STEEL CONSTRUCTIONTODAY & TOMORROW(Số 46 tháng 12/2015)
Ấn phẩm chung của Liên đoàn thép Nhật Bảnvà Hiệp hội xây dựng thép Nhật BảnBản tiếng ViệtBản tiếng Anh của Xây dựng thép Hôm nay và
Ngày mai được xuất bản ba lần một năm và đượcphát hành trên toàn thế giới tới các doanh nghiệp
và các công ty có quan tâm trong tất cả các ngànhcông nghiệp và các tổ chức quản lý. Mục đínhchính của ấn phẩm là giới thiệu các tiêu chuẩn và
chi tiết kỹ thuật liên quan đến xây dựng thép, các
thí dụ về dự án xây dựng tiên tiến, các công nghệvà vật liệu xây dựng tiên tiến và các vấn đề tương
tự trong xây dựng nhà và xây dựng công trình.
Nhằm giúp đọc giả Việt Nam dễ hiểu hơn các
bài báo này, một bản tiếng Việt đã được làm và đikèm với bản tiếng Anh. Các hình ảnh, hình minhhọa và bảng biểu bằng tiếng Anh được đính kèm ởtrang cuối của từng bài báo trong bản tiếng Việtnày. Ngoài ra, khi cần khẳng định thêm về mặt kỹthuật của văn bản hoặc các chi tiết kỹ thuật khác,
xin hãy tham khảo thêm ở bản tiếng Anh.

Số 46 tháng 12/2015: Nội dung:Nội dung đặc biệt: Chi phí vòng đời dự án và tái chế
các sản phẩm thép1Kiểm tra LCA cho các kết cấu thép trong lĩnh vực xâydựng1
Các ví dụ và nhiệm vụ tương lai của các mô hình LCA
ở Nhật Bản
2Phương pháp đánh giá LCA để kết hợp hiệu quả việctái chế sản phầm thép5Nguồn cung cấp vật liệu và tỷ lệ tái chế cuối vòng đờisản phẩm thép9
Các sản phẩm xây dựng thép có lợi cho việc thúc đẩy xãhội thân thiện sinh thái13
Các công nghệ xây dựng thép ở Nhật Bản_________17
Các hoạt động của JISF_________________Bìa cuốiPhân trang theo phiên bản tiếng Anh số 46Phiên bản tiếng Việt: ©Liên đoàn Thép Nhật Bản 2015Liên đoàn Thép Nhật Bản
3-2-10 Nihonbashi-Kayabacho, Chuo-ku, Tokyo
103-0025, Japan
Fax: 81-3-3667-0245 Phone: 81-3-3669-4815
Mail address: sunpou@jisf.or.jp
URL http://www.jisf.or.jp1Nội dung đặc biệt: Chi phí vòng đời dự án và tái
chế các sản phầm thépảnh bên dưới).
Tạp chí Xây dựng thép Hôm nay & Ngày mai số 46
lần này giới thiệu tóm tắt một phần các kết quả hoạtđộng báo cáo có Hội thảo Thép xanh, đồng thời giớithiệu các sáng kiến hướng tới việc giữ gìn môi trường
toàn cầu được nền công nghiệp thép Nhật Bản thúcđẩy.
Danh sách các chủ đề trình bày và diễn giả tại Hộithảo Thép xanh
Ảnh: Hội thảo Thép xanh lần thứ 4 tổ chức tháng
11/2014.

(Trang 1)Kiểm tra LCA cho các kết cấu thép
trong lĩnh vực xây dựngChủ tịch Ủy ban Thép xây dựng thân thiện với môitrường, Liên đoàn Sắt và Thép Nhật BảnỞ Nhật Bản, nhiều nghiên cứu đang được tiến hànhgiới thiệu về LCA (phương pháp đánh giá tác động môitrường của một sản phẩm ở mọi giai đoạn trong tuổithọ khai thác) trong hệ thống đấu thầu các dự án côngtrình công cộng nội địa và trong các quy định thu mua
sinh thái (Đạo luật Thúc đẩy việc thu mua các sảnphẩm và dịch vụ thân thiện với môi trường của Chínhphủ và các cơ quan khác).
Để cùng phối hợp, Ủy ban về Thép xây dựng thânthiện với môi trường của Liên đoàn Sắt và Thép NhậtBản đã khởi động các sáng kiến để xây dựng cácphương pháp đánh giá có liên quan đến sự làm việcphù hợp cao với môi trường của các sản phẩm thép, vídụ như xét đến việc làm giảm các tác động đến môitrường bằng việc sử dụng hợp lý lò luyện thép và cácphương pháp luyện thép cầu vồng điện để tái chế thépvà sử dụng các sản phẩm thép tính năng cao. Ngoài ra,ủy ban đang xúc tiến các hoạt động hướng đến việcứng dụng rộng rãi hơn các sản phẩm thép xây dựngthân thiện với môi trường. Bên cạnh đó, để thúc đẩyviệc hiểu biết sâu hơn về sự làm việc phù hợp cao với
môi trường của các kết cấu thép, ủy ban tổ chức hàngnăm “Hội thảo Thép xanh” hướng đến các nội dungnày trong xây dựng.
Là một phần của nỗ lực này, Hiệp hội Xây dựngthép Nhật Bản tổ chức “Nhóm làm việc để kiểm tra
LCA của các kết cấu thép trong xây dựng” năm 2010
bao gồm các cá nhân có liên quan, các nhà sản xuất vàsử dụng thép. Nhóm làm việc thu thập thông tin,nghiên cứu các phương pháp LCA trong lĩnh vực xâydựng và kiểm tra cách áp dụng LCA cho các sản phẩmthép. Năm 2014, nhóm làm việc thực hiện các kết quảnghiên cứu.
Các kết quả hoạt động của nhóm làm việc được báo
cáo trong Hội thảo thép Xanh lần thứ 4 với chủ đề“Các sáng kiến mới nhất hướng đến việc cải tiến cơ sởhạ tầng xã hội và chu kỳ vòng đời – Ưu thế trong việctái chế các sản phẩm thép trong xây dựng”. Hoạt độngnày do Ủy ban Thép xây dựng thân thiện với môitrường tổ chức ngày 27/11/2014 (tham khảo bảng và

2

A List of Lecture Themes and Lecturers at 4th Green Steel Seminar
Keynote lecture:
Recent Trends and Future
Directions Involved in LCA

Matsunori Nara, Dr. Eng.
Professor, Department of Computer andMedia Engineering, Tokyo University of Science, Suwa

Methods to Treat Structural
Steel Members Left Behind

Dr. Yoshikazu ShinoharaGroup Leader, Eco-energy Group, National Institute forMaterials Science

Introduction of LCA Approaches
to Take Account of Recycling
Effects of Steel Products andSimulation Examples

Tomohisa Hirakawa
Vice Chairman, Committee on Environment-friendly Steelfor Construction, The Japan Iron and Steel Federation

Assessment Approaches forEnvironmental Influence
Caused by Use of Steel
Products

Dr. Minoru Fujii
Senior Researcher, Eco-city Systems Research Program
Project Leader, Environmental Urban Systems Section,
Center for Social and Environmental Systems Research,
National Institute for Environmental Studies

Fourth Green Steel Seminar held in November 20143

(Trang 2~4)

tại một số khó khăn. Trong các nội dung đặc trưng
được chỉ ra là phạm vi hạn chế của LCA đến các giaiđoạn tuổi thọ của các hoạt động chế tạo và xây dựngvật liệu, lượng phát thải khí CO2 và việc đánh giákhông phù hợp các tác động môi trường khác (liênquan đến việc thỏa hiệp, các thông số hợp nhất, v.v…)
được đặt lên hàng đầu và không định lượng các tácđộng sinh ra do việc tái chế nhiều lần các sản phầmthép và các vật liệu khác.
Theo tự nhiên thì chu trình các sản phẩm thép khi
kết thúc tuổi thọ khai thác được thu hồi dưới dạng phếliệu và tái chế được lặp đi lặp lại. Tuy nhiên, trong thựcthế thì trái ngược với sự làm việc của các vật liệu khác,
khả năng tái sử dụng được (giúp làm giảm tác độngđến môi trường của vật liệu) là đặc tính riêng có rất tốtcủa vật liệu thép. Nói cách khác, hầu hết các vật liệu bị
hao hụt khi tái chế, còn thép và các vật liệu kim loạikhác không bị hao hụt khi tái chế.
Một ưu điểm khác khi tái chế thép so với các vậtliệu khác là có thể dễ dàng tách thép khỏi các vật liệukhác bằng nam châm trong quá trình thu hồi. Khi các
kim loại khác được dùng chung với các kim loại và vậtliệu khác nhau, khó phân tách được kim loại và vật liệukhiến cho việc tái chế không dễ dàng.
Trong lĩnh vực xây dựng, các sản phẩm thép đượcsử dụng độc lập để xây dựng các kết cấu khung thép vàthường được sử dụng kết hợp với bê-tông trong các kếtcấu bê-tông cốt thép. Tuy nhiên, ngay cả trong các kếtcấu bê-tông cốt thép, có thể dễ dàng tách riêng thép và
bê-tông để thu hồi khi tuổi thọ khai thác kết thúc. So
sánh với các vật liệu kim loại khác, thép có đặc trưng
tái chế dễ dàng.
Mặc dù vậy, hiện không có phương pháp chính thứcnào để đánh giá chính xác các yếu tố môi trường hoànhảo của các sản phầm thép, tức là thép là một vật liệucó khả năng tái chế cáo cho phép tái chế nhiều lần.
Nhãn hiệu sinh thái và các chương trình nhãn hiệu môitrường khác cùng với Đạo luật Thúc đẩy việc thu mua
các sản phẩm và dịch vụ thân thiện với môi trường hỗtrợ việc thu mua các hàng hóa và dịch vụ bằng cáchđánh giá chính xác tác động môi trường của chúng vớimục đích tạo ra các xã hội ít ảnh hưởng hơn đến môitrường.
Tuy nhiên, các biện pháp đánh giá tác động môitrường hiện nay đang sử dụng không thể đánh giá tác
động sinh ra do quá trình tái chế nhiều lần. Các biệnphá hiện nay không thể phân biệt giữa hoạt động môitrường của các vật liệu có thể tải chế chỉ một lần hoặcnhiều lần. Có thể hiểu rằng khi số lượng các lần tái chếtăng lên thì ảnh hưởng tiết kiệm tài nguyên tăng lên và
tác động đến môi trường giảm xuống. Như vậy, hy

