Luận án Nghiên cứu giải pháp nâng cao độ bền cho bê tông - bê tông cốt thép của kết cấu bảo vệ mái đê và bờ biển Việt Nam

g của chất rắn. Phương 
pháp này dựa trên cơ sở xác định khối lượng của mẫu vật chất bị mất đi hay nhận vào 
trong quá trình chuyển pha như một hàm của nhiệt độ. Đường phổ TGA đặc trưng cho 
một hợp chất hoặc một hệ do thứ tự của các phản ứng hóa học xuất hiện tại một 
khoảng nhiệt độ xác định là một hàm của cấu trúc phân tử. Các thông tin nhận được 
giúp xác định thành phần khối lượng các chất có mặt trong mẫu. 
- Thí nghiệm chụp ảnh trên kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope – 
SEM): Kính hiển vi điện tử quét là một loại kính hiển vi điện tử có thể tạo ra ảnh với 
độ phân giải cao của bề mặt mẫu vật rắn bằng cách sử dụng một chùm điện tử (chùm 
các electron) hẹp quét trên bề mặt mẫu. Các hình ảnh chụp được từ thí nghiệm cho 
phép đánh giá quá trình biến đổi các thành phần trong đá xi măng khi có thêm những 
chất pha trộn như phụ gia chẳng hạn. Mỗi loại tinh thể có dạng hình học khác nhau, do 
đó khi quan sát hình ảnh từ kính hiển vi điện tử quét với hình ảnh các tinh thể sẽ giúp 
cho việc xem xét thành phần mới nào đã được hình thành. 
Như vậy các thí nghiệm phân tích hiện đại phi tiêu chuẩn là những bằng chứng có cơ 
sở khoa học để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng phụ gia so với trường hợp không có 
phụ gia, từ đó có thể đưa ra những kết luận đúng đắn về vai trò của phụ gia sử dụng 
trong nghiên cứu. 
57 
2.3 Phương pháp tính toán thành phần bê tông dùng trong nghiên cứu 
Trong luận án, tác giả dùng cách tính toán thành phần bê tông theo hướng dẫn của Bộ 
Xây dựng trong cuốn “Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông các loại” [89], có bổ 
sung thêm phần xét đến đặc thù của bê tông có sử dụng phụ gia để đảm bảo tính chính 
xác cho kết quả tính toán được cho phần thực nghiệm. Cụ thể các bước tiến hành như 
sau: 
2.3.1 Tính toán cấp phối lý thuyết 
Bước 1: Chọn độ sụt của hỗn hợp bê tông (SNyc) 
Độ sụt được chọn dựa vào dạng kết cấu, tra bảng 5-1 trong tài liệu [89]. 
Bước 2: Xác định lượng nước (N) 
Lượng nước được tra bảng dựa vào độ sụt yêu cầu xác định ở bước 1, cùng các chỉ tiêu 
của vật liệu sử dụng cho hỗn hợp bê tông, tra bảng 5-2 trong tài liệu [89]. 
Bước 3: Xác định các thông số của hỗn hợp chất kết dính 
- Chất kết dính ở đây được xem là hỗn hợp của xi măng với thành phần phụ gia 
khoáng. Phụ gia khoáng được sử dụng để thay thế một phần xi măng trong hỗn hợp 
chất kết dính, có thể tham khảo các tài liệu [12], [53], [90], lượng dùng cụ thể được 
khuyến cáo như sau: 
+ Tro bay: Có thể dùng 15-:-30% theo [53], [90]; 
+ Silica fume: Có thể dùng từ 5-:-15% thay thế lượng xi măng theo [12], [53], [90]; 
+ Tro trấu: Có thể dùng từ 5-:-30% thay thế xi măng. 
- Xác định cường độ thực tế của chất kết dính Rckd: Theo phương pháp dùng trong luận 
án đã đề cập ở phần trên; 
- Tính khối lượng riêng của chất kết dính (ρckd) 
 (2-1) 
Trong đó: X%, PGK1%, PGK2%, PGK3%: Là tỷ lệ của lượng dùng xi măng và phụ gia 
 khoáng trong chất kết dính; 
 X% + PGK1% + PGK2% + PGK3% = 100 
 ρckd, ρx, ρpgk1, ρpgk2, ρpgk3: Là khối lượng riêng của hỗn hợp chất kết 
 dính, xi măng và phụ gia khoáng, g/cm3. 
