TỈ LỆ NHỰA VÀ SỢI THỦY TINH CHƯA ĐÚNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ BỀN NẮP HỐ GA NHƯ THẾ NÀO?

Trong những năm gần đây, những nhà sản xuất nói chung và những ai quan tâm đến vấn đề sản xuất nắp hố ga nói riêng, sẽ thấy một thực tế rằng: vật liệu composite đang dần thay thế gang xám và gang cầu trong sản xuất nắp hố ga nhờ trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn cao và tính thẩm mỹ vượt trội.

Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là việc thay thế này có đạt được những lợi ích nêu trên hay không?

Và để việc thay thế để đạt được những lợi ích đó, cần phải kiểm soát, chú ý đến những điều gì? Tỉ lệ giữa nhựa nền và sợi thủy tinh như thế nào?....Tất cả sẽ được giải đáp trong bài viết này.

Một nắp hố ga composite có thể đạt hoặc vượt tiêu chuẩn tải trọng 40 tấn, nhưng nếu tỉ lệ vật liệu không đúng, nhất là khi tỉ lệ giữa nhựa nền và sợi thủy tinh bị sai lệch sẽ làm cho độ bền cơ học suy giảm nghiêm trọng, dễ dẫn đến nứt gãy, biến dạng hoặc lão hóa sớm trong môi trường khắc nghiệt.

Thành phần cấu tạo của nắp hố ga composite

Một nắp hố ga composite thường gồm hai thành phần chính:

• Nhựa nền: là thành phần liên kết, giữ vai trò “chất keo” kết dính toàn bộ sợi thủy tinh. Loại nhựa phổ biến là nhựa polyester, nhựa vinyl ester (VE) hoặc nhựa epoxy (EP). Nhựa quyết định khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt và độ dẻo dai của sản phẩm.
• Sợi thủy tinh: là thành phần chịu lực chính, tạo nên khung gia cường cho vật liệu. Các dạng sợi thường dùng gồm chopped strand mat, woven roving, hoặc sợi liên tục.
• Tỉ lệ hai thành phần này khuyến nghị dao động trong khoảng:

• Sợi thủy tinh: 40–65%
• Nhựa nền: 35–60%

Trường hợp tỉ lệ nhựa và sợi thủy tinh bị sai lệch

Trường hợp thừa nhựa, thiếu sợi thủy tinh:

• Khi lượng nhựa quá cao (vượt 60%), vật liệu composite sẽ trở nên giòn và kém chịu lực. Do sợi thủy tinh đóng vai trò chính trong việc chịu tải, việc giảm tỉ lệ sợi khiến kết cấu yếu đi đáng kể.
• Hậu quả cụ thể:

• Dễ xuất hiện nứt bề mặt, sứt mẻ cạnh khi chịu tải quá lớn.
• Trong môi trường ngoài trời, dưới tác động của thời tiết, tia UV… nhựa dư dễ bị oxy hóa, phồng rộp hoặc đổi màu.
• Khi va đập đột ngột (xe tải, container), nắp có thể vỡ thành mảnh lớn thay vì chỉ rạn chân chim.

Ảnh hưởng đến độ bền tổng thể của nắp hố ga

Độ bền cơ học giảm đáng kể

Nắp hố ga composite đạt tiêu chuẩn tải trọng (B125, C250, D400…) thường yêu cầu độ bền nén từ 250–400 MPa và độ bền uốn trên 200 MPa.

Chỉ cần sai lệch 5–10% tỉ lệ vật liệu, các chỉ số này có thể giảm 20–30%, khiến sản phẩm không đạt chuẩn, dễ gãy khi xe tải nặng di chuyển qua.

Tuổi thọ sử dụng rút ngắn

Với tỉ lệ nhựa – sợi không chuẩn, khả năng chống lão hóa và chống hao mòn giảm mạnh. Nắp hố ga có thể chỉ sử dụng ổn định 3–5 năm, thay vì 10–15 năm như thiết kế ban đầu. Điều này dẫn đến chi phí bảo trì và thay thế cao hơn, chưa kể sẽ ảnh hưởng đến uy tín nhà sản xuất.

Mất ổn định kích thước và khả năng chịu nhiệt

Nhựa là thành phần chịu ảnh hưởng trực tiếp từ nhiệt độ môi trường. Khi tỉ lệ nhựa quá cao, nắp dễ biến dạng dưới ánh nắng mặt trời. Ngược lại, nếu thiếu nhựa, sợi không được bão hòa hoàn toàn, dẫn đến nở sợi và rạn bề mặt khi gặp nước hoặc độ ẩm cao.

Ảnh hưởng đến an toàn giao thông

Nắp hố ga không đạt độ bền tiêu chuẩn có thể nứt, lún hoặc bật khỏi khung khi chịu tải trọng động. Điều này không chỉ gây hư hỏng hạ tầng mà còn đe dọa an toàn người tham gia giao thông. Trong thực tế, nhiều vụ tai nạn đã xảy ra do nắp composite vỡ vụn hoặc bật nắp khi xe tải đi qua, nguyên nhân chủ yếu là từ chất lượng phối trộn vật liệu không đạt.

Tác động lâu dài đến an toàn và chi phí

Nắp dễ nứt, vỡ ngoài việc gây tai nạn giao thông, gây nguy hiểm cho người đi đường, gây hư hại công trình mà còn làm tăng chi phí bảo trì, sửa chữa, thay thế.

Làm giảm uy tín nhà sản xuất nếu sản phẩm không đạt chuẩn, bị hư hỏng trước thời hạn cam kết.

Chúng ta có thể có cái nhìn tổng quát hơn qua bảng so sánh đúng tỷ lệ / sai tỷ lệ sau:

Tóm lại. một sản phẩm composite đạt chuẩn không chỉ nằm ở nguyên liệu tốt, mà còn ở tỷ lệ nhựa và sợi thủy tinh, kiểm soát quy trình phối trộn, ép khuôn và kiểm nghiệm định kỳ…

Chỉ khi tỷ lệ nhựa – sợi thủy tinh được cân bằng hợp lý, nắp hố ga composite mới phát huy trọn vẹn ưu điểm: nhẹ – bền – chống ăn mòn – an toàn và thân thiện môi trường.