Các ví dụ và nhiệm vụ tương lai của các
mô hình LCA ở Nhật Bản
Tác giả TS. KS Matsunori Nara
Giáo sư khoa Kỹ thuật Máy tính và Phương tiện truyền
thông, Đại học Khoa học Tokyo, SuwaGiới thiệu tóm tắt về LCA
Việc tiêu chuẩn hóa việc đánh giá vòng đời dự án(LCA hoặc đánh giá tác động môi trường của một sảnphẩm ở mọi giai đoạn trong tuổi thọ khai thác) bắt đầunăm 1993 tại Ủy ban quốc tế về Tiêu chuẩn hóa (ISO).
Năm 1997, ISO xuất bản các tài liệu ISO14040:
Nguyên tắc và cấu trúc LCA, ISO14041: Mục tiêu vàphạm vi của việc định nghĩa và phân tích tóm tắt,14049: Các ví dụ về các áp dụng ISO14041.
Ở Nhật Bản, Hiệp hội Đánh giá vòng đời dự ánNhật Bản là một tổ chức có sự tham gia kết hợp của
các khu vực công nghiệp – công cộng – học thuật rađời năm 1995 thúc đẩy các nghiên cứu về LCA. Năm2007, Hiệp hội Xây dựng thép Nhật Bản khởi xướng
các nghiên cứu về LCA của các sản phẩm và kết cấu
thép. Sự ra đời của Đạo luật Thúc đẩy việc thu mua các
sản phẩm và dịch vụ thân thiện với môi trường của
Chính phủ và các cơ quan khác (Bộ Môi trường), BộĐất đai – Cơ sở hạ tầng – Giao thông và Du lịch
(MLIT) bắt đầu cuộc kiểm tra LCA cho các công trình
công cộng. Hiện nay, một số các nghiên cứu lý thuyết
và ví dụ thực tế về LCA đang được tiến hành với các
nỗ lực hướng đến việc thu thập các số liệu thống kê.
Trong ngành công nghiệp xây dựng, một hệ thống
nhiều lớp được đặt để thu nhận và xây dựng các dự ánriêng rẽ liên quan đến nhiều công ty khiến cho việc thuthập các số liệu thống kê khó khăn. Tuy nhiên, vấn đề
này được giải quyết nhờ việc hợp tác nghiên cứu giữaViện nghiên cứu quốc gia về Quản lý Đất đai và Cơ sởhạ tầng của MLIT và Hiệp hội Kỹ sư công trình NhậtBản. Nhờ vậy, có thể tiến hành phân tích thống kê(LCI: thống kê vòng đời dự án) cho cả các dự án xâydựng công cộng. LCI là dạng số liệu thống kê hỗn hợpđược chuẩn bị bằng cách sử dụng cả các bảng số liệuđầu vào (ma trận sản phẩm và giao dịch công nghiệp)và các số liệu thu thập. Việc áp dụng cho phép thựchiện LCA cho các vật liệu, phương pháp xây dựng vàkết cấu bằng việc đặt ra lượng phát thải và sử dụng khí
CO2 làm các số liệu đánh giá.
Những nhiệm vụ trong LCA liên quan đến việc tái
chế các sản phẩm thép
Khi thực hiện LCA trong lĩnh vực xây dựng vẫn tồn

4vọng biện pháp đánh giá tác động môi trường sẽ đượcphát triển trong tương lại sẽ xét tới cả yếu tố dễ dàngvà khả năng lặp nhiều lần khi tái chế.
Ngoài ra, để thúc đẩy hoạt động phù hợp cao với
môi trường là đặc trưng riêng có của các sản phẩm thép,cần tích lũy các thông số chứng minh khả năng tái chếnổi bật của các sản phẩm thép và nâng cao hiểu biết xã
hội về tính năng này của thép. Các quá trình chế tạo sắt,thép của ngành công nghiệp thép Nhật Bản dẫn đầu thếgiới có tác động thấp đến môi trường.Tuy nhiên, điềuđó không có nghĩa là đã hoàn thành các nỗ lực để giảmhơn nữa tác động đến môi trường của các quà trình này
mà vẫn còn nhiều nội dung để tiếp tục cải tiến.
Một nỗ lực hiệu quả theo hướng này là đưa mức
phát thải khí của thép về mức không tiêu tốn ít tàinguyên và năng lượng hơn, cải thiện việc làm sạchnước thải và khí thải, giảm lượng chất thải. Tuy việctiêu thụ không làm mới (tiêu dùng hết) nguồn tàinguyên và năng lượng không phải luôn dẫn tới việclàm tăng tác động tới môi trường và làm suy giảm tínhbền vững nhưng có những trường hợp riêng khi các tàinguyên có khả năng bị cạn kiệt được sử dụng thích hợp
có thể làm giảm các tác động đến môi trường toàn cầu.

So sánh lượng khí CO2 phát thải ra ở từng giaiđoạn vòng đời của cầu thép cho thấy tổng lượng khí
phát thải ở cả giai đoạn thiết kế / thi công và giai đoạnphá dỡ / thu hồi chiếm tới 90% tổng lượng khí phátthải trong cả hai trường hợp với giả định rằng quyết
định đưa ra xét tới việc lựa chọn vật liệu và phương
pháp xây dựng có ảnh hưởng lớn tới các kết quả của
LCA. Tương tự, lượng khí CO2 phát thải của giai đoạnbảo dưỡng là tương tự nhau trong cả hai trường hợpcòn lượng khí phát thải của giai đoạn phá dỡ / thu hồibằng 25% lượng khí phát thải của giai đoạn thiết kế /thi công. Điều này cho thấy giai đoạn phá dỡ / thu hồi
có ảnh hưởng lớn đến môi trường.
Để làm lượng khí CO2 thải ra trong suốt vòng đờicủa kết cấu, cần phải chú ý tới cả việc làm giảm tácđộng môi trường của việc sản xuất các vật liệu xâydựng sử dụng và cả việc thu hồi dễ dàng các bộ phậnkết cấu trong quá trình phá dỡ và xét tới khả năng tái
chế sau khi thu hồi các sản phẩm đã sử dụng.
Các hướng phát triển tương lai của LCAThấy rằng trong tương lai, sự làm việc môi trường
của vật liệu sẽ được đánh giá trên quan điểm “bềnvững”. Cơ sở của việc đánh giá khả năng bền vữngphải xét tới việc sử dụng các nguồn tài nguyên khôngphục hồi và các vật liệu hiếm, quy hoạch dài hạn xét
tới nhiều thế hệ và các dự báo tương lai có tính đến sự
thay đổi môi trường. Tương tự, sự làm việc môi trường
của các sản phẩm thép sẽ phải được đánh giá có xét tới
các yếu tố này.
Ngoài ra, sản phẩm bắt buộc phải được đánh giá từ
khía cạnh làm việc kinh tế. Trong thị trường, sản phẩmphải cung cấp sự làm việc môi trường hiệu quả caocùng với ưu điểm về mặt kinh tế ví dụ như giảm các
sản phẩm không kinh tế cả trong và ngoài. Khi xem xét
sự làm việc kinh tế, sự làm việc kinh tế môi trường của
các sản phẩm có thể được đánh giá bằng phân tích chi
phí dòng vật liệu (MFCA) nhằm làm giảm việc sảnsinh ra các vật liệu không kinh tế bên trong ví dụ như
các rác thải gọi là sản phẩm tiêu cực.
Như đã trình bày ở trên, để đánh giá có chiến lượccác tác động môi trường, các quá trình hoạt động kinh
doanh phải rõ ràng để các kết quả đánh giá có khoa họcvà dễ hiểu cho mọi người, để ý kiến của mọi người đềuđược phản hồi đầy đủ. Từ viễn cảnh làm dễ hiểu hơn
các ảnh hưởng môi trường, LCA là chiệu quả và sự làmviệc môi trường định lượng hỗ trợ mọi người hiểu rõ
hơn về LCA. Hơn nữa, MFCA xét tới toàn bộ chu kỳvòng đời của sản phẩm nên có thể sử dụng làm phương
tiện để sự làm việc kinh tế của sản phẩm được gắn liềnvào hệ thống kinh tế.

