Sơn Kết Cấu Thép Tiền Chế: Cẩm Nang A-Z Chống Rỉ & Thi Công

Sơn Kết Cấu Thép Tiền Chế: Lớp “Áo Giáp” Quyết Định Tuổi Thọ Cả Công Trình

Chào anh em xưởng cơ khí, anh em thợ sơn, anh em nhà thầu! Tôi là chuyên gia kỹ thuật của Phong Phú Epoxy đây. Anh em mình làm trong ngành xây dựng, đặc biệt là mảng nhà thép tiền chế, đều biết rằng tuổi thọ của cả một công trình khổng lồ – nhà xưởng, nhà kho, showroom… – phụ thuộc rất nhiều vào một thứ tưởng chừng đơn giản: lớp sơn. Nhưng đó không chỉ là một lớp sơn màu cho đẹp. Đó là một hệ thống “áo giáp” hoàn chỉnh, là tuyến phòng thủ đầu tiên và quan trọng nhất chống lại kẻ thù số một của kim loại: sự ăn mòn. Một hệ thống sơn kết cấu thép tiền chế đúng chuẩn sẽ quyết định công trình bền vững 15-20 năm hay chỉ vài năm đã phải tốn kém chi phí để bảo trì, sửa chữa.

Đối với nhà thép tiền chế, phần lớn các cấu kiện được gia công và sơn tại xưởng trước khi vận chuyển ra công trường lắp dựng. Điều này đòi hỏi hệ thống sơn không chỉ phải bảo vệ tốt, mà còn phải có độ cứng cao để chống trầy xước trong quá trình vận chuyển, cẩu lắp. Bài viết này là cẩm nang từ A-Z, đúc kết từ kinh nghiệm thực chiến của chúng tôi, giúp anh em xây dựng một hệ thống sơn kết cấu thép tiền chế hoàn hảo, từ khâu chuẩn bị bề mặt đến lớp sơn phủ cuối cùng.

“Bắt Bệnh” Kẻ Thù Số 1: Hiểu Đúng Về Ăn Mòn Kết Cấu Thép

Trước khi chữa bệnh, ta phải hiểu bệnh. Ăn mòn kim loại về bản chất là một quá trình điện hóa. Anh em cứ hiểu nôm na là khi bề mặt thép (Fe) tiếp xúc đồng thời với oxy (O₂) và hơi nước (H₂O) trong không khí, một phản ứng hóa học sẽ xảy ra, tạo ra oxit sắt, hay còn gọi là gỉ sét. Lớp gỉ sét này xốp, yếu và sẽ dần dần “ăn” hết phần kim loại bên trong, làm suy yếu kết cấu và phá hủy công trình.

Tuy nhiên, không phải môi trường nào cũng gây ăn mòn như nhau. Theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 12944, người ta chia môi trường ăn mòn ra làm nhiều cấp độ, từ C1 đến C5. Hiểu được điều này giúp anh em chọn đúng hệ thống sơn, tránh lãng phí hoặc không đủ khả năng bảo vệ:

• C1, C2 (Ăn mòn rất thấp/thấp): Môi trường trong nhà khô ráo như văn phòng, trường học. Chỉ cần hệ thống sơn cơ bản.
• C3 (Ăn mòn trung bình): Môi trường đô thị, khu công nghiệp nhẹ, nơi có độ ẩm và ô nhiễm vừa phải. Cần hệ thống sơn chất lượng tốt.
• C4 (Ăn mòn cao): Khu công nghiệp hóa chất, các nhà máy có môi trường ẩm ướt. Đòi hỏi hệ thống sơn hiệu suất cao.
• C5 (Ăn mòn rất cao): Môi trường ven biển, các khu vực ngoài khơi, nơi có nồng độ muối trong không khí rất cao, hoặc các nhà máy hóa chất khắc nghiệt. Bắt buộc phải dùng hệ thống sơn đặc chủng.

Một hệ thống sơn kết cấu thép tiền chế cho nhà xưởng thông thường ở Việt Nam thường phải đáp ứng được tối thiểu môi trường C3 hoặc C4.

