1 BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Tên đề tài Đánh giá sự phù hợp và mức độ chính xác c[.]
TỔNG QUAN VÀ CƠ SƠ LÝ THUYẾT
Tổng quan
Bê tông cốt thép (BTCT) là vật liệu xây dựng phổ biến nhất trên thế giới, nổi bật với đặc tính có pH từ 12.5 đến 13.5, tạo môi trường kiềm lý tưởng để cốt thép chống lại quá trình ăn mòn Dưới tác dụng của môi trường kiềm này, lớp phủ bảo vệ (millscale) hình thành trên bề mặt cốt thép trong quá trình sản xuất, giúp bảo vệ và nâng cao khả năng chống ăn mòn của thép trong cấu trúc bê tông.
Trong bê tông luôn tồn tại một độ rỗng nhất định, chính những lỗ rỗng này tạo điều kiện cho các tác nhân ăn mòn cốt thép xâm nhập sâu vào bên trong, tiếp xúc với cốt thép và gây ra quá trình ăn mòn bê tông hiệu quả.
Hình 1: Tình trạng ăn mòn cốt thép ở lan can bờ kè biển Phan Thiết
Lớp phủ bảo vệ cốt thép millscale có thể bị phá hoại khi:
- Môi trường kiềm tạo ra bởi bê tông bị trung hòa hoặc bị axit hóa dưới tác dụng của khí carbonic hay nước ngầm
Hàm lượng ion clorua cao tại bề mặt cột thép trong bê tông, với tỷ lệ [Cl-]/[OH-] đạt tới giới hạn từ 3-7, là nguyên nhân chính gây ăn mòn cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép, làm giảm khả năng chịu lực và tuổi thọ của công trình Quá trình ăn mòn không chỉ đe dọa sự an toàn của người sử dụng mà còn gây tăng chi phí sửa chữa và lãng phí tài nguyên thiên nhiên Hình 1 thể hiện hiện trạng ăn mòn của lan can bê tông cốt thép tại bờ biển Bình Thuận sau thời gian ngắn đưa vào sử dụng, cho thấy tác động tiêu cực của quá trình này đến kết cấu xây dựng.
Cơ sở lý thuyết
Hình 2: Quá trình hư hại của kết cấu bê tông cốt thép trong môi trường xâm thực
Quá trình hư hại của kết cấu bê tông cốt thép trong môi trường xâm thực bắt đầu khi các yếu tố gây xâm thực như ion chloride và carbonate hóa xâm nhập và tích lũy trên bề mặt cốt thép Khi lượng các tác nhân này tích tụ đến mức giới hạn, chúng gây hỏng lớp bảo vệ cốt thép và kích hoạt quá trình oxy hóa, dẫn đến ăn mòn cốt thép trong bê tông, gây suy giảm khả năng chịu lực và độ bền của kết cấu.
Hình 3: Thể tích tương đối của các sản phẩm ăn mòn từ cốt thép so với thề tích thép ban đầu
Các sản phẩm ăn mòn hình thành từ quá trình oxy hóa của thép có thể tích lớn hơn nhiều so với thể tích ban đầu của thép, gây ra nội ứng suất trong bê tông tại bề mặt cốt thép Các ứng suất này dẫn đến hiện tượng nứt và phá huỷ lớp bê tông bảo vệ, làm giảm độ bền và khả năng chống chịu của toàn bộ kết cấu công trình.
Hình 2 minh họa rõ mối quan hệ giữa thời gian sử dụng công trình và mức độ hư hại của kết cấu bê tông cốt thép trong môi trường xâm thực Hình 3 cho thấy sự gia tăng thể tích tương đối của các sản phẩm ăn mòn cốt thép so với thể tích ban đầu của thép, ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất của kết cấu Các giai đoạn ăn mòn cốt thép, gây ra nứt bê tông và phá hoại kết cấu bê tông cốt thép được trình bày rõ ràng trong Hình 4, giúp làm rõ quá trình xuống cấp theo thời gian.
Nước biển, chứa thành phần chính là natri clorua, là yếu tố chính kích hoạt quá trình ăn mòn cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép (BTCT), gây giảm diện tích mặt cắt ngang của cốt thép và giảm khả năng chịu lực của cấu trúc Quá trình ăn mòn làm suy yếu độ bền của kết cấu, ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn của người sử dụng Ngoài ra, tác động của ăn mòn còn rút ngắn đáng kể tuổi thọ và thời gian phục vụ của công trình.
