Luận án Nghiên cứu khả năng bám dính nhằm đảm bảo sự làm việc đồng thời của hệ sơn polyurea với nền bê tông

Từ đầu những năm 90 của thế kỷ trƣớc sơn polyurea (PUA) đã đƣợc sử dụng

phổ biến trên thế giới, đặc biệt là ở các nƣớc Mỹ, Canada, Đức, Úc, Hàn Quốc, Trung

Quốc, Đài Loan Hiện nay công nghệ phun phủ màng polyurea cho các công trình

xây dựng đã và đang đƣợc áp dụng ở nƣớc ta. Việc PUA đƣợc ứng dụng rộng rãi trên

thế giới và ở Việt Nam là do vật liệu này có những tính năng vƣợt trội về độ bền, dẻo

dai và khả năng chống thấm, chống ăn mòn và chống mài mòn so với vật liệu phủ khác

và đƣợc đánh giá là loại vật liệu phủ tiên tiến hàng đầu thế giới hiện nay. PUA bám

dính đƣợc trên bề mặt bê tông, thép, gỗ, nhựa và nhiều vật liệu khác, rất phù hợp làm

lớp phủ chống thấm cho mái, sàn, tầng hầm, bể chứa nƣớc, đƣờng ống dẫn nƣớc; đập

bê tông, chống dính cho silô chứa; chống mài mòn cho mặt sàn nhà công nghiệp, bãi

đỗ xe, chống ăn mòn cho kết cấu thép, bê tông cốt thép trong các môi trƣờng xâm thực

nhƣ môi trƣờng công nghiệp, hóa chất, môi trƣờng biển. PUA rất bền dƣới tác động

thay đổi của thời tiết và điều kiện làm việc khắc nghiệt.

Việc sử dụng màng phủ PUA trên nền bê tông đôi khi gặp phải những vấn đề

không nhƣ mong muốn nhƣ màng phủ bị phồng rộp, bong tách khỏi nền làm giảm hiệu

quả sử dụng màng phủ. Thực tế cho thấy nguyên nhân chính là do độ bám dính của

màng PUA với nền bê tông không đảm bảo. Vì vậy để phát huy tốt hiệu quả sử dụng

của vật liệu PUA thì việc nghiên cứu nâng cao khả năng bám dính của polyurea với

các nền nói chung và nền bê tông nói riêng là hết sức cần thiết.

pdf 159 trang dienloan 6440
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu khả năng bám dính nhằm đảm bảo sự làm việc đồng thời của hệ sơn polyurea với nền bê tông", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu khả năng bám dính nhằm đảm bảo sự làm việc đồng thời của hệ sơn polyurea với nền bê tông

