tải trọng, ứng suất trong bê tông sẽ làm gia tăng độ thấm và khuếch tán, từ đó ảnh hưởng đến độ bền của kết cấu. Việc đánh giá cơ chế thấm nước và khuếch tán ion clorua là cần thiết để dự báo tuổi thọ của các công trình cầu bê tông cốt thép.
II. Mục tiêu của luận án
Mục tiêu chính của luận án là xác định các hệ số liên quan đến độ thấm nước và khuếch tán ion clorua của một số loại bê tông thường dùng trong xây dựng cầu. Cụ thể, luận án sẽ xác định hệ số thấm nước, mác chống thấm, và hệ số khuếch tán ion clorua của bê tông chịu tải trọng nén. Bên cạnh đó, việc xây dựng mối quan hệ giữa hệ số thấm nước và hệ số khuếch tán ion clorua có xét đến hiệu ứng của tải trọng nén cũng là một trong những mục tiêu quan trọng. Cuối cùng, luận án sẽ đề xuất mô hình dự báo tuổi thọ sử dụng của cầu bê tông cốt thép dựa trên các yếu tố này.
III. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu chủ yếu được sử dụng trong luận án là phương pháp tổng hợp, phân tích và so sánh. Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm sẽ giúp xác định các tương quan giữa độ thấm nước và khuếch tán ion clorua. Các thí nghiệm sẽ được thực hiện trên hai loại bê tông C30 và C40, nhằm đánh giá ảnh hưởng của tải trọng đến độ thấm và khuếch tán. Mô hình hóa sẽ được áp dụng để dự báo tuổi thọ sử dụng của cầu bê tông cốt thép, từ đó cung cấp thông tin hữu ích cho công tác thiết kế và bảo trì công trình.
IV. Những đóng góp mới của luận án
Luận án đã tiến hành các nghiên cứu thực nghiệm để phân tích tính thấm nước và khuếch tán ion clorua qua bê tông chịu ảnh hưởng của tải trọng. Kết quả cho thấy, khi tăng cấp tải trọng nén, độ thấm nước và khuếch tán ion clorua của bê tông tăng đáng kể. Một mô hình thí nghiệm thấm nước và khuếch tán ion clorua đã được thiết kế và thử nghiệm, cho phép kiểm soát tải trọng và ghi nhận số liệu tự động. Luận án cũng đã đề xuất mối quan hệ giữa khuếch tán ion clorua và độ thấm nước, từ đó xác định được hệ số Ck để tính toán khuếch tán ion clorua từ độ thấm nước của bê tông.
