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

Kết cấu công nghệ đại xây dựng cầu thép Thép chịu thời tiết ứng dụng xây dựng cầu đại Việt Nam I Đặt vấn đề: Thép loại vật liệu sử dụng phổ biến ngành kỹ thuật đặc biệt xây dựng cầu đường, dân dụng công nghiệp Kết cấu thép đem lại an toàn, chắn khả xây dựng nhanh chi phí đầu tư bảo dưỡng cao Thành phần hóa học thép chủ yếu sắt (Fe) lên tới 99% cacbon Trong trình sử dụng tác dụng môi trường( nhiệt độ, độ ẩm, muối….) thép nhanh chóng bỉ gỉ Do vậy, cơng trình xây dựng có sử dụng kết cấu thép thường bao phủ lớp sơn bảo vệ, chống gỉ thép Nhưng kể sử dụng sơn theo thời gian chất lượng lớp sơn bị giảm xuống điều chắn thép tiếp tục gỉ Vì phải tiến hành sơn nhiều lần vòng đời khai thác kết cấu điều dẫn tới chi phí cho tu bảo dưỡng cơng trình tang lên nhiều lần II Thép chịu thời tiết Để giải vấn đề người ta có xu hướng nghĩ tới kết cấu thép không cần sơn lại mà đảm bảo điều kiện chịu lực an toàn trình khai thác Năm 1960 nhật áp dụng xây dựng cầu sử dụng thép thời tiết Thép chịu thời tiết thép hợp kim thấp có chứa làm lượng nhỏ thành phần chống ăn mòn đồng (Cu), niken (Ni) crom (Cr) Trong thời gian khai thác cấu kiện thép mà không sơn có lớp gỉ mỏng bám dính tốt bề mặt thép xuất dần dần, lớp gỉ có tác dụng ngăn chặn tiến triển vào sâu trình gỉ Các cầu thép làm loại thép chịu thời tiết có ưu điểm, thép cầu lớp thép Cao Huy Thắng Cao học Cầu Hầm K21.2 Kết cấu công nghệ đại xây dựng cầu thép chống gỉ thời tiết kiềm chế ăn mòn Việc sử dụng thép cịn giúp giảm chi phí bảo trì cầu Đặc điểm thép chịu thời tiết so với thép cac bon:      Độ dẻo cao Độ cứng độ bền cao Khả chịu nhiệt cao Chống chịu ăn mòn cao Độ dẻo nhiệt độ thấp tốt Các loại thép chịu thời tiết Cao Huy Thắng Cao học Cầu Hầm K21.2 Kết cấu công nghệ đại xây dựng cầu thép Đánh giá cơng nghệ chống ăn mịn cầu thép: Bảo trì cầu thép: Cao Huy Thắng Cao học Cầu Hầm K21.2 Kết cấu công nghệ đại xây dựng cầu thép Ưu điểm: ・Giảm chi phí LCC ・Khối lượng cơng tác bảo trì thấp ・Thân thiện với môi trường Nhược điểm ・Hơi cao giá thép thường ・Không sử dụng vùng duyên hải vùng ngập nước thép chịu thời tiết bình thường mà sử dụng loại có thêp NI VD.)Giá thép 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 bắt đầu vào năm 1960 Nhật Bản Tại nước này, cầu thép chịu thời tiết chiếm 30% khối lượng thép tiêu thụ để xây dựng cầu thép năm 2006 Một số địa phương có đến 80% số cầu thép xây dựng gần dùng loại thép Cao Huy Thắng Cao học Cầu Hầm K21.2 Kết cấu công nghệ đại xây dựng cầu thép Biều đồ xây dựng cầu thép chịu thời tiết Nhật Do tính chất độc đáo ức chế phát triển ăn mòn lớp gỉ tốt mịn hình thành bề mặt thép, loại vật liệu thép chịu thời tiết sử dụng rộng rãi cho kết cấu thép khác xây dựng dân dụng công nghiệp Một hiểu biết đắn tính chất độc đáo cách sử dụng thép phù hợp với điều kiện môi trường cụ thể cho phép tạo kết cấu cầu thép không cần sơn, tuổi thọ dài với chi phí bảo trì tối thiểu, dẫn đến việc áp dụng ngày tăng thép thời tiết để xây cầu Ngoài ra, loại chịu thời tiết thành phần Ni phù áp dụng trường ăn mòn nghiêm trọng phát triển thép có hợp để mơi Tại Việt Nam: Hiện nay, Việt Nam có nhịp cầu giàn đường sắt sử dụng thép chịu thời tiết tuyến đường sắt Bắc - Nam, nhịp cầu có 10 năm khai thác bình thường với chi phí bảo dưỡng tối thiểu (không cần sơn lại) Cao Huy Thắng Cao học Cầu Hầm K21.2 Kết cấu công nghệ đại xây dựng cầu thép Cầu chợ Thượng gồm nhịp giàn thép L =61m, tổng chiều dài toàn cầu 250m chế tạo công ty Mitsui Thăng Long Tổng trọng lượng thép toàn cầu 680 Qua năm quan sát thấy khả chống gỉ phần thép chịu thời tiết không sơn tốt , hầu hết đạt tới độ gỉ cấp khu vực có điều kiện xấu tới cấp Theo số liệu đo đạc khoảng 30% chiều dày thép bị gỉ IV Kết luận kiến nghị Với đặc điểm thép chịu thời tiết só liệu điều tra số cầu áp dụng nước ta, đánh giá bước đầu kết áp dụng thép chịu thời tiết ưu điểm vật liệu để làm cầu thép VN sau: Thứ nhất, việc định hướng ứng dụng vật liệu thép tính cao BHS thép chịu thời tiết khả thi điều kiện tuyến đường chạy dọc bờ biển VN Thứ hai, việc sử dụng khả kiềm chế ăn mòn vật liệu thép có triển vọng tốt khu vực dân cư thưa thớt điều kiện bảo dưỡng Thứ ba, hàm lượng muối khơng khí khơng phải q lớn cho phép ứng dụng rộng rãi kết cấu cầu thép thép chịu thời tiết VN Bên cạnh đó, ứng dụng có kết tốt tương lai cần nghiên cứu thêm cơng nghệ, chi phí xây dựng đặc biệt cần biên soạn Tiêu chuẩn thiết kế phù hợp vật liệu mới, đại diện nhóm nghiên cứu nhấn mạnh Cao Huy Thắng Cao học Cầu Hầm K21.2 Kết cấu công nghệ đại xây dựng cầu thép Cao Huy Thắng Cao học Cầu Hầm K21.2 ... thường(SM)=1.18 III Ứng dụng Việc áp dụng thép chịu thời tiết để làm cầu thép bắt đầu vào năm 1960 Nhật Bản Tại nước này, cầu thép chịu thời tiết chiếm 30% khối lượng thép tiêu thụ để xây dựng cầu thép năm... phương có đến 80% số cầu thép xây dựng gần dùng loại thép Cao Huy Thắng Cao học Cầu Hầm K21.2 Kết cấu công nghệ đại xây dựng cầu thép Biều đồ xây dựng cầu thép chịu thời tiết Nhật Do tính chất... nghệ đại xây dựng cầu thép chống gỉ thời tiết kiềm chế ăn mòn Việc sử dụng thép giúp giảm chi phí bảo trì cầu Đặc điểm thép chịu thời tiết so với thép cac bon:      Độ dẻo cao Độ cứng độ