Cháy Thép Sàn Là Gì? Nguyên Nhân, Hậu Quả Và Cách Xử Lý Đúng Kỹ Thuật

Trong xây dựng dân dụng và công nghiệp, sàn bê tông cốt thép đóng vai trò kết cấu chịu lực rất quan trọng. Tuy nhiên, trong quá trình thi công, hiện tượng cháy thép sàn xảy ra khá phổ biến nếu không giám sát kỹ, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng công trình.

Vậy cháy thép sàn là gì? Vì sao xảy ra hiện tượng này và cách xử lý thế nào để đảm bảo an toàn, độ bền cho công trình? Bài viết dưới đây sẽ giải đáp chi tiết.

Cháy thép sàn là gì?

Cháy thép sàn, hay còn được gọi trong tiếng Anh là “exposed rebar in slab,” là một hiện tượng xây dựng nghiêm trọng, xảy ra khi lớp thép cốt bên trong cấu kiện sàn bê tông không được bao phủ đầy đủ bởi lớp bê tông bảo vệ theo đúng yêu cầu thiết kế ban đầu.

Hiện tượng này có thể biểu hiện dưới nhiều hình thức khác nhau:

• Thép bị lộ hoàn toàn hoặc một phần ra khỏi bề mặt bê tông: Đây là dấu hiệu dễ nhận thấy nhất của tình trạng cháy thép sàn. Khi tháo dỡ cốp pha, người ta có thể nhìn thấy trực tiếp các thanh thép trơ ra, không được lớp bê tông bao bọc.
• Chiều dày lớp bê tông bảo vệ mỏng hơn đáng kể so với tiêu chuẩn quy định: Thông thường, tiêu chuẩn xây dựng yêu cầu một lớp bê tông bảo vệ có độ dày tối thiểu để đảm bảo khả năng bảo vệ cốt thép. Khi lớp bê tông này mỏng hơn mức cho phép (thường dưới 2cm), cốt thép sẽ dễ dàng tiếp xúc với các yếu tố môi trường bên ngoài hoặc chịu tác động cơ học, hóa học bất lợi.
• Lớp bê tông bảo vệ bị khuyết, lõm: Trên bề mặt sàn bê tông xuất hiện những vị trí bị thiếu hụt bê tông, tạo thành các chỗ lõm hoặc khuyết, làm lộ ra cốt thép bên trong.

Vai trò của lớp bê tông bảo vệ là tạo ra một lớp màng vật lý ngăn chặn sự xâm nhập của các tác nhân gây ăn mòn từ môi trường bên ngoài như hơi ẩm, khí CO2, và các chất hóa học khác, đảm bảo sự liên kết giữa cốt thép và bê tông, giúp truyền tải lực một cách hiệu quả, từ đó đảm bảo khả năng chịu lực theo đúng thiết kế ban đầu của công trình.

Một lớp bê tông bảo vệ đạt tiêu chuẩn còn có tác dụng bảo vệ cốt thép khỏi tác động của nhiệt độ cao trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn, kéo dài thời gian chịu lửa của kết cấu.

Các nguyên nhân gây ra hiện tượng cháy thép sàn

Có nhiều nguyên nhân khác nhau dẫn đến hiện tượng cháy thép sàn. Trong đó, những lý do phổ biến nhất có thể kể đến như:

Lắp đặt thép sai kỹ thuật

Việc lắp đặt thép không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật ngay từ đầu sẽ kéo theo hàng loạt sự cố trong các bước thi công tiếp theo, ảnh hưởng lớn đến chất lượng sàn.

• Cốt thép được kê quá sát mặt cốp pha, không đảm bảo lớp bê tông bảo vệ đủ chiều dày:

Đây là một lỗi thi công thường gặp do sự cẩu thả hoặc thiếu kinh nghiệm của công nhân. Việc không sử dụng hoặc sử dụng con kê không đúng kích thước sẽ khiến cốt thép bị đặt quá gần ván khuôn, dẫn đến lớp bê tông bảo vệ sau khi đổ sẽ rất mỏng hoặc thậm chí không có.

