• (+84) 243 636 5101
  • (+84) 243 636 2843
  • info@tanco.vn
    • Vietnamese
    • English
    • Chinese
    • Japanese
    • German

Tìm hiểu về 8 loại thép xây dựng

Tác giả: Đoàn Ngọc Hà My

Thép là vật liệu xây dựng phổ biến chủ yếu do độ bền và cường độ cao. Do có chi phí tương đối thấp, cùng với độ bền kéo cao, thép đã trở thành vật liệu phổ biến cho các kỹ sư xây dựng và dân dụng.

Các loại thép được sử dụng trong xây dựng thường khác nhau tùy thuộc vào tính chất của dự án xây dựng. Tuy nhiên, các loại chính bao gồm thép cây, thép kết cấu, thép thanh vằn, thép hợp kim, thép carbon, thép nhẹ, thép công cụ và thép phong hóa.

 

  1. Thép cây

Còn được gọi là cốt thép, thép cây là một lưới thép hoặc thanh thép. Loại thép này được sử dụng trong các kết cấu xây và bê tông cốt thép để tạo thêm độ bền chịu được áp lực tải trọng. Bề mặt của cốt thép thường được tạo hoa văn để tăng cường chất lượng liên kết với bê tông. Thép cây được sử dụng phổ biến trong xây dựng để thêm các đặc tính tích cực cho bê tông. Ví dụ, mặc dù chịu nén mạnh nhưng bê tông thường yếu về chịu kéo. Do đó, bằng cách đúc cẩn thận cốt thép vào bê tông, độ bền kéo tổng thể tăng lên, do đó có thể mang tải trọng kéo nặng.

Thép thường được ưu tiên làm cốt thép khi xử lý bê tông do hệ số giãn nở nhiệt gần như tương tự của chúng, có nghĩa là cấu trúc sẽ không bị cong vênh hoặc yếu đi khi mức nhiệt độ tổng thể tăng lên.

Công dụng của thép cây

  • Cốt thép chính: Cốt thép là vật liệu xây dựng quan trọng được sử dụng để hỗ trợ và chống lại tải trọng thiết kế. Có nhiều loại thép thanh vằn khác nhau. mỗi trong số đó thêm các tính năng độc đáo tùy thuộc vào tính chất của xây dựng.
  • Cốt thép thứ cấp: Cốt thép cũng rất quan trọng trong việc giảm nguy cơ nứt và vô hiệu hóa các rủi ro do ứng suất do nhiệt độ gây ra. Điều này cho phép cấu trúc vẫn vững chắc đồng thời tăng tuổi thọ tổng thể của thép cây.
  • Cung cấp sức chống: Cốt thép làm nhiệm vụ của nó bằng cách phân tán tải trọng tập trung trên một khu vực rộng hơn, giúp duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của tòa nhà hoặc cây cầu. Các cấu trúc có tải trọng chết và động lớn hơn cần nhiều cốt thép hơn so với các cấu trúc nhỏ hơn với trọng lượng giảm.
  • Khối xây có cốt thép: Một số viên gạch và khối xây có các khoảng trống được đo lường một cách chiến lược được thiết kế để chứa cốt thép. Sau khi được bảo đảm tại chỗ thông qua việc sử dụng vữa, thanh cốt thép cho phép các khối bê tông và những viên gạch chế ngự được một tải trọng kéo lớn hơn.

 

Ưu điểm của thép cây

Tuyệt vời trong phòng chống nứt vỡ

Thép thanh vằn là thành phần quan trọng trong các kết cấu cần cường độ chịu kéo lớn. Khi bê tông được đổ mà không có đủ trợ lực từ phần giữa kết cấu, khả năng xuất hiện các vết nứt do tăng ứng suất là rất lớn. Đặt cốt thép giúp hấp thụ và phân phối ứng suất căng, do đó làm giảm khả năng bị nứt hoặc vỡ.

Lý tưởng cho các dự án yêu cầu độ dày từ trung bình đến nhỏ

Thép thanh vằn mặc dù có thể được sử dụng trong các kết cấu lớn, nhưng cũng có thể hữu ích trong các dự án nhỏ như đường lái xe vào nhà hoặc sàn nhà để xe. Bê tông dày thường không được ưu tiên trong các dự án xây dựng nhỏ, điều này giải thích tại sao các thanh cốt thép thường được sử dụng để cung cấp sức chống đỡ tăng cường cho lượng bê tông đổ giảm trong các dự án.

