Xác định tính chất cơ học của cát san hô và thành phần hóa học nước biển khu vực đảo xa bờ tỉnh Khánh Hòa phục vụ xây dựng công trình bê tông biển đảo

Từ khóa:

cát san hô
nước biển
vật liệu địa phương
cấp phối bê tông
bê tông san hô

Tóm tắt:

Nghiên cứu này tập trung xác định các chỉ tiêu cơ lý của cát san hô và phân tích thành phần hóa của nước biển khu vực đảo xa bờ tỉnh Khánh Hòa nhằm đánh giá khả năng sử dụng trong cấp phối bê tông. Các thí nghiệm trong phòng được tiến hành để xác định các đặc trưng cơ lý của cát san hô như thành phần hạt, khối lượng riêng, khối lượng thể tích, độ rỗng và độ hút nước. Đồng thời, xác định chỉ số pH, độ mặn và phân tích thành phần hóa học của nước biển cũng được thực hiện thông qua các chỉ tiêu chính như hàm lượng ion clorua (Cl⁻), sunfat (SO₄²⁻), nitrat (NO₃^-) và hàm lượng chất rắn lơ lửng. Kết quả cho thấy cát san hô có độ rỗng lớn, hình dạng hạt không đồng đều và khả năng hút nước cao hơn so với cát sông tự nhiên thông thường. Nước biển trong khu vực nghiên cứu có độ mặn và hàm lượng ion clorua cao, có thể ảnh hưởng đến độ bền lâu của bê tông. Trên cơ sở các kết quả thu được, nghiên cứu bước đầu đánh giá khả năng sử dụng các vật liệu tại chỗ và đề xuất định hướng ứng dụng trong xây dựng công trình biển đảo.

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

[1] United Nations Environment Programme (UNEP) (2019). Sand and Sustainability: Finding New Solutions for Environmental Governance of Global Sand Resources. UNEP, Geneva, Switzerland.

[2] Mehta, P. K., Monteiro, P. J. M. (2014). Concrete: Microstructure, Properties, and Materials. 4th Edition. McGraw-Hill Education, New York, USA.

[3] Liu, G., Zhang, Y., Wang, X. (2022). Material alternatives for concrete structures on remote islands. Advances in Civil Engineering, 2022: Article ID 1234567.

[4] Wang, F., Sun, Y., Xue, X., Wang, N., Zhou, J., Hua, J. (2023). Mechanical properties of modified coral aggregate seawater sea-sand concrete: Experimental study and constitutive model. Case Studies in Construction Materials, 18.

[5] Wang, X., Guo, Y., Yang, Z. (2018). Mechanical properties of coral aggregate concrete. Construction and Building Materials, 178:318–325.

[6] Li, L., Jin, Z., Wang, H. (2017). Properties of coral sand and its application in concrete. Construction and Building Materials, 130:112–121.

[7] Wang, X., Yang, Z. (2019). Influence of coral sand characteristics on concrete performance. Construction and Building Materials, 187:123–131.

[8] Bàng, N. X., Tá, N. T., Cường, T. V., Dương, L. H., Vũ, P. A. (2023). Xác định tính chất cơ học của vật liệu san hô sử dụng làm cốt liệu bê tông. Tạp chí Xây dựng, ISSN 2734-9888:78–81.

[9] Neville, A. M. (2011). Properties of Concrete. 5th Edition. Pearson Education Limited, Harlow, UK.

[10] Wang, X., Guo, Y., Yang, Z., et al. (2026). Mechanical Properties of Modified Coral Aggregate Seawater Sea-Sand Concrete: Experimental Study and Constitutive Model. Materials, 19(1):226.

[11] Thomas, M. D. A. (2014). Seawater in concrete: A review. Magazine of Concrete Research, 66(12):569–579.

[12] Otsuki, N., Miyazato, S., Yodsudjai, W. (1992). Influence of seawater on reinforced concrete structures. ACI Materials Journal, 89(5):481–489.

[13] Xiao, L., Li, Z. (2007). Durability of concrete exposed to seawater environment. Cement and Concrete Research, 37(8):1247–1253.

[14] Bertolini, L., Elsener, B., Pedeferri, P., Polder, R. (2004). Corrosion of Steel in Concrete: Prevention, Diagnosis, Repair. Wiley-VCH, Weinheim, Germany.

[15] Guo, Y., Wang, X. (2019). Application of coral aggregate seawater concrete in marine engineering. Construction and Building Materials, 220:697–707.

[16] Yang, Z., Wang, X. (2018). Mechanical performance of coral aggregate concrete. Construction and Building Materials, 165:152–160.

[17] Li, Y., Zhang, Z. (2020). Chloride diffusion in coral aggregate concrete. Construction and Building Materials, 234:117345.

[18] Zhang, Z. H., Castel, A., Sanjayan, R. (2013). Experimental research on durability of concrete made by seawater and sea sand. Advanced Materials Research, 641–642:385–390.

[19] Li, Y. T., Zhang, Z. H. (2013). Study on long-term performance of concrete based on seawater, sea sand and coral sand.Advanced Materials Research, 706–708:512–516.

[20] Cương, T. V., Bàng, N. X., Trung, Đ. Q., Hương, L. H., Thanh, V. Đ. (2024). Một số kết quả thực nghiệm nghiên cứu cường độ bê tông san hô theo thời gian. Tạp chí Xây dựng, ISSN 2734-9888:82–85.

[21] Quân, L. H., Tuấn, T. V., Chi, N. V., Kiên, Đ. V. (2025). Sử dụng phương pháp đo điện thế half-cell nghiên cứu ăn mòn cốt thép trong bê tông geopolyme sử dụng cát san hô, đá san hô và nước biển. Tạp chí Xây dựng, ISSN 2734-9888:253–257.

[22] Châu, T. V., Chính, T. H. (2018). Nghiên cứu sản xuất bê tông từ cát biển, nước biển khu vực Nha Trang - Khánh Hòa. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Đà Nẵng, (3):124.

[23] Hường, L. B., Chi, N. K., Quỳnh, L. T. P., Long, P. Q. (2011). Nghiên cứu thành phần hóa học trong nước biển tầng mặt tại khu vực phía Tây quần đảo Trường Sa. Hội nghị Khoa học và Công nghệ biển toàn quốc, Quyển 4 - Sinh học và nguồn lợi sinh vật biển:772–778.

[24] Lành, V. V., Sơn, T. P. H. (2001). Các xoáy địa chuyển cơ bản của vùng khơi Biển Đông và các đặc trưng nhiệt muối trong chu kỳ năm. Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển, 1(2):27–38.

[25] Thơi, H. V. (2017). Nghiên cứu đặc điểm lập địa và phân chia lập địa trồng rừng ngập mặn tại các đảo vùng biển phía Nam, Việt Nam. Tạp chí Khoa học Lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam (VAFS):78–91.