Xây Dựng Hệ Thống Sơn Hoàn Chỉnh: Không Chỉ Là Một Lớp Sơn

Đây là tư duy cốt lõi mà anh em phải nắm vững. Bảo vệ kết cấu thép không phải là việc mua một thùng sơn về quét lên là xong. Nó là việc xây dựng một “hệ thống” gồm nhiều lớp, mỗi lớp có một chức năng riêng biệt và phải tương thích với nhau. Dưới đây là cấu trúc của một hệ thống sơn tiêu chuẩn.

“Trái Tim” Của Quy Trình: Làm Sạch Bề Mặt Đạt Chuẩn Quốc Tế SA 2.5

Nếu có một công đoạn duy nhất quyết định sự thành bại của việc sơn kết cấu thép, thì đó chính là làm sạch bề mặt. Anh em có dùng loại sơn đắt tiền đến mấy mà bề mặt không sạch, thì cũng vứt đi. Tiêu chuẩn được áp dụng rộng rãi nhất trên thế giới là tiêu chuẩn Thụy Điển (SIS) hoặc ISO 8501-1, trong đó SA 2.5 (Near-white metal blast cleaning) là yêu cầu tối thiểu cho các công trình công nghiệp.

Anh em đừng chỉ nghe tên, phải hình dung được nó trông như thế nào:

• SA 2.0 (Thorough blast cleaning – Phun làm sạch kỹ): Bề mặt không còn thấy dầu mỡ, bụi bẩn, gỉ sét và lớp sơn cũ. Bất kỳ tạp chất còn lại nào cũng phải bám dính rất chắc.
• SA 2.5 (Near-white metal blast cleaning – Phun làm sạch gần trắng): Bề mặt phải được làm sạch như SA 2.0, nhưng kỹ hơn. Nhìn từ xa, bề mặt phải có màu kim loại gần như trắng bạc đồng nhất. Chỉ khi nhìn rất gần mới thấy những vệt, sọc mờ hoặc sự đổi màu rất nhẹ của kim loại.
• SA 3.0 (White metal blast cleaning – Phun làm sạch đến trắng): Bề mặt phải sạch hoàn toàn, không có bất kỳ một vết bẩn, vệt mờ nào. Bề mặt có màu trắng bạc đồng nhất tuyệt đối. Tiêu chuẩn này rất cao và thường chỉ áp dụng cho các ứng dụng đặc biệt.

Việc làm sạch bằng phương pháp phun cát, phun bi không chỉ để lấy đi gỉ sét, mà quan trọng hơn là nó tạo ra một độ nhám bề mặt (surface profile). Độ nhám này giống như hàng triệu mỏ neo siêu nhỏ, giúp cho lớp sơn lót có thể bám vào một cách cơ học, cực kỳ vững chắc.

Lựa Chọn “Vũ Khí”: Sơn Lót Chống Rỉ Gốc Epoxy vs. Gốc Alkyd

Trên thị trường, hai dòng sơn lót chống rỉ phổ biến nhất là Epoxy 2 thành phần và Alkyd 1 thành phần. Anh em cần hiểu rõ ưu nhược điểm để tư vấn cho đúng.

• Sơn lót Epoxy 2 thành phần: Đây là “vệ sĩ” hạng nặng. Gồm gốc nhựa epoxy và chất đóng rắn, khi trộn vào sẽ tạo ra phản ứng hóa học. Màng sơn sau khi khô có độ cứng cực cao, bám dính tuyệt vời trên bề mặt đã được phun cát, kháng nước, hóa chất và chịu mài mòn vượt trội. Đây là lựa chọn bắt buộc cho các công trình yêu cầu tuổi thọ cao, môi trường ăn mòn từ C3 trở lên.
• Sơn lót Alkyd 1 thành phần: Đây là giải pháp kinh tế. Sơn khô bằng cách bay hơi dung môi. Thi công đơn giản, không cần pha trộn phức tạp. Tuy nhiên, độ cứng, độ bám dính và khả năng kháng hóa chất kém hơn nhiều so với epoxy. Nó chỉ phù hợp cho các công trình dân dụng, kết cấu trong nhà, môi trường ăn mòn thấp (C1, C2) và không yêu cầu tuổi thọ quá cao.

Lời khuyên của chuyên gia: Đối với sơn kết cấu thép tiền chế cho nhà xưởng, nhà kho công nghiệp, hãy luôn ưu tiên sử dụng hệ thống sơn 2 thành phần, bắt đầu bằng lớp lót Epoxy.