Do đó, bằng cách đặt thép thanh, bê tông thu được có thể chịu được tải trọng nén và kéo tăng lên trong khi vẫn duy trì một định hình mỏng. Điều này cũng cho phép tăng tiết kiệm do tổng lượng bê tông cần thiết giảm đáng kể khi sử dụng thép cây.

Cường độ và độ bền

Thép cây không gỉ là một trong những loại thép bền nhất và có thể chịu được sự sử dụng quá mức và mài mòn nhiều lần trong quá trình xây dựng. Khả năng tạo liên kết chắc chắn và trơn tru của thép cây với bê tông làm cho thép cây trở nên hoàn hảo để sử dụng làm cốt thép.

Thép thanh có thể tái sử dụng nhưng cũng có thể được nấu chảy, tái sử dụng và tái chế, do đó thúc đẩy xây dựng xanh.

 

  1. Thép hợp kim

Thép hợp kim được tạo ra khi thép carbon được kết hợp với một hoặc nhiều nguyên tố hợp kim như manganese, nickel, đồng, titanium, nhôm và chromium. Các nguyên tố hợp kim thường được thêm vào để tạo ra các đặc tính có lợi làm tăng giá trị xây dựng của thép carbon.

Khi sản xuất thép hợp kim, các nguyên tố thường được thêm vào theo các kết hợp hoặc tỷ lệ khác nhau tùy theo tính chất công trình. Một số hợp kim giúp tăng độ cứng, chống ăn mòn điện trở, độ bền tổng thể, độ dẻo và khả năng hàn của thép.

Đối với các dự án xây dựng, thép hợp kim chủ yếu được ưa chuộng vì khả năng chống ăn mòn và độ cứng tăng lên. Ngoài ra, thép hợp kim hoàn toàn có khả năng duy trì độ bền và độ cứng tổng thể theo thời gian.

Các nguyên tố hợp kim chính và tác dụng của chúng

  • Chromium: Một trong những nguyên tố hợp kim phổ biến nhất. Chromium được ưa chuộng do khả năng tăng độ cứng, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn của thép.
  • Manganese: Khi được sử dụng làm nguyên tố hợp kim, mangan cải thiện khả năng chống lại sức căng, va đập và va đập tổng thể.
  • Niken: Được biết đến để tăng khả năng chống ăn mòn tổng thể của thép. Niken cũng được sử dụng để tăng độ dẻo dai và độ bền của thép.
  • Tungsten (Vonfram): Một nguyên tố hợp kim khác được biết là làm tăng cấu trúc hạt và độ cứng của thép đồng thời tăng khả năng chịu nhiệt.
  • Chromium-vanadium: Nguyên tố hợp kim này rất lý tưởng để cải thiện độ bền kéo tổng thể của thép. Sản phẩm cuối cùng sẽ cứng nhưng lại dễ cắt và uốn.

Ưu điểm của thép hợp kim

  • Độ bền kéo cao: So với thép mềm, các thanh thép hợp kim có độ bền kéo và khả năng chịu nén cao. Thép hợp kim thường có kích thước nhỏ hơn hầu hết các loại thép, điều này làm tăng tính linh hoạt của thép khi sử dụng trong các công trình xây dựng.
  • Khả năng chống ăn mòn: Vì thép hợp kim được làm từ việc tích hợp thép carbon với các nguyên tố hợp kim khác nên khả năng chống ăn mòn tổng thể được tăng cường. Các nguyên tố như nickel và chromium giúp tạo thành thép hợp kim bền và chắc.
  • Tăng độ dẻo dai: Do xử lý nhiệt, các nguyên tố hợp kim có thể làm cho thép cứng hơn và chịu được tải trọng lớn hơn. Thép kiên cố hơn đồng nghĩa với chúng ta sẽ có các tòa nhà vững chắc hơn về mặt cấu trúc.

 

  1. Thép carbon

Như tên cho thấy, thép carbon là loại thép có hàm lượng carbon cao hơn các loại thép khác. Hàm lượng carbon trong loại thép này có thể lên tới 2,5%, làm tăng đáng kể độ bền của thép, khiến nó là lý tưởng cho các công trình hạng nặng.

