Thạc Sĩ Nghiên cứu chế tạo sơn chống thấm thẩm thấu kết tinh gốc xi măng để chống thấm cho các công trình th

LUẬN VĂN THẠC SỸ
NĂM 2014

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài . 1
2. Mục đích của đề tài . 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu . 2
CHưƠNG I: TỔNG QUAN 3
1.1.Tình hình sử dụng sơn chống thấm thẩm thấu kết tinh trên thế giới và tại Việt
Nam 3
1.1.1.Trên thế giới . 3
1.1.2.Tại Việt nam 7
1.2. Cấu trúc xốp và hiện tượng hút, thấm nước của của vật liệu bê tông . 11
1.2.1. Cấu trúc xốp của bê tông . 11
1.2.2. Tính hút nước và bão hòa nước 11
1.2.3. Tính thấm nước của bê tông . 12
1.3. Các giải pháp chống thấm công trình bê tông . 13
1.3.1. Nâng cao khả năng chống thấm cho bản thân bê tông 13
1.3.2. Tăng chiều dày cấu kiện . 13
1.3.3.Tạo lớp màng bọc bê tông cấu kiện . 13
1.3.4. Giải pháp chống thấm theo cơ chế thẩm thấu kết tinh 14
1.4. Kết luận chương 1 18
CHưƠNG II : NGUYÊN VẬT LIỆU HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ THIẾT BỊ THÍ
NGHIỆM 20
2.1. Nguyên vật liệu, hóa chất . 20 2.1.1. Xi măng Pooc lăng . 20
2.1.2. Cát thạch anh. 21
2.1.3. Khoáng hoạt tính siêu mịn 21
2.1.4. Phụ gia hoá học . 23
2.2. Các dụng cụ, thiết bị . 23
2.3. Kết luận chương 2 24
CHưƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 25
3.1. Phân tích tìm hiểu sơn chống thấm thẩm thấu kết tinh gốc xi măng 25
3.1.1. Đặc trưng chung của sơn và cách sử dụng . 25
3.1.2. Kết quả phân tích thành phần hạt sơn Pene-seal 26
3.1.3. Kết quả phân tích thành phần hóa học và thành phần khoáng của sơn
pene-seal . 26
3.1.4. Tìm hiểu thành phần phụ gia hóa học của sơn pene-seal 28
3.1.5. Một số kết luận về thành phần sơn để định hướng nghiên cứu 29
3.2. Một số kết quả nghiên cứu sơn chống thấm gốc xi măng 32
3.2.1. Nghiên cứu chế tạo sơn chống thấm gốc xi măng . 32
3.2.2. Nghiên cứu một số tính năng của sơn chống thấm thẩm thấu kết tinh chế
tạo ra và sơn nước ngoài 35
3.3. Kết luận chương 3 45
CHưƠNG IV : ỨNG DỤNG SƠN CHỐNG THẤM THẨM THẤU KẾT TINH
GỐC XI MĂNG VÀO CHỐNG THẤM CHO CÔNG TRÌNH THỦY LỢI NưỚC
TRONG. 46
4.1. Giới thiệu về công trình Nước Trong 46
4.1.1. Địa điểm xây dựng . 46 4.1.2. Nhiệm vụ của dự án . 46
4.1.3 Quy mô công trình 47
4.1.4. Vật liệu chế tạo bê tông đập trọng lực của công trình Nước Trong 49
4.1.5. Chỉ tiêu cơ lý của các vật liệu dùng để xây dựng đập Nước Trong . 49
4.2. Hiện tượng thấm nước của bê tông . 51
4.2.1.Tính thấm nước của bê tông 51
4.2.2. Khái niệm về mác chống thấm W của bê tông: . 51
4.3. Phương pháp nghiên cứu mác chống thấm W của bê tông trên thế giới và
Việt Nam . 52
4.3.1. Phương pháp nghiên cứu mác chống thấm W của bê tông trên thế giới 52
4.3.2. Phương pháp nghiên cứu mác chống thấm W của bê tông ở Việt Nam . 55
4.4. Áp dụng sơn chống thấm thẩm thấu kết tinh cho công trình đập Nước Trong57
4.5. Kết luận chương 4 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 64
1. Kết quả đạt được của luận văn . 64
2. Những vấn đề còn tồn tại . 64
3. Kiến nghị . 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 66





DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1. Một số công trình bê tông lớn trên thế giới áp dụng công nghệ chống
thấm thẩm thấu kết tinh gốc xi măng . 3
Bảng 1. 2. Một số công trình bê tông tại Việt Nam áp dụng công nghệ chống thấm
thẩm thấu kết tinh gốc xi măng 8
Bảng 2. 1. Tính chất cơ lý của xi măng PC40 – Kim Đỉnh . 20
Bảng 2. 2. Tính chất cơ lý của khoáng siêu mịn nano 22
Bảng 2. 3. Tính chất cơ lý của khoáng mịn 22
Bảng 3. 1. Thành phần hóa học của sơn pene – seal 27
Bảng 3. 2. Thành phần khoáng của sơn pene-seal. 28
Bảng 3. 3. Thành phần sơn một thành phần theo trọng lượng dự kiến. 33
Bảng 3. 4. Thành phần sơn 2 thành phần theo trọng lượng dự kiến 34
Bảng 3. 5. Các đặc trưng ngoại quan của sơn . 35
Bảng 3. 6. Kết quả thí nghiệm các tính chất cơ lý của sơn thẩm thấu . 38
Bảng 3. 7. Mật độ của sơn (chế tạo) trên bề mặt cấu kiện bê tông M200 . 39
Bảng 3. 8. Hệ số thấm trên mẫu bê tông với mật độ sơn (chế tạo) khác nhau . 39
Bảng 3. 9. Kết quả thí nghiệm mài mòn bê tông không quét sơn và bê tông có quét
sơn 40
Bảng 3. 10. Kết quả thí nghiệm thấm các tổ mẫu bê tông 41
Bảng 3. 11. Kết quả đo độ xốp của mẫu vữa và mẫu vữa đã quét sơn thẩm thấu kết
tinh pene-seal và mẫu sơn chế tạo (độ sâu 5mm) . 44
Bảng 4. 1. Kết quả thí nghiệm độ chống thấm của mẫu bê tông sử dụng sơn chống
thấm thẩm thấu kết tinh gốc xi măng . 63
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. 1. Hình ảnh công trình Sydney Harbour tunnel (Australia) . 5
Hình 1. 2. Hình ảnh công trình Olympic 2000 stadium (Australia) . 6
Hình 1. 3. Hình ảnh công trình Washington D.C Metro System (USA) . 7
Hình 1. 4. Hình ảnh nhà máy Sanyo 9
Hình 1. 5. Hình ảnh nhà máy Điện Phú Mỹ . 9
Hình 1. 6. Hình ảnh Đập Dầu Tiếng 10
Hình 1. 7. Hình ảnh nhà máy sản xuất xe Yamaha . 10
Hình 1. 8. Hình ảnh nhà máy Uni - President 11
Hình 1. 9. Cấu trúc xốp của vật liệu bê tông 15
Hình 1. 10. Hình ảnh kẽ nứt được phóng đại . 15
Hình 1. 11. Hình ảnh mao mạch gây thấm . 16
Hình 1. 12. Quét sơn chống thấm lên khu vực cần chống thấm 16
Hình 1. 13. Qúa trình phản ứng của vật liệu bên trong cấu trúc xốp của bê tông . 17
Hình 1. 14. Qúa trình hình thành lên tinh thể kháng nước trong các mao quản . 17
Hình 1. 15. Sự điền đầy các lỗ mao quản . 18
Hình 3. 1. Hình ảnh sơn chế tạo trong phòng thí nghiệm 36
Hình 3. 2. Hình ảnh sơn Pene - seal . 36
Hình 3. 3. Hình ảnh thiết bị thí nghiệm mài mòn 40
Hình 3. 4. Hình ảnh mẫu thí nghiệm mài mòn có quét sơn chống thấm . 41
Hình 3. 5. Cấu trúc mẫu vữa không quét sơn 43
Hình 3. 6. Cấu trúc mẫu vữa quét sơn Pene-seal . 43
Hình 3. 7. Cấu trúc mẫu vữa quét mẫu sơn chế tạo 44
Hình 4. 1. Hình ảnh công trình Nước Trong 58
Hình 4. 2. Hình ảnh trộn sơn chuẩn bị thi công . 59
Hình 4. 3. Hình ảnh thi công sơn chống thấm 59
Hình 4. 4. Khoan lấy mẫu thí nghiệm 60
Hình 4. 5. Hình ảnh mẫu thí nghiệm 61
Hình 4. 6. Hình ảnh thiết bị thử chống thấm 62 DANH MỤC VIẾT TẮT
N/X: Nước/ Xi
N/SK: Nước/Sơn khô
VLXD: Vật liệu xây dựng
N/(X+CM): Nước/(Xi + Cát mịn)
TP 1 : Thành phần 1



