Trong xây dựng hiện đại, thép hình đóng vai trò quan trọng, người sử dụng phải biết các phương pháp chống ăn mòn để đảm bảo độ bền của kết cấu. Môi trường ẩm ướt và các tác nhân hóa học dễ làm thép bị ăn mòn, ảnh hưởng đến tuổi thọ công trình. Trong bài viết này, Tôn Thép Mạnh Hà sẽ bật mí các phương pháp chống ăn mòn hiệu quả cho thép hình, bao gồm sơn phủ và mạ kẽm giúp công trình bền bỉ dài lâu.

Nguyên nhân và ảnh hưởng của ăn mòn thép hình

Ăn mòn thép hình là một trong những vấn đề nghiêm trọng đối với độ bền và an toàn của các công trình xây dựng. Các yếu tố môi trường như độ ẩm, hóa chất, và mưa axit có thể làm thép bị ăn mòn nhanh chóng, dẫn đến giảm khả năng chịu lực và độ ổn định của kết cấu. Bao gồm:

Độ ẩm: Môi trường có độ ẩm cao, đặc biệt là khu vực ven biển hoặc trong mùa mưa kéo dài, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình rỉ sét.
Môi trường hóa chất: Thép tiếp xúc với các hợp chất ăn mòn như muối biển, axit hoặc các chất hóa học công nghiệp sẽ dễ bị ăn mòn.
Mưa axit: Các tác nhân từ ô nhiễm không khí tạo ra mưa axit chứa các ion H+ làm mài mòn bề mặt thép. Mưa axit có thể gây ăn mòn lên x2 lần nhanh hơn so với môi trường bình thường.

Nguyên nhân thời tiết, độ ẩm, môi trường bảo quản có thể khiến thép hình bị ăn mòn

Ảnh hưởng của sự ăn mòn thép hình tới độ an toàn công trình:

Thép hình bị ăn mòn sẽ mất đi phần lớn độ cứng và khả năng chịu lực, làm suy yếu toàn bộ kết cấu. Sau một thời gian, thép có thể bị thủng hoặc gãy.
Khi thép hình bị ăn mòn, kết cấu công trình có thể mất ổn định, gây nguy hiểm cho người sử dụng. Đặc biệt là các công trình chịu tải trọng lớn như cầu, tòa nhà cao tầng.

Các phương pháp phòng chống ăn mòn

Để đảm bảo tuổi thọ và độ an toàn cho kết cấu thép hình trong môi trường khắc nghiệt, việc áp dụng các biện pháp chống ăn mòn là không thể thiếu. Trong đó, sơn phủ bảo vệ và mạ kẽm nhúng nóng là hai giải pháp phổ biến, hiệu quả cao, được sử dụng rộng rãi trong thực tế. Bao gồm:

Sơn phủ chống ăn mòn

Là lớp áo giáp đầu tiên bảo vệ thép hình khỏi tác động của môi trường, sơn phủ chống ăn mòn giúp ngăn ngừa quá trình oxy hóa và kéo dài tuổi thọ kết cấu. Các loại sơn như epoxy 2 thành phần với độ dày từ 80–120μm/lớp hay sơn alkyd chịu thời tiết được sử dụng phổ biến cho các công trình ngoài trời.

Để đạt hiệu quả tối ưu, quy trình thi công cần đảm bảo đúng kỹ thuật từ làm sạch bề mặt đến sơn phủ nhiều lớp theo tiêu chuẩn kỹ thuật.

Mạ kẽm thép hình

Mạ kẽm là giải pháp chống ăn mòn hiệu quả nhờ tạo lớp bảo vệ kẽm bền chắc trên bề mặt thép. Lớp kẽm này giúp thép hình tránh tiếp xúc trực tiếp với môi trường ẩm, muối hoặc hóa chất.

Đồng thời lớp mạ kẽm có vai trò là “điện cực hy sinh”, bảo vệ thép ngay cả khi lớp phủ bị trầy xước. Theo tiêu chuẩn ASTM A123, thép mạ kẽm có thể bền đến 50 năm trong môi trường thông thường.

Có 2 phương pháp phổ biến:

Mạ kẽm nhúng nóng: với lớp phủ dày 70–100μm, thích hợp cho công trình ngoài trời và vùng biển.
Mạ kẽm điện phân: với lớp mạ mỏng hơn 5–20μm, phù hợp với kết cấu trong nhà.

Các phương pháp chống ăn mòn khác

Dưới đây là các phương pháp chống ăn mòn thép hình hiệu quả:

Bọc phủ nhựa (PVC, PE)
Dùng thép hợp kim chống gỉ (Inox, Corten)
Bảo vệ cathodic (dòng điện, cực hy sinh)
Thiết kế thoát nước tốt, tránh đọng ẩm
Bảo trì định kỳ, kiểm tra lớp phủ

Lựa chọn phương pháp phòng chống ăn mòn phù hợp

Việc lựa chọn phương pháp chống ăn mòn phù hợp cho thép hình là bước quan trọng giúp đảm bảo tuổi thọ và an toàn công trình. Mỗi môi trường có đặc điểm khác nhau, do đó cần xem xét kỹ lưỡng điều kiện tác động, chi phí và yêu cầu kỹ thuật:

Môi trường lắp đặt:

Vùng ven biển, độ ẩm > 75%, có khí muối → nên mạ kẽm nhúng nóng dày ≥ 80μm.
Khu công nghiệp có khí hóa chất → ưu tiên sơn epoxy chống hóa chất.

Chi phí và hiệu quả:

Sơn phủ chi phí thấp hơn, thích hợp với công trình nhỏ hoặc trong nhà.
Mạ kẽm chi phí đầu tư cao hơn, nhưng bảo vệ bền đến 25–50 năm.

Lựa chọn phương pháp chống ăn mòn tuỳ theo chi phí, điều kiện bảo quản

Tính chất công trình:

Kết cấu ngoài trời chịu mưa nắng → cần chống ăn mòn lâu dài.
Kết cấu tạm, không yêu cầu độ bền lâu → có thể chọn sơn phủ đơn giản.

Ăn mòn là mối đe dọa âm thầm nhưng nghiêm trọng với kết cấu thép hình. Các phương pháp chống ăn mòn thép hình hiệu quả như sơn phủ, mạ kẽm nhúng nóng, mạ điện, hoặc sử dụng chất ức chế ăn mòn đều giúp tăng tuổi thọ công trình, giảm thiểu chi phí bảo trì. Tôn Thép Mạnh Hà chuyên cung cấp thép hình đạt chuẩn JIS, ASTM, TCVN, đầy đủ CO/CQ và sẵn sàng tư vấn phương án chống ăn mòn phù hợp với mọi loại môi trường.

Các Phương pháp Phòng chống Ăn mòn Hiệu quả cho Thép Hình: Sơn phủ, Mạ kẽm