COR-TEN: Nguồn gốc của thép kháng thời tiết
Thép chịu thời tiết được phát triển lần đầu tiên bởi Tập đoàn Thép Hoa Kỳ vào những năm 1930. Họ đang tìm kiếm một hợp kim thép cho xe phễu chở quặng mà họ sẽ sử dụng để chuyển quặng sắt và than vào lò nung. Họ cần một hợp kim thép chắc chắn hơn, bền hơn, có độ cứng đặc biệt và không cần sơn. Mãi sau này, họ mới nhận ra hợp kim này có những đặc tính chống ăn mòn thú vị có thể được bán trên thị trường trong các ngành công nghiệp khác, vì vậy họ đã đăng ký nhãn hiệu COR-TEN® cho hợp kim thép chống ăn mòn này. COR là viết tắt của khả năng chống ăn mòn và TEN là viết tắt của độ bền kéo (Tension-strenght). (Ngày nay, trong khi thuật ngữ Corten và COR-TEN được sử dụng thay thế cho nhau thì COR-TEN® là sản phẩm đã đăng ký nhãn hiệu của US Steel.)
Tuy nhiên, thép không được giới thiệu như một kim loại kiến trúc cho đến những năm 1950. Năm 1964, Trụ sở chính của John Deere, ở Moline, Illinois, được khai trương và là một trong những công trình kiến trúc lớn đầu tiên được bọc thép chống chịu thời tiết. Eero Saarinen đã thiết kế khu phức hợp John Deere nhưng thật không may, ông đã qua đời trước khi nó hoàn thành.
William Hewitt, khi đó là chủ tịch của công ty John Deere, cho biết:
“Bảy tòa nhà phải có ý tưởng hoàn toàn hiện đại nhưng không được tạo ra hiệu ứng quá phức tạp hoặc bóng bẩy. Thay vào đó, chúng nên ‘thực tế’ và chắc chắn hơn"
|
Richard Serra Sculpture |
 |
Saarinen đã chọn loại thép chịu thời tiết đặc biệt này, Corten, để ăn mòn và mang lại tông màu đất cũng như cảm giác “thực tế” mà khách hàng của mình mong muốn. Ông biết kim loại sẽ già đi một cách tự nhiên và tạo ra cảm giác trầm, tự nhiên khi lớp oxit dày lên hình thành. Lớp oxit bề mặt đậm đặc có tông màu đỏ nâu tự nhiên, bền và ổn định.
Nhiều nhà thiết kế cũng đã kết hợp thép phong hóa vào tác phẩm của họ, nổi tiếng nhất là Richard Serra. Serra đã sử dụng các tấm thép chống chịu thời tiết trên nhiều tác phẩm điêu khắc khổng lồ được tìm thấy trên khắp thế giới.
Nghệ sĩ tối giản vĩ đại Donald Judd cũng sử dụng thép phong hóa trong các tác phẩm của mình. Judd thường làm phong hóa trước các tấm lớn và sau đó cho phép chúng tiếp tục oxy hóa ngoài trời ở Marfa, Texas. Ông cũng tạo ra những bức tường thép chống chịu thời tiết nhỏ hơn, nơi ông xử lý lớp oxit bề mặt để tạo ra vẻ ngoài mịn như nhung.
Dễ gia công, có thể hàn và giờ đây với bề mặt hoàn thiện hấp dẫn, thép chịu thời tiết đang mang lại giá trị và nguồn cảm hứng mới cho nhà thiết kế và nghệ sĩ.
Thép phong hóa là gì?
Trong bối cảnh nghệ thuật và kiến trúc, thép hiếm khi được sử dụng không tráng phủ vì chúng có xu hướng hấp thụ độ ẩm và phát triển oxit xốp và dễ vỡ thường được gọi là rỉ sét. Lớp phủ có thể bao gồm một lớp kẽm hy sinh, như trong quá trình mạ điện nơi thép được mạ điện.
Hoặc ngâm vào bồn kẽm nóng chảy. Các lớp phủ kim loại khác được sử dụng phổ biến là lớp phủ nhôm-kẽm và Galfan™, sự kết hợp giữa kẽm và kim loại đất hiếm. Tất cả đều được coi là lớp phủ hy sinh của các kim loại khác liên quan đến việc bảo vệ thép cơ bản bằng cách cung cấp các electron của chúng cũng như đóng vai trò là lớp phủ rào cản.
Ngoài tác dụng chống rỉ sét trước thời tiết, còn có các phương pháp xử lý tạo ra lớp phủ bảo vệ màu xanh hoặc đen trên thép, chẳng hạn như thép đen Oscura. Chúng liên quan đến sự tích hợp của muối kim loại trên bề mặt thép. Có một số sự khuếch tán của sắt vào các lớp phủ này để tạo ra muối sẫm màu, sunfua, photphat hoặc selenua. Không có tác dụng bảo vệ như lớp phủ kẽm hy sinh trong quy trình mạ kẽm, những lớp phủ này thường được áp dụng cho các chi tiết, miếng và khu vực nhỏ hơn.