58 
Bước 4: Xác định tỷ lệ chất kết dính/nước (CKD/N) 
Tỷ lệ CKD/N xác định từ công thức Bolomay: 
 (2-2) 
Trong đó: Rbt: Cường độ nén của bê tông, lấy bằng mác bê tông yêu cầu nhân với 
 hệ số an toàn 1,1 với trạm trộn tự động và 1,15 với trạm trộn thủ công; 
 Rckd: Cường độ thực tế của chất kết dính (Xác định theo phương pháp đã 
 được giới thiệu); 
 A: Hệ số tra bảng 5-3 trong tài liệu [89]; 
 CKD/N: Tỷ lệ chất kết dính và nước theo khối lượng. 
Bước 5: Tính hàm lượng chất kết dính (CKD) 
 (2-3) 
Bước 6: Xác định lượng phụ gia khoáng và phụ gia hóa học cho 1m3 bê tông 
Hàm lượng CKD tính được ở trên bao gồm xi măng và phụ gia khoáng. Hàm lượng xi 
măng (X) và phụ gia khoáng (PGK) trong 1m3 bê tông sẽ được tính theo công thức: 
 (2-4) 
 (2-5) 
Lượng phụ gia hóa học thường được dùng theo chỉ dẫn của nhà cung cấp và tỷ lệ phụ 
gia hóa được tính theo % so với lượng chất kết dính. Nếu tỷ lệ trộn phụ gia hóa là 
PGH% so với chất kết dính thì hàm lượng phụ gia hóa (PGH) trong 1m3 bê tông sẽ là: 
 (2-6) 
Nếu phụ gia hóa học ở dạng lỏng thì lượng nước trong phụ gia phải được tính vào 
trong thành phần nước trộn hay nói cách khác phải tính giảm bớt nước trộn do đã có 
một phần trong phụ gia. 
Bước 7: Xác định thể tích hồ (Vh) 
+N, lít (2-7) 
59 
Bước 8: Xác định hệ số dư vữa hợp lý Kd 
Hệ số dư vữa Kd được tra từ bảng 5-8 trong tài liệu [89] phụ thuộc vào Vh, độ sụt yêu 
cầu, độ chống thấm và cường độ uốn yêu cầu, mô đun độ mịn của cát Mdl và loại đá. 
Bước 9: Xác định lượng cốt liệu lớn khô (Đ) 
Đ 
 hoặc Đ 
 (2-8) 
Trong đó: Đ - Hàm lượng đá trong 1m3 bê tông, kg; 
 rđ - Độ rỗng giữa các hạt cốt liệu lớn; rd = 1 – (
đ
ođ
); 
 ρođ- Khối lượng thể tích xốp (khối lượng đổ đống) của cốt liệu lớn, T/m
3
; 
 ρđ - Khối lượng thể tích hạt của cốt liệu lớn, g/cm
3
; 
 Kd – Hệ số dư vữa hợp lý. 
Bước 10: Xác định hàm lượng cát khô (C) 
 (2-9) 
Trong đó: CKD, PGH, N, C, Đ: Là hàm lượng chất kết dính (gồm xi măng và phụ gia 
 khoáng), phụ gia hóa, nước, cát, đá trong 1m3 hỗn hợp bê tông, kg; 
 ρckd, ρpgh, ρn, ρc, ρđ: Là khối lượng riêng của chất kết dính, phụ gia hóa học, 
 nước, cát và khối lượng thể tích hạt của đá, g/cm3. 
Như vậy sau 10 bước, khối lượng các vật liệu thành phần gồm xi măng (X), phụ gia 
khoáng (PGK), phụ gia hóa học (PGH), cát (C), đá (Đ), và lượng nước lý thuyết (N) đã 
được xác định. Lượng vật liệu này được xem là cấp phối theo tính toán lý thuyết của 
loại bê tông cần thiết kế. Bước tiếp theo là dùng cấp phối lý thuyết này tiến hành các 
thí nghiệm cần thiết để điều chỉnh sao cho đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật theo yêu cầu 
thiết kế của bê tông. 
