Ưu Nhược điểm Của Bê Tông Cốt Thép Và Những Vấn đề Của Nó

Bê tông cốt thép là vật liệu không còn xa lạ với ngành xây dựng. Tuy nhiên cùng với tốc độ phát triển khoa học kỹ thuật, bê tông cốt thép xuất hiện nhiều hạn chế so với các vật liệu mới. 

Nếu bạn định sử dụng bê tông cốt thép cho công trình xây dựng của bạn. Trước tiên hãy xem xét những ưu điểm và nhược điểm của bê tông cốt thép. Bạn cũng có thể muốn xem xét các lựa chọn thay thế mà nhiều nhà thầu bê tông ưa thích!

Mục lục

• 1 Bê tông cốt thép được sử dụng để làm gì?
• 2 Các loại bê tông cốt thép
  • 2.1 Thép cây
  • 2.2 Lưới thép hàn
• 3 Ưu điểm của bê tông cốt thép
• 4 Nhược điểm của bê tông cốt thép
• 5 Tại sao thép không phải là lựa chọn tốt nhất
• 6 Các lựa chọn thay thế cốt thép tự nhiên
  • 6.1 Sợi bazan liên tục (Continuous Basalt Fiber – CBF)
  • 6.2 Tre ép khối (Woven-Strand Bamboo – WSB)
  • 6.3 Sợi gia cố nhựa (Fibre-Reinforced Polymer – FRP)
  • 6.4 Xem thêm: Bê tông cốt sợi – giải pháp thay thế cho bê tông cốt thép
• 7 Kết luận

Bê tông cốt thép được sử dụng để làm gì?

Bê tông cốt thép được hiểu là sử dụng cường độ nén của bê tông với cường độ chịu kéo của thép để chịu tải trọng nặng như móng, tường móng và cột. Đường, sàn để xe và sàn nhà kho lớn cũng có thể yêu cầu bê tông cốt thép để hỗ trợ chịu trọng lượng.

Cốt thép được nhúng vào bê tông, ngăn ngừa các vết nứt lớn và tăng cường độ tổng thể. Sức mạnh bổ sung này cho phép tạo ra các cấu trúc dài hơn, mỏng hơn, đúc hẫng và các tấm ít được hỗ trợ hơn, có cấu trúc tốt hơn do được gia cố.

Xem thêm: Những vật liêu có thể làm nền móng khác ngoài bê tông

Các loại bê tông cốt thép

Bê tông cốt thép thường là bê tông xi măng truyền thống đổ lên cốt thép. Chúng khác nhau ở cốt thép.

Thép cây

Nó là một thanh thép nhẹ có nhiều độ dày khác nhau. Thép cây thường được sản xuất để có độ bám tốt hơn, chẳng hạn như thép thanh vằn.

Lưới thép hàn

Đây là dây thép được hàn với nhau theo mô hình lưới ô vuông để tạo thành một tấm phẳng. Độ dày của dây thép thường là 4mm. Và kích thước ô lưới điển hình là 150mmx150mm.

Cả hai loại cốt thép này đều được sử dụng trong các dự án xây dựng. Thông thường, thép cây đi xung quanh chân móng trong khi lưới hàn đi vào bản sàn.

Mặc dù đây là những lựa chọn hiệu quả về chi phí để xây dựng bằng bê tông. Nhưng chúng được làm bằng thép, vì vậy chúng có nguy cơ bị rỉ và gây ăn mòn bê tông.

Ưu điểm của bê tông cốt thép

Sự kết hợp giữa bê tông và thép tạo cho bê tông cốt thép cường độ chịu nén cao. 

Bê tông cốt thép bền hơn. Nó cũng khá bền với thời tiết và lửa.

Cốt thép có thể tăng cường các tấm bê tông mỏng hơn. Vì vậy các nhà thầu bê tông có thể sử dụng ít bê tông hơn mà vẫn có một tấm bê tông chắc chắn và được hỗ trợ. 

Bằng cách sử dụng ít bê tông hơn, điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí nhân công cho việc cung cấp, vận chuyển, trộn và đổ bê tông.

Thép cũng là một vật liệu có giá cả phải chăng và rẻ hơn một số lựa chọn gia cố thay thế, chẳng hạn như nhôm đồng và thép không gỉ.

Nhược điểm của bê tông cốt thép

Mặc dù các nhà phát triển có thể tiết kiệm chi phí trả trước với việc gia cố thép. Nhưng họ thường không tính đến chi phí dài hạn cho việc bảo trì, sửa chữa và thay thế.

Thành phần chính là thép, sắt, chúng dễ bị gỉ. Do đó, ăn mòn vẫn là một nhược điểm duy nhất khi sử dụng bê tông cốt thép.