• Không sử dụng con kê thép (hoặc viên kê bê tông) đúng tiêu chuẩn về số lượng và vị trí:

Con kê có vai trò giữ cho cốt thép nằm đúng vị trí thiết kế trong quá trình đổ bê tông. Việc sử dụng không đủ số lượng, kê sai vị trí hoặc sử dụng loại con kê không phù hợp sẽ khiến cốt thép bị xê dịch, dẫn đến hiện tượng cháy thép.

Cốp pha bị biến dạng trong quá trình đổ bê tông

Cốp pha yếu, không được gia cố chắc chắn, dẫn đến tình trạng lún, cong vênh khi chịu tải trọng của bê tông ướt. Khi cốp pha không đủ độ cứng vững, áp lực của bê tông tươi có thể làm nó bị biến dạng, gây ra sự dịch chuyển của hệ thống cốt thép đã được lắp đặt bên trong. Điều này dẫn đến việc lớp bê tông bảo vệ không đồng đều và có thể bị thiếu ở một số vị trí.

Đổ bê tông sai kỹ thuật

Đây là lỗi khá phổ biến do công nhân thiếu kinh nghiệm hoặc quá trình thi công không được giám sát kỹ lưỡng.

• Đổ bê tông từ độ cao quá lớn: Việc đổ bê tông từ trên cao xuống có thể tạo ra lực tác động mạnh lên hệ thống cốt thép, làm chúng bị xê dịch khỏi vị trí ban đầu, đặc biệt là đối với các sàn có diện tích lớn hoặc kết cấu phức tạp.
• Bê tông bị rỗ, phân tầng do quá trình đầm không đều hoặc hỗn hợp bê tông quá khô: Khi bê tông không được đầm kỹ, các bọt khí sẽ bị mắc kẹt bên trong, tạo ra các lỗ rỗng (rỗ bê tông). Hiện tượng phân tầng xảy ra khi các thành phần của bê tông (xi măng, cát, đá) bị tách lớp do độ sụt không phù hợp hoặc quá trình vận chuyển, đổ không đúng cách. Cả hai hiện tượng này đều có thể làm giảm chất lượng lớp bê tông bảo vệ, thậm chí làm lộ ra cốt thép.

Sai sót trong thi công bê tông sàn mỏng

Với những sàn có chiều dày nhỏ nhưng lại sử dụng thép có đường kính lớn, sẽ rất khó để đảm bảo lớp bê tông bảo vệ đạt chuẩn. Kết quả là bê tông phủ không đủ dày, thép dễ dàng bị lộ ra ngoài sau khi tháo cốp pha.

Lưu ý quan trọng: Các tiêu chuẩn xây dựng thường quy định rõ ràng về chiều dày tối thiểu của lớp bê tông bảo vệ. Thông thường, đối với sàn nhà nằm trong môi trường không khắc nghiệt, lớp bê tông bảo vệ tối thiểu là 2cm. Đối với các sàn ngoài trời, chịu tác động trực tiếp của thời tiết, yêu cầu về chiều dày lớp bảo vệ thường cao hơn, khoảng 2.5cm đến 3cm, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình và quy định của từng tiêu chuẩn.

Hậu quả nghiêm trọng của hiện tượng cháy thép sàn

Nếu hiện tượng cháy thép sàn không được phát hiện và xử lý kịp thời, nó có thể gây ra những hậu quả vô cùng nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn và tuổi thọ của công trình:

• Suy giảm khả năng chịu lực: Khi cốt thép bị ăn mòn, khả năng chịu lực của sàn sẽ giảm sút đáng kể, dễ gây nứt vỡ hoặc sập đổ trong điều kiện tải trọng lớn.

• Ăn mòn, gỉ sét nhanh: Thép tiếp xúc trực tiếp với môi trường sẽ nhanh chóng bị gỉ, làm yếu kết cấu thép bên trong, dẫn đến giảm chất lượng công trình theo thời gian.

• Nứt vỡ bề mặt bê tông: Các vết gỉ thép thường tạo ra lực nở lớn, làm cho bê tông xung quanh bị nứt, bong tróc, khiến bề mặt sàn xấu xí và mất tính thẩm mỹ.

