Nhà xưởng khung thép tại khu vực ven biển thường đối mặt với nguy cơ ăn mòn cao do hơi muối, độ ẩm lớn và gió biển mang tính oxy hóa mạnh. Nếu không có biện pháp bảo vệ phù hợp, kết cấu thép sẽ nhanh xuống cấp, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ công trình. Cùng An Thịnh tìm hiểu các giải pháp chống ăn mòn hiệu quả và bền vững nhất hiện nay.
1. Nguyên nhân khiến nhà xưởng khung thép ven biển dễ bị ăn mòn
Môi trường ven biển có độ ẩm cao, gió mạnh và hơi muối mặn là nguyên nhân chính gây oxy hóa nhanh đối với thép. Việc nhận diện rõ các yếu tố tác động giúp đưa ra biện pháp chống ăn mòn phù hợp, bảo vệ kết cấu nhà xưởng lâu dài.
1.1 Tác động của muối biển và hơi ẩm đến bề mặt thép
Hơi nước biển chứa ion clorua (Cl-) có khả năng phá vỡ lớp oxit bảo vệ tự nhiên của thép, khiến quá trình gỉ sét diễn ra nhanh hơn. Khi gió mang muối bám lên bề mặt kim loại, độ ẩm cao sẽ tạo điều kiện cho phản ứng điện hóa, làm lớp thép bị ăn mòn từng phần, đặc biệt ở các vị trí khe hở hoặc mối nối.
1.2 Ảnh hưởng của gió, hơi nước và nhiệt độ dao động liên tục
Tại khu vực ven biển, sự thay đổi nhiệt độ ngày đêm và độ ẩm cao khiến hơi nước ngưng tụ trên bề mặt thép. Các giọt nước mặn tạo thành môi trường điện phân, thúc đẩy quá trình oxy hóa nhanh hơn. Càng gần bờ biển, tốc độ ăn mòn càng tăng, có thể cao gấp 5-10 lần so với vùng nội địa.
1.3 Hậu quả của ăn mòn đối với kết cấu và tuổi thọ công trình
Khi lớp thép bị ăn mòn, tiết diện chịu lực giảm dần, dẫn đến biến dạng hoặc nứt gãy kết cấu. Ăn mòn cũng làm hư hại lớp sơn, bulong và liên kết hàn, gây nguy cơ sập đổ nếu không xử lý kịp thời. Ngoài thiệt hại về chi phí sửa chữa, công trình còn mất tính thẩm mỹ và ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất lâu dài.
2. Các phương pháp xử lý bề mặt thép trước khi thi công
Xử lý bề mặt là bước đầu tiên và quan trọng nhất trong quy trình chống ăn mòn cho nhà xưởng khung thép tại khu vực ven biển. Mục tiêu của giai đoạn này là loại bỏ hoàn toàn lớp gỉ, dầu mỡ và tạp chất trên thép, đồng thời tạo độ nhám cần thiết giúp lớp sơn hoặc lớp phủ bám chặt hơn, tăng hiệu quả bảo vệ lâu dài cho kết cấu.
2.1 Làm sạch bề mặt bằng phun bi hoặc phun cát công nghiệp
Phun bi hoặc phun cát là phương pháp phổ biến giúp loại bỏ rỉ sét, sơn cũ và các lớp oxit bám trên bề mặt kim loại. Sau khi phun, bề mặt thép đạt tiêu chuẩn SA 2.5 – SA 3.0 theo ISO 8501, tạo độ nhám lý tưởng cho việc sơn phủ. Kỹ thuật này đặc biệt quan trọng với thép mạ kẽm hoặc thép dày dùng cho khung chính của nhà xưởng.
2.2 Sử dụng dung dịch tẩy rửa và trung hòa bề mặt thép
Sau khi làm sạch cơ học, cần dùng dung dịch hóa học (axit nhẹ hoặc dung môi trung tính) để tẩy dầu mỡ và muối bám còn sót lại. Bề mặt sau khi tẩy rửa phải được rửa lại bằng nước sạch và sấy khô ngay để tránh hiện tượng oxy hóa tức thì do tiếp xúc với không khí ẩm.
2.3 Phủ lớp chống gỉ nền epoxy hoặc giàu kẽm
Ngay sau khi làm sạch, bề mặt thép cần được phủ một lớp sơn lót chống gỉ hoặc sơn giàu kẽm nhằm ngăn tiếp xúc trực tiếp giữa kim loại và môi trường. Lớp sơn này đóng vai trò là “hàng rào điện hóa”, bảo vệ thép khỏi sự xâm nhập của ion muối và độ ẩm. Độ dày trung bình nên đạt 50-75 µm cho hiệu quả bảo vệ tối ưu.
2.4 Kiểm tra độ nhám và độ bám dính trước khi sơn phủ bảo vệ
Trước khi tiến hành sơn phủ hoàn thiện, kỹ sư phải đo độ nhám bề mặt (theo tiêu chuẩn ISO 8503) và kiểm tra khả năng bám dính của lớp lót. Nếu bề mặt chưa đạt yêu cầu, cần xử lý lại để đảm bảo lớp phủ sau cùng bám đều, không bong tróc và phát huy tối đa khả năng chống ăn mòn trong môi trường ven biển.
3. Các giải pháp sơn phủ chống ăn mòn hiệu quả cho khu vực ven biển
Lớp sơn phủ bảo vệ đóng vai trò như “lá chắn” ngăn hơi muối và độ ẩm tiếp xúc trực tiếp với bề mặt thép. Tùy vào đặc thù môi trường, kỹ sư sẽ lựa chọn loại sơn hoặc vật liệu phủ phù hợp để đạt hiệu quả bảo vệ tối đa. Dưới đây là những giải pháp phổ biến được áp dụng cho nhà xưởng khung thép ven biển.