Ví dụ nghiên cứu về LCA trong xây dựng cầuViệc nghiên cứu LCA được thực hiện đối với cầuđường bộ Showa cũ nằm bắc qua sông Tone trên đường
quốc lộ 122. LCA được thực hiện dựa trên phương
pháp được trình bày trong báo cáo “Phát triển kỹ thuật
đánh giá tác động môi trường cho các chu kỳ vòng đờicủa các cơ sở hạ tầng xã hội” của Viện nghiên cứuquốc gia về Quản lý đất đai và cơ sở hạ tầng (NILIM)của Bộ Đất đai – Cơ sở hạ tầng – Giao thông và Dulịch (MLIT). Mục tiêu chính của nghiên cứu là áp dụngđánh giá chu kỳ vòng đời của một kết cấu thực tế sửdụng phương pahps NILIM và so sánh lượng phát thảikhí CO2 ở các giai đoạn khác nhau trong vòng đời củamột cầu thép.
Các tính toán thử nghiệm lượng phát thải khí CO2được thực hiện theo hai trường hợp chu kỳ vòng đời:trường hợp 1: vòng đời phù hợp với lịch sử sửa chữacủa cầu thực tế; trường hợp 2: vòng đời giả định phảnảnh các yêu cầu xã hội và các cấp độ kỹ thuật hiện tại.
Trong trường hợp 1, lượng phát thải khí CO2 được tínhtoán dựa trên thời gian khai thác thực tế của cầu Showacũ (44 năm). Trong trường hợp 2, lượng phát thải khí
CO2 được tính toán dựa trên giả định xây dựng một
cầu tương tự như cầu cũ có thời gian khai thác mục tiêuđặt ra là 200 năm (xây lại 100 năm sau khi xây dựngcầu). Hình 1 thể hiện lượng khí CO2 phát thải củatrường hợp 1, Hình 2 thể hiện của trường hợp 2.

5

Theo đó, khi xét tới các sản phẩm thép, sự làm việccủa sản phẩm phải được biểu diễn dưới dạng kinh tế
LCA. Cụ thể hơn là sự làm việc môi trường mức độ
cao của các sản phẩm thép nên được biểu diễn tậptrung vào ưu điểm riêng có của sản phẩm là khả năngtái sử dụng nhiều lần và dẫn tới giá thành hạ. Để đạtđược mục tiêu này, cần thiết lập các phương pháp LCAđánh giá chính xác sự làm việc môi trường của các sảnphẩm thép, có được sự đồng thuận xã hội bằng việctiêu chuẩn hóa các phương pháp trong JIS và ISO,cùng lúc với việc thúc đẩy không ngừng các nghiên
cứu về việc sử dụng hiệu quả các phương pháp này.
Hình 1 Lượng khí CO2 phát thải trong vòng đời 44
năm của cầu Showa cũ (trường hợp 1)Hình 2 Lượng khí CO2 phát thải trong vòng đời 200
năm của cầu mô hình (trường hợp 2)Hình 3 So sánh lần lượt về môi trường, giá thành và
yếu tố xã hội

6

Fig. 1 CO2 Emissions in 44-year Life Cycle at Old Showa Bridge (Case 1)
Change in CO2 emissions in life cycle (44 years) of old Showa Bridge

CO2 emissions (accumulated total, tons)

Demolition

Repainting

Repainting

Pavement replacement

Pavement replacement

Repainting
Repainting

Floor slab repair
Construction

Pavement replacement

Pavement replacement

Lapse of years

Fig. 2 CO2 Emissions in 200-year Life Cycle at Model Bridge (Case 2)

CO2 emissions (accumulated total, tons)

Change in CO2 emissions in life cycle (200 years) of model bridge
Pavement
replacement

Pavement
replacement

Pavement
replacement

Construction

Repainting

Pavement
replacement

Demolition

Pavement
replacement

Pavement
replacement

Pavement
replacement

Pavement
replacement

Pavement
replacement
Pavement
replacement

Pavement
replacement

Demolition/
construction

Pavement
replacement

Repainting

Lapse of years

7

Repainting

Repainting

Fig. 3 Ratio and Tonnage of CO2 Emissions in 44-year Life Cycle by Life Stage at
Old Showa Bridge (Case 1)
Demolition/recovery
1717.3
Demolition/recovery (18%)÷Design/construction (72%)=25.0%
18%
Maintenance1003.5
Design/construction
10%5856.972%

Fig. 4 Ratio and Tonnage of CO2 Emissions in 200-year Life Cycle by Life Stage atModel Bridge (Case 2)
Demolition/recovery
3435.5
Demolition/recovery (19%)÷Design/construction (74%)=25.7%
19%
Maintenance1227.1
Design/construction
7%13770.5
74%

Fig. 5 Striking a Balance between Environment, Cost and Society

LCA

Lifecycle
assessment

MFCA

Material ﬂow
cost analysis

CSR

Corporate social
responsibility8

(Trang 5~8)triệt tiêu sự khác biệt giữa các sản phẩm ra đời do nungchảy quặng sắt (các sản phẩm lò thổi) và các sản phẩmra đời chủ yếu do nung chảy phế liệu (các sản phẩmlòng hồ quang điện). Hình 2 trình bày khái niệm vềphương pháp toàn diện của Thép thế giới.

Phương pháp đánh giá LCA để kết hợphiệu quả việc tái chế sản phẩm thép
Tác giả Tomohisa Hirakawa
Phó chủ tịch Ủy ban Thép xây dựng thân thiện mới
môi trường, Liên đoàn Sắt và Thép Nhật BảnPhương pháp tính toán lượng khí CO2 phát thải đơnvị của các sản phẩm thép (đánh giá LCI) giới thiệu
trong bài báo này dựa trên phương pháp luận do Hiệphội thép thế giới đề xuất (Thép thế giới) [Xem “Thépthế giới (2011)1): phương pháp luận đánh giá LCI(thống kê vòng đời dự án)”]. Phương pháp luận này
phân biệt rõ ràng hai loại hệ thống tái chế: tái chế mởvà tái chế đóng (ngang).
Tái chế mở liên quan tới cả các hệ thống tái chế
trong đó vật liệu thu hồi được tái chế để chế tạo ra các
sản phẩm loại mới và cả các hệ thống tái chế (tái chếtầng và tái chế nhiệt) trong đó các đặc trưng vật lýriêng có của vật liệu bị thay đổi. Tái chế đóng bao hầm
các hệ thống tái chế trong đó các đặc trưng vật lý của
các sản phẩm tái chế không thay đổi và các sản phẩmtái chế có thể được tái sử dụng cho mục tiêu như trước.
Ví dụ, các bộ phận kết cấu thép như các khung thép,
thanh thép có thể được tái chế và chế tạo thành các sảnphẩm thép mới. Các đặc trưng vật lý cơ bản của các vậtliệu tái chế này không thay đổi và bản thân các sảnphẩm có thể lại được sử dụng cho mục tiêu như cũ. Vìvậy, có thể nói các sản phẩm thép tuân theo việc tái chế
ngang (Tham khảo Bảng 1).
Giá trị của các vật liệu dùng để chế tạo các sảnphẩm thép phù hợp cho tái chế ngang không bao giờgiảm ngay cả khi các vật liệu được tái chế nhiều lần.
Khi các vật liệu này lưu thông trong xã hội, chúng hầunhưng không bao giờ bị vứt bỏ hay trở thành rác thải.
Hình 1 thể hiện trạng thái của các sản phẩm thép lưuthông tại Nhật Bản.

Mối quan hệ giữa phương pháp lò thổi và phương
pháp lò hồ quang điện trong sản xuất các sản phẩmsắt và thép
Hai phương pháp được sử dụng để chế tạo sắt và
thép là phương pháp lò thổi (BF) và phương pháp lò hồ
quang điện (EAF). Phương pháp BF là quá trình sắtđược nung chảy trong lò thổi từ các quặng sắt lànguyên liệu thô chính rồi được tinh chế trong lò ô-xythường để tạo ra thép. Phương pháp EAF là quá trình
các vật liệu thép được nấu chảy lại trong lò hồ quangđiện để tạo ra thép hoặc thép mảnh được chế tạo thànhthép mới trong lò hồ quang điện.
Hình 3 trình bày mối quan hệ giữa phương pháp BF
và EAF. Như thể hiện trong hình, trong phương pháp
BF quặng sắt không phải là vật liệu duy nhất được sửdụng làm nguyên liệu thô còn trong phương pháp EAFkhông chỉ sử dụng thép mảnh. Ví dụ như phương pháp
BF thường sử dụng thép mảnh (chiếm từ 10-20% tổngtải trọng vật liệu thô sử dụng) và có nhiều trường hợpsắt giảm được dùng làm vật liệu đầu vào cho phương
pháp EAF (tham khảo Hình 3). Vì thế, thấy rằng cả haiphương pháp đều có thể được sử dụng hợp lý để chếtạo các sản phẩm sắt và thép.
Phương pháp tính toán LCIEoL xét tới các tác độngtái chế
 Thép mảnh ngoài LCIĐể tính toán LCIEoL, giá trị LCI của thép mảnh (LCImảnh) được xác định từ quan điểm: “Y kg sản phẩmthép được tạo ra từ 1kg thép mảnh bằng phương pháp
EAF và LCI mảnh trên Y kg bằng LCI của sản phẩmthép được chế tạo bằng phương pháp BF”. Đại lượng Ybiểu diễn hiệu quả sản xuất (sản lượng) ở giai đoạn khi
các sản phẩm thép được chế tạo bằng phương pháp
EAF. Khi LCI của các sản phẩm thép được chế tạobằng phương pháp EAF (giá trị lý thuyết giả định là sửdụng 100% thép mảnh) được định nghĩa là Xre và LCI
của các sản phẩm thép được chế tạo bằng phương pháp
BF (giá trị lý thuyết giả định là sử dụng 0% thép mảnh)được định nghĩa là Xpr. Từ đó LCI mảnh được địnhnghĩa như sau:
LCI mảnh ＝Xpr・YXre・Y = (XprXre)・Y --- ①

