Các thành phần cơ bản bằng vật liệu dẫn duy trì bên trong/bên trên kết cấu và không bị thay đổi (ví dụ cốt thép, khung kim loại kết cấu,…) có thể được sử dụng làm các bộ phận của hệ thống chống sét. Thông dụng và phổ biến nhất đó là kết cấu cốt thép trong bê tông. Sự liền mạch về điện của khung thép trong bê tông được coi là dây dẫn hoàn hảo trong hệ thống chống sét nếu các mối ghép giữa các thanh dọc và ngang đảm bảo khả năng dẫn dòng liên tục và giá trị điện trở của chúng không được lớn hơn 0.2 Ω.
Bạn đang xem: Bê tông cốt thép có khả năng chống sét tốt
Nội dung bài viết
Tính dẫn điện liên tục
Các thanh cốt thép của kết cấu bê tông cốt thép đúc tại chỗ đôi khi được hàn, trường hợp đó hiển nhiên là nó tạo ra khả năng truyền điện liên tục.
Thông thường chúng được nối buộc với nhau bởi các dây nối kim loại ở các điểm giao nhau. Mặc dù vậy, không kể đến những mối liên kết tình cờ tự nhiên của kim loại, thì một số lượng rất lớn của các thanh và các mối giao nhau thi công như vậy cũng là đảm bảo tách nhỏ cường độ của dòng điện sét ra thành nhiều nhánh tiêu tán song song.
Kinh nghiệm chỉ ra rằng kết cấu đó rõ ràng có thể tận dụng như là một bộ phận trong hệ thống chống sét. Tuy nhiên, cần lưu ý các vấn đề sau:
– Phải đảm bảo tiếp xúc giữa các cốt thép, ví dụ bằng cách cố định chúng bằng dây buộc
– Cần phải nối cốt thép đứng với nhau và cốt thép đứng với cốt thép ngang
Bê tông ứng lực trước
Các dây dẫn sét không được kết nối với các cột, dầm hay giằng bê tông cốt thép ứng lực trước vì thép ứng lực trước không được liên kết và do đó không có tính dẫn điện liên tục.
Bê tông đúc sẵn
Trong trường hợp các cột, dầm hay trụ bằng bê tông cốt thép đúc sẵn thì cốt thép có thể được sử dụng như là dây dẫn nếu các đoạn cốt thép ở các cấu kiện riêng biệt được gắn kết với nhau và đảm bảo tính dẫn điện liên tục.
Do gỉ thép có ảnh hưởng lớn đến chất lượng bê tông cốt thép nên các tiêu chuẩn về thi công, nghiệm thu thép trong xây dựng cũng đã đều có các quy định bắt buộc phải làm sạch gỉ thép trước khi đổ bê tông.
Bên cạnh đó các nhà khoa học trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm giải quyết vấn đề này, dưới đây là một số biện pháp làm sạch và xử lý gỉ thép được áp dụng trong xây dựng
Phương Pháp Xử Lý Gỉ Sắt Thép Xây Dựng
✅ Tham khảo chi tiết cơ chế Xử lý gỉ sắt thép trong lĩnh vực xây dựng
Phương pháp xử lý gỉ thép
| Mô tả | Sử dụng các công cụ, thiết bị làm sạch gỉ bằng các tác động cơ học như chà sát, va đập | Làm sạch gỉ bằng dòng điện dựa trên các phản ứng điện phân | Sử dụng các hóa chất có tham gia phản ứng hóa học với gỉ thép |
| Ưu điểm | -Làm sạch gỉ tốt-Dụng cụ và thiết bị sử dụng đơn giản-Lao động phổ thông, không cần kỹ thuật cao.Bạn đang xem: Bê tông cốt thép có khả năng chống rỉ sét tốt | -Làm sạch gỉ tốt-Có khả năng làm sạch gỉ ở các vị trí phức tạp | -Có khả năng làm sạch gỉ ở các vị trí phức tạp.-Dễ áp dụng cả trong xưởng lẫn ngoài công trường-Tạo màng bảo vệ lâu dài |
| Nhược điểm | -Thép nhanh bị tái gỉ trở lại-Gây ô nhiễm môi trường-Gây ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động | -Chỉ làm sạch được các kết cấu có kích thước nhỏ-Khó áp dụng ngoài công trường.-Thiết bị và máy móc phức tạp | Chất lượng làm sạch gỉ phụ thuộc nhiều vào hóa chất sử dụng |
Trong thực tế, để đạt hiệu quả tối ưu thì tùy thuộc từng công đoạn, loại kết cấu mà người ta phối hợp các phương pháp làm sạch gỉ khác nhau nhằm đạt kết quả cao nhất.