Luận án Nghiên cứu khả năng bám dính nhằm đảm bảo sự làm việc đồng thời của hệ sơn polyurea với nền bê tông
 i 
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG 
VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
NGUYỄN ĐĂNG KHOA 
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG BÁM DÍNH NHẰM ĐẢM BẢO 
SỰ LÀM VIỆC ĐỒNG THỜI CỦA HỆ SƠN POLYUREA 
VỚI NỀN BÊ TÔNG 
LUẬN ÁN TIẾN SỸ 
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VẬT LIỆU 
Hà Nội -2017 
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
 ii 
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc 
Hà Nội, ngày 21 tháng 04 năm 2017 
LỜI CAM ĐOAN 
Tên tôi là: Nguyễn Đăng Khoa 
Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả 
nghiên cứu trong luận án là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ công trình 
nào khác. 
 NGƢỜI CAM ĐOAN 
 Nguyễn Đăng Khoa 
 iii 
LỜI CẢM ƠN 
Luận án Tiến sĩ kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật Vật liệu với Đề tài “Nghiên 
cứu khả năng bám dính nhằm đảm bảo sự làm việc đồng thời của hệ sơn polyurea 
với nền bê tông’’ đƣợc hoàn thành tại Viện chuyên nghành Bê tông - Viện Khoa học 
Công nghệ Xây dựng. 
Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Viện chuyên ngành Bê tông, Viện 
Thông tin Đào tạo và Tiêu chuẩn hóa và Trung tâm Tƣ vấn Chống ăn mòn và Xây 
dựng thuộc Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng – Bộ xây dựng, cùng toàn thể các 
nhà khoa học, các đồng nghiệp trong và ngoài ngành xây dựng đã giúp đỡ, tạo điều 
kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành luận án này. 
Tác giả xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo hƣớng dẫn là TS. Phạm 
Văn Khoan - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng và PGS.TS. Nguyễn Thị Bích Thủy 
- Trƣờng Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ, tạo điều 
kiện cho tôi hoàn thành luận án. 
Tác giả cũng bày tỏ sự biết ơn đối với sự động viên giúp đỡ nhiệt tình của cơ 
quan, gia đình, đồng nghiệp và bạn bè, đó là nguồn động lực mạnh mẽ giúp tôi vƣợt 
qua những khó khăn trong quá trình thực hiện luận án. 
Với khả năng có hạn, luận án khó tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong 
nhận đƣợc những chỉ bảo và góp ý chân tình của các nhà khoa học, chuyên gia, trong 
và ngoài ngành xây dựng cùng các đồng nghiệp. Xin chân thành cảm ơn! 
 Hà Nội, ngày 21 tháng 04 năm 2017 
Tác giả luận án 
Nguyễn Đăng Khoa 
 iv 
MỤC LỤC 
CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG 
HỆ PHỦ POLYUREA .................................................................................................. 7 
1.1 Tổng quan về hệ phủ polyurea (PUA) .................................................................... 7 
1.1.1 Vật liệu phủ polyurea .................................................................................... 7 
1.1.2 Sơn lót của hệ phủ PUA trên nền bê tông ................................................... 11 
1.2 Một số ứng dụng phủ PUA trên thế giới và Việt Nam ......................................... 17 
1.2.1 Ứng dụng phủ PUA cho một số công trình trên thế giới ............................ 17 
1.2.2 Ứng dụng phủ PUA cho một số công trình ở Việt Nam ............................. 19 
1.3 Bám dính của hệ phủ polyurea với nền bê tông ................................................... 20 
1.3.1 Vấn đề bong rộp màng PUA khỏi nền bê tông ........................................... 20 
1.3.2 Nguyên nhân gây bong rộp màng phủ PUA ............................................... 23 
1.3.3 Một số nghiên cứu sử dụng sơn lót nâng cao bám dính cho phủ PUA ....... 25 
1.4 Cơ sở khoa học của việc lựa chọn sơn lót epoxy để nâng cao khả năng bám dính 
của PUA với nền bê tông ............................................................................................... 27 
1.4.1 Lý thuyết chung về bám dính ...................................................................... 29 
1.4.2 Khả năng bám dính trực tiếp của màng phủ PUA với nền bê tông ............. 32 
1.4.3 Cơ chế bám dính của sơn lót epoxy với nền BT và các yếu tố ảnh hƣởng . 34 
1.4.4 Cơ chế bám dính của PUA với sơn lót epoxy và các yếu tố ảnh hƣởng ..... 42 
1.5 Mục tiêu, đối tƣợng và nội dung nghiên cứu ........................................................ 45 
CHƢƠNG 2 : VẬT LIỆU SỬ DỤNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....... 47 