Khái niệm đánh giá LCI xét tới các ảnh hưởng táichếMặc dù trong phương pháp luận đánh giá LCI cónhiều biện pháp, Thép thế giới đề xuất một phương
pháp luận dựa trên “Phương pháp cuối vòng đời(EoL)”. Trong phương pháp này, giả định rằng các sảnphẩm thép phù hợp với việc tái chế ngang, các lượng
phát thải khí nhà kính sinh ra do việc sản xuất một sảnphẩm thép được phân bố lại cho sản phẩm thế hệ sau,do đó san bằng tác động môi trường sinh ra ở giai đoạnchế tạo. Đó là khi đánh giá các tác động môi trường
của các sản phẩm thép, một phương pháp toàn diện Phương trình tính toán LCIEoL
LCIEoL của các sản phẩm thép có thể được lấy

9bằng tổng LCI từ việc khấu trừ LCI mảnh theo tỷ lệ thu
hồi thép mảnh (RR) từ LCI sản phẩm thép (X) không
xét đến hiệu quả tái chế và cộng thêm LCI mảnh (táiphân bố) theo tỷ lệ sử dụng thép mảnh (S) trong quátrình sản xuất các sản phầm thép. Khi thực hiện như đãtrình bày ở trên, thu được phương trình sau. Việc địnhnghĩa từng số hạng sử dụng trong phương trình dướiđây được thể hiện trong Bảng 2.
LCIEol=XRR・LCI mảnh + S･ LCI mảnh --- ②
Từ ①, vì LCI mảnh = (XprXre)･Y:
LCIEol= X(RRS)・(XprXre)･Y --- ③

thúc đẩy hiểu biết về khả năng tái chế cao riêng biệtcủa các sản phẩm thép và về các tính toán LCI kết hợpvới khả năng tái chế cao này.
Bảng 1 Sự khác nhau về vật liệu khi tái chếHình 1 Tính toán về các sản phẩm sắt và thép ở NhậtBản (FY2010)Hình 2 Khái niệm phương pháp cuối vòng đời (thế giớithép 2011)Hình 3 Mối quan hệ giữa phương pháp lò thổi vàphương pháp lò hồ quang điệnBảng 2 Định nghĩa các số hạng trong công thức LCIEoLBảng 3 Ví dụ tính toán thử LCIEoLHình 4 Đường bao hệ thống cho tính toán LCI của các
sản phẩm thép

 Các ví dụ tính toán LCIEoLGiả định trường hợp các tấm thép thông thường đểtính toán thử giá trị LCIEoL của các tấm thép bằng cáchđặt giá trị giả định trong Bảng 3 cho mỗi số hạng sửdụng trong phương trình tính toán LCIEoL nêu trên. Kếtquả là LCIEoL đạt 0,76 (kg-CO2/kg). Khi so sánh
LCI(X) không xét tới tác động tái chế, LCIEoL tronghình BF giảm: 0,76/1,97 = 62% còn LCIEoL trong hìnhEAF tăng: 0,76/0,66 = 62%. Các kết quả tính toán này
cho có thể được coi là do không xét tới việc sản phẩmđược sản xuất ra từ phương pháp nào thì tác động môitrường được phân hạng bằng cách tái phân bố nhẹ cáclượng khí nhà kính do việc chế tạo các sản phẩm đời
sau vốn được chế tạo ban đầu từ quặng thép.

(Tiêu đề ảnh)Gần như toàn bộ các sản phẩm thép sử dụng cho cácmục đích tương ứng đều được thu hồi dưới dạng thépmảnh, sau đó được dùng để tái chế thành các sản phẩmthép.
Trong quá trình tái chế, các sản phẩm thép được thu
hồi dễ dàng bằng lực nam châm dưới dạng tấm thépsau đó được sử dụng làm vật liệu để chế tạo thép tronglò hồ quang điện.
Toàn bộ các tấm thép (các sản phẩm thép đã sử dụngđược thu hồi) được tái sử dụng hiệu quả làm vật liệucho quá trình chế tạo sắt và thép.

Các tính toán LCI xét đến đầy đủ khả năng tái chế
cao của các sản phẩm thép
Trong lĩnh vực xây dựng nhà cửa và công trình,phương pháp chính để tính toán LCI hiện đang sử dụnglà đánh giá tác động môi trường do các sản phẩm thépgây ra chỉ ở giai đoạn thu mua các vật liệu thô và chếtạo đến thời điểm vận chuyển hàng dựa trên đường bao
giai đoạn tuổi thọ thể hiện trong Hình 4. Vì phương
pháp này không đánh giá LCI trên toàn bộ tuổi thọ củasản phẩm thép nên cần áp dụng một phương pháp có
xét tới ảnh hưởng tái chế (ví dụ đến khi kết thúc táichế).
Hiện nay, Liên đoàn Sắt và Thép Nhật Bản dưới sựhợp tác chặt chẽ của Hiệp hội thép thế giới đang thúc
đẩy việc thống nhất các tiêu chuẩn ISO về phương
pháp nêu trên vào các tính toán LCI để xét tới ảnhhưởng của việc tái chế. Ngoài ra, cùng với phương
pháp này trong tính toán LCI, chúng tôi thúc đẩy việctính toán các giá trị LCI cho các sản phẩm thép đặctrưng bằng các số liệu sản xuất thu thập được từ các
công ty tham gia và sử dụng phương pháp tính toán
LCI này. Các giá trị LCI đặc trưng tính toán cho từngsản phẩm sẽ được công bố vào tháng 3/2016.
Chúng tôi vui mừng nếu bài báo này có ích cho việc10

Material recycling

Table 1 Difference in Recycling by Material
Horizontal recycling

Of recycling systems, the horizontal recycling denotes the process
in which a material after recycling is used for the application similar
to that before recycling.
Ex.: Steel frame, reinforcing bar (structure) → Steel frame, reinforcing bar (structure)

Cascade recycling(Down cycle)

Of recycling systems, the cascade recycling denotes the process inwhich a material after recycling is used for the application different
from that before recycling.
Ex.: Concrete (structure) → Concrete (roadbed material)

Thermal recycling

In thermal recycling, scrap, wastes and other materials are incinerated torecover thermal energy, or called the thermal recovery system.
(Distinguished from material recycling)
Ex.: Lumber, plywood → Fuel source

Fig. 1 Circulation of Iron and Steel Products in Japan (FY2010)

od

uc

sc

c
ar
c
tri ce 0
ec na .5
El fur ) 24
AF en
(E xygo ec30csi rna 6.
7
Ba fu ) 8
F
13.4
O
slag
(B
FA
F/E
BO

Pr

ra p

1 4.2

3

Consumption offerrous material
128.31

tio n

Ste el shoof ca
st produc
t 3.83

p

*Ext
Civi
erna
l eng
rap
l scr
c
inee
Buil
ap
ls
r
d
i
a
n
i
n
g
g
n
1
*
r
c
4
S
1
o
.71
hipb
.
e
n
t
s
8
t
ruct
uild
Ex 2
Aut
ion*
ing,
om
3.63
mac
Se
obil
c
h
ond
iner
e* 2
Co
y* 7
.96
nta
ary
.86
ine
r* 1 produ
.23
ct e
tc.*
3.6
3
Domestic steel stock(accumulated)
1,321.12
c
o
Pr

6

n
tio
uc 2.92dro)8n p ceiro furnagi
P ast
Domestic(blsteel scrap
46.10

s s crap

2

Scrap import 0.56

es

5.95

4.9

g2

la
es

nac

ur

st f

Bla

port

e e
2
lim
3.6
ick stonal 6eoc
Lim king
3.65
Co
e 13
r
o
Iron

Qu

9

p ex

.3

Scra

r 1.5
etc. 2.76
Containeproduct
ry
a
d
n
o
c
Se
ile 10.43
11.16
Consumption
Production of
Production
Automobchinery
a
m
,
g
ildin
of ordinary
crude steel
of steel product
Shipbun 13.11.82
structionosteel product110.79
95.30
c
g
rt 2
Buildinop
45.80
g 6.88imgineerinct
Civil en
u
rod
dp
ort 5
p
n
im
E
Steel
duct
produ
l pro
ct expStee
ort 43
.42

ct
odu

pr
End 3
3
.
2
2

ort

exp

(unit: million tons)
Source: The Japan Iron and Steel Federation

11

Fig. 2 Concept of End-of-Life Approach (worldsteel 2011)

Virgin material
Recycled material
Scrap remelting
Use phase

Redistribution ofenvironmental value

Disposal
Avoided production

Production

Use

End of life

Deduction ofenvironmental value

Fig. 3 Relation between Blast Furnace Method and Electric Arc Furnace Method

Iron ore
Blast furnace method
Coal

Electric arc
furnacemethod

Blast furnace

Limestone

Blast
furnacemethodScrap

Electricarc
furnacemethodElectric arc furnace

12

Basic oxygen
furnaceTable 2 Definition of Respective Elements in LCIEoL Equation
Element in equation