Các loại thép carbon chính

  • Thép nhẹ (thép carbon thấp): Loại thép carbon này chứa hàm lượng carbon 0,04% – 0,30% và có nhiều hình dạng khác nhau, từ tấm phẳng đến dầm kết cấu. Các yếu tố khác có thể được thêm vào thép nhẹ tùy thuộc vào tính chất mong muốn. Mặc dù có độ bền cao nhưng thép nhẹ cũng rất dẻo, giúp thép không bị nứt khi uốn cong. Điều này khiến có thể chịu được các chuyển động địa chấn lớn, lý tưởng cho các khu vực dễ bị động đất.
  • Thép carbon trung bình: Loại thép này có hàm lượng carbon cao hơn so với thép nhẹ. Nồng độ carbon cao hơn làm cho thép này mạnh hơn thép carbon thấp, tuy nhiên lại khó tạo hình và hàn cắt hơn. Thép carbon trung bình thường được sử dụng để chế tạo trục khuỷu, các bộ phận được xử lý nhiệt của máy, trục và vít.
  • Thép carbon cao: Thép carbon cao còn được gọi là ‘thép công cụ carbon’ do độ cứng của nó. Hàm lượng carbon tăng lên khiến thép khó cắt, uốn cong và hàn, do đó được sử dụng phổ biến hơn trong các công cụ sản xuất như búa, tua vít, dây thừng, công cụ cạnh và lò xo cường độ cao.

Ưu điểm của thép carbon

  • Sẵn có ở các dạng khác nhau: Thép carbon có sẵn ở dạng thép carbon thấp, thép carbon trung bình và thép carbon cao. Nhiều lựa chọn như vậy khiếncho thép carbon lý tưởng cho các loại dự án xây dựng khác nhau.
  • Mạnh mẽ và có độ bền cao: Là loại thép có hàm lượng carbon cao nhất, thép carbon rất bền và kiên cố. Hàm lượng carbon cao làm cho các sản phẩm làm từ thép carbon bền hơn so với những sản phẩm có hàm lượng carbon thấp.
  • Chịu phong hóa: Thép carbon là vật liệu tuyệt vời để xây dựng những ngôi nhà có khả năng chống động đất, lốc xoáy, bão và hỏa hoạn.
  • Kinh tế: Không có quá nhiều kim loại có thể so sánh với thép carbon khi nói đến chi phí và tính linh hoạt. Từ việc được sử dụng trong các cấu kiện lớn đến chế tạo công cụ và thậm chí cả đường ống, thép carbon rất linh hoạt và có thể được sử dụng thay cho các vật liệu đắt tiền khác.

 

  1. Thép không gỉ

Thép không gỉ là một hợp kim thép có khả năng chống ăn mòn và chống phong hóa được tăng cường so với thép hợp kim hoặc thép carbon. Một số thành phần phổ biến được sử dụng trong thép không gỉ bao gồm chromium, molybdenum hoặc nickel.

Hàm lượng chromium cao mang lại cho thép không gỉ đặc tính chống ăn mòn ấn tượng. Điều này là do chromium cho phép hình thành chromium oxide, một lớp màng thô giúp tăng cường các đặc tính chống ăn mòn của thép.

Ưu điểm của thép không gỉ

  • Bền: Inox bền do đặc tính chống ăn mòn và khả năng chống gỉ ngay cả trong môi trường acid hoặc kiềm. Hàm lượng chromium đóng một vai trò không thể thiếu trong việc xác định các đặc tính chống ăn mòn của thép không gỉ. Đối với môi trường kiềm hoặc acid, nên sử dụng thép không gỉ có hàm lượng chromium cao.
  • Chịu nhiệt: Thép không gỉ chịu được nhiệt độ khắc nghiệt, làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến để sử dụng trong nồi hơi, bộ trao đổi nhiệt và van, trong số các ứng dụng khác đòi hỏi mức nhiệt cao.
  • Tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao: Sử dụng các loại thép không gỉ cao hơn cho phép các kỹ sư dân dụng tận dụng tỷ lệ cường độ trên trọng lượng của thép, điều này có nghĩa là sử dụng ít vật liệu hơn so với yêu cầu đối với các kim loại khác.
  • Độ dẻo: Thép không gỉ có độ dẻo cao và do đó phản ứng tốt hơn với các chuyển động địa chấn so với các vật liệu xây dựng khác như bê tông. Cường độ và độ bền tổng thể lý giải việc thép không gỉ được sử dụng trong các thành phần cấu trúc chính như hệ thống treo và boong.
  • Có thể tái chế: Thép không gỉ thường được sản xuất bằng cách nấu chảy phế liệu với các hợp kim thép có liên quan. Khả năng tái sử dụng và tái chế làm cho thép không gỉ trở thành vật liệu xanh để sử dụng trong xây dựng.
  • Tăng mỹ quan tổng thể: Ngoài khả năng chống ăn mòn và rỉ sét, thép không gỉ còn có vẻ ngoài sáng bóng giúp tăng thẩm mỹ tổng thể cho các công trình. Thép không gỉ cũng dễ đánh bóng và bảo trì nên rất lý tưởng để sử dụng trong xây dựng.