Thép phong hóa, với đặc tính mang đồng, tạo thành hàng rào oxit đặc biệt riêng trên bề mặt. Rào cản này phát triển hướng ra ngoài và hướng vào trong từ bề mặt. Không giống như rỉ sét thông thường, oxit hình thành trên thép phong hóa là một loại ferro-oxyhydroxide dày, không thấm nước, giúp kim loại cơ bản có khả năng chống ăn mòn cao. Dưới đây là một số lớp phủ phổ biến nhất được áp dụng khi cần thiết cho thiết kế nội thất và ngoại thất, trong nghệ thuật và kiến trúc.
Lớp phủ bề mặt trên thép được sử dụng trong nghệ thuật và kiến trúc
Oxit bảo vệ và ứng dụng của thép phong hóa
Thép phong hóa hợp kim thấp, cường độ cao được thiết kế để phát triển một oxit sắt dày đặc biệt có khả năng làm chậm tác động của sự ăn mòn trong khí quyển giống như lớp gỉ màu xanh lá cây phát triển trên bề mặt đồng tiếp xúc với khí quyển. Oxit này phát triển khi tiếp xúc với độ ẩm và không khí.
Giống như tất cả các loại thép không tráng phủ, oxit phát triển khi bề mặt tiếp xúc với độ ẩm và oxy. Tuy nhiên, đối với thép phong hóa, sự khác biệt nằm ở bản chất của oxit phát triển theo thời gian.
Oxit mang lại cho thép phong hóa khả năng bảo vệ của nó là oxyhydroxide sắt, FeO(OH) một phiên bản oxy hóa của oxit sắt - về cơ bản là hỗn hợp của oxit và hydroxit. Ôxít màu nâu tím từ màu cam đến màu tím đậm hấp dẫn này hoạt động như một hàng rào bảo vệ kim loại cơ bản. Khi được hình thành chính xác, lớp oxit cứng này sẽ phát triển thành bề mặt chống lại sự suy thoái của khí quyển ở môi trường ngoài trời. Một khi oxit phát triển bình thường, những thay đổi tiếp theo sẽ diễn ra rất chậm trong hầu hết các trường hợp tiếp xúc với môi trường.
Theo: Zahner
Bản tin tổng hợp 11/09/2026
Khi nói đến đá trong kiến trúc, người ta thường nghĩ đến những sàn đá bóng loáng, mặt bếp sang trọng hay những bức tường mang vẻ chắc chắn. Nhưng nếu chỉ xem đá là một vật liệu để làm cho công trình “đẹp hơn” thì vẫn chưa đủ. Mỗi loại đá có một đặc tính riêng về độ cứng, khả năng chịu nhiệt, độ hút nước, bề mặt và cách nó thay đổi theo thời gian. Vì vậy, chọn đá cho nội thất thực chất là chọn một vật liệu phù hợp với cách không gian được sử dụng. Một căn bếp cần một loại đá có thể chịu nhiệt và va chạm, phòng tắm lại quan tâm nhiều hơn đến nước và độ trượt, trong khi sảnh khách sạn có thể ưu tiên vẻ đẹp và ấn tượng ban đầu. Cũng từ đây mà cùng là đá tự nhiên nhưng granite, marble, travertine hay slate lại có những vị trí sử dụng rất khác nhau.
Bản tin tổng hợp 28/08/2026
Đối diện với những trận mưa cực đoan có lưu lượng vượt xa khả năng thiết kế của hệ thống cống ngầm, mô hình "hạ tầng xám" truyền thống bằng bê tông và cốt thép đang dần bộc lộ những lỗ hổng chí mạng. Thay vì cố gắng xây dựng những bức tường cao hơn hay những đường ống to hơn để chống lại sức mạnh của dòng nước, giới chuyên gia quy hoạch đô thị đang chuyển hướng sang một hệ quy chiếu hoàn toàn mới: "Thành phố bọt biển" (Sponge City). Đây không chỉ là một khái niệm quy hoạch sinh thái, mà là một mạng lưới kỹ thuật hạ tầng phức tạp, cho phép đô thị chủ động hấp thụ, lưu trữ và thanh lọc nước mưa ngay tại chỗ, biến rủi ro ngập lụt diện rộng thành nguồn tài nguyên nước bền vững.
