TÀI LIỆU SỐ 41:CỌC BTCT DỰ ỨNG LỰC NGĂN CHẶN ĂN MÒN CỐT THÉP BẰNG ĐIỆN HÓA

• Cầu Chesapeake Bay –Tunnel – Virginia :  tổng cộng cầu và hầm xuyên biển dài 37 km,  với 5189 cọc UST có đường kính 137 cm , chiều dài từ 42.6-54.8 m , dùng phương pháp căng sau

• Khai trương 4/1964
• Năm 1989 đơn vị kiểm định cho biết các cọc xuất hiện vết nứt bê tông và chủ đầu tư đã tiến hành bơm epoxy vào vết nứt
• Năm 2000 kiểm định lại cho thấy các vết nứt lại xuất hiện , nhận xét việc bơm epoxy không hiệu quả
• Tháng 5/ 2007 xử lý bằng phương pháp điện hóa , xem hình 7-10

  Hình 7 : thép dự ứng lực bị rỉ , bê tông bể	Hình 8 : vết nứt đứng
  Hình 9 : mặt cắt ngang cọc	Hình 10 : bơm vữa sau khi lắp đặt lưới kẽm

PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA  - dùng a nốt hy sinh , chi tiết như sau , hình 11-12
 

• Cực a nốt : là lưới kẽm bọc xung quanh cọc , ngoài ra dưới mực nước thấp nhất có gắn thêm 1 cục kẽm 22 kg đển bổ sung cho lưới kẽm
• Vật liệu bọc ngoài cùng  : lớp sợi thủy tinh và keo epoxy , chúng có tác dụng giữ ẩm , chống mài mòn , thay cốp pha khi bơm vữa
• Thép tăng cường chịu lực nếu thấy cần thiết , có thể dùng thanh thép composite cường độ cao
•  
• Lớp vữa cường độ cao giữa vật liệu bọc và cọc hiện hữu

  Hình 11 : các bộ phận của phương pháp điện hóa	Hình 12 : chi tiết lưới kẽm và vật liệu bọc bên ngoài

Ưu điểm

• Không lo hiện tượng giòn thép cường độ cao do gia tăng lượng hydro bởi điện áp quá lớn vì không dùng dòng điện ngoài
• Các vết nứt nhỏ không cần đục sửa vì khi áp dụng biện pháp này thanh thép là ca tốt và kẽm là a nốt , do vậy  rỉ thép bị cô lập không pháp sinh thêm ( phản ứng ăn mòn chỉ xảy ra tại a nốt )
• Lượng clorua trên bề mặt thép sẽ bị hút ra ngoài theo phản ứng điện hóa , do vậy thép sẽ không bị ăn mòn
• Tuổi thọ cao  có thể đạt 40 năm

 
KẾT LUẬN
 
     Cọc bê tông hình tròn dự ứng lực có chất lượng cao , tuy nhiên ảnh hưởng của môi trường clorua và mực nước khô và ẩm trong vùng sóng đánh do vậy đã xuất hiện ăn mòn cốt thép trong bê tông , gây ra hiện tượng nứt bê tông , giảm khả năng chịu lực .
    Việc sửa chữa các vết nứt bê tông trong cọc dự ứng lực  khó khăn hơn cọc có cốt thép thông thường , vì khi ta đục mở rộng vết nứt thì có thể thủng thành cọc , vì phía trong của cọc rỗng , thành mỏng , bê tông rất cứng .
    Do các khó khăn trên , một số công trình cảng đã tính đến việc phá bỏ làm mới sau 5-10 đi vào sử dụng gây tổn thất rất lớn .
   Nước Mỹ đã áp dụng các cọc này trước chúng ta và các hư hỏng cũng gặp trước chúng ta . Họ cũng đã áp dụng nhiều biện pháp sửa chữa từ dễ đến khó , và cuối cùng đã rút ra được biện pháp sửa chữa phù hợp cách nay 30 năm .
   Chúng tôi đã có kinh nghiệm trên 20 năm xử lý ăn mòn thép trong bê tông , do vậy hoàn toàn có thể giải quyết được các vấn đề khó khăn đã nêu ở trên .

Tác giả KS : Vũ Quang Hoài CP1- NACE - Hoa Kỳ MICorr - Anh Quốc Mobile :  0908906788 Email : vuquanghoai@phubac.vn

Tài liệu tham khảo                                                                 

1. Cathodic Protection of Prestressed Concrete Element – NACE - 01102
2. Cathodic Protection Field Trials on Prestressed Concrete Components – Publication no .FHWA –RD-97-153
3. Forensic Evaluation of Long-term Galvanic Cathodic Protection of Bridge Pillings in a Marine Environment – NACE –C2020-14485
4. Jacket Wrap Bridge Piles with Cathodic Protection , Chesapeake Bay Bridge-Tunnel – NACE -1/2008