2.1 Vật liệu sử dụng .................................................................................................... 47 
2.1.1 Vật liệu chế tạo mẫu bê tông ....................................................................... 47 
2.1.2 Sơn lót epoxy ............................................................................................... 50 
2.1.3 Vật liệu polyurea ......................................................................................... 53 
2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................................... 55 
2.2.1 Các tiêu chuẩn thí nghiệm vật liệu, bê tông và sơn ..................................... 55 
2.2.2 Các phƣơng pháp phi tiêu chuẩn thí nghiệm vật liệu, bê tông và sơn ........ 56 
2.2.3 Một số thiết bị máy móc sử dụng trong nghiên cứu .................................... 59 
2.3 Các mô hình thí nghiệm ........................................................................................ 60 
 v 
2.4 Các điều kiện đƣợc đảm bảo trong nghiên cứu thí nghiệm .................................. 61 
CHƢƠNG 3 : NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG 
BÁM DÍNH CỦA HỆ PHỦ PUA VỚI NỀN BÊ TÔNG .......................................... 63 
3.1 Các yếu tố liên quan đến sơn lót ........................................................................... 63 
3.1.1 Sơn lót epoxy gốc dung môi ........................................................................ 65 
3.1.2 Sơn lót epoxy gốc nƣớc ............................................................................... 66 
3.2 Các yếu tố liên quan đến nền bê tông và bám dính của sơn lót với nền .............. 67 
3.2.1 Thông số kỹ thuật của nền bê tông .............................................................. 67 
3.2.2 Xác định nền bê tông khô và ẩm ................................................................. 73 
3.2.3 Lựa chọn độ ẩm nền bê tông để thí nghiệm ................................................ 77 
3.2.4 Ảnh hƣởng của chiều dày sơn lót và màng phủ PUA đến độ bám dính ..... 77 
3.2.5 Ảnh hƣởng của cƣờng độ BT nền và độ nhớt sơn lót đến độ bám dính ..... 81 
3.3 Ảnh hƣởng thời điểm phun polyurea đến độ bám dính của hệ phủ với nền ........ 84 
3.4 Tổng hợp các thông số ảnh hƣởng đến độ bám dính của hệ PUA với nền .......... 90 
Kết luận Chƣơng 3: ....................................................................................................... 91 
CHƢƠNG 4 : NGHIÊN CỨU NÂNG CAO KHẢ NĂNG BÁM DÍNH CỦA HỆ 
PHỦ PUA VỚI NỀN BÊ TÔNG ................................................................................ 93 
4.1 Xác định khoảng độ nhớt sơn lót và thời điểm phun PUA tối ƣu ........................ 93 
4.1.1 Xác định khoảng độ nhớt sơn lót và thời điểm phun PUA tối ƣu cho nền bê 
tông khô M3 .................................................................................................... 93 
4.1.2 Xác định khoảng độ nhớt sơn lót và thời điểm phun PUA tối ƣu cho nền bê 
tông ẩm M3 . .................................................................................................... 94 
4.1.3 Xác định khoảng độ nhớt sơn lót và thời điểm phun PUA tối ƣu cho nền bê 
tông khô M6 .................................................................................................... 96 
4.1.4 Xác định khoảng độ nhớt sơn lót và thời điểm phun PUA tối ƣu cho nền bê 
tông ẩm M6 .............................................................................................................. 97 
4.2 Quan hệ giữa thời điểm phun PUA với nhiệt độ và độ ẩm của môi trƣờng ....... 100 
4.2.1 Quan hệ giữa thời điểm phun PUA lên nền bê tông đã quét sơn lót gốc 
dung môi với nhiệt độ và độ ẩm của môi trƣờng .................................................. 101 
4.2.2 Quan hệ giữa thời điểm phun PUA lên nền bê tông đã quét sơn lót gốc 
nƣớc với nhiệt độ và độ ẩm của môi trƣờng ......................................................... 106 
 vi 
4.3 Kiểm chứng độ bám dính của hệ phủ PUA tối ƣu với nền BT M1, M2, M4, M5 .. 112 
4.4 Nghiên cứu cƣờng độ bám dính của hệ phủ polyurea sử dụng sơn lót tối ƣu dƣới 
tác động của các điều kiện môi trƣờng khác nhau ...................................................... 114 
4.4.1 Độ bám dính của hệ phủ polyurea trƣớc và sau khi chiếu tia UV ............ 114 
4.4.2 Độ bám dính của hệ phủ polyurea trƣớc và sau khi thử trong môi trƣờng 