2.3.2 Thí nghiệm trong phòng và điều chỉnh theo vật liệu thực tế tại hiện trường 
Bước 1: Thí nghiệm kiểm tra độ lưu động (độ sụt SN), từ đó điều chỉnh thành phần; 
Bước 2: Thí nghiệm kiểm tra cường độ trên cơ sở thành phần đã điều chỉnh ở bước 1, 
từ đó lại điều chỉnh thành phần; 
Bước 3: Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích của bê tông tươi (ρbt
tươi
) trên thành 
phần bê tông ở bước 2, từ đó điều chỉnh thành phần của 1m3 hỗn hợp bê tông; 
Bước 4: Điều chỉnh thành phần bê tông theo vật liệu thực tế tại hiện trường có xét đến 
độ ẩm của cốt liệu. 
60 
Các thông số vật liệu cùng với phương pháp thí nghiệm và tính toán đề cập trong 
chương 2 sẽ được sử dụng trong nghiên cứu thực nghiệm ở chương 3 của luận án. 
2.4 Kết luận chương 2 
(1) Luận án sử dụng các phương pháp thí nghiệm theo tiêu chuẩn và phi tiêu chuẩn để 
xác định những chỉ tiêu cần thiết cho các loại vật liệu sử dụng trong nghiên cứu. 
(2) Từ những kết quả phân tích về hạn chế của một số phương pháp thí nghiệm nếu áp 
dụng cho đối tượng và nội dung nghiên cứu của luận án, tác giả đề xuất điều chỉnh một 
số phương pháp thí nghiệm, tính toán và áp dụng một số tiêu chuẩn nước ngoài mà các 
nghiên cứu trước đây về bê tông công trình biển chưa sử dụng, giúp đánh giá chính 
xác các chỉ tiêu và đảm bảo phù hợp với điều kiện làm việc thực của đối tượng nghiên 
cứu trong luận án là kết cấu bảo vệ mái đê và bờ biển. Các phương pháp thí nghiệm, 
phương pháp tính toán được đề xuất điều chỉnh và áp dụng trong luận án gồm: 
+ Điều chỉnh phương pháp thí nghiệm xác định cường độ chất kết dính dựa trên việc 
sử dụng vữa tươi có độ dẻo tiêu chuẩn bằng với độ dẻo của vữa sử dụng 100% xi 
măng xác định theo tiêu chuẩn TCVN 3121; 
+ Áp dụng tiêu chuẩn EN 12390-8 xác định tính thấm nước theo phương pháp đo độ 
thấm xuyên sâu dựa, kết hợp với đo khối lượng thay đổi trước và sau khi thí nghiệm, 
sau đó áp dụng công thức theo định luật Valenta để tính giá trị hệ số thấm; 
+ Áp dụng tiêu chuẩn ASTM C1138 xác định độ mài mòn đảm bảo phù hợp với điều 
kiện làm việc thực của kết cấu đê và công trình bảo vệ bờ biển là do tác động của sóng 
và dòng chảy có chứa các vật rắn kèm theo; 
+ Áp dụng việc xác định nồng độ ion clo bằng máy CL-3000. Phương pháp thí nghiệm 
này phù hợp với tiêu chuẩn ASTM C1152, giúp định lượng được chính xác lượng ion 
Cl
-
 ở các vị trí trong kết cấu bê tông từ đó đánh giá đúng khả năng ăn mòn cốt thép do 
ion Cl
-
 xâm nhập vào bê tông gây ra. 
+ Xem xét việc tính toán thành phần bê tông có kể đến ảnh hưởng của sự thay đổi các 
chỉ tiêu vật lý (khối lượng riêng) và chỉ tiêu cơ học (cường độ chất kết dính) khi sử 
dụng phụ gia khoáng thay thế xi măng giúp cho kết quả tính toán được chính xác hơn. 
