Thông tin về kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ sử dụng ngân sách nhà nước
1. Tổ chức thực hiện chức năng đầu mối thông tin khoa học và công nghệ có trách nhiệm cập nhật thông tin kết quả thực hiện các nhiệm vụ khoa học và công nghệ vào Cơ sở dữ liệu quốc gia về khoa học và công nghệ theo phân cấp, tổng hợp và công bố danh mục các nhiệm vụ khoa học và công nghệ đã hoàn thành trên trang thông tin điện tử của mình.
Những nội dung thông tin về kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ được công bố công khai trên trang thông tin điện tử bao gồm:
a) Tên nhiệm vụ: Nghiên cứu chế tạo phụ gia ức chế ăn mòn thân thiện môi trường cho bê tông cốt thép công trình ven biển tại Hải Phòng
b) Tổ chức chủ trì nhiệm vụ:
c) Họ và tên chủ nhiệm nhiệm vụ và người tham gia chính:
ThS. Trần Thị Thu Trang | Thư ký đề tài | Trường ĐH Hàng hải Việt Nam |
TS. Phạm Tiến Dũng | Thành viên chính | Trường ĐH Hàng hải Việt Nam |
KS. Nguyễn Thị Đào | Kỹ thuật viên | Trường ĐH Hàng hải Việt Nam |
TS. Trương Thị Hạnh | Thành viên chính | Trường ĐH Hàng hải Việt Nam |
TS. Phạm Thị Hoa | Thành viên chính | Trường ĐH Hàng hải Việt Nam |
TS. Nguyễn Thị Như | Thành viên chính | Trường ĐH Hàng hải Việt Nam |
ThS. Nguyễn Thị Nương | Thành viên chính | Trường ĐH Hàng hải Việt Nam |
TS. Nguyễn Xuân Sang | Thành viên chính | Trường ĐH Hàng hải Việt Nam |
ThS. Nguyễn Thị Thu | Thành viên chính | Trường ĐH Hàng hải Việt Nam |
PGS.TS. Nguyễn Thị Hoài Phương | Thành viên | Trung tâm Nhiệt đới Việt Nga, Bộ Quốc Phòng |
PGS.TS. Lã Đức Dương | Thành viên | Viện Hóa học – Vật liệu |
d) Mục tiêu của nhiệm vụ:
a) Tổng quan về các vấn đề có liên quan.
b) Nghiên cứu lựa chọn lá nguyên liệu cho quá trình chiết xuất polyphenol.
c) Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chiết xuất lá nguyên liệu sản xuất phụ gia ức chế ăn mòn bê tông cốt thép.
- Nghiên cứu quy trình sơ chế và bảo quản lá nguyên liệu.
- Nghiên cứu lựa chọn phương pháp chiết xuất lá nguyên liệu.
- Nghiên cứu thiết lập các quy trình đánh giá hàm lượng thành phần dịch chiết từ lá nguyên liệu.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện chiết xuất.
- Nghiên cứu tối ưu hoá các điều kiện chiết xuất polyphenol từ lá nguyên liệu làm phụ gia ức chế ăn mòn bê tông cốt thép.
d) Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chế tạo phụ gia ức chế ăn mòn cốt thép bê tông từ dịch chiết lá nguyên liệu.
e) Đánh giá hiệu quả của phụ gia ức chế ăn mòn bê tông cốt thép.
đ) Kết quả thực hiện (tóm tắt):
Đề tài “Nghiên cứu chế tạo phụ gia ức chế ăn mòn thân thiện môi trường cho bê tông cốt thép công trình ven biển tại Hải Phòng” đã đạt được nhiều kết quả nổi bật về mặt khoa học và thực tiễn. Các nội dung nghiên cứu được triển khai một cách hệ thống từ lựa chọn nguyên liệu, xây dựng quy trình chiết xuất, đến chế tạo phụ gia và đánh giá hiệu quả ức chế ăn mòn trên cả cốt thép và bê tông cốt thép.
- Lựa chọn nguyên liệu và quy trình chiết xuất:
Lá vối (Syzygium nervosum) được lựa chọn làm nguyên liệu nhờ phân bố rộng rãi và hàm lượng polyphenol cao.
Quy trình chiết xuất polyphenol được tối ưu với các điều kiện: dung môi ethanol 60%, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu 20:1, nhiệt độ 50 °C, thời gian siêu âm 30 phút.
Hiệu suất chiết xuất polyphenol đạt tối đa 195,7 mg GAE/g nguyên liệu tại tỷ lệ dung môi/nguyên liệu 1:20.
- Chế tạo phụ gia ức chế ăn mòn từ dịch chiết lá vối:
Phụ gia được chế tạo dưới dạng dung dịch, có thể pha vào nước trộn bê tông với hàm lượng tối ưu 0,02% theo khối lượng.
Sản phẩm có độ ổn định tốt, bảo quản được trong điều kiện thông thường.
- Đánh giá hiệu quả ức chế ăn mòn thép CT3:
Phương pháp tổn hao khối lượng cho thấy mẫu thép ngâm trong dung dịch có 0,02% dịch chiết giảm tốc độ ăn mòn rõ rệt so với mẫu trắng. Tốc độ ăn mòn giảm đến 5,7 lần sau 1 ngày ngâm.
Phân tích điện hóa phân cực cho thấy nồng độ 0,02% làm giảm mật độ dòng ăn mòn tới 61,34% so với mẫu không có phụ gia.
Phân tích EDX và hình ảnh SEM xác nhận sự hình thành màng hấp phụ trên bề mặt thép, góp phần ngăn cản quá trình oxy hóa.
- Đánh giá khả năng bảo vệ cốt thép trong bê tông cốt thép:
Các mác bê tông M300, M400, M500, M600 có bổ sung phụ gia (ký hiệu M3001, M4001, M5001, M6001) cho thấy khả năng chống ăn mòn vượt trội trong cả môi trường mô phỏng (NaCl 3,5%) và môi trường nước biển tự nhiên tại Đồ Sơn.
Sau 6 tháng ngâm trong nước biển mô phỏng, các mẫu không phụ gia bị gỉ nặng, trong khi mẫu có phụ gia chỉ bị gỉ nhẹ.
Kết quả tương tự thu được trong điều kiện thực tế tại Đồ Sơn sau 12 tháng, khẳng định tính bền vững của phụ gia.
- Tương thích của phụ gia với hỗn hợp bê tông:
Phụ gia không ảnh hưởng đến độ sụt (Mẫu M1: 7,4 cm, Mẫu M2: 7,5 cm).
Cường độ nén, độ chống thấm và các chỉ tiêu cơ lý khác đều đạt chuẩn TCVN với hoặc không có phụ gia.
Như vậy, đề tài đã chứng minh tính hiệu quả và khả thi trong việc sử dụng dịch chiết lá vối làm phụ gia ức chế ăn mòn thân thiện với môi trường cho bê tông cốt thép, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật trong điều kiện công trình ven biển. Kết quả nghiên cứu là tiền đề vững chắc cho việc tiếp tục mở rộng quy mô sản xuất, thử nghiệm trên các dạng công trình thực tế và tích hợp vào hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật ứng dụng lâu dài.
e) Thời gian bắt đầu và thời gian kết thúc:
Bắt đầu: 12/2023
Kết thúc: 06/2025
g) Kinh phí thực hiện:
Tổng kinh phí thực hiện: 2.284,536 triệu đồng.
Trong đó, kinh phí từ ngân sách SNKH: 1.052,1 triệu đồng.
Kinh phí từ nguồn khác: 1.232,436 triệu đồng.