nhiệt ẩm (theo tiêu chuẩn ISO DIN 1718) ............................................................ 116 
4.4.3 Độ bám dính của hệ phủ polyurea trƣớc và sau khi ngâm trong nƣớc ..... 117 
4.4.4 Độ bám dính của hệ phủ polyurea sau khi sấy ở nhiệt độ 800C ................ 118 
4.4.5 Độ bám dính của hệ phủ polyurea trong môi trƣờng nhiệt độ thấp .......... 119 
4.4.6 Thử độ bám dính của hệ phủ PUA với nền BT trên mô hình khe biến dạng120 
4.5 So sánh độ bám dính của sơn lót tối ƣu với một số sơn lót trên thị trƣờng........ 122 
Kết luận chƣơng 4: ...................................................................................................... 123 
CHƢƠNG 5 : MỘT SỐ ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HỆ PHỦ PUA 
TẠI CÁC CÔNG TRÌNH THỰC TẾ ...................................................................... 124 
5.1 Thử nghiệm một số tính năng của vật liệu polyurea trƣớc khi ứng dụng .......... 125 
5.1.1 Xác định độ bám dính của hệ phủ polyurea với nền bê tông .................... 125 
5.1.2 Thử nghiệm tính năng chống thấm của màng phủ polyurea ..................... 126 
5.1.3 Lựa chọn chiều dày và bề rộng lớp phủ PUA để chống thấm cho KBD .. 127 
5.2 Ứng dụng hệ phủ PUA chống thấm mặt thƣợng lƣu KBD đập bê tông ............. 128 
5.2.1 Hiện trạng thấm qua khe biến dạng đập bê tông ....................................... 128 
5.2.2 Kết quả ứng dụng hệ phủ PUA để chống thấm khe biến dạng đập thủy điện 
sau khi tích nƣớc ................................................................................................... 129 
5.2.3 Ứng dụng hệ phủ PUA xử lý chống thấm khe biến dạng đập thủy điện 
trƣớc khi tích nƣớc ................................................................................................ 130 
5.3 Kết quả ứng dụng hệ phủ Polyurea chống thấm, chống ăn mòn cho kết cấu bê 
tông cốt thép ................................................................................................................ 132 
5.3.1 Ứng dụng hệ phủ PUA cho bể nƣớc và cống dẫn nƣớc ............................ 132 
5.3.2 Ứng dụng PUA chống ăn mòn khu hóa chất ............................................. 133 
5.4 Đánh giá hiệu quả việc ứng dụng hệ phủ polyurea ............................................ 134 
Kết luận Chƣơng 5: ..................................................................................................... 136 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................... 137 
 vii 
Kết luận: ...................................................................................................................... 137 
Kiến nghị: .................................................................................................................... 138 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 139 
PHỤ LỤC ................................................................................................................... 143 
 viii 
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ 
Hình 1.1. Phản ứng hình thành polyurea ........................................................................ 8 
Hình 1.2. Mô tả thiết bị phun polyurea ........................................................................... 9 
Hình 1.3. Tình hình sử dụng PUA ở các nƣớc trên thế giới [49] .................................. 10 
Hình 1.4. Tỷ lệ các nền phủ PUA [29] .......................................................................... 10 
Hình 1.5. Phủ PUA chống thấm cho đƣờng sắt cao tốc Bắc Kinh - Thƣợng Hải [62] 18 
Hình 1.6. Phủ PUA chống ăn mòn cho Cầu San Mateo ở California [62] ................... 18 
Hình 1.7. Phủ PUA cho hầm Beau Catcher thuộc cao tốc Bắc Carolia [62] ................ 18 
Hình 1.8. Phủ PUA trên bê tông của ống xả đập Tehri – Ấn Độ [54] ......................... 18 
Hình 1.9. Đập Xiaolangdi - Trung Quốc [56] .............................................................. 18 
Hình 1.10. Sửa chữa vết nứt đập Girotte ở Pháp [42] .................................................. 18 
Hình 1.11. Ứng dụng phủ PUA chống thấm đập bê tông Đan Giang Khẩu [38] ......... 19 
Hình 1.12. Phủ PUA cho bể nƣớc ăn tại Redstone Arsenal -quân đội Mỹ [38] ........... 19 
Hình 1.13. Phủ PUA chống ăn mòn ống thép .............................................................. 20 
Hình 1.14. Phủ PUA chống thấm bể nƣớc ................................................................... 20 
