Thép không gỉ siêu mỏng của một startup có thể thay đổi cách xây dựng cầu

Allium Engineering đã phát triển thép cốt siêu mỏng phủ thép không gỉ, một giải pháp đột phá giúp kéo dài tuổi thọ cầu cộ từ 30 lên 100 năm. Công nghệ này không chỉ chống ăn mòn hiệu quả mà còn giảm chi phí xây dựng và lượng xi măng sử dụng, hứa hẹn…

GettyImages 170576073

Vấn đề nan giải của bê tông hiện đại, tưởng chừng bất ngờ, lại chính là gỉ sét. Hầu hết các công trình bê tông đều được gia cố bằng thép cốt (rebar), nhưng nếu kim loại này bị ăn mòn, nó có thể khiến bê tông mau chóng xuống cấp. Cầu cộ, vốn chịu tác động của nước và muối, là một trong những đối tượng dễ bị tổn thương nhất. Khoảng một phần ba số cầu tại Hoa Kỳ cần sửa chữa hoặc thay thế, với chi phí ước tính gần 400 tỷ đô la trong thập kỷ tới.

Có nhiều cách kỹ sư xử lý tình trạng gỉ sét, từ việc phủ epoxy lên thép cốt đến việc đổ thêm bê tông để câu giờ trước khi nước thấm vào thép. Tuy nhiên, những biện pháp này cuối cùng cũng thất bại. Cách duy nhất để ngăn chặn gỉ sét triệt để là sử dụng thép cốt không gỉ, nhưng chi phí của vật liệu này khá cao.

Steven Jepeal, đồng sáng lập và Giám đốc điều hành của Allium Engineering, chia sẻ với TechCrunch: “Nó quá đắt để sử dụng cho mọi cây cầu.” Do đó, các thành phố và tiểu bang chỉ xem xét sử dụng vật liệu này cho những nhịp cầu quan trọng nhất.

Tuy nhiên, Allium đang đề xuất một giải pháp dung hòa: phủ một lớp thép không gỉ mỏng lên thép cốt thông thường để kéo dài tuổi thọ dự kiến của cây cầu từ 30 lên 100 năm.

Samuel McAlpine, đồng sáng lập và Giám đốc Công nghệ của Allium, cho biết: “Miễn là chúng ta có lớp phủ bề mặt đầy đủ, một lớp thép không gỉ mỏng là đủ để chống ăn mòn trong hàng trăm hoặc hàng nghìn năm.”

Thép cốt được phủ lớp thép không gỉ của startup này gần đây đã được sử dụng trong một số dự án thay thế mặt cầu, bao gồm một cây cầu trên Xa lộ Liên tiểu bang 91 ở Massachusetts và một cây cầu khác trên Xa lộ 101 của Hoa Kỳ tại Hạt Mendocino, California. Theo thông tin độc quyền từ Allium cung cấp cho TechCrunch, vật liệu này cũng đã được sử dụng cho một bến tàu thương mại ở Key West, Florida.

Đối với các cây cầu quan trọng với lưu lượng giao thông lớn, các kỹ sư đôi khi chỉ định sử dụng thép không gỉ, loại có giá cao gấp khoảng năm lần so với thép cốt thông thường. Chính phủ xem xét chi phí tăng thêm là xứng đáng nếu họ không phải đóng cửa một tuyến đường huyết mạch.

Nhưng đối với hầu hết các cây cầu khác, họ có xu hướng chỉ định thép cốt được phủ epoxy, loại chỉ đắt hơn thép cốt không phủ khoảng 25% đến 50%. Thép cốt phủ epoxy cần được bảo quản trong kho có mái che, và bất kỳ mối hàn hoặc vết xước nào trên lớp phủ đều cần được vá lại, cả hai đều làm tăng thêm chi phí gián tiếp.

Allium đang giới thiệu loại thép cốt bọc thép không gỉ của mình như một sự thay thế cho thép cốt phủ epoxy. Công ty đặt mục tiêu cạnh tranh về giá với lớp phủ epoxy và có thể còn giảm chi phí hơn nữa trong tương lai. Jepeal cho biết, khi lắp đặt, thép cốt của Allium sẽ có chi phí thấp hơn vì không cần xử lý cẩn thận như vậy. Thép cốt của startup này cũng sẽ không cần lớp bê tông bổ sung đôi khi được thêm vào cầu để ngăn ngừa rỉ sét.

Jepeal nói: “Lớp bê tông bổ sung này không có tính kết cấu. Nó chỉ nhằm mục đích cách ly thép cốt và làm chậm quá trình muối ăn mòn thép cốt.” Việc loại bỏ lớp này có thể giảm 10% lượng xi măng sử dụng. Và vì thép cốt ít bị ăn mòn hơn, điều này sẽ cho phép các cơ quan giao thông chỉ định sử dụng các loại xi măng thân thiện với môi trường hơn, thường có tính kiềm thấp hơn so với các hỗn hợp tiêu chuẩn, theo McAlpine.

Quy trình của Allium bao bọc các phôi thép nặng 7.000 pound bằng một lớp thép không gỉ, về cơ bản là hàn các dây vào bề mặt bên ngoài cho đến khi được phủ hoàn toàn. Phôi này, thường có kích thước từ 6 đến 8 inch vuông và dài 40 feet, sau đó được đưa qua một loạt con lăn cho đến khi đạt độ dày mong muốn, từ khoảng một phần ba inch đến vài inch đường kính.

Jepeal cho biết: “Bằng cách bọc một diện tích bề mặt nhỏ hơn với lớp dày hơn và tích hợp vào quy trình sản xuất, chúng tôi có thể tạo ra một sản phẩm rẻ hơn nhiều, có khả năng mở rộng cao hơn và dễ kiểm soát chất lượng hơn.”

Khi phôi thép được làm mỏng lại, chiều dài tăng lên gấp 150 lần trong quá trình này, lớp thép không gỉ cũng vậy. Cuối cùng, mỗi thanh thép cốt có lớp phủ không gỉ dày khoảng 0,2 mm.

McAlpine kết luận: “Ngay cả với một lượng nhỏ như vậy, bạn về cơ bản sẽ không bị ăn mòn qua lớp thép không gỉ đó trong bê tông.”

Thông tin được đăng tải trên TechCrunch ngày 7 tháng 10 năm 2025.


follow nhận tin mới

tin mới


Tin NỔI BẬT


Tin Chính trị


Tin Hoa Kỳ


Tin Di trú