61 
CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH TỔ HỢP PHỤ GIA ĐỂ NÂNG CAO ĐỘ 
BỀN CHO BT-BTCT CỦA KẾT CẤU BẢO VỆ MÁI ĐÊ VÀ BỜ BIỂN 
3.1 Tổng quát 
Trong chương này, luận án sẽ đề cập đến kết quả xác định các chỉ tiêu thí nghiệm khi 
sử dụng tổ hợp phụ gia để nâng cao độ bền cho BT-BTCT của kết cấu bảo vệ mái đê 
và bờ biển. Ngoài phần nghiên cứu thực nghiệm, luận án cũng tiến hành tính toán so 
sánh về mặt chi phí giữa các giải pháp dùng phụ gia được nghiên cứu trong luận án với 
giải pháp truyền thống là dùng xi măng pooclăng bền sunphat để tăng độ bền. Các kết 
quả nghiên cứu này sẽ giúp cho việc lựa chọn được cấp phối vật liệu tối ưu đáp ứng 
các yêu cầu ứng dụng cho kết cấu bảo vệ mái đê và bờ biển. 
Kế hoạch thực nghiệm được tiến hành trong luận án đi từ tổ hợp vật liệu nhỏ là xi 
măng và hỗn hợp chất kết dính, đến tổ hợp vật liệu lớn hơn là vữa, rồi cuối cùng đến 
đến tổ hợp vật liệu lớn nhất cũng chính là đối tượng nghiên cứu chính của luận án là 
bê tông. 
Về tỷ lệ dùng phụ gia khoáng thay thế xi măng sẽ được chọn theo nguyên tắc đảm bảo 
tổng lượng phụ gia không quá nhiều vì khi đó cường độ và độ chống thấm nước của bê 
tông sẽ bị ảnh hưởng theo chiều hướng bất lợi do thành phần hoạt tính trong phụ gia 
không có đủ lượng vôi kết hợp và trở thành một lượng chất trơ không có tác dụng tăng 
cường độ nữa. Dựa vào những tỷ lệ khuyến cáo [12], [53], [90], luận án đề xuất sử 
dụng bốn cấp phối có pha phụ gia khoáng thay thế xi măng sao cho tổng lượng phụ gia 
là 30% và một cấp phối không sử dụng phụ gia để có cơ sở so sánh hiệu quả của giải 
pháp lựa chọn. Cụ thể bốn tỷ lệ dùng phụ gia khoáng thay thế xi măng và các ký hiệu 
dùng trong nghiên cứu là: 30% tro bay+0% silica fume-T30S0, 25% tro bay+5% silica 
fume-T25S5, 20% tro bay+10% silica fume-T20S10, 15% tro bay+15% silica fume-
T15S15. 
Phụ gia hóa dẻo được dùng theo khuyến cáo của nhà sản xuất là từ 0,3-:-0,5% so với 
tổng lượng chất kết dính. Cụ thể trong luận án sử dụng bốn tỷ lệ phụ gia hóa dẻo để 
nghiên cứu là 0,3%-P0,3; 0,35%-P0,35; 0,4%-P0,4; và 0,45%-P0,45. Dùng các tỷ lệ PGHD 
khác nhau ngoài mục đích để tìm ra được tỷ lệ tối ưu, còn có mục đích để đánh giá ảnh 
62 
hưởng của lượng dùng phụ gia này đối với một số chỉ tiêu xem có phù hợp với quy 
luật thay đổi theo lý thuyết cũng như những nghiên cứu trước đây đã đề cập không, từ 
đó có cơ sở để khẳng định tính chính xác của những kết quả thí nghiệm được. 
Trên cơ sở quy hoạch thí nghiệm đã đề ra như trên, các kết quả nghiên cứu trong luận 
án lần lượt được đề cập trong các phần dưới đây. 
3.2 Xác định các chỉ tiêu của xi măng và chất kết dính 
Vì hiệu quả của việc sử dụng phụ gia thực chất là tác động đến thành phần xi măng 
nên để làm rõ được tác dụng này trước hết cần tiến hành thí nghiệm với xi măng và 
hỗn hợp chất kết dính có pha phụ gia để có cơ sở kiểm chứng tính chính xác, trước khi 
làm thí nghiệm cho các tổ hợp nhiều thành phần vật liệu hơn sẽ đòi hỏi nhiều công sức 
khi thực hiện và chi phí tốn kém hơn. Các thí nghiệm được tiến hành với xi măng và 
chất kết dính gồm: Lượng nước tiêu chuẩn; Hàm lượng ion Cl- và SO3; và các thí 
nghiệm phân tích hiện đại. Mục đích, kết quả và những nhận xét rút ra được từ những 
thí nghiệm trên sẽ được phân tích chi tiết ở những phần dưới đây. 