Hình 1.15. Phủ PUA chống thấm mái .......................................................................... 20 
Hình 1.16. Phủ PUA chống thấm, chống ăn mòn bể nƣớc thải ................................... 20 
Hình 1.17. Phủ PUA cho sàn nhà ................................................................................. 20 
Hình 1.18. Phủ PUA chống thấm hầm ......................................................................... 20 
Hình 1.19. Bong tách liên kết PUA .............................................................................. 21 
Hình 1.20. Bong PUA của bể do sơn lót [53] .............................................................. 21 
Hình 1.21. Hƣ hỏng PUA bãi đỗ casino [53] ............................................................... 21 
Hình 1.22. Hƣ hỏng PUA ở trạm thang máy [53] ........................................................ 21 
Hình 1.23. Hƣ hỏng PUA ở tƣờng................................................................................. 21 
Hình 1.24. Hình ảnh hƣ hỏng, bong rộp màng polyurea ở Việt Nam .......................... 22 
Hình 1.25. Phồng rộp lớp phủ do sự thoát hơi nƣớc của nền bê tông .......................... 24 
Hình 1.26. Liên kết vật lý (sơn lót hấp phụ trên bề mặt BT - lực Van der waals) ........ 34 
Hình 1.27. Mô phỏng màng sơn và nền tiếp xúc không hoàn toàn với nhau ................ 35 
Hình 1.28. Liên kết hóa học [50] ................................................................................... 36 
Hình 1.29. Liên kết cơ học ............................................................................................ 36 
 ix 
Hình 1.30. Phản ứng đóng rắn nhựa epoxy bằng chất đóng rắn amin mạch thẳng ....... 43 
Hình 1.31. Phản ứng đóng rắn nhựa epoxy bằng chất đóng rắn ................................... 43 
Hình 1.32. Phản ứng hóa học của diisocyanate và polyamine để tạo thành polyurea .. 43 
Hình 1.33. Phản ứng giữa nhóm OH- và isocyanate để tạo ra liên kết urethan ............. 43 
Hình 2.1. Chuẩn bị mẫu thử kháng x ... 5: 
Trên cơ sở các kết quả đã nghiên cứu đƣợc, luận án đã tiến hành ứng dụng cho 10 
công công trình thực tế và có thể đƣa ra 1 số kết luận sau đây: 
1. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu ở Chƣơng 4 đã lựa chọn hệ phủ PUA với sơn 
lót epoxy gốc dung môi hoặc gốc nƣớc có độ nhớt phù hợp cho từng nền bê tông, thời 
gian phun PUA hợp lý, độ dầy của màng phủ đáp ứng yêu cầu chống thấm, chống ăn 
mòn triệt để và lâu dài. 
2. Sau khi ứng dụng đã tiến hành kiểm tra khả năng bám dính của hệ phủ PUA 
với nền bê tông, các kết quả đều cho thấy cƣờng độ bám dính của hệ phủ với nền bê 
tông đều tƣơng đƣơng hoặc lớn hơn Rkbt, khả năng chống thấm, chống ăn mòn của các 
công trình sau khi xử lý bằng hệ phủ PUA đều cho kết quả tốt, đáp ứng các yêu cầu 
thiết kế. 
3. Kết quả kiểm tra sau (3÷ 4) năm cho thấy khả năng chống thấm, chống ăn mòn 
của các công trình đã ứng dụng hệ phủ PUA đều đảm bảo, cƣờng độ bám dính của hệ 
phủ PUA với nền bê tông giảm không đáng kể so với ban đầu. 
4. Trên cơ sở các kết quả ứng dụng thực tế cho thấy hệ phủ PUA với sơn lót 
epoxy gốc dung môi hoặc gốc nƣớc đã pha chế có hiệu quả cao và hoàn toàn thích hợp 
để chống thấm, chống ăn mòn cho các công trình BT và bê tông cốt thép. 
 137 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
Kết luận: 
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, kiểm chứng và ứng dụng thực tế khả năng bám 
dính của hệ phủ polyurea (polyurea + sơn lót gốc epoxy) với nền bê tông khô và ẩm 
mác từ M20 ÷ M60 có thể đƣa ra một số kết luận chung nhƣ sau: 
1.Đã nghiên cứu và xác định đƣợc giới hạn độ ẩm bê tông bê tông để sử dụng 
sơn lót epoxy gốc dung môi hay gốc nƣớc. Đây là cơ sở để lựa chọn loại sơn lót epoxy 
gốc dung môi dùng cho nền bê tông khô và sơn lót epoxy gốc nƣớc dùng cho nền bê 
tông ẩm. Nền bê tông khô (độ ẩm bê tông ≤ giới hạn độ ẩm), nền bê tông ẩm (độ ẩm > 
giới hạn độ ẩm) giá trị độ ẩm tƣơng ứng với các mác bê tông nhƣ sau: 
* Nền bê tông khô: M20 ≤ 4,0 %; M30 ÷ M40 ≤ 3,5 %; M50 ÷ M60 ≤ 3,0 %. 
* Nền bê tông ẩm : M20 > 4,0 %; M30 ÷ M40 > 3,5 %; M50 ÷ M60 > 3,0 %. 
2. Từ các nguyên liệu bán thành phẩm có sẵn trên thị trƣờng Việt Nam đã pha 
chế đƣợc sơn lót epoxy gốc dung môi 2 thành phần gồm nhựa epoxy E18 và chất đóng 
rắn (E18/A75 =2,5/1,0) và dung môi hữu cơ (xylene/PM =1/1) dùng cho nền bê tông 