Khi kết cấu bê tông cốt thép làm việc trong môi trường biển, ion clorua có thể xâm nhập sâu vào bê tông và khuếch tán đến bề mặt cốt thép, kích hoạt quá trình ăn mòn của cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép Vì tính chất quan trọng và phổ biến của các công trình bê tông cốt thép chịu ảnh hưởng của môi trường chứa chloride, nhiều nghiên cứu đã và đang được thực hiện để tìm hiểu và ứng dụng các giải pháp chống ăn mòn hiệu quả.
9 được thực hiện nhằm hiểu rõ cơ chế ăn mòn của cốt thép trong kết cấu BTCT khi làm việc trong môi trường biển [5-7]
Hình 4: Các giai đoạn ăn mòn của cốt thép và sự phá hoại của bê tông trong từng giai đoạn
Quá trình ăn mòn của cốt thép trong bê tông cốt thép là một quá trình lâu dài, đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về cơ chế và ảnh hưởng của các giai đoạn khác nhau đến độ bền của công trình Việc nghiên cứu các phương pháp thúc đẩy quá trình ăn mòn cốt thép trong BTCT rất cần thiết để phục vụ công tác phân tích và đánh giá độ bền của các cấu kiện xây dựng.
Sử dụng dòng điện một chiều để thúc đẩy quá trình ăn mòn là phương pháp phổ biến trong lĩnh vực này [8-10] Trong kỹ thuật này, cốt thép trong bê tông được gắn kết với cực dương của nguồn điện một chiều, trong khi cực âm được kết nối với một điện cực bổ sung lắp đặt bên ngoài kết cấu Sơ đồ thiết kế hệ thống dòng điện một chiều để kích hoạt quá trình ăn mòn cốt thép trong bê tông truyền thống được thể hiện rõ ràng qua Hình 5, giúp minh họa quá trình và cấu trúc của phương pháp này.
Phương pháp này dựa trên Định luật 2 của Faraday, như đã nêu trong Phương trình 2, cho phép kiểm soát mức độ ăn mòn của cốt thép Mức độ ăn mòn này có thể được điều chỉnh thông qua cường độ dòng điện sử dụng và thời gian tác dụng của dòng điện, giúp đảm bảo quá trình ăn mòn diễn ra trong giới hạn kiểm soát và bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép hiệu quả.
Trong đó: Δm là khối lượng thép bị ăn mòn (g)
M: Khối lượng mol nguyên tử của Fe (56) nguyên tố (kg) z: hóa trị của Fe (2)
I: Cường độ dòng điện (mA) t: thời gian áp dụng (s)
Hình 5 Sơ đồ thực hiện dòng điện một chiều để kích hoạt ăn mòn
Nhiều nghiên cứu về sự ăn mòn của cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép đã sử dụng phương pháp thúc đẩy quá trình ăn mòn nhằm nghiên cứu sâu hơn Các nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào mối quan hệ giữa mức độ ăn mòn và khả năng chịu lực của kết cấu, cũng như sự hình thành vết nứt trong bê tông và sự giảm sút của lực bám dính giữa bê tông và cốt thép [11-17].
Chưa có nhiều nghiên cứu đề cập đến tương tác giữa sản phẩm ăn mòn và bê tông, đặc biệt là quá trình xâm nhập của các chất ăn mòn từ bề mặt cốt thép vào bên trong bê tông Hiểu rõ cơ chế này là cần thiết để đánh giá độ bền và tuổi thọ của kết cấu bê tông chịu ăn mòn Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xâm nhập và phân phối của các sản phẩm ăn mòn trong bê tông cần được nghiên cứu kỹ lưỡng nhằm đề xuất các giải pháp phòng ngừa hiệu quả.
Trong các nghiên cứu về ăn mòn, có sự phân biệt rõ giữa quá trình ăn mòn tự nhiên trong kết cấu bê tông cốt thép và ăn mòn do dòng điện gây ra Một số nghiên cứu đã đề cập và thảo luận những khác biệt quan trọng này để hiểu rõ rõ hơn về các thành phần ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn Tuy nhiên, các nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn, chưa đi sâu vào phân tích chi tiết các thành phần của các sản phẩm ăn mòn Điều này giúp nâng cao nhận thức về các thành phần có thể tác động tiêu cực đến cấu trúc bê tông cốt thép khi bị ăn mòn.
