Thép chịu thời tiết và các ứng dụng trong xây dựng cầu hiện đại ở Việt Nam

Thép chịu thời tiết và các ứng dụng trongxây dựng cầu hiện đại ở Việt Nam Thép là 1 loại vật liệu sử dụng phổ biến trong các ngành kỹ thuật đặc biệt là xây dựng cầu đường, dân dụng và c

Thép chịu thời tiết và các ứng dụng trong

xây dựng cầu hiện đại ở Việt Nam

Thép là 1 loại vật liệu sử dụng phổ biến trong các ngành kỹ thuật đặc biệt là xây dựng cầu đường, dân dụng và công nghiệp Kết cấu thép đem lại an toàn, chắc chắn và khả năng xây dựng nhanh nhưng chi phí đầu tư cơ bản và bảo dưỡng khá cao

Thành phần hóa học của thép chủ yếu là sắt (Fe) có thể lên tới 99% và cacbon Trong quá trình sử dụng dưới tác dụng của môi trường( nhiệt độ, độ ẩm, muối….) thép nhanh chóng bỉ gỉ

Do vậy, những công trình xây dựng có sử dụng kết cấu thép thường được bao phủ bởi lớp sơn bảo vệ, chống gỉ thép Nhưng kể cả khi sử dụng sơn theo thời gian chất lượng lớp sơn này sẽ bị giảm xuống và điều chắc chắn là thép sẽ tiếp tục gỉ Vì vậy phải tiến hành sơn rất nhiều lần trong vòng đời khai thác kết cấu điều này dẫn tới chi phí cho duy tu bảo dưỡng công trình tang lên rất nhiều lần

Để giải quyết vấn đề này người ta có xu hướng nghĩ tới kết cấu thép không cần sơn lại mà vẫn đảm bảo điều kiện chịu lực an toàn trong quá trình khai thác Năm 1960 nhật bản đã áp dụng xây dựng cầu đầu tiên sử dụng thép thời tiết Thép chịu thời tiết là thép hợp

kim thấp có chứa một làm lượng

nhỏ các thành phần chống ăn mòn

như đồng (Cu), niken (Ni) và crom

(Cr) Trong thời gian khai thác cấu

kiện thép mà không sơn sẽ có một

lớp gỉ mỏng bám dính tốt trên bề

mặt thép xuất hiện dần dần, lớp gỉ

chi phí bảo trì cầu

Đặc điểm của thép chịu thời tiết so với thép cac bon:

 Độ dẻo cao

 Độ cứng và độ bền cao

 Khả năng chịu nhiệt cao

 Chống chịu ăn mòn cao hơn

 Độ dẻo ở nhiệt độ thấp tốt hơn

Các loại thép chịu thời tiết

Đánh giá công nghệ chống ăn mòn trong cầu thép:

Bảo trì cầu thép:

Ưu điểm:

・Giảm chi phí LCC

・Khối lượng công tác bảo trì thấp

・Thân thiện với môi trường

Nhược điểm

・Hơi cao hơn giá thép thường

・Không sử dụng được ở vùng duyên hải và vùng ngập nước đối với thép chịu thời tiết bình thường mà sử dụng loại có thêp NI

VD.)Giá thép ở Nhật Bản

Thép chịu thời tiết(SMA)/Thép thường(SM)=1.18

III Ứng dụng

Việc áp dụng thép chịu thời tiết để làm cầu thép đã bắt đầu vào những năm 1960 tại Nhật Bản Tại nước này, cầu thép chịu thời tiết hiện chiếm trên 30% khối lượng thép tiêu thụ để xây dựng cầu thép trong năm 2006 Một số địa phương có đến 80% số cầu thép mới xây dựng gần đây dùng loại thép này.

Biều đồ xây dựng cầu thép chịu thời tiết tại Nhật bản

Do tính chất độc đáo ức chế sự phát triển ăn mòn bởi một lớp gỉ tốt mịn được hình thành trên bề mặt thép, loại vật liệu thép chịu thời tiết cũng đã được sử dụng rộng rãi cho các kết cấu thép khác trong xây dựng dân dụng và công nghiệp Một sự hiểu biết đúng đắn về tính chất độc đáo này và cách sử dụng của thép phù hợp với mỗi điều

cầu

trường ăn mòn

được phát triển.

Tại Việt Nam:

Cầu chợ Thượng gồm 4 nhịp giàn thép L =61m, tổng chiều dài toàn cầu 250m chế tạo tại công ty Mitsui Thăng Long Tổng trọng lượng thép toàn cầu là

680 tấn Qua 5 năm quan sát thấy khả năng chống gỉ của phần thép chịu thời tiết không sơn là rất tốt , hầu hết đạt tới độ gỉ cấp 3 tại khu vực có điều kiện xấu thì tới cấp 4 Theo số liệu đo đạc thì mất khoảng 30% chiều dày thép bị gỉ

IV Kết luận và kiến nghị

Với đặc điểm của thép chịu thời tiết và só liệu điều tra của 1 số cầu đã áp dụng tại nước ta, có thể đánh giá bước đầu về kết quả áp dụng thép chịu thời tiết và các ưu điểm của vật liệu này để làm cầu thép ở VN như sau:

Thứ nhất, việc định hướng ứng dụng vật liệu thép tính năng cao BHS và thép chịu thời tiết là rất khả thi trong điều kiện tuyến đường chạy dọc bờ biển VN

Thứ hai, việc sử dụng các khả năng kiềm chế sự ăn mòn của vật liệu thép này

có triển vọng rất tốt trong các khu vực dân cư thưa thớt và các điều kiện bảo dưỡng ít hơn

Thứ ba, hàm lượng muối trong không khí không phải là quá lớn cho phép ứng dụng rộng rãi hơn các kết cấu cầu thép bằng thép chịu thời tiết tại VN.

Bên cạnh đó, mặc dù các ứng dụng hiện nay đã có kết quả tốt nhưng trong tương lai cần nghiên cứu thêm về công nghệ, chi phí xây dựng và đặc biệt là cần biên soạn