Definition

LCIEoL

Steel product LCI (kg-CO2/kg) that takes account of recycling effect;
System boundary for LCI calculation of steel products is set to coverproduct life stages from raw material procurement, production andshipment to external scrap recovery, intermediate treatment, recycling
process and scrap LCI; EoL: End of life

Scrap LCILCI of external scrap (kg-CO2/kg); External scrap denotes steel scrap
recovered from end-of-life end-use product and does not include
process scrap and steel shop scrap

X

Steel product LCI (kg-CO2/kg) that does not take account of recycling
effect; System boundary for LCI calculation of steel products is set tocover product life stages from raw material procurement to production
and shipment (cradle to gate)

Xpr

LCI (kg-CO2/kg) of steel product produced by blast furnace method: On
the premise of 0% in scrap application rate

Xre

LCI (kg-CO2/kg) of steel product produced by electric arc furnace
method: On the premise of 100% in scrap application rateRR

RR (recycling rate) in calculation equation for LCI EoL proposed byworldsteel; In its report, RR is shown using the ratio (kg/kg) of theexternal scrap recovery amount (kg/y) to the external scrap generation
potential (kg/y); RR does not cover yielding in steelmaking employing
recovered external steel scrap

Y

Production efficiency in electric arc furnace steelmaking (yield kg/kg);
Ratio of steel production to external scrap input (more than 1 kg ofexternal scrap is required to produce 1 kg of steel)S

Application rate of external steel scrap used in iron- and steelmaking
process (kg/kg); The equation does not target process scrap and steel
shop scrap

Table 3 Example of Trial Calculation of LCIEoL
X
Steelworks I(Blast furnace method image)

1.97

Steelworks II(Electric arc furnace method image)

0.66

RR

0.88

Xpr

2.04

Xre

0.47

Y

S

LCIEoL

0.05

0.76

0.95

0.76

0.93

13

Fig. 4 System Boundary for LCI Calculation of Steel Products with EoL Recycling

An entire amount of steel
scrap (recovered usedsteel products) is effectively reused as the material in iron and steelmaking
process.

In the recycling process,steel products are easily
recovered by use of magnetic force as the scrap,
which is used again as thematerial in electric arc furnace steelmaking.

Nearly an entire amountof steel products appliedin respective purposes arerecovered as the scrap,
which is then used tomake renewed steel products.

14

(Trang 9~12)Dòng vật liệu và phân tích nguồn cung cấpNhìn chung có hai phương pháp được dùng để đánhgiá nguồn cung cấp thép: phương pháp từ dưới lên xét
tới toàn bộ các sản phẩm thép hiện có và phương pháptừ trên xuống chỉ tính toán sự sai khác giữa lượng đầuvào và lượng loại bỏ (gọi là lượng thêm vào thực chonguồn cung cấp). Nguồn cung cấp thép trong Hình 1được tính toán bằng phương pháp từ trên xuống.
Khó khăn trong tính toán này là cách xác địnhlượng loại bỏ. Để ước tính khối lượng tổng cộng củanguồn cung cấp thép, bao gồm cả nguồn cung cấp thépđang sử dụng và quá hạn, lượng tấm thép thu hồi đượcsử dụng làm lượng loại bỏ. Bên cạnh đó, để ước tínhnguồn cung cấp đang sử dụng, cần phải tính lượng sảnphẩm thép chứa trong rất cả các sản phẩm dùng cuốivượt quá tuổi thọ khai thác và đã bị loại bỏ có thể gọilà tiềm năng chế tạo thép tấm. Lượng dòng thể hiện ởbên phải của Hình 2 là lượng loại bỏ của toàn bộ nguồn
cung cấp và lượng dòng ở bên trái của Hình 2 là nguồn
cung cấp đang sử dụng.
Vì khó thực hiện việc xác định nguồn cung cấpđang sử dụng trong thực tế, có thể ước tính thông qua
phân tích động lực. Trong phân tích động lực, tiềmnăng chế tạo thép tấm hàng năm được ước tính bằngcách áp dụng phân bố tuổi thọ của các sản phầm dùngcuối tương ứng (Hình 3) và số liệu đầu vào của thépcho các nhu cầu dùng cuối tương ứng hàng năm trongquá khứ.
Hình 2 thể hiện dòng các sản phẩm thép bị loại bỏ
sau khi kết thúc tuổi thọ khai thác (hoặc tấm thép thu
hồi). Bên cạnh các sản phẩm tấm thép xuất nhập khẩuvà các sản phẩm đã sử dụng, mất mát còn xảy ra trongdòng của quá trình tái chế và một số sản phẩm thépđược cải tạo. Các sản phẩm thép không bị thu hồi gồm
có các cọc thép dùng làm móng cho các tòa nhà bị bỏlại trong nền đất sau khi phá dỡ công trình và các ràochắn lắp trước các hầm đóng cửa khi không còn khaithác (Ảnh 3).

Nguồn cung cấp vật liệu và tỷ lệ tái chếcuối vòng đời sản phẩm thép
Tác giả TS. Ichiro Daigo
Khoa Kỹ thuật vật liệu, Trường Kỹ thuật sau đại học,Đại học TokyoThống kê nguồn cung cấp thépHiện nay, có hơn 1500 triệu tấn thép thô được chếtạo hàng năm trên toàn thế giới được sử dụng trongnhiều lĩnh vực như cầu, nhà cửa, xe cộ, máy móc.
Trong thập niên 1850, việc phát minh ra quá trình chếtạo thép Bessemer cho phép sản xuất đại trà thép thô
giá thành hạ. 160 năm qua, các sản phẩm chế tạo từ
thép thô đã tham gia cùng với các sản phẩm nhân tạohình thành nên nguồn cung cấp vật liệu rộng lớn. Vì dễdàng tái chế nên nguồn cung cấp thép có tiềm năng lớn
trử thành nguồn cung thứ cấp của thép sau khi kết thúctuổi thọ khai thác.
Trong phần đầu của bài báo này, tôi xin trao đổi về
khái niệm nguồn cung cấp vật liệu bao gồm các sảnphẩm thép. Các sản phẩm thép được sử dụng làm các
bộ phận kết cấu trong nhiều lĩnh vực khác nhau như đãtrình bày ở trên. Các sản phẩm này tiếp tục phục vụ
làm sản phẩm thép dùng cuối cho đến khi kết thúc tuổithọ khai thác. Vì vẫn còn khả năng khai thác nên các
cấu kiện này được gọi là nguồn cung cấp đang sử dụng(Ảnh 1).
Trong lĩnh vực học thuật phân chia các loại nguồn
cung cấp thép thành hai loại: nguồn cung cấp quá hạnvà nguồn cung cấp không hoạt động. Nguồn cung cấp
quá hạn được định nghĩa là nguồn cung cấp đạt tới tuổithọ khai thác đặc trưng và không còn khả năng khaithác nhưng vẫn tồn tại. Nguồn cung cấp không hoạtđộng là một bộ phận của nguồn cung cấp quá hạn có
khả năng tái chế trong tương lai, không như một con
thú tỉnh dậy vào mùa xuân sau thời gian ngủ đông.
Hình 1 thể hiện sự dịch chuyển nguồn cung cấp
thép cộng gộp ở Nhật Bản. Nguồn cung cấp cơ sở hạtầng thể hiện trong hình không có các sản phẩm khác
ngoài thép và cho thấy nguồn cung cấp thép hiện nayđang sử dụng trong cơ sở hạ tầng có giai đoạn khaithác gần như bán cố định (Ảnh 2).

Hình 2 Các dòng vật liệu thép sau khi bị loại bỏ là các
sản phẩm kết thúc tuổi thọ khai thácHình 3 Tuổi thọ không chính xác của các sản phầmdùng cuối
Ảnh 3 Ví dụ về nguồn cung cấp không hoạt động: Ràochắn trên đường đóng cửa

Ảnh 1 Nguồn cung cấp đang sử dụng của thépHình 1 Các nguồn cung cấp thép ở Nhật Bản từ năm
1980 đến 2000
Ảnh 2 Ví dụng nguồn cung cấp cơ sở hạ tầng: đập chẻThu hồi tấm thép vượt quá tiềm năng chế tạo tấm
thép
RR (tỷ lệ tái chế cuối vòng đời) là một biến số trongphương pháp luận LCI (thống kê vòng đời) có liênquan tới tác động của việc tái chế. Vì có nhiều định15nghĩa khác nhau về tỷ lệ tái chế được áp dụng nên tốcđộ tái chế cuối vòng đời là một thuật ngữ dùng để phânbiệt với các định nghĩa khác. Tỷ lệ tái chế cuối vòngđời của nguồn cung cấp thép được định nghĩa là tỷ sốgiữa lượng tấm thép thu hồi và tiềm năng chế tạo tấm
thép. Các giá trị của tử số và mẫu số được trình bày
như trên.
Hình 4(a) so sánh giá trị ước tính của tiềm năng chế
tạo tấm thép và lượng ước tính tấm thép thu hồi ở NhậtBản từ 1987 đến 2010. Từ hình vẽ thấy rằng trong mỗi
năm từ 2007 đến 2008, tấm thép được thu hồi từ các
sản phẩm cuối vòng đời đã vượt quá tuổi thọ khai tháctrừ trước năm 2007 cao hơn tiềm năng chế tạo tấm thép.
Tuy nhiên, khi ước tính tiềm năng chế tạo tấm thép vốnkhông chính xác do các sản phẩm dùng cuối như thểhiện trong Hình 3. Các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất thuđược của hai thông số này được thể hiện lần lượt trongHình 4(b) và Hình 4(c). Ngay cả khi xét tới sự không
chính xác này thì vẫn thấy rằng lượng tấm thép tái chế
trong cả 2007 và 2008 đều vượt quá tiềm năng chế tạotấm thép trong các năm này.
Trong giai đoạn từ 2007 đến 2008, giá của tàinguyên và nhu cầu các sản phẩm thép đều cao dẫn tớitỷ lệ thu hồi cao. Vì một số sản phẩm thép đã kết thúcvòng đời trong một vài năm trước nên các sản phẩm bỏlại này được thu hồi mạnh mẽ làm tấm thép trong giaiđoạn này.
Những yếu tố sau đây được coi là ảnh hưởng tới nỗlực thu hồi cao trong năm 2007 và 2008. Khi các sảnphẩm thép bỏ đi được tập trung tại các vùng ngoại ô có
chi phí thu hồi cao, chúng thường bị bỏ đi nếu không
gây ra vấn đề về luật hay an toàn và nếu nguồn lợi từviệc bán tấm thép không tạo ra đủ động lực kinh tế choviệc thu hồi. Tuy nhiên, vì giá của tấm thép cao trongnăm 2007-2008 nên các sản phẩm cuối vòng đời bị bỏlại làm nguồn cung cấp không hoạt động được thu hồidẫn tới tỷ lệ thu hồi cao trong năm 2007-2008.