3.2.1 Lượng nước tiêu chuẩn 
Mục đích việc xác định lượng nước tiêu chuẩn của xi măng và hỗn hợp chất kết dính là 
để có lượng nước trộn tạo hồ dẻo tiêu chuẩn dùng cho việc đúc mẫu đá xi măng, cần 
thiết cho một số chỉ tiêu thí nghiệm sau này. Ngoài ra, lượng nước tiêu chuẩn xác định 
được trên các tổ mẫu có tỷ lệ phụ gia khoáng và hóa học khác nhau cũng là cơ sở để 
đánh giá về sự thay đổi lượng nước yêu cầu khi có ảnh hưởng về mặt vật lý của phụ 
gia khoáng tro bay, silica fume là loại có hình dạng và kích thước hạt khác với xi 
măng pooclăng thường cũng như những thay đổi khi lượng dùng phụ gia hóa dẻo khác 
nhau. 
Thí nghiệm xác định lượng nước tiêu chuẩn của xi măng và chất kết dính được tiến 
hành theo tiêu chuẩn TCVN 6017 [62]. 
Tiến hành thí nghiệm với 15 tổ mẫu. Cấp phối vật liệu và lượng nước tiêu chuẩn xác 
định được như trong bảng 3-1. Biểu đồ biểu thị sự thay đổi lượng nước tiêu chuẩn của 
các tổ mẫu có tỷ lệ phụ gia khác nhau trình bày trên hình 3-1. 
63 
Bảng 3-1. Cấp phối vật liệu và kết quả đo LNTC của xi măng và hỗn hợp CKD 
TT Ký hiệu mẫu XM (g) TB (g) SF (g) N (g) PGHD (g) LNTC (%) 
1 X-T0S0P0 500 0 0 142,5 0 28,5 
2 X-T30S0P0 350 150 0 140 0 28,0 
3 X-T25S5P0 350 125 25 142,5 0 28,5 
4 X-T20S10P0 350 100 50 147,5 0 29,5 
5 X-T15S15P0 350 75 75 150 1,5 30,0 
6 X-T0S0P0,3 500 0 0 124 1,5 24,8 
7 X-T30S0P0,3 350 150 0 121,5 1,5 24,3 
8 X-T25S5P0,3 350 125 25 125 1,5 25,0 
9 X-T20S10P0,3 350 100 50 129 1,5 25,8 
10 X-T15S15P0,3 350 75 75 132,5 2,0 26,5 
11 X-T0S0P0,4 500 0 0 120 2,0 24,0 
12 X-T30S0P0,4 350 150 0 117,5 2,0 23,5 
13 X-T25S5P0,4 350 125 25 120 2,0 24,0 
14 X-T20S10P0,4 350 100 50 122,5 2,0 24,5 
15 X-T15S15P0,4 350 75 75 125 2,0 25,0 
Hình 3-1. Lượng nước tiêu chuẩn của các tổ mẫu với lượng phụ gia thay đổi 
64 
Kết quả thí nghiệm cho thấy: 
- Về vai trò của phụ gia hóa dẻo giảm nước: Các mẫu có sử dụng phụ gia hóa dẻo thì 
lượng nước tiêu chuẩn nhỏ hơn so với các mẫu không pha phụ gia. Khi tỷ lệ phụ gia 
hóa dẻo tăng lên từ 0,3 đến 0,4, thì lượng nước tiêu chuẩn giảm đi có nghĩa là hiệu quả 
giảm nước tăng lên. Như vậy, các kết quả thu được đã chứng minh được đúng vai trò 
giảm nước của loại phụ gia được chọn dùng. 
- Về ảnh hưởng của lượng tro bay và silica fume: Với cùng tỷ lệ phụ gia hóa dẻo, các 
mẫu có sử dụng phụ gia khoáng đều tuân theo một qui luật chung, đó là: mẫu chỉ dùng 
tro bay X-T30S0, thì lượng nước tiêu chuẩn giảm đi; trong khi các mẫu có sử dụng cả 
tro bay và silica fume, thì với tỷ lệ tro bay giảm dần và silica fume tăng dần, thì lượng 
nước tiêu chuẩn dần tăng lên. Kết quả này cũng phù hợp với cơ sở về lý thuyết khi sử 
dụng hai loại phụ gia khoáng này. Cụ thể là, tro bay có dạng khối cầu tạo hiệu ứng ổ bi 
nên có thể làm tăng độ dẻo hay giảm lượng nước yêu cầu; trong khi đó silica fume do 
kích thước hạt siêu mịn làm tăng tỷ diện bề mặt, do đó làm tăng lượng nước yêu cầu 
để tạo được hồ xi măng có độ dẻo tiêu chuẩn. 
