Sắt thép có bị gỉ không – Cách xử lý sắt thép gỉ?

Sắt thép có bị gỉ không? Nếu để ở ngoài môi trường quá lâu, sắt thép sẽ xảy ra phản ứng oxi hóa sắt dẫn đến bị gỉ. Với các loại sắt gỉ, dường như bạn sẽ không thể ứng dụng vào xây dựng bởi chúng ảnh hưởng rất lớn đến kết cấu. Theo đó, bạn nên bán phế liệu sắt thép để thu lợi nhuận. 

Lý do gỉ sét hình thành

Khi sắt hoặc hợp kim của sắt (như thép …) tiếp xúc với oxy và độ ẩm trong một thời gian dài sẽ làm hình thành một hợp chất được gọi là oxit sắt mới hay còn được gọi là gỉ. 

Chất xúc tác cơ bản của quá trình hình thành gỉ sắt là các giọt nước nhỏ giọt trong công trình. Các công trình được xây dựng bằng sắt hoặc thép nhìn có vẻ chắc chắn. Nhưng các phân tử của nước có thể xâm nhập vào các lỗ rỗng và vết nứt của bất kỳ kim loại nào trong đó có cả sắt thép. 

Các nguyên tử hydro trong nước tạo thành một loại axit, tiếp xúc với hợp kim sắt làm  ăn mòn sắt và làm cho sắt tiếp xúc với bên ngoài nhiều hơn. Điều này có thể diễn ra nhanh hơn khi sắt bị ăn mòn trong môi trường nước biển. 

Cùng lúc đó các nguyên tử oxy trong không khí kết hợp với các nguyên tử sắt để tạo thành oxit sắt hoặc gỉ. Chúng làm suy yếu sắt và làm cho cấu trúc của nó trở nên xốp và giòn.

Phản ứng hóa học liên quan trong gỉ sét

Nước và không khí đóng vai trò rất quan trọng đối với sự hình thành gỉ, dưới đây là các phương trình hóa học của quá trình oxi hóa sắt.

Fe     →    Fe2+   +    2e-

4 Fe2  +  O2   →  4 Fe3  +  2 O2-

Ngoài ra, phản ứng axit-bazơ cũng ảnh hưởng đến quá trình hình thành gỉ sắt.

Fe2+   +   2 H2O  ⇌   Fe(OH)2  + 2H+

Fe3+   +   3 H2O  ⇌  Fe(OH)3  +  3H +

Sau đó sự cân bằng mất nước được diễn ra:

Fe (OH)2   ⇌   FeO +  H2O

Fe (OH)3   ⇌   FeO(OH) + H2O

2FeO(OH) ⇌   Fe2O3 + H2O

Từ những phương trình hóa học trên, chúng ta có thể thấy được sự liên hợp giữa sắt, oxi và nước (trong môi trường) sẽ làm hình thành oxit sắt, phá hủy cấu trúc sắt ban đầu.

2.Ảnh hư­ởng của gỉ thép đến tới chất lư­ợng công trình xây dựng

Sắt thép bị gỉ nếu không được xử lý kịp thời sẽ làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng của các công trình xây dựng. Đây cũng là một trong những nguyên nhân chính làm cho kết cấu thép và bê tông cốt thép bị hư hỏng sớm, nhất là đối với các công trình được xây dựng ở vùng biển. 

1. Làm cho kết cấu thép và bê tông cốt thép bị hư hỏng sớm

• Những kết cấu thép không được bảo vệ thì sau 1 năm thử nghiệm có kết quả là lượng thép đã hao hụt từ 0,5 đến 2 Kg / m2 tùy thuộc vào môi trường khác nhau.
• Giảm độ bám dính giữa thép và các lớp sơn bảo vệ gây ra hiện tượng ăn mòn.
• Lớp phủ bên ngoài mất khả năng bảo vệ kim loại.
• Nếu việc vệ sinh gỉ không được kỹ lưỡng sẽ làm giảm chất lượng bê tông cốt thép. Chủ yếu ở 2 yếu tố là làm giảm lực liên kết giữa thép với bê tông và tăng mức độ ăn mòn của thép trong bê tông sau một thời gian.

Kết quả thử nghiệm sau 1 năm không thực hiện vệ sinh gỉ sắt cho thấy mức độ liên kết của thép gỉ với bê tông có xu hướng giảm dần theo thời gian. Nguyên nhân chính của hiện tượng này được cho là do diện tích bề mặt tiếp xúc của thép gỉ lớn hơn thép thường, lực ma sát sinh ra lớn nên dẫn đến lực liên kết với bê tông giảm. 

2. Sự ảnh hưởng của quá trình sắt thép bị gỉ

Bên cạnh những băn khoăn về sắt thép có bị gỉ không thì cũng có rất nhiều lo lắng về sự ảnh hưởng của quá trình sắt thép gỉ. 

Được biết, nếu sắt thép gỉ sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến ứng dụng như: 

• Ban đầu, gỉ thép mới hình thành cũng bị kiềm chế bởi môi trường kiềm trong bê tông. Nhưng theo thời gian môi trường kiềm trong bê tông không còn khả năng tái tạo lớp màng thụ động bảo vệ. Làm tình trạng ăn mòn thép trở nên trầm trọng hơn.
• Vết rỉ tiếp tục lan rộng gây ra hiện tượng giãn nở và tạo áp suất ép trên bề mặt bê tông. 
• Khi rỉ sét phát triển theo thời gian, rỉ sét hình thành không còn liên kết với thép nền nữa do đó lực liên kết cũng giảm dần.
• Chậm xử lý làm sạch  rỉ sét cũng góp phần vào quá trình thúc đẩy sự ăn mòn.
• Thông thường, thép sẽ hình thành rỉ sét do sự tác động của các yếu tố bên ngoài sau thời gian dài.
• Nếu thép đã bị gỉ và lớp gỉ đã bị xốp, thì ở đó có nhiều oxi và hơi ẩm làm quá trình gỉ diễn ra nhanh hơn và mạnh hơn.

Cách xử lý gỉ sắt thép

Do gỉ thép có ảnh hưởng lớn đến chất lượng bê tông cốt thép. Nên tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu các thanh thép trong quá trình xây dựng cũng được quy định bắt buộc là phải tẩy gỉ thép trước khi đổ bê tông. 

Bên cạnh đó, các nhà khoa học trên thế giới và Việt Nam cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm đưa ra các giải pháp để giải quyết vấn đề này. Sau đây là một số giải pháp làm sạch và xử lý tình trạng rỉ sét trong xây dựng công trình. 

Trên thực tế, để đạt được hiệu quả tối ưu cần kết hợp các phương pháp tẩy rỉ sét khác nhau. Tùy theo từng công đoạn và loại kết cấu để đạt được kết quả tốt nhất.

Đó là những cách xử lý sắt thép bị gỉ để ứng dụng lại. Tuy nhiên nếu sắt thép bị gỉ mức độ lớn thì cách tốt nhất là bạn nên bán sắt thép phế liệu. Hiện nay giá thu mua phế liệu sắt thép lên tới hàng trăm nghìn. Do vậy nếu bạn bán sắt thép gỉ thì có thể thu lợi nhuận khủng từ việc bán phế liệu. 

Trên đây là các giải đáp về sắt thép có bị gỉ không. Hy vọng rằng với những thông tin trên sẽ giúp bạn hiểu hơn về quá trình sắt thép gỉ cũng như có những giải pháp xử lý tốt nhất.