THÉP CHỊU THỜI TIẾT VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG THI CÔNG CẦU

THÉP CHỊU THỜI TIẾT VÀ CÁC ỨNG DỤNG
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. LÊ HỒNG AN
NHĨM HỌC VIÊN:
ĐẶNG NGỌC THỊNH

- 21803020090

NGUYỄN THÀNH NHÂN - 21803020057
PHẠM TRẦN QUỐC THÀNH

- 21803020087


Thép chịu thời tiết là gì?

•
•
•

Thép chịu thời tiết được phát triển ở Mỹ những năm 1930 của thế kỷ trước.

•

Tại Việt Nam, việc áp dụng thép chịu thời tiết để xây dựng cầu đã được triển khai từ hơn chục năm trở lại đây. Hầu hết các cầu
bằng thép chịu thời tiết của nước ta đều do tổ chức JICA của Nhật Bản tài trợ xây dựng. Những cây cầu bằng thép chịu thời tiết
này được xây dựng rộng khắp trên các miền của đất nước, từ Bắc vào Nam

Đến những năm 1960, Nhật Bản đã ứng dụng thành công loại thép này trong lĩnh vực xây dựng cầu.
Cho đến ngày nay, hầu hết các quốc gia trên thế giới đều nhận thấy được những lợi ích kinh tế và môi trường từ việc sử dụng
thép chịu thời tiết.

Đặc điểm của thép chịu 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 khơng sơn sẽ có một lớp gỉ mỏng bám dính tốt trên bề mặt
thép xuất hiện dần dần, lớp gỉ này sẽ có tác dụng ngăn chặn sự tiến triển tiếp theo vào sâu hơn của
quá trình gỉ.


Đặc điểm của thép chịu thời tiết.

Lớp gỉ sét trên thép thường xốp và giịn,
khơng ngăn được q trình ăn mòn.

Lớp gỉ mịn bao phủ bề mặt thép chịu thời tiết
và hầu như ngăn chặn q trình ăn mịn sâu hơn


Đặc điểm của thép chịu thời tiết.

•
•
•
•

•
•
•

Tốn ít cơng kiểm tra, bảo dưỡng kết cấu.
Giá đầu tư ban đầu.
Giảm thời gian xây dựng.
Diện mạo bề mặt thép.
Giảm các tác động vào mơi trường.
An tồn đối với con người.
Khả năng chịu nhiệt độ cao.


Đặc điểm của thép chịu thời tiết.

•

Sự thay đổi bề ngoài thép theo thời gian


Phân loại: có 4 loại chính
Khả năng chịu ăn mịn cao trong phạm vi nhiệt độ khá rộng, không bị nhiễm từ, mềm dẻo, dễ uốn, dễ hàn

Austenitic
Sử dụng nhiều để làm đồ gia dụng, bình chứa, ống cơng nghiệp, tàu thuyền cơng nghiệp, vỏ ngồi kiến trúc, các cơng trình xây dựng khác…

Có tính chất cơ lý tương tự thép mềm, nhưng có khả năng chịu ăn mịn cao hơn thép mềm (thép carbon thấp)

Ferritic
Được ứng dụng nhiều trong kiến trúc, làm đồ gia dụng, nồi hơi, máy giặt, các kiến trúc trong nhà...

Austenitic -Ferritic
(Duplex) 

Độ bền chịu lực cao và độ mềm dẻo

Sử dụng nhiều trong ngành cơng nghiệp hố dầu, sản xuất giấy, bột giấy, chế tạo tàu biển...

Độ bền chịu lực và độ cứng tốt, chịu ăn mòn ở mức độ tương đối.

Martensitic
Được sử dụng nhiều để chế tạo cánh tuabin, lưỡi dao...


So sánh đặc tính của thép chịu thời tiết so với thép carbon thấp:

• Tốc độ hóa bền rèn cao
• Độ dẻo cao hơn
• Độ cứng và độ bền cao hơn
• Độ bền nóng cao hơn
• Chống chịu ăn mịn cao hơn
• Độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp tốt hơn
• Phản ứng từ kém hơn (chỉ với thép austenit)


Tính kinh tế của thép chịu thời tiết

Số liệu về chi phí chế tạo giữa thép thường và thép chịu thời tiết của Viện Sắt và Thép
Hoa Kỳ (Gr.50 là thép thường; Gr.50W là thép chịu thời tiết)

So sánh chi phí LCC giữa thép thường và thép chịu thời tiết


Mơi trường sử dụng thép chịu thời tiết

•

Theo tiêu chuẩn TCVN 11791:2017, thép chịu thời tiết phải được sử dụng trong mơi trường thích hợp, đáp ứng các đặc tính u cầu. Mơi trường phù
hợp là những vùng có những u cầu sau đây:

•
•
•

Mức muối trong khơng khí trung bình hàng năm tối đa là 0,05 mdd.
Thời gian ẩm hàng năm (Time of Wetness - TOW) tối đa ở mức 6100 giờ/năm hoặc độ ẩm trung bình hàng năm tối đa là 85%.
Nếu TOW lớn hơn 6100 giờ/năm (độ ẩm trung bình hàng năm lớn hơn 85%), tiến hành thử nghiệm trong nhiều năm nhằm xác minh tính phù hợp
của thép chịu thời tiết.

•

2
Hàm lượng oxit lưu huỳnh SO3 trung bình trong khí quyển khơng vượt q 2,1 mg trên 100 cm mỗi ngày.


Mối liên hệ giữa khoảng cách từ bờ

Mối liên hệ giữa khoảng cách từ bờ biển và tổn

biển và lượng muối trong khơng khí

thất do ăn mịn của năm thứ nhất

Kết quả đánh giá sử dụng thép chịu thời tiết trong xây dựng cầu ở
Việt Nam

Bản đồ phân vùng sử dụng thép chịu thời tiết trong xây dựng cầu


Quy trình bảo trì


Sử dụng thép chịu thời tiết trong xây dựng cầu Chợ Thượng – Hà Tĩnh

Cầu chợ thượng:

•

Tuyến đường sắt Bắc-Nam, thuộc địa phận tỉnh Hà Tĩnh.

•

Gồm 4 nhịp, Lnhịp=61m, tổng chiều dài L=250m, tổng trọng lượng thép: 680T

•

Hồn thành tháng 05/2000


Kết luận

So với thép Thường thì thép chịu thì tiết có các đặc điểm:

•

Thép chịu thời tiết hầu như khơng gỉ sau 1 vài năm.

•

Khơng cần sơn.

•

Giá thành thấp. Giá thành thấp vì khơng tốn chi phí sơn ban đầu và chi phí sơn bảo dưỡng trong tương lai.

•

Tốc độ hóa bền rèn cao

•

Độ dẻo cao hơn

•

Độ cứng và độ bền cao hơn

•

Độ bền nóng cao hơn

•

Chống chịu ăn mịn cao hơn

•

Độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp tốt hơn

•

Phản ứng từ kém hơn (chỉ với thép austenit)


Đánh giá cơng nghệ chống ăn mịn trong cầu thép


TRÂN TRỌNG CÁM ƠN ĐÃ THEO DÕI
THANK YOU FOR LISTENING