Qua kết quả thí nghiệm có thể thấy tỷ lệ phụ gia hóa dẻo 0,4% đạt hiệu quả tốt hơn so 
với lượng dùng 0,3%, do đó chọn dùng tỷ lệ phụ gia hóa dẻo là 0,4% cùng với 4 tỷ lệ 
phụ gia khoáng thay đổi cho phần thí nghiệm tiếp theo và chế tạo mẫu đá xi măng. 
Ngoài 4 cấp phối có pha phụ gia, nghiên cứu tiếp theo sẽ dùng thêm một tổ mẫu không 
pha phụ gia để có cơ sở so sánh và đánh giá hiệu quả của việc dùng phụ gia. 
3.2.2 Các chỉ tiêu của đá xi măng 
Từ kết quả xác định lượng lượng nước tiêu chuẩn ở trên, tiến hành trộn, đúc 5 tổ mẫu 
đá xi măng trong đó có 4 tổ mẫu có phụ gia và 1 tổ mẫu không pha phụ gia. Các mẫu 
đá xi măng là các viên lập phương được đúc trong khuôn kích thước 2x2x2cm, sau 24 
giờ tháo khuôn rồi ngâm vào những dung dịch nước khác nhau gồm: 
- Ngâm trong nước biển: Các mẫu này dùng cho thí nghiệm xác định độ thấm ion Cl- 
sau thời gian 6 tháng. Nước biển dùng cho thí nghiệm này được lấy từ Giao Thủy – 
Nam Định. Mẫu nước được gửi phân tích tại Viện Khoa học vật liệu – Viện Hàn lâm 
khoa học và Công nghệ Việt Nam với kết quả thành phần như trong bảng 3-2. 
65 
- Ngâm trong muối sunphat MgSO4 10%: Các mẫu này dùng cho thí nghiệm xác định 
hàm lượng SO3 sau thời gian ngâm mẫu 6 tháng. Nước được pha theo tỷ lệ đã định. 
- Ngâm trong nước ngọt: Các mẫu này được sử dụng làm các thí nghiệm phân tích 
hiện đại X-Ray, TGA và SEM ở thời điểm 28 ngày, 60 ngày để xác định hiệu quả biến 
đổi sản phẩm thủy hóa nhờ sự có mặt của phụ gia tro bay và silica fume. 
Hình ảnh các mẫu thí nghiệm được chế tạo và bảo dưỡng khi mới đúc và sau 6 tháng 
ngâm trong các môi trường bảo dưỡng khác nhau như trong hình 3-2. 
Bảng 3-2. Kết quả phân tích thành phần nước biển Giao Thủy – Nam Định 
TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả 
1 Na
+ 
mg/l 10.798 
2 Ca
2+ 
mg/l 1.440 
3 Mg
2+ 
mg/l 384 
4 Cl
- 
mg/l 17.018 
5 SO4
2- 
mg/l 4.516 
6 NaCl mg/l 27.464 
7 MgCl2 mg/l 471 
8 CaSO4 mg/l 4.896 
9 MgSO4 mg/l 1.325 
10 pH - 8,50 
Hình 3-2 . Các mẫu đá xi măng khi mới đúc và sau 6 tháng bảo dưỡng 
a) Nước ngọt b) Dung dịch MgSO4 10% c) Nước biển 
a) b) c) 
66 
Phân tích về mục đích, ý nghĩa của các thí nghiệm trên mẫu đá xi măng, cũng như kết 
quả thí nghiệm và các nhận xét được trình bày chi tiết dưới đây. 
3.2.2.1 Xác định hàm lượng ion Cl- và lượng SO3 
Vì ion SO4
2-
 là kẻ thù chính gây phá hoại đá xi măng và ion Cl- khi xâm nhập và trong 
bê tông có thể gây ăn mòn cốt thép rất mạnh do đó với BT-BTCT làm việc trong môi 
trường biển cần hạn chế tối đa sự có mặt của các thành phần gây hại này. 