3.1 Sơn epoxy chống ăn mòn
Sơn epoxy là loại sơn hai thành phần có khả năng bám dính cao, kháng hóa chất và chống mài mòn tốt. Khi khô, sơn tạo lớp màng cứng bảo vệ thép khỏi nước biển, hơi muối và axit nhẹ. Đây là lựa chọn lý tưởng cho khu vực khung cột, dầm và sàn nhà xưởng ven biển có độ ẩm cao.
3.2 Sơn polyurethane (PU)
Sơn PU thường được sử dụng làm lớp phủ ngoài cùng nhờ khả năng chống tia UV và thời tiết khắc nghiệt. Khi kết hợp với sơn epoxy, lớp PU giúp tăng độ bền màu, giảm hiện tượng lão hóa, nứt gãy và giữ bề mặt thép sáng bóng lâu dài dù tiếp xúc trực tiếp với nắng, gió biển.
3.3 Sơn giàu kẽm
Sơn giàu kẽm chứa hàm lượng kẽm cao (trên 85%) có khả năng bảo vệ điện hóa, giúp ngăn quá trình oxy hóa trực tiếp lên thép. Khi bề mặt thép bị trầy xước, ion kẽm sẽ phản ứng trước, giúp thép bên dưới không bị ăn mòn. Đây là giải pháp phổ biến cho khu vực kết cấu ngoài trời hoặc gần mặt nước biển.
3.4 Mạ kẽm nhúng nóng
Mạ kẽm nhúng nóng là phương pháp phủ lớp kẽm bằng cách nhúng toàn bộ cấu kiện thép vào bể kẽm nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 450°C. Lớp kẽm bám đều, dày từ 65-100 µm, có thể bảo vệ thép lên đến 20-30 năm mà không cần sơn phủ bổ sung. Đây là giải pháp bền vững, được An Thịnh áp dụng rộng rãi cho các công trình ven biển có yêu cầu tuổi thọ cao.
4. Giải pháp thiết kế và thi công giúp hạn chế ăn mòn kết cấu
Bên cạnh các biện pháp xử lý bề mặt và sơn phủ, việc thiết kế hợp lý và thi công đúng kỹ thuật cũng góp phần quan trọng trong việc hạn chế ăn mòn cho nhà xưởng khung thép tại khu vực ven biển. Mỗi chi tiết trong thiết kế từ hướng gió, độ dốc mái đến lựa chọn vật liệu đều ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống gỉ sét và tuổi thọ công trình.
4.1 Thiết kế khung thép có khả năng thoát nước, hạn chế ứ đọng
Cấu trúc khung, dầm và mái cần được thiết kế có độ dốc và khe thoát nước hợp lý để tránh tình trạng đọng nước mưa hoặc hơi muối tích tụ. Các góc khuất, mép nối nên được bo tròn thay vì góc nhọn để hạn chế bám bụi, giúp lớp sơn phủ phân bổ đều và bảo vệ tốt hơn.
4.2 Sử dụng vật liệu liên kết bằng inox hoặc bulong mạ kẽm
Tại các vị trí liên kết, nên dùng bulong mạ kẽm nhúng nóng hoặc inox 304 thay vì bulong thép thường. Điều này giúp hạn chế hiện tượng ăn mòn điện hóa giữa hai kim loại khác nhau. Đồng thời, keo silicon công nghiệp hoặc gioăng cao su nên được sử dụng tại mối ghép để ngăn hơi muối thấm vào bên trong.
4.3 Tăng cường thông gió, tránh ngưng tụ hơi ẩm bên trong nhà xưởng
Hệ thống thông gió tự nhiên hoặc quạt hút gió giúp giảm độ ẩm trong không khí, hạn chế hiện tượng ngưng tụ hơi nước trên bề mặt thép. Ngoài ra, việc kết hợp tôn lấy sáng Polycarbonate và cửa lật mái còn giúp không gian bên trong thông thoáng, tránh hiện tượng ẩm mốc và ăn mòn nội thất.
4.4 Kiểm tra, bảo trì định kỳ hệ thống mái, xà gồ và mối nối
Bảo trì định kỳ là yếu tố quyết định tuổi thọ công trình. Cần kiểm tra 6-12 tháng/lần các khu vực chịu tác động trực tiếp của môi trường như mái, xà gồ, bulong và lớp sơn phủ. Khi phát hiện lớp sơn bong tróc hoặc thép bị gỉ, phải xử lý và sơn dặm ngay để ngăn quá trình oxy hóa lan rộng. An Thịnh luôn khuyến nghị kết hợp thiết kế chuẩn, thi công kỹ, bảo trì định kỳ để đạt hiệu quả chống ăn mòn tối đa cho mọi công trình ven biển.
Có thể bạn quan tâm:
Sơn chống cháy kết cấu thép. Giải pháp an toàn cho công trình thép tiền chế
Ăn mòn là thách thức lớn với nhà xưởng khung thép tại khu vực ven biển, nhưng hoàn toàn có thể kiểm soát nếu áp dụng đúng quy trình xử lý và bảo vệ. An Thịnh mang đến giải pháp chống ăn mòn toàn diện từ thiết kế, vật liệu đến thi công nhà thép tiền chế giúp công trình bền vững, thẩm mỹ và an toàn qua nhiều năm sử dụng.
Công ty TNHH cầu trục và kết cấu thép An Thịnh