-Sự khác biệt giữa mức độ ăn mòn thực tế xảy ra do dòng điện tạo thành và ăn mòn lý thuyết được tính theo định luật 2 Faraday
- Tốc độ và cơ chế hình thành vết nứt trong bê tông
Các phương pháp thúc đẩy ăn mòn khác đã được đề xuất, nhưng thời gian kích hoạt ăn mòn của chúng thường chậm hơn so với phương pháp sử dụng dòng điện Do đó, sử dụng dòng điện một chiều vẫn là phương pháp ưu việt và phổ biến nhất trong các nghiên cứu về ăn mòn cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép.
Việt Nam sở hữu bờ biển dài, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế, quốc phòng và giao thông vận tải Các công trình bê tông cốt thép (BTCT) ven biển ngày càng dày đặc nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng, kinh doanh và vận chuyển hàng hóa Những dự án này còn góp phần tăng cường an ninh quốc phòng, bảo vệ chủ quyền biển đảo của quốc gia Việc xây dựng các công trình BTCTven biển đóngvai trò quan trọng trong phát triển bền vững và hiện đại hóa hạ tầng khu vực miền duyên hải Việt Nam.
Hình 6 Ăn mòn cốt thép do xâm thực chloride từ môi trường biển [22]
Hình 6 thể hiện hậu quả của mòn cốt thép do xâm thực chloride từ môi trường biển gây ra, ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ bền của kết cấu Để đảm bảo an toàn cho người sử dụng, các phương pháp bảo trì như phục hồi khả năng chịu lực hoặc thay thế đều được áp dụng, đặc biệt đối với các công trình bị hư hại nặng Trong những trường hợp nghiêm trọng, việc xây mới là cần thiết để đảm bảo an toàn và tuổi thọ của công trình Tuy nhiên, quá trình xâm thực của nước biển gây ra gánh nặng tài chính lớn cho đất nước, nhất là khi nguồn ngân sách còn hạn chế Ngoài ra, sự xuống cấp của các công trình bê tông cốt thép còn dẫn đến tổn thất lớn về nguồn tài nguyên thiên nhiên, ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển bền vững của quốc gia.
Hiện tại, các nghiên cứu về cơ chế ăn mòn của cốt thép trong kết cấu BTCT và khả năng chịu lực của kết cấu khi bị ăn mòn dưới tác động của môi trường biển tại Việt Nam còn hạn chế do đòi hỏi về nhân lực và vật lực lớn Phương pháp sử dụng dòng điện để xử lý ăn mòn có ưu điểm vượt trội là khả năng rút ngắn đáng kể thời gian của quá trình ăn mòn.
Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu này tập trung phân tích sự biến đổi của lớp bảo vệ cốt thép millscale dưới tác động của dòng điện, nhằm hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn của lớp bảo vệ Đồng thời, tác động của các sản phẩm ăn mòn ở mức độ nhẹ đến cấu trúc của lớp bảo vệ cốt thép cũng được đánh giá kỹ lưỡng Kết quả nghiên cứu giúp làm rõ mối liên hệ giữa dòng điện và quá trình thay đổi của lớp bảo vệ, từ đó đề xuất các giải pháp kéo dài tuổi thọ cho cấu trúc thép Báo cáo cung cấp những kiến thức quan trọng về ảnh hưởng của quá trình ăn mòn nhẹ đến tính ổn định và khả năng bảo vệ của lớp millscale trên cốt thép trong môi trường tác động của dòng điện.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Nghiên cứu này nhằm đánh giá khả năng mô phỏng quá trình ăn mòn tự nhiên của cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép Phần mềm mô phỏng được sử dụng để phân tích quá trình ăn mòn của cốt thép khi áp dụng dòng điện một chiều Mục tiêu chính là hiểu rõ ảnh hưởng của môi trường chứa ion chloride đến tốc độ và đặc điểm của quá trình ăn mòn Kết quả từ nghiên cứu giúp cải thiện phương pháp phòng chống và giảm thiểu thiệt hại do ăn mòn trong các công trình xây dựng.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
Vật liệu
Mẫu bê tông cốt thép có kích thước 100 x 100 x150 mm được chuẩn bị Trong đó, một thanh thép có đường kính 20 mm và chiều dài 130 mm được đặt ở giữa mẫu
Hình 7 trình bày cấu tạo chi tiết của mẫu thử, giúp người đọc hình dung rõ các thành phần cấu thành Trước khi đổ bê tông, thanh thép được nối với dây điện để kích hoạt quá trình ăn mòn bằng dòng điện, đảm bảo hiệu quả của thử nghiệm Thành phần hóa học và tính chất cơ lý của xi măng sử dụng trong công trình đã được trình bày cụ thể trong Bảng 1 và Bảng 2, cung cấp thông tin quan trọng cho quá trình chọn lựa nguyên liệu Phần cấp phối bê tông được nêu rõ trong Bảng 3, giúp tối ưu hóa tỷ lệ phối trộn nhằm đạt được các tiêu chí kỹ thuật đề ra.