• Giảm tuổi thọ công trình: Sàn bị cháy thép sẽ xuống cấp nhanh hơn dự kiến, buộc phải sửa chữa hoặc gia cố tốn kém.

Một công trình dân dụng hay công nghiệp nếu để xảy ra hiện tượng cháy thép sàn mà không kịp thời xử lý, chi phí sửa chữa sau này có thể gấp nhiều lần chi phí thi công ban đầu. Hơn nữa, việc khắc phục cháy thép sàn không chỉ đơn giản là trám vá lại bằng bê tông mà đôi khi phải đục bỏ toàn bộ khu vực lỗi, xử lý lại cốt thép, rất phức tạp và mất thời gian.

Giải pháp xử lý hiện tượng cháy thép sàn theo đúng quy trình kỹ thuật

Việc khắc phục hiện tượng cháy thép sàn đòi hỏi sự tỉ mỉ và tuân thủ đúng các bước kỹ thuật để đảm bảo hiệu quả và độ bền lâu dài cho công trình. Tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng của tình trạng cháy thép, sẽ có các phương án xử lý khác nhau.

Thép chỉ mới lộ ra một phần nhỏ, chưa bị gỉ

Trong trường hợp này, việc xử lý tương đối đơn giản nhưng vẫn cần thực hiện cẩn thận để ngăn chặn các vấn đề tiềm ẩn trong tương lai.

• Vệ sinh bề mặt thép một cách kỹ lưỡng: Sử dụng các dụng cụ chuyên dụng như bàn chải thép cứng hoặc máy mài cầm tay với đầu mài phù hợp để loại bỏ hoàn toàn bụi bẩn, tạp chất và các tác nhân có thể gây ăn mòn bám trên bề mặt thép bị lộ. Đảm bảo bề mặt thép phải sạch sẽ và khô ráo trước khi tiến hành các bước tiếp theo.
• Bảo vệ thép bằng lớp sơn chống gỉ chuyên dụng: Sau khi vệ sinh, tiến hành sơn phủ lên bề mặt thép đã lộ từ một đến hai lớp sơn chống gỉ chất lượng cao, được thiết kế đặc biệt cho thép xây dựng. Lớp sơn này có vai trò tạo ra một lớp màng bảo vệ, ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp của thép với không khí và độ ẩm, từ đó ngăn ngừa quá trình oxy hóa và hình thành gỉ sét. Cần lựa chọn loại sơn phù hợp với điều kiện môi trường của công trình để đạt hiệu quả bảo vệ tốt nhất.
• Bù đắp phần bê tông bị thiếu bằng vữa sửa chữa có cường độ cao: Sử dụng vữa xi măng có mác cao (thường từ M400 trở lên) để trám lại các vị trí bê tông bị thiếu hụt, đảm bảo lớp vữa mới có độ bám dính tốt với bê tông cũ. Quá trình trám vữa cần được thực hiện cẩn thận, đảm bảo bề mặt vữa phẳng và đạt được chiều dày lớp bảo vệ theo đúng yêu cầu kỹ thuật ban đầu của thiết kế. Việc này không chỉ khôi phục lớp bảo vệ cho cốt thép mà còn đảm bảo tính thẩm mỹ cho bề mặt sàn.

Thép bị lộ nhiều hoặc gỉ nặng

Đối với các trường hợp này, việc xử lý phức tạp hơn và đòi hỏi sự can thiệp sâu hơn vào kết cấu.

