Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12588-1:2018 về Phụ gia dùng cho vữa và bê tông sử dụng cát biển và nước biển - Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật được ban hành năm 2018, quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với các loại phụ gia chuyên dụng nhằm kiểm soát chất lượng và đảm bảo độ bền vững của kết cấu vữa, bê tông khi sử dụng nguồn cát biển và nước biển trong xây dựng.

Phạm vi áp dụng và đối tượng áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các loại phụ gia hóa học và phụ gia khoáng hoạt tính được nghiên cứu, sản xuất và sử dụng cho vữa và bê tông có thành phần cốt liệu là cát biển và nước trộn là nước biển. Đối tượng áp dụng bao gồm các cơ quan quản lý nhà nước, các tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực sản xuất phụ gia, thiết kế cấp phối, thi công và giám sát các công trình xây dựng sử dụng vật liệu biển tại Việt Nam.

Tài liệu viện dẫn cốt lõi

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách đồng bộ, cần viện dẫn đến các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành liên quan đến phương pháp thử và yêu cầu kỹ thuật của xi măng, cốt liệu, nước trộn và các loại phụ gia thông thường khác như:

• Các tiêu chuẩn về phương pháp thử bê tông nặng và vữa xây dựng.
• Các tiêu chuẩn quy định về phụ gia hóa học cho bê tông và phụ gia khoáng cho bê tông.
• Các quy chuẩn, tiêu chuẩn về đánh giá mức độ ăn mòn cốt thép trong bê tông.

Thuật ngữ và định nghĩa quan trọng

Tiêu chuẩn làm rõ các khái niệm chuyên ngành phục vụ cho việc áp dụng thống nhất:

• Phụ gia dùng cho vữa và bê tông sử dụng cát biển và nước biển: Là sản phẩm pha trộn vào hỗn hợp vữa hoặc bê tông trong quá trình nhào trộn nhằm cải thiện các tính chất của hỗn hợp bê tông tươi và bê tông đã đóng rắn, đồng thời có khả năng ức chế hoặc giảm thiểu tác hại ăn mòn của ion clo đối với cốt thép.
• Cát biển và nước biển: Các nguồn nguyên liệu tự nhiên được khai thác từ biển, có chứa hàm lượng muối hòa tan (đặc biệt là ion clorua) vượt quá giới hạn thông thường đối với bê tông cốt thép truyền thống.

Yêu cầu kỹ thuật đối với phụ gia hóa học

Phụ gia hóa học sử dụng trong môi trường cát biển và nước biển phải đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật nghiêm ngặt nhằm kiểm soát quá trình đông kết và bảo vệ cốt thép:

• Khả năng giảm nước và duy trì độ sụt: Phải đảm bảo hiệu quả giảm nước cao để tăng độ đặc chắc của bê tông, hạn chế sự xâm nhập của các tác nhân ăn mòn từ bên ngoài.
• Thời gian đông kết: Phải được điều chỉnh phù hợp với điều kiện thi công thực tế, không gây ảnh hưởng tiêu cực đến tiến độ và chất lượng đóng rắn của bê tông.
• Khả năng ức chế ăn mòn cốt thép: Đây là yêu cầu cốt lõi. Phụ gia hóa học phải chứa các tác nhân ức chế ăn mòn hiệu quả, giúp hình thành màng bảo vệ trên bề mặt cốt thép, ngăn ngừa phản ứng oxy hóa do sự có mặt của ion clo từ cát biển và nước biển.
• Hàm lượng ion clorua trong phụ gia: Bản thân phụ gia không được đưa thêm một lượng ion clorua vượt quá giới hạn quy định vào trong hỗn hợp bê tông.

Yêu cầu kỹ thuật đối với phụ gia khoáng

Phụ gia khoáng hoạt tính (như tro bay, xỉ lò cao hoạt tính, silica fume) đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện cấu trúc rỗng của bê tông:

• Độ mịn và hoạt tính chịu lực: Phụ gia khoáng phải có độ mịn cao và chỉ số hoạt tính cường độ đáp ứng yêu cầu để tham gia vào phản ứng thủy hóa phụ, tạo ra các gel C-S-H bền vững.
• Khả năng làm đặc chắc cấu trúc: Giúp lấp đầy các lỗ rỗng vi mô, làm giảm độ thấm nước và độ thấm ion clo của bê tông một cách rõ rệt.
• Khả năng liên kết ion clo: Phụ gia khoáng cần có khả năng hấp phụ hoặc liên kết hóa học một phần ion clo tự do trong nước lỗ rỗng, giảm thiểu lượng ion clo tự do có khả năng tiếp cận và phá hủy màng thụ động của cốt thép.

Yêu cầu đối với hỗn hợp vữa và bê tông sử dụng phụ gia

Hỗn hợp vữa và bê tông sau khi sử dụng phụ gia phải đạt được các chỉ tiêu cơ lý và độ bền lâu theo thiết kế:

• Cường độ nén: Cường độ nén ở các tuổi (đặc biệt là 28 ngày) không được thấp hơn so với mẫu đối chứng không dùng phụ gia hoặc mẫu sử dụng nước ngọt và cát sông tiêu chuẩn tương đương.
• Độ thấm ion clo: Phải đạt mức thấp hoặc rất thấp theo các phương pháp thử tiêu chuẩn để đảm bảo tuổi thọ cho kết cấu.
• Độ co ngót thể tích: Phải nằm trong giới hạn cho phép để tránh nứt nẻ, hạn chế tạo đường rò rỉ cho nước biển xâm nhập sâu vào bên trong kết cấu.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12588-1:2018 có hiệu lực kể từ ngày được cơ quan nhà nước có thẩm quyền công bố áp dụng. Các tổ chức thiết kế, thi công cần tuân thủ nghiêm ngặt các chỉ tiêu kỹ thuật trong tiêu chuẩn này khi lựa chọn phụ gia cho các công trình xây dựng ven biển và hải đảo sử dụng nguồn vật liệu tại chỗ.