Hình 7: Cấu tạo chi tiết của mẫu (mm) Bảng 1: Thành phần hóa học của xi măng (%)
SiO2 Al2O3 CaO Fe2O3 MgO SO3 Na2O K2O TiO2 MnO I.L
Bảng 2: Các đăc trưng vật lý cùa xi măng
Tỷ trọng Diện tích bề mặt
Bảng 3: Thành phần cấp phối bê tông
Tỷ lệ nước/xi măng Xi măng (kg/m 3 ) Cát (kg/m 3 ) Đá dăm (kg/m 3 )
Phương pháp nghiên cứu
Sau khi đổ bê tông và dưỡng hộ trong 14 ngày, các mẫu bê tông cốt thép đã được sử dụng để khảo sát thành phần và cấu tạo lớp bảo vệ cốt thép chống ăn mòn, đảm bảo tuổi thọ và độ bền của công trình Một số mẫu bê tông được đưa vào thử nghiệm để đánh giá mức độ chống ăn mòn của lớp bảo vệ cốt thép, trong khi những mẫu khác được kích hoạt quá trình ăn mòn bằng dòng điện nhằm nghiên cứu khả năng chịu lực và độ bền của bê tông trong điều kiện tác động thực tế.
Dòng điện 300 μA/m 2 được chạy qua mẫu trong vòng 360 giờ nhằm kích hoạt và thúc đẩy quá trình ăn mòn của cốt thép như Hình 8
Hình 8 trình bày thiết lập phòng thí nghiệm cho ứng dụng dòng điện ấn tượng để khảo sát sự thay đổi của lớp bảo vệ cốt thép dưới tác động của hệ thống dòng điện ấn tượng Để nghiên cứu quá trình xâm nhập của các sản phẩm ăn mòn từ bề mặt cốt thép vào bê tông, các dầm bê tông cốt thép (BTCT) được cắt thành các lát mỏng dày khoảng 5 mm Các mẫu thử có kích thước 30x30x5 mm và chứa vùng tiếp xúc để đánh giá sự biến đổi của lớp bảo vệ cốt thép cùng các quá trình ăn mòn sau khi kích hoạt hệ thống điện.
Các bước chuẩn bị mặt sơ bộ gồm có việc chuẩn bị lớp xúc giữa bê tông và cốt thép, sau đó phủ nhựa epoxy để bảo vệ và tăng cường độ liên kết Tiếp theo, các vật liệu này được bảo dưỡng trong vòng 24 giờ để đảm bảo độ bền của lớp phủ, trước khi tiến hành mài nhẵn bề mặt đến kích thước chính xác 0.5 μm để đạt yêu cầu về độ mịn và chuẩn bị cho các bước tiếp theo trong quá trình thi công.
Hình 9 trình bày bề mặt mẫu trước khi tiến hành thí nghiệm, được quan sát dưới kính hiển vi điện tử quét SEM Kết hợp với phân tích phổ tán sắc năng lượng tia X (SEM-EDS), hình ảnh này giúp xác định đặc điểm hình thái và thành phần hóa học của mẫu một cách chính xác và chi tiết.
Hình 9 trình bày mẫu đã được kích hoạt ăn mòn trước khi thực hiện thí nghiệm SEM-EDS, giúp đánh giá độ dày, đồng nhất và thành phần hóa học của lớp bảo vệ cốt thép Nghiên cứu còn tập trung vào sự thay đổi của bề mặt cốt thép, mức độ phá hoại của lớp bảo vệ và sự tương tác giữa bê tông với các sản phẩm ăn mòn sau quá trình kích hoạt ăn mòn của cốt thép trong bê tông.