• Loại bỏ hoàn toàn lớp bê tông yếu, bị bong tróc xung quanh khu vực thép bị cháy: Sử dụng các dụng cụ như búa, đục hoặc máy cắt bê tông để loại bỏ phần bê tông đã bị hư hỏng, không còn khả năng bảo vệ cốt thép. Việc này giúp tạo ra bề mặt sạch sẽ và chắc chắn cho việc sửa chữa sau này. Cần cẩn trọng trong quá trình loại bỏ bê tông để tránh làm tổn thương thêm phần bê tông còn lại và hệ thống cốt thép.
• Vệ sinh kỹ lưỡng và tiến hành xử lý chống gỉ cho toàn bộ phần cốt thép bị lộ: Tương tự như trường hợp nhẹ, cần làm sạch hoàn toàn bề mặt thép khỏi bụi bẩn và gỉ sét bằng bàn chải thép hoặc máy mài. Sau đó, tiến hành các biện pháp xử lý chống gỉ chuyên dụng. Trong trường hợp gỉ sét quá nặng, có thể cần sử dụng các chất tẩy gỉ hóa học để loại bỏ hoàn toàn lớp gỉ trước khi sơn bảo vệ.
• Gia cường thêm cốt thép nếu cần thiết: Trong trường hợp thép bị ăn mòn nghiêm trọng, làm giảm đáng kể tiết diện chịu lực, cần tiến hành gia cường thêm cốt thép để đảm bảo khả năng chịu tải của sàn. Việc gia cường có thể được thực hiện bằng cách hàn nối thêm các thanh thép mới hoặc buộc thêm thép tăng cường vào hệ thống cốt thép hiện có theo đúng thiết kế và chỉ dẫn của kỹ sư kết cấu.
• Đổ lại lớp bê tông sửa chữa bằng các loại vữa chuyên dụng: Sử dụng vữa không co ngót, vữa tự chảy hoặc bê tông trộn thủ công có chất lượng cao để đổ bù lại phần bê tông đã bị loại bỏ. Các loại vữa này có đặc tính co ngót thấp, độ chảy cao, giúp dễ dàng lấp đầy các khe hở và đảm bảo độ bám dính tốt với bê tông cũ và cốt thép. Quá trình đổ bê tông cần được thực hiện cẩn thận, đảm bảo lớp bê tông mới được đầm chặt và có chiều dày bảo vệ đúng theo yêu cầu kỹ thuật.

Kiểm định lại kết cấu sàn nếu sự cố nghiêm trọng

Khi sự cố cháy thép vượt quá khả năng kiểm soát hoặc nghi ngờ ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống kết cấu sàn, cần mời đơn vị kiểm định chuyên nghiệp vào cuộc. Các đơn vị này sẽ dùng thiết bị và kỹ thuật chuyên sâu để đánh giá khả năng chịu lực còn lại của kết cấu.

Nếu kết quả kiểm định cho thấy kết cấu không còn đảm bảo an toàn, cần tiến hành khoanh vùng, cắt bỏ toàn bộ khu vực bị lỗi và đổ mới hoàn toàn. Việc này tuy tốn kém nhưng là giải pháp duy nhất để đảm bảo an toàn lâu dài cho công trình và người sử dụng.

Các tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan đến lớp bảo vệ thép

Để công trình đạt chất lượng bền vững, cần tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam quy định về bê tông cốt thép, bao gồm:

• TCVN 5574:2018 – Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. Đây là tài liệu nền tảng cho việc thiết kế, tính toán kết cấu nhà ở, công trình.

• TCVN 9340:2012 – Quy định về lớp bê tông bảo vệ cốt thép trong môi trường ăn mòn. Tiêu chuẩn này hướng dẫn cụ thể chiều dày lớp bảo vệ trong các điều kiện môi trường khác nhau.

Chi tiết về yêu cầu chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép:

• Đối với môi trường bình thường: yêu cầu tối thiểu lớp bảo vệ dày 20mm.

• Trong môi trường ăn mòn nhẹ: lớp bảo vệ cần dày từ 25mm đến 30mm.

• Với môi trường ăn mòn mạnh (gần biển, nhà máy hóa chất…): lớp bảo vệ phải đạt từ 35mm đến 50mm.

Trên đây là những chia sẻ chi tiết về hiện tượng cháy thép sàn, nguyên nhân gây ra và các giải pháp khắc phục hiệu quả. Hy vọng bài viết đã giúp bạn hiểu rõ hơn và biết cách xử lý khi gặp sự cố này. Nếu còn bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại liên hệ với Nami Design để được đội ngũ kỹ thuật viên tư vấn nhanh chóng và chính xác nhất nhé!

Hotline: 0353 225 225