 

  1. Thép kết cấu

Thép kết cấu là một loại thép được sản xuất với hình dạng hoặc mặt cắt cụ thể và thành phần hóa học cụ thể và các giá trị cường độ. Ở hầu hết các nước công nghiệp hóa, thành phần, cường độ, kích thước và hình dạng của kết cấu thép thường được kiểm soát.

Kết cấu thép có thể dễ dàng chuyển đổi thành các hình dạng khác nhau, bao gồm hình chữ L, dầm I, hình chữ T và hình chữ Z, cùng các hình dạng khác. Các tòa nhà cao tầng phụ thuộc rất nhiều vào thép kết cấu, đồng thời thép kết cấu cũng là một lựa chọn tuyệt vời cho các công trình xây dựng nhẹ.

Ưu điểm của thép kết cấu

  • Cường độ: Thép kết cấu được biết đến với độ chắc, độ bền và độ dẻo cao. Các tính chất thuận lợi này làm cho thép kết cấu trở thành một trong những vật liệu xây dựng được sử dụng phổ biến nhất cho cả các dự án lớn và nhỏ.
  • Khả năng xây dựng: Thép kết cấu nổi bật nhờ khả năng xây dựng tốt. Thép kết cấu có thể được hàn hoặc bắt vít với nhau trong xây dựng và được sử dụng ngay lập tức, không giống như bê tông phải được bảo dưỡng trong vài ngày.
  • Chống ăn mòn: Các loại kết cấu thép chính được sử dụng trong xây dựng thường có khả năng chống nước và chống ăn mòn, đặc biệt khi thiết lập trong môi trường acid hoặc kiềm.
  • Chi phí: Vì thép kết cấu bền hơn một cách tự nhiên nên có khả năng tồn tại lâu hơn các vật liệu khác, do đó có khả năng hoàn vốn đầu tư ban đầu (thường cao).
  • Có thể tái chế và tái sử dụng: Thép kết cấu thúc đẩy xây dựng xanh vì có thể được tái sử dụng và tái chế một cách dễ dàng. Các đặc tính dễ dàng tùy chỉnh của thép kết cấu đồng nghĩa với việc thép có thể được đưa vào một số mục đích sử dụng khi các kết cấu bị phá hủy.

 

  1. Thép công cụ

Thép công cụ là một loại thép khác được sử dụng trong xây dựng. Tuy nhiên, loại thép này chủ yếu được sử dụng để sản xuất công cụ, vốn vẫn rất quan trọng trong kinh doanh xây dựng. Thép công cụ nổi bật nhờ khả năng giữ hình dạng ở nhiệt độ cao, độ cứng và khả năng chống mài mòn.

Do cường độ thép, thép công cụ thường được sử dụng trong các ứng dụng công cụ khác nhau, bao gồm dao, búa, khuôn và dụng cụ cắt hạng nặng.

Các loại chính của thép công cụ

  • Làm cứng bằng nước (W-Grades): Loại thép công cụ này thường có hàm lượng carbon cao. Mặc dù có khả năng chi trả nhưng thép công cụ Cấp W không lý tưởng để sử dụng trong điều kiện nhiệt độ cao. Loại thép công cụ này cần được làm nguội bằng nước và dễ bị cong vênh và nứt. Các ứng dụng điển hình của thép công cụ W-Grade bao gồm dập nổi, dao kéo, mũi doa và dụng cụ cắt và các loại dao.
  • Làm cứng bằng không khí (Cấp A): Thép công cụ làm cứng bằng không khí đã tăng hàm lượng chromium giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn. Thép công cụ thuộc loại này có khả năng gia công lớn và sự cân bằng độc đáo giữa độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn. Các ứng dụng của thép công cụ hạng A bao gồm đột dập, sản xuất dao, uốn khuôn, trục gá, trong số các ứng dụng khác.
  • Loại D (D-Grades): Thép công cụ loại D có hàm lượng chromium và carbon cao, do đó bền và chống mài mòn. Những loại thép công cụ này thường được sử dụng để sản xuất các loại dao khác nhau, trong số các ứng dụng khác như dụng cụ đánh bóng, tạo phôi, uốn khuôn, cắt nguội và máy rạch quay.
  • Các loại chống sốc (S-Grades): Loại thép công cụ này được thiết kế để chống sốc ở nhiệt độ cao hoặc thấp. Thép Cấp S không có nhiều hàm lượng carbon như các loại thép công cụ khác, nhưng có độ bền va đập là lý tưởng cho các công cụ đập, thợ rèn đục và các bộ phận ly hợp.
  • Gia công nóng (H-Grades): Thép H-Grade thường được sử dụng để cắt vật liệu ở nhiệt độ cực cao. Chúng cực kỳ bền và cứng, cho phép dễ dàng cắt các kim loại khác. Cấo H thường được sử dụng trong các ứng dụng như rèn nóng, đùn nóng và cắt tỉa nóng.