Nhờ có lớp màng bảo vệ tạo thành che chắn nên thép sau khi được xử lý bằng chất biến đổi gỉ có thể được bảo vệ lâu dài trong nhiều điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Một số kết quả thử nghiệm trong điều kiện bình thường cho thấy lớp màng bảo vệ do chất biến đổi gỉ tạo thành có khả năng bảo vệ thép trong khí quyển không bị ăn mòn tới 24 tháng.
Một số ưu điểm chính của chất biến đổi gỉ so với các phương pháp làm sạch gỉ khác là:
Có thể áp dụng cho các mọi loại thép có cấu tạo phức tạp.Khả năng chuyển hóa gỉ hoàn toàn, bảo vệ lâu dài chống ăn mòn.Không làm giảm lực liên kết với bê tông, các loại sơn phủ.Giá thành rẻ, dễ thi công, không gây độc hại đến người sử dụng.Xem thêm: Cách Nấu Các Món Chè Ngon - 15+ Món Chè Ngon & Cách Nấu Ngon Như Ngoài Hàng
Rỉ sétchưa xử lý có ảnh hưởng lớn đến chất lượng công trình xây dựng. Đây cũng là một trong các nguyên nhân chính dẫn đến sớm phá hủy kết cấu thép và bê tông cốt thép đặc biệt đối với các công trình xây dựng.
Hình 1. Rỉ séttrong công trình xây dựng
Một số kết quả nghiên cứu cho thấy rỉ sétnếu chưa được làm sạch hoàn toàn có ảnh hưởng lớn đến chất lượng bê tông cốt thép, chủ yếu ở hai yếu tố là giảm lực liên kết giữa thép với bê tông và tăng mức độ ăn mòn của thép trong bê tông theo thời gian.
Hình 2. Tốc độ ăn mòn và lực liên kết của thép trong bê tông
Các kết quả thử nghiệm sau 1 năm chỉ ra rằng nếu thép chưa làm sạch rỉ, lực liên kết giữa thép rỉ ở các mức độ A, B, C, và D với bê tông trong thời điểm đầu có tăng tuy nhiên theo thời gian thì có xu hướng giảm dần (Hình 2).
Nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng này được xem là do rỉ sétcó diện tích bề mặt lớn hơn thép thường, lực ma sát tạo ra lớn nên lực liên kết với bê tông cao. Tại thời điểm ban đầu sản phẩm rỉ tiếp tục phát triển gây nở tạo ứng suất ép vào bề mặt bê tông nên lực liên kết lớn hơn và tăng dần. Tuy nhiên dần dần theo thời gian thì rỉ thép càng phát triển, sản phẩm rỉ tạo thành không còn tính liên kết với thép nền nên lực liên kết giảm dần.
Bên cạnh đó rỉ sétdo chưa được xử lý nên cũng là mầm tạo điều kiện thúc đẩy quá trình ăn mòn phát triển. Bình thường thép sau một thời gian làm việc lâu dài, do các yếu tố bên ngoài xâm thực tác động mạnh mới tạo thành rỉ. Nhưng thép đã có sẵn rỉ thì các vết rỉ có tính chất xốp, là nơi tích tụ nhiều oxy và hơi ẩm sẽ dễ dàng phát triển rỉ nhanh và mạnh hơn nhiều. Tại thời điểm ban đầu, rỉ thép mới tạo thành còn bị ức chế bởi môi trường kiềm trong bê tông nhưng theo thời gian môi trường kiềm trong bê tông không còn khả năng tái tạo màng thụ động bảo vệ, rỉ séttiếp tục phát triển và tốc độ ăn mòn thép tăng.
Do vậy, dù với bất cứ dạng rỉ nào cũng có thể nhận thấy nếu không được xử lý triệt để hoàn toàn thì rỉ sétlà nguyên nhân chủ yếu làm suy giảm khả năng làm việc của kết cấu bê tông cốt thép, dẫn tới nguy cơ tiềm ẩn xảy ra các sự cố công trình.
