Nghiệm thu nhiệm vụ KH&CN cấp cơ sở về nghiên cứu chế tạo hệ cảm biến điện hóa giám sát liên tục trạng thái ăn mòn cốt thép trong kết cấu bê tông

Sáng ngày 18 tháng 01 năm 2023, tại Hà Nội, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga tổ chức họp Hội đồng KH&CN tư vấn đánh giá, nghiệm thu kết quả nhiệm vụ KH&CN cấp Trung tâm: “Nghiên cứu chế tạo hệ cảm biến điện hóa giám sát liên tục trạng thái ăn mòn cốt thép trong kết cấu bê tông”, do Chi nhánh Ven biển là đơn vị chủ trì; đồng chí Tiến sĩ Cao Nhật Linh làm chủ nhiệm. Đây là đề tài KH&CN cấp cơ sở được Tổng Giám đốc Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga phê duyệt thực hiện từ năm 2021, với mục tiêu làm chủ được công nghệ chế tạo hệ cảm biến điện hóa giám sát liên tục trạng thái ăn mòn cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép trên nền tảng các cảm biến mô phỏng hệ pin ăn mòn galvanic micro và macro trong điều kiện có sự xâm thực của ion clorua từ môi trường.

Buổi nghiệm thu được tổ chức theo hình thức trực tiếp và trực tuyến với Chi nhánh Ven biển. Đồng chí Đại tá, TS. Phạm Duy Nam, Phó Tổng Giám đốc Trung tâm, Chủ tịch Hội đồng chủ trì phiên họp. Tham gia phiên họp, có các thành viên Hội đồng, đại diện cơ quan quản lý khoa học, đơn vị chủ trì và nhóm thực hiện nhiệm vụ.

Quang cảnh buổi nghiệm thu tại Cơ sở chính/TTNĐ Việt - Nga.

Đại tá, TS. Phạm Duy Nam, Phó Tổng Giám đốc Trung tâm, Chủ tịch Hội đồng.

Tại buổi làm việc, thay mặt nhóm nghiên cứu, đồng chí TS. Cao Nhật Linh báo cáo trước Hội đồng những kết quả chính đã đạt được của nhiệm vụ. Cụ thể:

- Chế tạo thành công cảm biến điện hóa galvanic và xây dựng hệ thống giám sát trạng thái ăn mòn cốt thép từ các cảm biến điện hóa, ampe kế tự thiết kế, bộ rơ-le điện tử theo chu kỳ, bộ chuyển đổi tín hiệu L-Card E-154 (Л Кард, Nga) và máy tính để điều khiển và lưu trữ dữ liệu. Cấu trúc tối ưu của cảm biến chế tạo bao gồm các điện cực anot thép và catot đồng với kích thước chiều dày 0,10 - 0,25 mm và khoảng cách giữa các điện cực được lựa chọn là 0,2 mm, cảm biến có chứa 10 cặp điện cực với chiều dài điện cực từ  20 - 50 mm. Kích thước các chiều của cảm biến (DxRxC) là (30-60)×(20-40)×(15-40) mm. Diện tích bề mặt làm việc tối đa của anot cảm biến là 1,25 cm². Các thành phần và chỉ tiêu kỹ thuật khác của hệ cám biến đáp ứng yêu cầu được phê duyệt.

- Đã xây dựng được bộ tài liệu của hệ cảm biến gồm: Quy trình chế tạo, bản vẽ kỹ thuật, điều kiện kỹ thuật, hướng dẫn sử dụng.

- Kết quả thử nghiệm tự nhiên trong môi trường ven biển sau 9 tháng thử nghiệm cho thấy, tốc độ ăn mòn cốt thép trong bê tông ở vùng té sóng (0,0033 mm/năm) và sâu 1 m (0,0030 mm/năm) cao khoảng 2 lần so với mẫu ở vùng ngập 3 m (0,0016 mm/năm). Mẫu ở vùng khí quyển ít bị ăn mòn nhất (0,0003 mm/năm). Ngoài ra, quan sát bề mặt các mẫu ở độ sâu 1 m cũng nhận thấy nhiều bám bẩn sinh học hơn so với các mẫu ở độ sâu 3 m;

- Kết quả thử nghiệm khả năng làm việc của cảm biến trong điều kiện mô phỏng trong phòng thí nghiệm và hiện trường cho thấy, các cảm biến điện hóa galvanic đã phản ánh chính xác trạng thái ăn mòn của cốt thép ở giai đoạn sớm, khi mật độ dòng ăn mòn cốt thép còn chưa lớn. Trong khi đó, các phương pháp đánh giá xác suất ăn mòn như phương pháp điện trở suất bê tông hay điện thế half-cell ở nhiều thời điểm phản ánh không chính xác hay gặp khó khăn trong việc xác định trạng thái của cốt thép. Các phương pháp định lượng như điện trở phân cực tuyến tính tuy có thể xác định chính xác mật độ dòng ăn mòn nhưng lại đòi hỏi phải sử dụng thiết bị cùng các kỹ thuật đo điện hóa phức tạp và gặp khó khăn khi thao tác trong môi trường biển;

- Công bố 03 bài báo trên tạp chí khoa học thuộc danh mục ISI/Scopus; 01 bài báo trên tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới; 03 bài báo thuộc danh mục VAK và 01 bài Hội thảo quốc tế.

Thành viên Hội đồng nhận xét, đánh giá và đóng góp ý kiến cho báo cáo tổng kết nhiệm vụ.

Sau khi nghe đồng chí đại diện nhóm thực hiện nhiệm vụ báo cáo kết quả đạt được sau quá trình nghiên cứu, thử nghiệm, các ủy viên Hội đồng nêu câu hỏi chất vấn, nhận xét đánh giá và đóng góp ý kiến cho Báo cáo tổng kết nhiệm vụ và các tài liệu kèm theo, đồng chí Chủ tịch Hội đồng đã kết luận: Nhiệm vụ đã thực hiện đầy đủ các nội dung nghiên cứu, đáp ứng mục tiêu đặt ra, các sản phẩm cơ bản đầy đủ về số lượng, đảm bảo chất lượng theo thuyết minh đề cương đã được TTNĐ Việt - Nga phê duyệt, một số nội dung vượt chỉ tiêu. Hội đồng nhất trí nghiệm thu nhiệm vụ, đánh giá mức “Đạt yêu cầu” và đề nghị đơn vị chủ trì, chủ nhiệm nhiệm vụ hoàn thiện báo cáo tổng kết và các sản phẩm dạng tài liệu, trình Thủ trưởng Trung tâm phê duyệt công nhận kết quả theo quy định.

Tin bài: Nguyễn Xuân Ngọc (P.TTKHQS)