Tổ hợp phụ gia được lựa chọn sử dụng gồm tro bay, silica fume và phụ gia hóa dẻo 
ngoài vai trò biển đổi sản phẩm thủy hóa của xi măng, còn có tác dụng tăng độ đặc xít 
hạn chế sự xâm nhập các thành phần gây hại bê tông, đồng thời ảnh hưởng đến khả 
năng cố định và khuyếch tán các ion Cl- trong đá xi măng, ảnh hưởng đến độ bền của 
cốt thép trong bê tông. Để có cơ sở đánh giá tính hiệu quả về mặt này, thì việc tiến 
hành thí nghiệm xác định lượng ion Cl- và SO4
2- (qui đổi ra SO3) là rất cần thiết. Kết 
quả thí nghiệm cho phép so sánh lượng chất gây hại giữa các mẫu có sử dụng phụ gia 
với mẫu không có phụ gia, từ đó có cơ sở chắc chắn hơn cho những thí nghiệm với tổ 
hợp vật liệu lớn hơn. 
Thí nghiệm xác định lượng ion Cl- thực hiện trên máy đo clo CLO-3000 của phòng thí 
nghiệm Vật liệu xây dựng – Trường Đại học Thủy lợi. Hàm lượng SO3 được làm theo 
phương pháp phân tích hóa học phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 9336 [91]. Thí nghiệm 
này được tiến hành tại Viện Khoa học vật liệu – Viện hàn lâm khoa học và công nghệ 
Việt Nam. 
Các kết quả phân tích lượng ion Cl- và SO3 trong đá xi măng được tổng hợp ở bảng 3-
3. Biểu đồ biểu thị sự thay đổi lượng ion Cl- và SO3 như trên hình 3-3. 
Bảng 3-3. Kết quả thí nghiệm lượng ion Cl- và SO3 trong đá xi măng 
TT KH mẫu 
Lượng Clo trong đá 
XM sau 6 tháng (%) 
Lượng SO3 trong đá xi 
măng sau 6 tháng (%) 
1 X-T0S0P0 0,460 7,97 
2 X-T30S0P0,4 0,263 6,75 
3 X-T25S5P0,4 0,243 5,28 
4 X-T20S10P0,4 0,244 4,26 
5 X-T15S15P0,4 0,251 5,68 
67 
Hình 3-3. Lượng ion Cl- và SO3 trong các mẫu đá xi măng 
Kết quả thí nghiệm cho thấy: 
- Lượng thấm ion Cl- và hàm lượng SO3 của các tổ mẫu có pha phụ gia đều nhỏ so với 
mẫu đối chứng không pha phụ gia. 
- Lượng ion Cl- ở hai tổ mẫu X-T25S5P0,4 và X-T20S10P0,4 là ít nhất, tương ứng là 
0,243% và 0,244%, mẫu X-T30S0P0,4 và X-T15S15P0,4 có lượng ion Cl
-
 tăng lên tương 
ứng là 0,263% và 0,251%. Trong khi đó mẫu đối chứng có lượng ion Cl- là 0,46%, cao 
hơn hẳn so với các mẫu có pha phụ gia. 
- Về hàm lượng SO3: Ban đầu mẫu đối chứng X-T0S0P0 có hàm lượng SO3 là 1,79% 
(theo kết quả phân tích xi măng ở phụ lục 1-2), các mẫu còn lại có lượng SO3 là 
1,253% (dùng 70% xi măng và 30% là phụ gia khoáng), như vậy mẫu đối chứng có 
lượng SO3 ban đầu cao hơn 0,537% so với các mẫu có pha phụ gia. Tuy nhiên sau thời 
gian 6 tháng ngâm mẫu trong môi trường muối sunphat kết quả ở bảng 3-3 cho thấy 
lượng SO3 ở mẫu đối chứng tăng lên đến 7,94% tức là tăng thêm 6,18% so với ban 
đầu, trong khi đó ở các mẫu có pha phụ gia lượng SO3 đạt mức từ 4,26-:-6,75% tức là 
tăng thêm 3-:-5,47% so với ban đầu chứng tỏ mẫu có pha phụ gia c