Hoàn Thiện Vẻ Đẹp và Độ Bền: Lựa Chọn Lớp Sơn Phủ Màu

Sau khi đã có lớp lót chống rỉ vững chắc, lớp sơn phủ sẽ đóng vai trò hoàn thiện. Lựa chọn cũng xoay quanh 2 loại chính:

• Sơn phủ Epoxy 2 thành phần: Rất cứng, bền, bề mặt bóng đẹp. Tuy nhiên, nhựa epoxy có một nhược điểm là bị phấn hóa và ngả màu khi tiếp xúc với tia UV (ánh nắng mặt trời). Do đó, nó chỉ phù hợp để làm lớp phủ cho các kết cấu thép ở trong nhà, không bị nắng chiếu trực tiếp.
• Sơn phủ Polyurethane (PU) 2 thành phần: Đây là lựa chọn lý tưởng cho lớp phủ cuối cùng của các kết cấu thép ngoài trời. Sơn PU có khả năng chống tia UV tuyệt vời, giữ màu sắc tươi mới trong nhiều năm. Nó cũng có độ dẻo dai và độ bóng cao, tạo ra bề mặt hoàn thiện hoàn hảo.

Một hệ thống sơn cao cấp cho kết cấu ngoài trời thường là: Làm sạch SA 2.5 -> 1 lớp lót Epoxy -> 1 lớp phủ Epoxy (lớp trung gian) -> 1 lớp phủ PU.

Hỏi Đáp Nhanh: Những Vấn Đề Anh Em Xưởng Cơ Khí Hay Gặp

1. Độ dày màng sơn (DFT) cho kết cấu thép nên là bao nhiêu?
Không có một con số chung. Độ dày phụ thuộc vào yêu cầu của dự án và môi trường ăn mòn. Một hệ thống sơn tiêu chuẩn cho môi trường C3-C4 thường có tổng độ dày màng sơn khô (DFT – Dry Film Thickness) từ 120 µm đến 240 µm.

2. Sơn 1 thành phần và 2 thành phần khác nhau cơ bản là gì?
Sơn 1 thành phần (1K) khô vật lý (bay hơi dung môi). Sơn 2 thành phần (2K) khô hóa học (có phản ứng đóng rắn giữa thành phần A và B). Về mọi mặt, từ độ cứng, độ bám dính đến độ bền, sơn 2K đều vượt trội so với sơn 1K.

3. Bao lâu sau khi phun cát thì phải sơn lót ngay?
Đây là câu hỏi cực kỳ quan trọng. Bề mặt thép sau khi phun cát rất “nhạy cảm” và sẽ bị gỉ sét trở lại rất nhanh trong điều kiện không khí ẩm. Quy tắc vàng là phải sơn lót ngay trong vòng 4 giờ sau khi làm sạch. Tuyệt đối không để bề mặt đã phun cát qua đêm.

4. Chi phí cho một hệ thống sơn hoàn chỉnh có đắt không?
Chi phí ban đầu cho một hệ thống sơn 2 thành phần đúng chuẩn sẽ cao hơn so với sơn 1 thành phần. Tuy nhiên, tuổi thọ của nó cao hơn gấp 3-4 lần, giảm thiểu chi phí bảo trì, sửa chữa trong tương lai. Tính về lâu dài, đây là một khoản đầu tư cực kỳ hiệu quả. Để tham khảo các hệ thống sơn công nghiệp hoàn chỉnh, cũng giống như khi thi công sơn epoxy cho sàn, việc lựa chọn đúng hệ thống sản phẩm là rất quan trọng. Anh em có thể xem tại APP Paint, nơi có đầy đủ các giải pháp từ lót đến phủ. Là đơn vị vừa thi công vừa tham gia phát triển thương hiệu, chúng tôi hiểu rõ tầm quan trọng của một hệ thống sơn đồng bộ.

Tóm lại, sơn kết cấu thép tiền chế là một quy trình kỹ thuật chính xác. Làm đúng ngay từ đầu sẽ tiết kiệm rất nhiều tiền bạc và thời gian về sau. Hãy là một nhà thầu, một người thợ có tâm và có tầm, mang lại những công trình bền vững cùng thời gian.