Bản tin tổng hợp 13/08/2026
Giữa những tòa nhà cao tầng của Hudson Yards, Vessel nổi bật không phải vì nó cao nhất mà vì cách nó đứng giữa quảng trường gần như trái ngược với những công trình xung quanh. Các tòa nhà của Hudson Yards chủ yếu phát triển theo chiều đứng, tạo thành những khối nhà lớn bằng kính và thép. Vessel cũng dùng thép và cũng vươn lên cao, nhưng thay vì tạo ra một khối đặc, nó để phần lớn không gian mở. Nhìn từ xa, công trình giống một chiếc bình khổng lồ hoặc một tổ ong bằng kim loại. Đến gần mới thấy toàn bộ hình dáng đó được tạo ra bởi 154 nhánh cầu thang, gần 2.500 bậc và 80 chiếu nghỉ. Công trình cao khoảng 46 m, rộng khoảng 15 m ở đáy và mở rộng lên khoảng 46 m ở phía trên. Điều đáng nói ở đây không phải là Vessel có rất nhiều cầu thang, mà là cách các cầu thang ấy được biến thành một hệ thống kết cấu và không gian thống nhất. Heatherwick Studio không thiết kế một tòa nhà rồi đưa cầu thang vào bên trong. Họ bắt đầu từ chính việc con người đi bộ, sau đó dùng cầu thang, chiếu nghỉ và kết cấu thép để tạo nên toàn bộ công trình. Chính cách tiếp cận này khiến Vessel đáng để phân tích dưới góc nhìn kiến trúc và xây dựng.
Bản tin tổng hợp 03/08/2026
Có những công trình khiến người ta ấn tượng vì quy mô. Có những công trình nổi tiếng bởi vẻ đẹp. Nhưng cũng có những nơi chỉ cần nhìn một lần đã khiến người xem tự hỏi: "Làm sao họ có thể xây được như vậy?" Huyền Không Tự (悬空寺) của Trung Quốc là một trong số đó. Treo mình trên vách đá cao gần 75 mét, ngôi chùa dường như chỉ được giữ lại bằng vài cột gỗ mảnh mai. Cảm giác đầu tiên của hầu hết du khách là lo lắng: liệu công trình này có thật sự an toàn? Thế nhưng, điều đáng kinh ngạc là Huyền Không Tự đã tồn tại hơn 1.500 năm, vượt qua vô số trận mưa bão, động đất và những biến động của thời gian. Đó không phải là phép màu. Đó là kết quả của tư duy kiến trúc vượt xa những gì nhiều người vẫn hình dung về kỹ thuật xây dựng cổ đại.
Bản tin tổng hợp 30/07/2026
Có lẽ ai trong chúng ta cũng từng gặp tình huống này: một tuyến đường vừa được rào chắn để sửa chữa, vài tuần sau mở lại, mặt đường phẳng đẹp như mới. Thế nhưng chỉ sau một mùa mưa, hoặc thậm chí chỉ vài tháng sử dụng, những vết nứt đầu tiên bắt đầu xuất hiện. Không lâu sau đó là các ổ gà, những vệt lún kéo dài theo bánh xe tải hay những mảng nhựa bong tróc khiến việc lưu thông trở nên khó khăn. Điều đó khiến nhiều người đặt ra câu hỏi: đường vừa sửa xong tại sao lại hỏng nhanh như vậy? Nhiều người cho rằng nguyên nhân nằm ở chất lượng thi công. Thực tế, đây chỉ là một phần của vấn đề. Một con đường bền hay không còn phụ thuộc vào loại kết cấu được sử dụng, điều kiện địa chất, lưu lượng phương tiện, tải trọng xe, hệ thống thoát nước và cả cách bảo trì sau khi đưa vào khai thác. Nếu chỉ nhìn thấy lớp nhựa đen trên bề mặt, chúng ta mới đang quan sát phần "nổi" của công trình. Điều quyết định tuổi thọ của con đường lại nằm ở những lớp kết cấu bên dưới. Có thể hình dung một con đường giống như một ngôi nhà. Người ta có thể sơn lại tường để ngôi nhà trông mới hơn, nhưng nếu móng đã yếu thì các vết nứt vẫn sẽ xuất hiện. Đường giao thông cũng vậy. Thay lớp mặt không đồng nghĩa với việc toàn bộ kết cấu bên dưới đã được phục hồi. Để hiểu vì sao một con đường xuống cấp, trước tiên cần hiểu nó được cấu tạo như thế nào.
Bản tin tổng hợp 18/07/2026
Khi nhắc đến động đất, hầu hết chúng ta đều nghĩ đến những tòa nhà rung lắc dữ dội hay những khung bê tông phải gồng mình chống chịu trước sức mạnh của thiên nhiên. Vì thế, trong suốt nhiều năm, các kỹ sư luôn tập trung vào một mục tiêu: làm sao để công trình đủ chắc. Nhưng vài năm gần đây, giới nghiên cứu bắt đầu đặt ra một câu hỏi khác. Nếu thay vì để tòa nhà chống lại động đất, chúng ta có thể làm cho sóng địa chấn yếu đi ngay từ trước khi nó chạm đến công trình thì sao? Ý tưởng này chính là nền tảng của siêu vật liệu hấp thụ địa chấn – một hướng nghiên cứu còn khá mới nhưng đang thu hút sự quan tâm trong lĩnh vực kiến trúc và kỹ thuật xây dựng.
