Sắt thép là vật liệu xương sống của mọi công trình, từ ngôi nhà cấp 4 cho đến những tòa chọc trời hay những cây cầu thế kỷ. Nhiều người thường nghĩ sắt thép là thứ vĩnh cửu, nhưng dưới góc nhìn của một kỹ sư công trình, vật liệu nào cũng có vòng đời của nó. Vậy tuổi thọ thực tế của sắt thép kéo dài được bao nhiêu năm, và những yếu tố nào đang âm thầm ăn mòn tuổi thọ của chúng? Hãy cùng mổ xẻ vấn đề này một cách thực tế nhất.
Nội dung chính
Tuổi thọ trung bình của sắt thép trong các điều kiện môi trường
Không có một con số cố định cho tuổi thọ của sắt thép vì độ bền của chúng phụ thuộc hoàn toàn vào môi trường xung quanh và cách chúng ta bảo vệ bề mặt vật liệu.
Trong môi trường tự nhiên (phơi mưa nắng)
Nếu để một thanh thép vằn hay thép hộp đen trần trụi ngoài trời mà không có bất kỳ lớp sơn phủ nào, tuổi thọ của nó cực kỳ ngắn.
-
Thời gian rỉ sét: Chỉ sau vài trận mưa, bề mặt thép sẽ ngả sang màu vàng sẫm của oxit sắt.
-
Tuổi thọ phá hủy kết cấu: Từ 5 đến 15 năm. Quá trình oxy hóa liên tục sẽ làm bong tróc từng lớp vảy sắt, làm giảm tiết diện chịu lực của thanh thép cho đến khi nó tự gãy đôi khi chịu tải.
Trong kết cấu bê tông cốt thép (nhà dân dụng, tòa cao ốc)
Đây là môi trường lý tưởng nhất của sắt thép. Khi nằm sâu bên trong khối bê tông, thép được bảo vệ bởi môi trường kiềm cao của xi măng (pH từ 12 đến 13), giúp tạo một màng màng bọc thụ động ngăn chặn rỉ sét.
-
Tuổi thọ kết cấu: Từ 50 đến trên 100 năm.
-
Ở các công trình được tính toán cấp phối bê tông tốt, thợ đầm dùi kỹ không bị rỗ, và độ dày lớp bê tông bảo vệ đạt chuẩn, cốt thép bên trong gần như không thể bị rỉ sét suốt đời công trình.
Trong môi trường công nghiệp và vùng biển
Môi trường biển (chứa muối muối clorua) và môi trường nhà máy hóa chất (chứa axit) là “kẻ thù không đội trời chung” của sắt thép.
Tuổi thọ kết cấu: Chỉ từ 10 đến 30 năm nếu không có biện pháp bảo vệ đặc biệt. Các phân tử muối biển có khả năng xuyên thấu rất mạnh, chúng dễ dàng len lỏi qua các vết nứt chân chim của bê tông để tấn công phá hủy cốt thép bên trong.
Những nguyên nhân cốt lõi làm sụt giảm tuổi thọ của sắt thép
Tại sao có những ngôi nhà cổ trăm tuổi khung thép vẫn vững như bàn thạch, nhưng có những công trình mới 10 năm trần nhà đã nứt toác, lòi cả cốt thép rỉ sét ra ngoài? Phần lớn là do các lỗi kỹ thuật sau:
Hiện tượng cacbonat hóa bê tông
Theo thời gian, khí CO2 trong không khí ngấm dần vào bê tông và làm giảm độ kiềm (giảm pH). Khi độ kiềm tụt xuống dưới mức 9, lớp màng bảo vệ cốt thép bị phá hủy hoàn toàn. Thép bắt đầu rỉ, khi rỉ nó sẽ nở thể tích lên gấp 2 – 4 lần phôi thép ban đầu, tạo ra một áp lực cực lớn làm nứt vỡ, bong tróc lớp bê tông bao che bên ngoài.
Lỗi thi công: lớp bê tông bảo vệ quá mỏng
Nhiều thợ vườn khi đặt thép sàn thường lười không kê con kê bê tông (hoặc kê bằng đá hoa cương, gạch vỡ sai quy cách), khiến lưới thép bị bẹp dí sát vào ván khuôn. Khi dỡ cốp pha, lớp bê tông bảo vệ mặt dưới chỉ dày dải vài milimet, thậm chí lộ cả cọng thép ra ngoài. Gặp không khí ẩm, thép sẽ rỉ sét lan truyền dọc theo toàn bộ hệ sàn, làm sụt giảm nghiêm trọng tuổi thọ công trình.
Giải pháp kỹ thuật giúp tối ưu hóa tuổi thọ của sắt thép
Để đồng tiền đầu tư vào vật tư không bị gỉ sét ăn mòn theo năm tháng, anh em cần tuân thủ các nguyên tắc kỹ thuật cơ bản sau:
-
Sử dụng con kê bê tông đúc sẵn: Bắt buộc phải dùng con kê mác cao để định vị khoảng cách lưới thép ổn định, đảm bảo lớp bê tông bao che phủ kín cốt thép đúng độ dày bản vẽ thiết kế.
-
Lựa chọn thép mạ kẽm nhúng nóng cho kết cấu ngoài trời: Đối với giàn giáo, cây chống, xà gồ mái hoặc lan can ban công, hãy ưu tiên dùng hàng mạ kẽm nhúng nóng. Chi phí ban đầu cao hơn một chút nhưng bạn sẽ tiết kiệm được cả núi tiền sơn sửa bảo dưỡng sau này.
-
Sơn chống rỉ lớp lót giàu kẽm: Đối với kết cấu thép tiền chế, việc làm sạch bề mặt bằng phun cát đạt chuẩn SA 2.5 và đi một lớp sơn lót giàu kẽm sẽ giúp tạo cơ chế bảo vệ điện hóa lý tưởng, kéo dài tuổi thọ hệ khung thêm vài mươi năm.
Tóm lại, sắt thép có tuổi thọ bao lâu không hoàn toàn phụ thuộc vào bản thân thanh thép, mà phụ thuộc vào cái tầm của người thiết kế và cái tâm của người thợ thi công. Một kết cấu thép được tính toán đúng tải trọng, xử lý bề mặt chuẩn chỉ và thi công bọc bảo vệ đúng quy trình kỹ thuật hoàn toàn có thể phục vụ bền bỉ qua nhiều thế hệ. Đừng vì bớt xén một vài bao xi măng hay bỏ qua các bước sơn chống rỉ mà làm ảnh hưởng đến sự an toàn của toàn bộ công trình nhé anh em!
CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ XÂY DỰNG QUANG MINH HƯNG
MST: 1101916231
Địa chỉ: Số 339A, đường Mỹ Hạnh, ấp Chánh, xã Đức Lập Hạ, huyện Đức Hòa, tỉnh Long An, Việt Nam
Điện thoại: 0908 057 729
Website: quangminhhung.com
Email: quangminhhung.co@gmail.com