TP 2 : Thành phần 2
TP 3 : Thành phần 3
TP 4 : Thành phần 4
KLTT: Khối lượng thể tích





1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện tại và trong tương lai bê tông là loại vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất
trong xây dựng công trình dân dụng, công nghiệp, giao thông, thuỷ lợi, thuỷ điện,
nhưng bên cạnh đó bê tông các công trình thuỷ lợi cường độ nén thường thấp, nên
khả năng chống thấm không cao, trong khi đó yêu cầu về khả năng giữ nước là hàng
đầu nên bê tông cần có độ chống thấm cao. Vì vậy việc tăng khả năng chống thấm
cho các công trình bê tông là cấp thiết, có thể nói là tất cả các công trình thủy lợi
đều nên tăng khả năng chống thấm. Đồng thời độ bền lâu của công trình bê tông
được được xem xét ở mức độ thấm nước và khí của vật liệu này. Do vậy việc
nghiên cứu áp dụng các biện pháp và vật liệu sử dụng chống thấm cho bê tông, nhất
là bê tông cốt thép luôn được quan tâm từ hàng thế kỷ nay. Có rất nhiều biện pháp
để nâng cao độ chống thấm cho kết cấu bê tông: Nâng cao khả năng chống thấm
cho bản thân bê tông (nâng cao độ đặc chắc bê tông), tăng độ dày cấu kiện, nén
trước bê tông trong quá trình sản xuất cấu kiện để triệt tiêu ứng suất kéo sẽ xuất
hiện dưới tác dụng của áp lực thủy tĩnh, tạo lớp màng chống thấm bề mặt kết cấu bê
tông bằng lớp màng (sơn phủ, bọc bề mặt bê tông), sử dụng công nghệ chống thấm
bằng kết tinh, sử dụng phụ gia tạo bọt .
Mỗi cách chống thấm có những ưu nhược điểm nhất định, trong đó công
nghệ chống thấm bê tông bằng sơn chống thấm thẩm thấu kết tinh gốc xi măng mới
xuất hiện tại Việt Nam nhưng tỏ ra có ưu điểm cả về kỹ thuật và kinh tế so với các
phương pháp và công nghệ chống thấm khác.
Đề tài „„Nghiên cứu chế tạo sơn chống thấm thẩm thấu kết tinh gốc xi măng
để chống thấm cho các công trình Thủy Lợi ‟‟ phần nào đã giải quyết được vấn đề
chống thấm mới cho các công trình Thủy Lợi hiện nay
2. Mục đích của đề tài
Tìm hiểu sơn chống thấm thẩm thấu kết tinh của nước ngoài đang có tại Việt Nam. 2

Nghiên cứu chế tạo sơn chống thấm thẩm thấu kết tinh gốc xi măng ở phòng
thí nghiệm và so sánh với sơn của nước ngoài.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Tìm hiểu các sơn chống thấm thẩm thấu kết tinh của nước ngoài đang có ở
Việt Nam
Trên cơ sở đó nghiên cứu chế tạo sơn chống thấm kết tinh gốc xi măng ở
phòng thí nghiệm được so sánh với sơn của nước ngoài.
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Tổng hợp và nghiên cứu về sơn chống thấm thẩm thấu kết tinh gốc xi măng
của nước ngoài có mặt tại Việt Nam.
Chế tạo và thí nghiệm mẫu sơn chống thấm thẩm thấu kết tinh gốc xi măng
trong phòng thí nghiệm.