không nên được đánh giá bằng cách sử dụng các sốliệu trong một năm duy nhất mà phải áp dụng các sốliệu trung bình hàng năm trên một khoảng thời gian dài
hơn. Như thể hiện trong Hình 6, thấy rằng tấm thép khi
tái chế phụ thuộc lớn vào giá thành và/hoặc nhu cầu là
thép tấm nặng, cụ thể là tấm thép nặng cấp thấp.
Trong giai đoạn khi giá tấm thép tăng vọt, hai đặctrưng cơ bản được ghi nhận là: ngay cả nguồn dự trữ
thép không hoạt động vẫn có thể thu hồi và lượng
nguồn dự trữ thép không hoạt động có thể thu hồi phảixét đến trong lượng thu hồi tổng cộng (tham khảo Hình7). Theo đó, các lượng nguồn cung cấp thép nhất địnhkhông được thu hồi một lần không có nghĩa sẽ khôngđược thu hồi sau đó. Vì vậy, có thể nói rằng khi nguồn
cung cấp thép vẫn nằm trong thống kê các sản phẩmnhân tạo, nó vẫn có khả năng phục vụ làm nguồn thứcấp trong tương lại.
Hình 5 Tỷ lệ tái chế cuối vòng đời của thép ở Nhật BảnHình 6 Lượng tấm thép thu hồi bằng cách phân loạidựa trên EoL-RRHình 7 Biểu đồ minh họa vai trò của nguồn cung cấpkhông hoạt động trong các cơ cấu thu hồiHình 4 So sánh giữa tiềm năng chế tạo tấm thép và tấm
thép thu hồiKhả năng tái chế cao của thép
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thu thập đượcnhiều thông tin mới. Tỷ lệ tái chế cuối vòng đời của
các sản phẩm thép tại Nhật Bản là hơn 80%, đã cao
hơn nhiều từ hơn 20 năm qua (xem Hình 5). Hơn nữa,tỷ lệ tái chế vốn biến động lớn từ khoảng 80% đến
110% phụ thuộc vào giá tấm thép và sản phẩm thépyêu cầu trong một năm nhất định. Từ những biến độngkhá lớn này, có thể nói rằng FF, một biến số trongphương pháp luận LCI gắn liền với hiệu quả tái chế,16

Photo 1 In-use stock of steel

Fig. 1 Steel Stock in Japan during 1980 to 2000
Obsolete stock

Stock (million tons)

Infrastructural stockIn-use stock(Year end)
Fig. 2 Material Flows of Steel after Discarding as End-of-life Products
Import ofscrap

Hibernatingstock

Recoveredsteel scrap

In-use stocks

Domestic disusedmaterials

Export ofused products
or parts

Steel scrap
generation
potentials

Domesticallyrecycled
obsoletescrap

RemainingLandﬁll(Obsolete
stock )
Loss during recycling
processes, e.g., mixing
into other material cycles(dissipative ﬂow)

Export ofsteel scrap
Hibernating stock
Obsolete stock17

Fig. 3 Lifetime of End-use Products with a Range of Uncertainty(Regarding buildings and automobiles, actual lifetimes for them can be obtained by statistics.)

Lifetime of products (years)

Photo 2 Slit dam as a case of infrastructural stock
Photo 3 Crush barriers on a disused road as acase of hibernating stock18

Fig. 4 Comparison between the Steel Scrap Generation Potentials and the Recovered Steel Scrap(in the cases of the most likely value (a), the maximum value (b), andFig. 4 Comparison
betweenthe (c))Steel Scrap Generation Potentials and the Recovered Steel Scrap
the minimum
value(in the cases of the most likely value (a), the maximum value (b), and the minimum value (c))

Steel scrap (million tons)(a) Most likely value

Steel scrap (million tons)(b) Maximum value

Steel scrap (million tons)(C) Minimum value

19

Fig.
5 End-of-life Recycling Rate of Steel in Japan
Fig. 5 End-of-life Recycling Rate of Steel in Japan

End-of-life reccyling rate

(The
upper
and
lower
boundsa ofrangeof uncertainty.)(The upper
and
lower
boundsshowshowa rangeuncertainty.)

Upper boundLower boundSteel scrap [million tons]

Fig.6 6
Amountof Heavy
Scrap by
Recoveredby Category
Fig.
Amountof Heavy
Scrap Recovered
Category relative
to its EoL-RRrelative to its EoL-RR

Fig. 7of theRoleRoleof Hibernating
StockStockin Recovery
Mechanisms
Fig.
7 Schematic
SchematicIllustration
Illustrationof theof Hibernating
in Recovery
Mechanisms

Pool of hibernating materials (hibernating stock)In-use stock

Recovered
scrap

20

(Trang 13~16)

thế thời có xu hướng tăng lên trong các dự báo trunghạn và dài hạn. Tới thập kỷ 1990, các sản phẩm thép
thô trên thế giới nằm trong giai đoạn dịch chuyển trungbình 700 triệu tấn / năm nhưng đến thế ký 21 tỷ lệ sảnphẩm đã tăng rất nhanh ở các quốc gia lớn, nhất là tại
Trung Quốc, với tổng sản phẩm thép thô thế giới vượtquá 1.600 triệu tấn là kết quả năm 2014.
Trước tình hình sản xuất thép thô tăng, chú ý rằngtốc độ tăng sản xuất thép lò oxy thông thường tăngđáng kể vượt quá lượng thép lò hồ quang điện (Hình 2).
Đò là vì tấm thép sử dụng làm vật liệu thô cho lò hồ
quang điện không đủ trừ khi cộng gộp một mức độnhất định cơ sở hạ tầng xã hội. Vì sự phân bổ quốc tếcủa các dòng thép tấm từ các quốc gia tiên tiến đến cácquốc gia đang phát triển nên lượng tấm thép không thểthỏa mãn mọi nhu cầu của các nước đang phát triển.
Do đó, không thể chỉ phụ thuộc vào lò hồ quang điệnđể tạo ra lượng thép thô thỏa mãn nhu cầu đang tănglên trên thế giới, cần dựa vào quá trình kết hợp lò thổi lò oxy thông thường để chế tạo và cung cấp thép thôcần thiết.
Trong quá trình lò hồ quang điện, vì tấm thép đượcnóng chảy bằng thép nên lượng CO2 phát thải sinh ra
do quá trình lò hồ quang điện là nhỏ hơn so với quátrình lò thổi khi quặng sắt được biến đổi bằng than đá.
Tuy nhiên, các sản phẩm thép chế tạo trong lò thổi có
thể trở thành tấm thép quá hạn để sử dụng làm vật liệuthô chính cho quá trình lò hồ quang điện. Như vậy, cóthể hiểu rằng từ quan điểm dài hạn, rất cả các sản phẩmthép được chế tạo ra bằng lò thổi hay bằng lò hồ quangđiện đều tạo nên nguồn góp lưu thông tích hợp. Tất cả
các sản phẩm sắt và thép chịu tái chế nhiều lần thôngqua nguồn góp lưu thông (Hình 3) đóng góp vào việctiết kiêm năng lượng và tài nguyên chung.
Ngay cả khi các quá trình chế tạo sắt và thép
ở Nhật Bản được chuyển từ phương pháp lò thổi sangphương pháp lò hồ quang điện, việc chuyển đổi cũngkhông dẫn tới việc làm giảm lượng khí CO2 phát thảitrên trái đất. Đó là vì để cân bằng việc giảm lượng tấm
thép xuất khẩu từ Nhật Bản, sẽ có lượng tăng tương
ứng các sản phẩm thép chế tạo bằng quá trình lò thổi ở
các quốc gia khác. Nói cách khác, sự rò rỉ các-bon là
do tăng sản xuất thép từ các lò thổi hiệu quả nănglượng thấp sử dụng ở các nước thường dẫn tới việctăng lượng khí CO2 phát thải trên toàn thế giới.

