SO SÁNH GIỮA CỪ BẢN NHỰA VÀ CỪ THÉP

1.  Lời nói đầu

Cừ thép đã có mặt trên thị trường trong khoảng 100 năm và đã trở thành nền tảng trong kỹ thuật xây dựng dân dụng. Chúng rất nổi tiếng và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ bảo vệ bờ biển đến xây dựng nền móng. Độ tin cậy và độ bền của chúng đã khiến chúng trở thành lựa chọn số một trong nhiều dự án kỹ thuật trên toàn thế giới.

Tuy nhiên, trong những năm gần đây, cừ bản nhựa đã bắt đầu trở nên ngày càng phổ biến, mặc dù đã có mặt trên thị trường gần 40 năm. Sự quan tâm ngày càng tăng này là do các đặc tính độc đáo của chúng, khiến chúng trở thành một sự thay thế hấp dẫn cho cừ thép truyền thống. Trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn và dễ lắp đặt chỉ là một số lợi thế thu hút các kỹ sư và nhà đầu tư lựa chọn cừ bản nhưa, đặc biệt khi sử dụng xây dựng tường chắn biển, vách ngăn và tường ngăn chặn.

 Trong tài liệu này, VI SEM sẽ so sánh cừ thép và cừ bản nhưa, phân tích các đặc điểm, ứng dụng và lợi ích của chúng. Theo cách này, các kỹ sư và chuyên gia trong ngành sẽ có thể đưa ra quyết định sáng suốt hơn về việc lựa chọn đúng loại cọc ván cho dự án của mình.

2.   Nội dung

2.1.  Đặc tính vật liệu

Cừ thép được làm từ thép chất lượng cao, có đặc điểm là độ bền và độ cứng vượt trội. Dưới đây là các thông số kỹ thuật quan trọng nhất và ý nghĩa của chúng:

+       Độ bền kéo: Thép có độ bền kéo trong khoảng từ 340-580 MPa, có nghĩa là thép có thể chịu được tải trọng lớn mà không bị gãy.

+       Mô đun đàn hồi: Đối với thép, mô đun đàn hồi xấp xỉ 210 GPa. Đây là thước đo độ cứng của vật liệu: giá trị càng cao thì biến dạng dưới tải càng thấp.

Những đặc tính này khiến thép trở thành vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng kỹ thuật dân dụng nặng, chẳng hạn như xây dựng cầu, móng và bảo vệ bờ biển. Khả năng chống uốn đặc biệt của thép cho phép cừ thép chịu được những thách thức cơ học lớn nhất, mang lại sự ổn định và an toàn cho các công trình.

Tuy nhiên, trong các ứng dụng hàng hải hoặc môi trường nước lợ, cọc ván thép liên tục tiếp xúc với các tác động tự nhiên, đặc biệt là nước mặn và oxy, khiến chúng dễ bị ăn mòn. Tỷ lệ ăn mòn áp dụng cho kết cấu thép tuân theo khuyến nghị của “Ăn mòn và bảo vệ các sản phẩm cọc thép: Tổng quan, tháng 3 năm 2011, TATA Steel” cho các địa điểm nhiệt đới”. Theo đó Tỷ lệ ăn mòn trên thép không được bảo vệ trung bình từ 0,015mm đến 0,39mm mỗi năm tùy thuộc vào vùng tiếp xúc như thể hiện trong bảng sau:

Vùng ăn mòn	Tốc độ ăn mòn
Vùng ngàm trong đất	0,015 mm/năm/mặt tiếp xúc
Vùng chìm trong nước	0,02 mm/năm/mặt tiếp xúc
Vùng thủy triều thấp	0,10 mm/năm/mặt tiếp xúc
Vùng thủy triều	0,04 mm/năm/mặt tiếp xúc
Vùng nước bắn	0,39 mm/năm/mặt tiếp xúc

Cừ bản nhựa, được làm từ polyvinyl clorua (PVC), cung cấp một loạt các lợi thế khác nhau khiến chúng ngày càng phổ biến trong nhiều ứng dụng khác nhau. Các thông số kỹ thuật chính của cừ bản nhựa như sau:

+       Độ bền kéo: Khoảng 40-46 MPa, giá trị thấp hơn đáng kể so với thép, nghĩa là VSP không được thiết kế để chịu tải cơ học lớn.

+       Mô đun đàn hồi: Đối với PVC, mô đun đàn hồi khoảng 2,3-3 GPa, cho thấy độ linh hoạt cao hơn và biến dạng thấp hơn so với thép.