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Cấu trúc vi mô của lớp bảo vệ cốt thép mill-scale trước khi kích hoạt ăn mòn 18
Hình ảnh từ kính hiển vi điện tử quét cho thấy, bề mặt cốt thép luôn có một lớp bảo vệ dày khoảng 15-20μm, tuy nhiên, lớp này không hoàn toàn đồng nhất và dễ bị hư hỏng, với mức độ hư hỏng khác nhau tại các vị trí khác nhau, như thể hiện rõ trên Hình 11.
Hình 10: Cấu trúc vi mô của lớp bảo vệ cốt thép trên bề mặt cốt thép
Lớp bảo vệ cốt thép gồm hai lớp khác nhau, lớp 1 và lớp 2, như minh họa trong Hình 11a Dưới kính hiển vi điện tử quét, lớp 1 có độ sáng thấp hơn và dày khoảng 5 μm, chủ yếu được tạo thành từ oxit sắt bao gồm wustite FeO, magnetite Fe3O4 và hematite α-Fe2O3, với tỷ lệ Fe/O khoảng 0.71-0.81 Kết quả phân tích thành phần hóa học EDS xác nhận thành phần chủ yếu của lớp 1 là các oxit sắt này.
19 Hình 11: Cấu tạo của lớp bảo vệ cốt thép
Lớp 2 có chiều dày khoảng 11-15μm, chủ yếu là oxit sắt với tỷ lệ Fe/O xấp xỉ 1.02, cho thấy đó là hợp chất wustite (FeO) Kết quả phân tích EDS xác nhận rằng lớp 2 chủ yếu là oxit sắt, đặc biệt là wustite, góp phần quan trọng vào cấu trúc oxit của vật liệu.
Lớp bảo vệ cốt thép hình thành nhanh chóng khi thép tiếp xúc với môi trường không khí trong quá trình cán nóng, tạo thành lớp oxit sắt đặc chắc trên bề mặt Lớp oxit này có khả năng bảo vệ thép chống lại các tác nhân gây ăn mòn, nâng cao độ bền và tuổi thọ của kết cấu thép Quá trình oxy hóa trong quá trình cán nóng giúp tạo ra lớp phủ bảo vệ tự nhiên, giảm thiểu rủi ro corosion và giữ cho thép luôn trong tình trạng tốt nhất.
Lớp bảo vệ cốt thép không hoàn toàn hoàn hảo, phân bố không đồng đều và dễ bị hư hỏng, tạo điều kiện thuận lợi cho các tác nhân ăn mòn tiếp xúc với lớp thép bên trong và gây ra quá trình ăn mòn.
Sự phá hoại của lớp bảo vệ cốt thép, các sản phẩm ăn mòn và tính chất bề mặt tiếp giáp giữa bê tông-cốt thép
Hình 12: Ăn mòn của cốt thép sau khi kích hoạt ăn mòn bằng dòng điện
Sau quá trình kích hoạt và thúc đẩy quá trình ăn mòn bằng dòng điện, một số vị trí của cốt thép có thể bị ăn mòn nghiêm trọng, làm giảm chiều dày lớp cốt thép lên đến hơn 1 mm Lớp bảo vệ cốt thép bị phá hoại nghiêm trọng, dẫn đến hiện tượng vỡ vụn và mất đi khả năng chống corroding hiệu quả Quá trình này gây ra hậu quả nghiêm trọng đối với cấu trúc bê tông, đòi hỏi các biện pháp kiểm soát và bảo trì kịp thời.
Các sản phẩm ăn mòn có khả năng xâm nhập sâu vào bên trong bê tông, gây ảnh hưởng đến cấu trúc và độ bền của công trình Chiều dày của lớp bê tông bị xâm nhập thay đổi đáng kể, tùy thuộc vào cấu trúc và mức độ rỗng của bê tông tại các điểm tiếp xúc giữa bê tông và cốt thép.