Các sản phẩm thép xây dựng có lợi choviệc thúc đẩy xã hội thân thiện sinh thái
Tác giả
Chủ tịch Ủy ban Thép xây dựng thân thiện với môitrường, Liên đoàn Sắt và thép Nhật Bản

Thép: Khả năng làm việc, tính kinh tế và khả năngtái chế cao
Thép là kim loại con người hiểu rõ nhất, có hơn
90% tất cả sản phẩm kim loại được chế tạo từ thép. Có
rất nhiều sản phẩm chế tạo từ thép được sử dụng trongcuộc sống hàng ngày. Sắt chiếm khoảng 30% tổngtrọng lượng của trái đất và được coi là nguồn tàinguyên phong phú nhất. Hơn nữa, vì sắt có từ tính nên
có thể dễ dàng phân tách sắt khỏi các vật liệu khác và
dễ dàng thu hồi khi sản phẩm kết thúc tuổi thọ khaithác.
Mặc dù có nhiều vật liệu mới bắt đầu để tạo ra tuổithọ của các vật liệu khác nhau, sắt là vật liệu có nguồn
tài nguyên phong phú không chỉ kết hợp các đặc trưng
làm việc và kinh tế mà còn có khả năng tái chế cao.
Nền công nghiệp thép Nhật Bản đã phát triển và bán
ra nhiều loại sản phẩm thân thiện với môi trường. Bài
báo này giời thiệu về sáng kiến của ngành công nghiệp
thép trong việc thúc đẩy sự bảo vệ môi trường toàn cầuvà các sản phẩm thép thân thiện với môi trường.
Phương pháp lò thổi và lò hồ quang điện để chế tạosắt, thép
Các sản phẩm bằng thép sử dụng hai loại thép: théplò oxy thông thường được chế tạo tại một cơ sở chế tạo
thép tích hợp với sắt được sản xuất trong lò thổi từquặng sắt và than đá là các nguyên liệu thô chính; théplò hồ quang điện được chế tạo trong lò hồ quang điệntừ nguyên liệu chính là thép tấm.
Trong quá trình lò oxy thông thường, thép nóng chảyđược tạo ra trong lò thổi bằng cách làm giảm và đunchảy quặng thép bằng than đá sau đó tinh lọc trong lòthổi oxy cơ bản để tạo ra thép cấp cao. Còn trong lò hồ
quang điện, tấm thép mua từ thị trường nội địa đượcnóng chảy hồ quang và tinh lọc trong lò hồ quang điệnđể tạo ra thép đặc trưng và thép thông thường.
Nền công nghiệp thép cung cấp nhiều loại sản phẩmthép ra thị trường bằng cách kết hợp tốt nhất các đặctrưng quá trình của các phương pháp lò thổi và lò hồ
quang điện và căn cứ vào vị trí của các nhà máy thépvà loại sản phẩm cần chế tạo (Hình 1).
Với sự phát triển kinh tế không ngừng, xuất hiện nhiều
quốc gia lớn như Trung Quốc và Ấn Độ, nhu cầu thépHình 1 Quá trình chế tạo sắt và thépHình 2 Sản xuất thép thô trên thế giớiHình 3 Khái niệm tái chế thép
Các sáng kiến của ngành công nghiệp thép để chống

21lại hiện tượng nóng lên của trái đất Chống hiện tượng nóng lên của trái đất trong các
quá trình sản xuất sắt, thép
Ngành công nghiệp sản xuất thép ở Nhật Bản đã vàđang chủ động thúc đẩy các quá trình sản xuất sắt, thép
thân thiện với môi trường. Trong các biện pháp môitrường toàn diện đang được thúc đẩy có các phương
pháp sản xuất hiệu quả năng lượng tiên tiến nhất thếgiới, việc sử dụng có hiệu quả các nhà máy thép, bảovệ khí quyển và chất lượng nước, trồng rừng tại các
khu vực sản xuất thép.
Cần chú ý tới việc sử dụng có hiệu quả năng lượng.
Một lượng lớn năng lượng sinh ra tại trong quá trình
sản xuất tại các nhà máy thép được thu hồi và tái sử
dụng. Lượng khí sinh ra do lò than tốc, lò thổi và các lò
oxy truyền thống được thu hồi và sử dụng làm nguồn
năng lượng cho các thiết bị khác.
Ngoài ra, các dạng năng lượng khác cũng được thuhồi để tái sử dụng. Ví dụ như các áp lực đỉnh dùngtrong các hoạt động áp lực đỉnh của lò thổi được thu
hồi bằng các tua-bin thu hồi áp lực đỉnh (TRT) để sinhra điện và nhiệt thải ra từ lò than cốc được thu hồi bằngthiết bị tôi khô than cốc (CDQ). Hình 4 thể hiện các kỹthuật tiết kiệm năng lượng đang được giới thiệu trong
các nhà máy thép hoạt động ở Nhật Bản. Nhờ các nỗlực liên tục để cải thiện các hoạt động, ngành côngnghiệp thép hiện đứng đầu thế giới về hiệu quả nănglượng như thể hiện trong Hình 5.
Ngành công nghiệp sản xuất thép ở Nhật Bản sẽkhông chỉ tiếp tục các nỗ lực làm giảm hiện tượng
nóng lên của trái đất và phổ biến trên toàn thế giới kiếnthức thu được từ các sáng kiến và kinh nghiệm, thúcđẩy tích cực hoạt động quốc tế trong lĩnh vực này.

Bản năm tài chính FY2013 và cùng lượng sản phẩmcuối xuất khẩu giúp giảm được 15,82 triệu tấn (Hình 6).
Một trong những sản phẩm thép có khả năng hiệu quảnăng lượng cao nhất cho các sản phẩm cuối là tấm thépcường độ cao dùng cho xe ô-tô. Các ô-tô trọng lượng
nhẹ, tương tự dùng trong đóng tàu sử dụng các tấm
thép cường độ cao giúp tăng cường hiệu quả sử dụngnhiên liệu. Tấm thép điện hướng sử dụng để truyền mất
mát điện năng khử và các ống thép cường độ caochống nhiệt giúp tăng cường hiệu quả sản sinh nănglượng.
Hình 6 Hiệu quả giảm lượng khí CO2 phát thải thuđược trong năm sản phẩm cuối chính (ước tính cho
năm 2013)
Các sản phẩm xây dựng thép cho phép bảo vệ môitrường toàn cầu Các sản phẩm xây dựng thép cho phép làm giảmtác động môi trường
Ngoài việc giảm sử dụng thép, các sản phẩm xâydựng thép có cường độ kéo cao giúp làm giảm các tácđộng đến môi trường toàn cầu theo các cách khác, vídụ như giảm rác thải xây dựng, bảo vệ các nguồn tàinguyên dự trữ và kéo dài tuổi thọ khai thác của các kếtcấu và thiết bị. Các ví dụ cụ thể như sau:Giảm rác thải xây dựngVì các sản phẩm thép có thể tái chế nên chúng hầunhư không tạo ra rác thải. Ưu điểm này không chỉ làmgiảm giá thành xử lý rác thải mà còn giúp kéo dài tuổithọ khai thác của các bãi chứa rác thải cuối không cònđược đảm bảo.
Giữ gìn các nguồn tài nguyên
Thép được coi là vật liệu cơ bản thân thiện với môitrường với các sản phẩm bằng thép có thể dễ dàngđược tháo dỡ, lắp ráp lại và tái sử dụng nhiều lần. Vídụ như trường hợp của một cầu đường sắt sau khi sửdụng tại vị trí cũ được tháo rời, di chuyển và tái sửdụng tại ba vị trí khác (Hình 7).
Kéo dài tuổi thọ khai thác của các kết cấu xâydựng
Các kết cấu khung thép cho phép xây dựng nhịp lớnvà không cần bố trí các tường kháng chấn. Vì vậy,chúng phù hợp để mở rộng và xây dựng lại công trình.
Ngoài ra, các kết cấu khung thép cho phép xây dựngcác tòa nhà có khả năng khai thác dài có thể linh độngthỏa mãn các thay đổi về mục đích sử dụng của côngtrình trong tương lai.

Hình 4 Các công nghệ chính tiết kiệm năng lượng và
tài nguyên được áp dụng trong các nhà máy thépHình 5 So sánh quốc tế về lượng tiêu thụ năng lượng
đơn vị trong ngành sản xuất thép
 Hiệu quả của việc làm giảm lượng khí CO2 phátthải ở quá trình sử dụng sản phẩm thép
Các sản phẩm thép được sử dụng rộng rãi cho nhiềumục đích khác nhau để tạo ra nhiều loại sản phẩm cuối.
Hầu hết các sản phẩm này được dùng trong việc vậnchuyển con người và hàng hóa hoạt động với hiệu quảnăng lượng cao giúp đóng góp vào việc làm giảm phátthải khí nhà kính.
Các lượng khí CO2 phát thải bị triệt tiêu bằng việcsử dụng các sản phẩm cuối được chế tạo bằng các sảnphẩm thép tính năng cao cho ngành công nghiệp thépNhật Bản phát triển ước tính đạt 9,76 triệu tấn ở Nhật Các sản phẩm xây dựng thép hòa hợp với môitrường22