Sự ăn mòn này rất khó phát hiện trong kết cấu bê tông. Nhưng nó phá hủy độ bền của bê tông, dẫn đến tuổi thọ ngắn hơn chỉ từ 50 đến 100 năm, với sự xuống cấp bắt đầu từ ít nhất là 10 năm.

Do tuổi thọ ngắn hơn này, các tòa nhà đổ nát, cầu, đường cao tốc và các cơ sở hạ tầng khác đều tốn kém để sửa chữa. Chi phí sửa chữa và xây dựng lại của kết cấu bê tông cốt thép sẽ chỉ trở nên tồi tệ hơn theo thời gian khi nhiều kết cấu xuống cấp và mất tính toàn vẹn của kết cấu.

Xem thêm: Các phụ gia bê tông giúp cải thiện chất lượng, ứng dụng của bê tông

Tại sao thép không phải là lựa chọn tốt nhất

Sự hiện diện của cốt thép trong bê tông làm cho bê tông dễ bị nứt hơn. Trong khi bê tông thông thường có thể xử lý một vài vết nứt nhỏ. Những vết nứt này mở đường cho một mối đe dọa lớn đối với cốt thép – độ ẩm.

Khi hơi ẩm xâm nhập vào bê tông qua các vết nứt này, nó sẽ tạo ra phản ứng điện hóa với cốt thép được nhúng trong bê tông. Phản ứng này tạo ra pin, với một đầu của thanh cốt thép trở thành cực dương trong khi đầu kia trở thành cực âm. Pin này cung cấp năng lượng ăn mòn, biến thép thành gỉ.

Thép có khả năng mở rộng thép lên đến bốn lần kích thước của nó. Sự giãn nở này tạo ra các vết nứt lớn hơn và làm đứt gãy bê tông trong một quá trình được gọi là bong tróc.

Các lựa chọn thay thế cốt thép tự nhiên

Ngành công nghiệp bê tông luôn tìm cách để thân thiện hơn với môi trường. Một trong những cách làm như vậy là với các lựa chọn thay thế thép cây này

Sợi bazan liên tục (Continuous Basalt Fiber – CBF)

Được làm từ đá bazan, CBF là một loại đá mácma dày đặc, chịu mài mòn. Sợi đá này cao hơn gấp đôi tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng của thép hợp kim. Nó sẽ không bị ăn mòn như thép và nó sẽ không bị hư hỏng do axit. CBF cũng có khả năng chống cháy và hoạt động tốt với nhiều loại vật liệu tổng hợp.

So với thép thanh vằn, CBF cũng giảm lượng bê tông sử dụng. Nó làm cho bê tông mỏng hơn, nhẹ hơn, cho phép có nhiều lớp cách nhiệt hơn. CBF cũng không dẫn nhiệt nên nó có thể kết nối với cả tấm tường cách nhiệt bên trong và bên ngoài mà không truyền nhiệt. Điều này có nghĩa là các tòa nhà tiết kiệm năng lượng hơn do giảm thất thoát nhiệt.

Tre ép khối (Woven-Strand Bamboo – WSB)

Tre ép khối sử dụng thân tre đã xử lý, được cắt theo chiều dọc thành từng sợi mỏng. Các sợi này sau đó được cacbon hóa, nhúng vào chất kết dính gốc nước và được ép nóng hoặc ép lạnh trong khuôn. Kết quả là một sản phẩm có mật độ gấp ba lần so với mật độ của tre và cũng có khả năng chống hút ẩm, trương nở và mục nát từ vi khuẩn và nấm.

Tre có độ bền kéo cao, nhanh chóng được tái tạo và hấp thụ carbon, làm cho nó trở thành một loại cốt thép thay thế cực kỳ thân thiện với môi trường thay thế cho thép cây.

Sợi gia cố nhựa (Fibre-Reinforced Polymer – FRP)

Sợi gia cố nhựa là một sự thay thế khác cho thép thanh vằn có thể xây dựng các kết cấu bê tông tiết kiệm năng lượng và không bị ăn mòn. Sợi gia cố nhựa thủy tinh cung cấp khả năng cách nhiệt và cách điện, có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao và chi phí bảo trì thấp.

Xem thêm: Bê tông cốt sợi – giải pháp thay thế cho bê tông cốt thép

Kết luận

Bằng cách xây dựng bê tông cốt thép với các chất thay thế không bị ăn mòn, các kết cấu bê tông sẽ có tuổi thọ cao hơn. Chúng yêu cầu ít bảo trì hơn và ít tài nguyên hơn. 

Chúng sẽ có thể chịu đựng được thử thách của thời gian. Do đó chúng sẽ không trở thành gánh nặng tài chính tốn kém cho việc bảo trì, sửa chữa hoặc thay thế.

Post Views: 693