 

  1. Thép phong hóa

Loại thép độc đáo này chứa một lượng nhỏ phốt pho, đồng, nickel, silicon và chromium. Việc sử dụng các vật liệu trên cho phép thép phong hóa tạo thành một lớp gỉ bảo vệ khi tiếp xúc với thời tiết, do đó không cần sơn phủ.

Rỉ sét hình thành khi thép bị phong hóa tiếp xúc với oxy và hơi ẩm đóng vai trò như một lớp bảo vệ ngăn chặn sự ăn mòn thêm. Do đó, lớp gỉ hoạt động như một lá chắn bảo vệ thép khỏi các tác nhân gây gỉ.

Lợi ích của thép phong hóa

  • Độ bền cao: Các cấu trúc làm từ thép phong hóa được biết là có tuổi thọ cao do đặc tính của các thành phần chính. Thép phong hóa có độ bền và cường độ tổng thể lý tưởng cho xây dựng cầu, kết cấu khung mở và lợp mái.
  • Bảo trì thấp: Thép phong hóa không yêu cầu bảo trì thường xuyên. Khi hàng rào chống gỉ ổn định được hình thành, các bộ phận bên trong thép sẽ được bảo vệ khỏi rỉ sét và ăn mòn từ từ. Cầu xây từ thép chịu phong hóa cần được bảo dưỡng thường xuyên và thường đủ chắc chắn để tồn tại trong thời gian dài hơn cầu bê tông.
  • Chi phí hiệu quả: Việc sử dụng thép phong hóa cho phép tiết kiệm cả ngắn hạn và dài hạn. Thép phong hóa tương đối rẻ hơn so với hầu hết các loại thép, phù hợp với túi tiền trong giai đoạn ngắn hạn. Ngoài chi phí mua thấp, thép chịu phong hóa không cần sơn hoặc bảo trì thường xuyên, giúp giảm chi phí xây dựng chung.

 

  1. Thép nhẹ

Như tên cho thấy, loại thép này nổi bật với đặc tính là trọng lượng nhẹ. Thép khổ nhẹ được sản xuất khi các vật liệu khổ mỏng được tạo hình nguội thành các tiết diện cụ thể. Kích thước tiết diện và hình dạng biên dạng có xu hướng khác nhau nhưng thường đủ chắc chắn để tránh bị oằn cục bộ và hư hại sớm.

Ưu điểm của thép nhẹ

  • Thép khổ nhẹ dễ xử lý: Loại thép này có thể được đúc hoặc chế tác thành các hình dạng và dạng khác nhau và cho phép xây dựng nhanh. Việc dễ dàng xử lý cũng làm cho thép nhẹ trở thành một lựa chọn tuyệt vời cho các công trình xây dựng y tế và giáo dục thường có thời hạn hoàn thành ngắn.
  • An toàn: So với các loại thép nặng hơn, thép nhẹ và có thể được mang đi khắp công trường mà không có nguy cơ bị thương do va đập hoặc mang vác nặng.
  • Hiệu quả về chi phí: Thép khổ nhẹ dễ xử lý và có tính bền vững cao do chi phí hợp lý. Sử dụng loại thép này cho phép tiết kiệm đáng kể về nhân công và nguyên vật liệu.

 

Kết

Loại thép tốt nhất để sử dụng trong xây dựng phụ thuộc vào bản chất của dự án. Điều này là do mỗi loại thép có các đặc tính độc đáo làm tăng thêm giá trị hoặc ảnh hưởng đến tính toàn vẹn cấu trúc của một tòa nhà.

Do đó, để đảm bảo sử dụng đúng loại thép, điều quan trọng là phải kiểm tra các yêu cầu về độ bền của kết cấu và các nhu cầu khác như khả năng chống ăn mòn, độ bền kéo và độ dẻo.

 

 

TIN TỨC KHÁC