khô. Sơn lót epoxy gốc nƣớc 2 thành phần gồm nhựa epoxy E18 và chất đóng rắn A21 
(E18/A21 =1,0/1,5) và dung môi nƣớc dùng cho nền bê tông ẩm. Khi sử dụng các loại 
sơn lót này cho hệ phủ PUA có thể nâng cao độ bám dính với nền bê tông từ M20 ÷ 
M60 tƣơng đƣơng với Rkbt, tăng từ (2 ÷ 3) lần so với màng phủ PUA không có sơn lót 
(cƣờng độ bám dính chỉ đạt (30÷50)% Rkbt). 
3. Xác lập đƣợc các cặp thông số công nghệ tối ƣu để thi công lớp sơn lót và 
màng phủ PUA nhƣ sau: 
+ Đối với nền BT khô mác M20, M30: Sử dụng sơn lót dung môi KM3 có độ 
nhớt sơn lót (52 ÷ 68) giây, mác M40, M50, M60 sử dụng sơn lót dung môi KM6 có 
độ nhớt (30 ÷ 44) giây và thời điểm phun PUA sau khi quét sơn lót là (30 ÷ 42) giờ. 
+ Đối với nền bê tông ẩm mác M20, M30: Sử dụng sơn lót gốc nƣớc AM3 có độ 
nhớt (61 ÷ 75) giây, mác M40, M50, M60 sử dụng sơn lót gốc nƣớc AM6 có độ nhớt 
(45 ÷ 59) giây và thời điểm phun PUA sau khi quét sơn lót là (36 ÷ 54) giờ. 
+ Quy luật chung là khi bê tông nền có mác thấp hơn thì cần sơn lót có đột nhớt 
cao hơn (hàm lƣợng nhựa lớn) và ngƣợc lại khi bê tông có mác cao hơn thì cần sơn lót 
 138 
có độ nhớt thấp hơn. Khi nhiệt độ môi trƣờng tăng thì khoảng thời gian phun PUA tối 
ƣu cần phải rút ngắn lại và ngƣợc lại khoảng thời gian phun đƣợc kéo dài ra khi nhiệt 
độ môi trƣờng giảm. 
4. Độ bền bám dính của hệ phủ PUA sử dụng sơn lót epoxy đã pha chế trên nền 
BT khô và ẩm dƣới tác động của các môi trƣờng khác nhau nhƣ: chiếu tia UV 2.500 
giờ (tƣơng đƣơng 10 năm), thử nhiệt ẩm, ngâm trong nƣớc, chịu nhiệt độ ở 3oC và 
80
o
C, thử độ dãn dài trên mô hình khe biến dạng. Các kết quả thí nghiệm cho thấy độ 
bền bám dính của hệ phủ PUA với nền BT tƣơng đối ổn định trong các điều kiện trên. 
5. Đã tìm đƣợc quan hệ giữa thời điểm phun PUA tối ƣu với điều kiện nhiệt độ, 
độ ẩm của môi trƣờng nhƣ sau: 
+ Thời điểm phun sơn PUA tối ƣu nằm trong khoảng thời gian khô thấu cấp 1 và 
khô thấu cấp 2 của sơn lót. Khi nhiệt độ môi trƣờng tăng thì khoảng thời gian phun 
PUA tối ƣu sẽ có xu hƣớng rút ngắn lại và ngƣợc lại. 
+ Đối với sơn lót gốc dung môi thời điểm bắt đầu phun PUA tối ƣu bằng 1,2 lần 
thời gian khô thấu cấp 1 và thời điểm kết thúc phun PUA bằng 0,75 lần thời gian khô 
thấu cấp 2. Với sơn lót gốc nƣớc thời điểm bắt đầu phun PUA tối ƣu bằng 1,3 lần thời 
gian khô thấu cấp 1, thời điểm kết thúc phun PUA bằng 0,87 lần thời gian khô cấp 2. 
6. Luận án đã triển khai ứng dụng hệ phủ polyurea tối ƣu cho 10 công trình, các 
công trình sau khi thi công xong đều đáp ứng tốt yêu cầu về chống thấm và chống ăn 
mòn, đồng thời đảm bảo hệ phủ polyurea vẫn bám dính tốt với nền BT sau (3÷4) năm. 
Kiến nghị: 
1. Hệ phủ PUA sử dụng sơn lót epoxy có rất nhiều ƣu điểm vƣợt trội về khả năng 
chống thấm, chống ăn mòn, hoàn toàn phù hợp với điều kiện Việt Nam. Vì vậy cần 
đƣa vào ứng dụng cho các công trình xây dựng ở Việt Nam. 
2. Khi sử dụng hệ phủ polyurea cho nền bê tông cần phải khảo sát kỹ các điều 
kiện của nền nhƣ độ ẩm, cƣờng độ, độ rỗng rỗ bề mặt và các điều kiện khác nhƣ thời 
tiết, môi trƣờng làm việc của hệ phủ  để có đƣợc phƣơng án lựa chọn sơn lót và quy 
trình thi công phù hợp, nhằm đạt hiệu quả sử dụng hệ phủ polyurea cao nhất. 
3. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu có thể đƣa ra quy trình thi công phun phủ PUA 
ở Việt Nam. 
 139 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Công ty cổ phần tƣ vấn xây dựng Điện 1 (2010), "Báo cáo công tác khoan lấy 
mẫu kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý của RCC đập dâng – Công trình thủy điện Bản 
Vẽ ". 
2. Nguyễn Quang Bình (2015), "Nghiên cứu tổ hợp phụ gia để nâng cao khả năng 
chống thấm nước của bê tông đầm lăn sử dụng cho đập trong điều kiện Việt 
Nam", Luận án tiến sĩ kỹ thuật. 
3. Nguyễn Tiến Bình (2007), "Nghiên cứu chế tạo bê tông cốt sợi siêu mảnh 
polypropylene dùng cho sửa chữa công trình trong điều kiện khí hậu nóng ẩm 
Việt Nam", Luận án tiến sĩ kỹ thuật. 
4. Nguyễn Đình Cống (2012), "Phương pháp luận nghiên cứu khoa học và sáng 
tạo", Nhà xuất bản Đại học Xây dựng. 
5. Nguyễn Tiến Đích (2010), "Công tác bê tông trong điều kiện khí hậu nóng ẩm 
Việt Nam", Nhà xuất bản Xây dựng. 
6. Bộ thủy lợi, "Thiết kế đập bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế 
14TCN ", tr. 58-88. 
7. Huỳnh Đức Minh (2006), "Khoáng vật học Silicat", NXB Khoa học và Kỹ 
thuật. 
8. Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam (2007), "Hệ sơn phủ mặt kết cấu bê tông cốt 
thép - Yêu cầu kỹ thuật chống ăn mòn và phương pháp thử". 
9. Nguyễn Thiện Ruệ Nguyễn Tấn Quý (2003), "Giáo trình Công nghệ bê tông và 
xi măng, tập 1", Nhà xuất bản giáo dục. 
10. Phạm Duy Hữu Phùng Văn Lự, Phan Khắc Chí (1998), "Giáo trình vật liệu xây 
dựng", Nhà xuất bản giáo dục. 
11. Quy phạm Xây dựng SP28.13330 (2012), "Bảo vệ chống ăn mòn cho kết cấu 
xâu dựng". 
12. TCVN (8790:2011), "Sơn bảo vệ kết cấu thép - Quy trình thi công và nghiệm 
thu". 
13. Nguyễn Tiến Thành (2012), "Nghiên cứu chế tạo và sử dụng vữa mạch mỏng 
cho khối xây bê tông khí chưng áp", Luận án tiến sĩ kỹ thuật. 
14. Trần Nhƣ Thọ (1990), "Nghiên cứu biến tính oligome urefomaldehyt sử dụng 
làm keo dán và phụ gia cho bê tông, vữa xi măng", Luận án phó tiến sĩ khoa 
học hóa học. 
15. Nguyễn Thị Bích Thủy (2014), "Nghiên cứu chế tạo sơn chống ăn mòn chất 
lượng cao (tuổi thọ >15 năm) có sử dụng phụ gia nano cho kết cấu thép trong 
lĩnh vực giao thông vận tải và xây dựng", Nghiên cứu ứng dụng và phát triển 
công nghệ vật liệu mới. 
16. BSEN 1504-2 (2004), "Products and systems for the protection and repair of 
concrete structures - Definitions, requirements, quality control and evaluation 
of confomity. Part 2: Surface protecion systems for concrete". 
 140 
17. "Adhesion of Paint Coatings", Corrosion – Club.com. 
18. K. K Aligizaki (2007), "Pore structure of cement-based materials ", India 
concrete journal. 
19. Calvin C. Shen, Aureliano Perez (2000), "Performance Enhancements of 
Aromatic Polyurea Spray Coatings by the Use of Conventional Primer 
Systems", Presented at the Polyurea Development Association in New Orleans, 
Louisiana. 
20. Cement Concrete and Aggregates Australia (Apr 2007), "Moisture in Concrete 
and Moisture-sensitive Finishes and Coatings". 
21. B.Arkles (1997), "Tailoring Surfaces with Silans", Chemtech. 7, p766-768. 
22. B.Arkles (2006), "Hydrophobicity, Hydrophilicity and Silanes", Paint and 
Coatings Industry. 22, p114. 
23. G.H. Patshke, B.Taub (1989), "Modern paints coating". C41. 
24. M.S. Bhatnagar (1996), "The Polymeric Materials Encyclopedia", John Wiley 
& Son, New York. 12, p 2238-2264. 
25. E. P. Blueddemann (1991), "Silane Coupling Agents", ISSN: 978-1-4899-2072-
6, Spinger Science and Business Media, LLC, p248. 
26. Marc Broekaert (2003), "Polyurea Spray Applied Systems for Concrete 
Protection", Huntsman International LLC. 
27. C.A.May (1988), "Epoxy resins – chemistry and Techonogy". Marcel DenKer, 
Ync, USA 1988. 
28. W. Freitag (Ed), D.Stoge (1998), "Paints, coating and solvents". Wiley-VCH, 
Second Edi 1998, P69-78. 
29. Lê Công Dƣỡng (1997), "Vật liệu học", nhà xuất bản KHKT Hà Nội, tr. 440-
468. 
30. Ph.D Edward P.Squiller (2003), "Polyaspartics: An Aliphatic Coating 
Technology for High Productivity Applications", Bayer Material Science LLC. 
31. Miguel A. Lorenzo, Enrique Vaca-Cortés, James O. Jirsa, Harovel G. Wheat, 
Ramón L. Carrasquillo (1998), "Adhension testing of epoxy coating", Research 
Report No. 1265-6. 
32. Voelkel Industrie Produkte GMBH (2011), "A paper presentation on pure 
polyurea vs hybrid polyurea/ polyurethanes & epoxy", SSPC 2011 New Dehli. 
33. K.Neville H.Lee (1982), "Handbook of epoxy resins". New York 1982. 
34. Hugo Herault và Raul Fernandez (2014), "Primer for polyurea in concrete 
refurbishment applications", PDA Europe 2014 Annual Conference – Krakow. 
35. http//www.hdsd.com/pdf, " Basics on coating chemistry". 
36. Dudley J Primeaux II (2004), "Polyurea Elastomer Technology: History, 
Chemistry & Basic Formulating Techniques", Primeaux Associates LLC. 
37. N. Muncy J.J. Myers (2012), "Bond behavior of externally bonded elastomeric 
polyurea coating systems", CICE 2012, Rome. 
 141 
38. Lingmin Liao, Jing Feng, Liang Chen, Chengjing Xiao, Shanfeng Wang and 
Hui Li (2013), "Research on the formula of polyaspartic ester polyurea 
concrete coating and its application", Mechanics and Materials. 423-426, p 
1159-1163. 
39. Dr. Dmitri Kopeliovich (2014), "Enhancement of adhesion". 
40. M.J.Michno, L.A.Pilates (1994), "Advance composite material". Springer- 
Verlage Berlin 
41. R. Lambourne (1987), "Paint and Surface Coatings: Theory and Practice", 
Ellis Horwood Limited, p 27-29. 
42. Murphy Mahaffey (2011), "Polyurea is Specified as the Best Dam Coatin", 