Trong một số vị trí, lớp bảo vệ cốt thép vẫn còn nguyên vẹn như trước khi xảy ra quá trình ăn mòn, như minh họa trong Hình 13a Tuy nhiên, tại các vị trí khác dưới lớp bảo vệ, các sản phẩm ăn mòn đã hình thành, với chiều dày khoảng 25-50 μm, như thể hiện trong Hình 13b.
Hình 13: Sự phân bố của sản phẩm ăn mòn bê trong lớp bảo vệ cốt thép
Hình 14 cho thấy việc sử dụng dòng điện để thúc đẩy quá trình ăn mòn cốt thép trong bê tông có thể tạo ra lớp ăn mòn điểm, tương tự như sự ăn mòn tự nhiên xảy ra trong môi trường clo Trong khi đó, Hình 15 minh họa cách dòng điện có thể gây ra ăn mòn đều trên cốt thép, giúp hiểu rõ hơn về tác động của dòng điện đối với quá trình ăn mòn bê tông chứa cốt thép.
23 Hình 14 Ăn mòn không đều gây ra bởi dòng điện một chiều
24 Hình 15 Ăn mòn đều do kích hoạt của dòng điện
Hình 16: Các sản phẩm ăn mòn tạo thành sau khi thúc đẩy ăn mò(a) Goethite (α-FeOOH)
(b) Lepidocrocite (γ-FeOOH ) và (c) Akaganeite (β-FeOOH) và magnetite
Các sản phẩm ăn mòn bao gồm magnetite, akageneite, goethite và lepidocrocite như Hình
16 Các sản phẩm này tương tự như các sản phẩm thu được từ ăn mòn tự nhiên, đặc biệt là sự xuất hiện của akageneite, sản phẩm ăn mòn chỉ xuất hiện khi quá trình ăn mòn xảy ra trong môi trường chlorua [17]
Quá trình ăn mòn tự nhiên của cốt thép chủ yếu phụ thuộc vào quá trình oxy hóa của sắt (Fe) và sự tiêu hao oxy tại bề mặt bê tông Ngược lại, ăn mòn do dòng điện diễn ra lại dựa trên tỷ lệ Cl- /OH- tại bề mặt cốt thép, trong đó nồng độ OH- cao dẫn đến quá trình oxi hóa chính của hydroxide (OH-), tạo ra oxy theo phương trình phản ứng đã đề cập.
Cơ chế ăn mòn hóa học, như phản ứng 2OH⁻ → (1/2)O₂ + H₂O + 2e⁻, hoàn toàn khác biệt so với cơ chế ăn mòn tự nhiên, dẫn đến các sản phẩm ăn mòn có tỷ lệ và đặc điểm giãn nở khác nhau Sự khác biệt này tạo ra nội lực khác nhau tại bề mặt cốt thép, ảnh hưởng đến độ bền của kết cấu bê tông Ngoài ra, quá trình xâm nhập của các chất ăn mòn vào trong bê tông lớn hơn đáng kể, thậm chí có thể lên tới 1 mm, so với quá trình ăn mòn tự nhiên Hầu hết các nghiên cứu trước đó đều chỉ ra rằng, lớp bê tông có thể bị xâm nhập bởi các sản phẩm ăn mòn và ảnh hưởng đáng kể đến độ bền của cấu trúc bê tông chịu ăn mòn.
Chỉ mòn khoảng 200 μm sau 27 tháng cho thấy cơ chế ăn mòn do dòng điện gây ra khác biệt hoàn toàn so với ăn mòn tự nhiên Sự tích tụ và xâm nhập của các sản phẩm ăn mòn vào trong bê tông cũng diễn ra theo cách riêng biệt, ảnh hưởng đáng kể đến độ bền và tuổi thọ của công trình Hiểu rõ các quá trình này giúp tối ưu hóa các giải pháp bảo vệ bê tông khỏi ăn mòn, nâng cao khả năng chống chịu của kết cấu trong điều kiện điện hóa.
Sự xâm nhập của các sản phẩm ăn mòn vào trong bê tông diễn ra thông qua tác dụng của lực điện trường, hoàn toàn khác biệt so với cơ chế khuếch tán của ăn mòn tự nhiên Điều này làm giảm thiểu ảnh hưởng của sự tích tụ các sản phẩm ăn mòn tại bề mặt cốt thép và bê tông Nhờ đó, quá trình này có thể dẫn đến những chênh lệch trong đánh giá khả năng chịu lực còn lại của cấu trúc bê tông cốt thép.