Mặc dù có độ bền cơ học thấp hơn, cừ bản nhựa nổi bật với khả năng chống ăn mòn, hóa chất và phân hủy sinh học đặc biệt. Điều này khiến chúng trở thành lựa chọn tuyệt vời trong các môi trường mà thép dễ bị mài mòn nhanh, chẳng hạn như môi trường biển, môi trường nước lợ hoặc tiếp xúc với các chất gây ăn mòn. Thêm vào đó, cừ bản nhựa được chế tạo bằng hợp chất đặc biệt để chống lại tia cực tím có hại.

2.2.  Trọng lượng

Trọng lượng riêng của thép là 7,85 tấn/m3 trong khi đó trọng lượng riêng của nhựa chỉ 1,45 tấn/m3. Do vậy, VSP có thể nhẹ hơn tới >70% so với SSP (ví dụ trọng lượng đơn vị cho 1m của cừ thép loại SP-III (W=400mm, H=125mm, t=13mm) là 60,0kg nhưng trọng lượng đơn vị của cừ bản nhựa loại SU457 (W=442mm, H=152mm, t=6,3mm) chỉ 7,1kg; trọng lượng đơn vị cho 1m của cừ thép loại SP-IIIw (W=600mm, H=180mm, t=13,4mm) là 81,6kg nhưng trọng lượng đơn vị của cừ bản nhựa loại SU622 (W=606mm, H=230mm, t=9,0mm) chỉ 13,5kg) giúp dễ dàng xử lý, vận chuyển và lắp đặt hơn

2.3.  Chi phí

Cừ thép

Chi phí cho cừ thép thường cao hơn do vật liệu và quy trình sản xuất. Ngoài ra, việc vận chuyển và lắp đặt cừ thép có thể tốn kém do trọng lượng của chúng và nhu cầu về thiết bị chuyên dụng. Bảo trì cũng là một chi phí đáng kể, đặc biệt là trong môi trường dễ bị ăn mòn, nơi có thể cần phải phủ lớp phủ hoặc mạ kẽm thường xuyên.

Cừ bản nhựa

Cừ bản nhựa tiết kiệm đáng kể so với cừ thép. Sau đây là một số khía cạnh chính ảnh hưởng đến lợi ích tài chính:

+       Chi phí sản phẩm: Dựa trên giá thị trường, đơn giá cho mỗi mét dài của cừ bản nhựa chỉ chiếm khoảng 50-60% so với đơn giá cọc ván thép, khiến chúng hấp dẫn hơn đối với nhiều dự án xây dựng.

+       Vận chuyển: Do trọng lượng nhẹ hơn, nên dễ vận chuyển đến công trường dự án hơn hoặc có thể chất nhiều tấm hơn vào xe tải với cùng trọng lượng như cừ thép, dẫn đến tiết kiệm và đơn giản hơn đáng kể. Trọng lượng nhẹ hơn cũng giúp giảm chi phí hậu cần và tác động đến môi trường.

+       Lắp đặt: Việc lắp đặt cừ bản nhựa ít phức tạp và ít tốn kém hơn. Chúng có thể được lắp đặt bằng thiết bị nhẹ hơn, giúp giảm thêm chi phí.

+       Bảo trì: Một trong những ưu điểm lớn nhất của cừ bản nhựa là khả năng chống ăn mòn và phân hủy sinh học. Điều này có nghĩa là chúng không yêu cầu bảo trì tốn kém hoặc bảo vệ chống ăn mòn, mang lại khoản tiết kiệm đáng kể trong dài hạn.

2.4.  Những điểm nổi trội khác của cừ bản nhựa so với các loại cừ khác

Niên hạn sử dụng dài và có tính bền vững

Chủ yếu là do khả năng chống ăn mòn và chống hóa chất vượt trội, cừ bản nhựa có thể được thiết kế và lắp đặt với sự tự tin về hiệu suất của nó trong 50 năm trở lên. Nhựa có niên hạn sử dụng lâu dài, có nghĩa là các yếu tố tự nhiên như mặt trời, gió và nước không có khả năng phá hủy nó nhanh như các vật liệu khác. Với năng lượng bức xạ liên tục từ mặt trời, kết hợp với các yếu tố khắc nghiệt xung quanh, các bức tường làm bằng vật liệu khác ngoài nhựa cuối cùng sẽ bị mục nát, ăn mòn hoặc trở thành nơi cư trú hoặc cho các sinh vật biển như động vật thân mềm nhỏ và giáp xác. Chúng cũng chống cháy và đã được chứng minh là có khả năng chống lại sự biến dạng đủ tốt dưới tải trọng liên tục.

Tính nhất quán về ngoại hình

Gỗ phai màu, sơn bong tróc và thép rỉ sét theo thời gian. Với cừ bản nhựa, vấn đề này hầu như được loại bỏ, duy trì vẻ ngoài bền bỉ và thẩm mỹ trong thời gian dài.