SSPC 2011 Conference Proceedings. 
43. Dilip Shah, Marcelo Rufo, Willy Raymond, Frederick H. Walker, Matthias 
Lohe (2005), "2K Waterborne Epoxy Systems: Technology Overview and New 
Developments", Journal of The American Chemical Society. 
44. John R.Nazy Marwan R.Kamal, Harold A.Wittcoff (1996), "Hardener and 
Cured Epoxy Resin Compositions", US Patent No 3401146. 
45. W.M. Morgans (1990), "Outlines of Paint Technology, Third Edition", Edward 
Arnold. London Melbourne Aucland, p 58. 
46. Charles G Munger (1999), "Causes and prevention of paint failure", Good 
Painting Practice, Steel Structures Paint Manual. 1, p 481-502. 
47. www.wikipedia org/wiki/epoxy/history. 
48. Swaraj Paul (1995), "Surface Coatings: Science and Technology", John Wiley 
& Sons , ISBN: 978-0-471-95818-5, p 336-339. 
49. Al Perez (June-2007), "Spray applied polyurea coating technologies", Marine 
coating and corrosion conference. 
50. Edward M. Petrie (2012), "Fundamentals of Paint Adhesion", SFCHINA 2012. 
51. Weibo Huang, Ping Lu, Hui Shi, Li Zhu (2010), "Preperties of Linear 
Polyaspartic Polyurea Coated Concrete under NaCl Solution Immersion and 
Co-action of Load and NaCl Solution Immersion", Materials Science Forum 
650, p 28-32. 
52. "Polyurea Coatings: The Basics" (2014), Vesaflex.com. 
53. Dudley J Primeaux (2003), "Specifications and Polyurea Elastomeric Coating 
/Lining Systems", “Bet on Success” 2003 PDA Annual Conference. 
54. Satish C. Sharma and R.K.VishnoiI, "Application of polyurea coating on 
concrete lining of intermediate level outlet at tehri dam project – a case study", 
INTERNATIONAL CONGRESS ON RIVER BASIN MANAGEMENT, p 
734-745. 
55. P. T. Mather, S. R. White, M. J. Smith (2002), "Polymer Engineering & 
Science". 42(1), p 150-174. 
 142 
56. Shamu (2011), "The polyurea project of Xiaolangdi Multipurpose Dam 
project". 
57. E.V. Shnusd, "Exterior durability of organic coating". Inter Publications Ltd. 
Redhill 1988, 470C. 
58. SSPC (2012), "Coating Application Standard No.14". 
59. Nguyễn Đăng Khoa và cộng sự (2016), "Ứng dụng hệ phủ PUA chống thấm khe 
biến dạng đập bê tông sau khi tích nước", Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây 
dựng, số 03 năm 2016. 
60. A. Holonggren, V. Johanson, W. Forsling ang R.L (1999), "Frost Adsorption of 
Silane Coupling Agents onto Kaolinite Surfaces", Clay Minerals. 34, p 239-
246. 
61. W.G.Potter (1970), "Epoxide resins". Lon don 1970. 
62. Xudong Liub, Weibo Huanga, Zhang Jingc and Ping LU (2012), "Studies on 
Surface Preparation Systems for Polyurea Protective Coating of Beijing-
Shanghai High Speed Railway Bridge Concrete Beams", Advanced Materials 
Research. 455-456, p 765-774. 
63. Wikipedia (2014), "Polyurea". 
64. Stosh Ramatowski, Willy Raymond, Dilip Shah (2004), "New Water-Based 
Amine Technology for Epoxy Application Over Green Concrete", Air Products 
and Chemicals, Inc. 
65. Gerald L. Witucki (2004), "Organosilane Technology in Coating Applications: 
Review and Perspectives", Dow Corning Corporation, USA. 
66. Л. Г. Шоде, А. Кончнова (1992), "Эпоксидные пленкообразующие 
материалы, лакокрасочные материалы и их применение". Т. 4, с. 81-87. 
67. В.Е. Васин, А.А. Берлин (1974), "Основы адгезии полимеров, изд", “ 
Химия” М1974, 392 С. 
68. К.К. Фраш Дж, Х. Саундре (1968), "Химая полиуретанов Перев. Анг., изд. 
Химия ". 276 стр. 
69. Л. В. Ницберг и др (1961), "Лакокрасочные материалы и их примение". 
№1. 
70. Д.А. Кaрдашов (1968), "Синтетические клей, изд. Химия ". с. 13-71. 
71. В.М. Москбин и др (1980), Корризия бетона и железобетона, Методы из 
защиты". с. 498-508. 
72. А. Ф. Николаев (1964), ""Синтетические полимеры и пластические массы 
на их основе"", изд “Химия”. C658-659. 
73. А.Г. Гроздов, О. Я. Федотова (1963), "Высокомол. Соед". Т5, С 822. 
74. И.П. Лосев и др, О. Я. Федотова (1961), "Высокомол. Соед". Т5, С 227. 
 143 
PHỤ LỤC 
XÁC NHẬN CỦA CÁC ĐƠN VỊ ĐÃ SỬ DỤNG HỆ SƠN POLYUREA 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_kha_nang_bam_dinh_nham_dam_bao_su_lam_vie.pdf
  • doc2. LA TT Hoan Chinh 27-4-2017 - V.doc
  • pdf2. LA TT Hoan Chinh 27-4-2017 - V.pdf
  • docx3. LA TT Hoan Chinh 27-4-2017 - A.docx
  • pdf3. LA TT Hoan chinh 27-4-2017 - A.pdf
  • docx4. Dong Gop Moi 27-4-2017 - V.docx
  • pdf4. Dong Gop Moi 27-4-2017 - V.pdf
  • docx5. Dong Gop Moi 27-4-2017 - A.docx
  • pdf5. Dong Gop Moi 27-4-2017 - A.pdf