Khai thác cường độ, khả năng làm việc và các đặctrưng tuyệt vời khác của thép, nhiều loại sản phẩm xâydựng thép được phát triển hòa hợp với tự nhiên. Trongcác dự án xây dựng gần với thiên nhiên, cần phải hòahợp và bảo vệ môi trường tự nhiên. Theo quan điểmnày, các sản phẩm xây dựng thép được phát triển để
gây ra ít tác động phá hoại tới môi trường tự nhiên vàđóng vai trò quan trọng nhưng kín đáo trong việc bảovệ tự nhiên theo nhiều cách khác nhau. Hơn nữa, sau
kết thúc tuổi thọ khai thác dài của các sản phẩm, chúngđược tái chế hiệu quả. Ví dụ như sau:Cọc thép thấm nướcViệc sử dụng cọc thép với các lỗ thấm nước cho
phép thi công các tường cọc thép không cản trở mựcnước hiện có hay gây ra các ảnh hưởng không tốt tới
môi trường sinh thái và tự nhiên khu vực. Các kết quảphân tích cho thấy: khi các lỗ chiếm 0,4% tổng diệntích mặt bằng cọc (hoặc 1000 lỗ có đường kính
55-70mm) giúp đảm bảo 80% dòng chảy ban đầu.
(Hình 8)
Các đê cọc thép sử dụng rìa cây trồng
Các rìa cây trồng giữ đất đóng vai trò như một đế
móng để trồng các cây lưu niên. Các hộp gắn của rìalên đê cọc thép cho phép tạo màu xanh cho đê bao phủtrên bề mặt đê mà không làm cản trở công năng của đê(Hình 9).
Các đập thép thấm nước chống tích tụ cát
Các đập thép thấm nước (đập chẻ) chặn đá tảng lăn
và cây trôi giạt sinh ra trong các dòng lũ lớn. Chúngcho phép các dòng bùn cát sau đó chảy xuống hạ lưu.
Hơn nữa, trong các giai đoạn thông thường, các đậpkhông ảnh hưởng tới dòng chảy của suối và cho phépnước và cát trôi qua, cùng với cá và các thực vật sống.
Các đập thép thấm nước có thể làm giảm tác động xấu
tới thiên nhiên đồng thời giữ cho tự nhiên không bị xáo
trộn. Trong các giai đoạn bình thường, các đập chặndòng chảy đất hoặc cát, chống giảm mức nước ở lòngsông và sạt lở đường bờ sông để bảo vệ hệ sinh thái.
(Hình 10).
Các đập thép không thấm nước chắn cát
Cát và đá gần các vị trí đập được sử dụng làm vậtliệu đắp cho chướng ngại đập (lớn hơn hoặc bằng 70%
trong tiêu chuẩn chứng nhận mác sinh thái) cho phépxây dựng các đập không gây ra ảnh hưởng xấy tới hệsinh thái. Ngoài ra, các đập làm giảm lớn khối lượng
các vật liệu thải (ví dụ như cát lắng đọng) cần loại bỏ
giúp giảm tác động tới môi trường (Hình 11).

Hình 9 Đê cọc thép sử dụng rìa cây trồng
Hình 10 Đập thép thấm nước chống tích tụ cátHình 11 Đập thép không thấm nước chắn cát
Các nỗ lực của công nghiệp thép trong việc giảiquyết các vấn đề môi trường toàn cầu
Các biện pháp xử lý các vấn đề môi trường toàn cầu sẽtrở nên ngày càng quan trọng trong từng ngành côngnghiệp trong tương lai. Để đáp ứng tình hình này,
ngành công nghiệp thép Nhật Bản sẽ tiếp tục thúc đẩykhông chỉ việc tiết kiệm các nguồn tài nguyên và nănglượng trong các quá trình sản xuất mà còn phát triển
các sản phẩm thép tính năng cao, thân thiện với môitrường với mục tiêu cuối cùng là đóng góp vào việcngăn chặn sự nóng lên của trái đất và hình thành mộtxã hội hướng tới tái chế.

Hình 7 Trường hợp phá dỡ và tái sử dụng kết cấu thép(cầu Tonegawa trên tuyến Joban)Hình 8 Cọc thép thấm nước23

Fig. 1 Iron- and Steelmaking Process

Fig. 2 Crude Steel Production in the World
1800

Crude steel production (million tons)

1600

Other

1400

Electric arc furnace steel

1200

Basic oxygen furnace steel

1000
800
600
400
200
0

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

Fig. 3 Concept of Steel Recycling
Scrap

Iron ore Reduction Iron ore
capacity
Small
Large

Electric arc furnace process

2008

2010

Scrap

Blast furnace/basic oxygen furnace process

Primary steel product(use mainly of iron ore)
Secondary product (use of scrap)
Circulation pool of steel product (scrap)
Source : LCA Methodology Report (worldsteel, 2011)

24

2012

2014

Fig. 4 Major Energy- and Resources-saving Technologies Applied in Steelworks
,
70s

,

1）Process innovation：

Continuous casting,continuous annealing

Process improvement：,

80s

Pulverized coal injection, coal moisture control

Hot charge rolling,
automatic combustion control Artiﬁcial intelligence, supply chain network

Continued improvement
Continued improvement

Gas holder, high-efﬁciency gas turbine
compound power generation

TRT, CDQ,
10s

Continued improvement

Regeneration burner Continued improvement

Continued improvement

Net consumption

Process innovation
Process improvement

Recovery

Total energy consumption*4）Utilization of wastes：Plastic waste,
used tire, biomass Gasiﬁcation

Ferro-coke2）Byproduct gas recovery, highly efﬁcient utilization
3）Waste heat recovery：

,
00s

90s

Byproduct gas utilization

Waste heat recovery
Waste material utilization*COURSE-55: Research project on the technology to reduce blast furnace CO2 emissions and to separate/recover CO2 from blast furnace gas

Source: Commitment to a Low-Carbon Society (The Japan Iron and Steel Federation)

Fig. 5 International Comparison of Unit Energy Consumption in the Steel Industry
Unit energy consumption in steel industry(blast furnace/basic oxygen furnace process)Index set at 100 for Japan

Japan

Korea

Germany

France

U.K.

India

BrazilU.S.A.

Source: Indexing of data in “Estimate for Unit Energy in 2010”
prepared by Research Institute of Innovative Technology for the Earth25

RussiaFig. 6 Effects of CO2 Emissions Reduction Attainedin Five Major End Products (Estimates for 2013)
Domestic use

ExportTransformer

Transformer

Reduction of
CO2emissions
9.76 million tons

Ship

Ship

Reduction of
CO2 emissions
15.82 million tons

Train
Automobile

Power generation
boilerAutomobile

Power generation
boilerCO 2 emissions reduction: 25.50 million tons (target steel products: 7.52 million tons)
Source: The Institute of Energy Economics, Japan*Five steel products of automotive steel sheet, oriented electrical steel sheet, shipbuilding steel plate, boiler tube and stainless steel plate;
3.677 million tons in domestic use and 3.845 million tons for export in FY2013, totaling to 7.522 million tons
*Start of assessment for CO 2 emissions reduction: Domestic use from FY1990, export (automobile sheet and shipbuilding plate) from FY2003,
boiler tube from FY1998, and electrical sheet from FY1996

Fig. 7 Case of Demolition and Reuse of Steel Structure (Tonegawa Bridge on Joban Line)The eight-span Tonegawa Bridge on the Joban Line in Ibaragi Prefecture, constructed in 1916,
was dismantled to three sections, each of which is currently reused as the railway bridge in threelocations: Aganogawa Bridge spanning Agano River in Niigata Prefecture, Shogawa bridge
spanning Sho River in Toyama Prefecture, and Daini-Takahara Bridge spanning Daini-Takahara
River in Gifu Prefecture.
Aftertransfer

B：Shogawa BridgeAftertransfer

A：Aganogawa BridgeAftertransfer

C：Daini-Takahara Bridge

Dismantling Tonegawa Bridge
on Joban Line
into A, B, and C

Fig. 8 Water-permeable Steel Piling26

Fig. 9 Steel Pile Embankment Using Planting Fin

Fig. 10 Water-permeable Steel Dam to Prevent Sand Buildup

Fig. 11 Impermeable Steel Dam to Block Sand27

(Trang 17~18)

Ảnh: Sử dụng thép chống cháy trong các khu đỗ xenhiều tầngCác công nghệ xây dựng thép ở NhậtBản

Các đập chẻ bằng thép khống chế các dòng rác thảiĐây là đập chẻ bằng thép có thấm được xây dựngbằng các ghép nối các ống thép với nhau có khả nănghấp thụ chấn động đáng kinh ngạc. Đây là kết cấu có
cấu tạo có xét đến yếu tố môi trường, vì được thiết kếđể không bịt dòng chảy bình thường của sông, cho
phép dòng nước trôi qua bình thường và không làm cảntrở đất, đá. Tuy nhiên, khi xuất hiện dòng rác thải, các
rác thải sẽ bị chặn lại trước đập.

Trong năm 2014, theo yêu cầu của Bộ Đất đai, cơsở hạ tầng, giao thông và du lịch, Liên đoàn Sắt và thépNhật Bản (JISF) đã biên soạn một danh mục các côngnghệ xây dựng thép ở Nhật Bản (bằng tiếng Anh). Bảndanh sách giới thiệu ngắn gọn toàn bộ 27 loại côngnghệ xây dựng thép và vật liệu thép khác nhau sử dụngtrong các lĩnh vực xây dựng nhà cửa và công trình để
các công nghệ và vật liệu này được biết đến nhiều hơnvà sẵn sàng để sử dụng ở nước ngoài.
Nội dung đầy đủ được đăng trên trang tin của JISF:đến địa chỉ
http://www.jisf.or.jp/en/activity/sctt/index.html vàophần truy cập công cộng miễn phí.
Phần sau đây giới thiệu bốn nội dung điển hình tríchtừ bản danh sách này.

Ảnh: Đập chẻ bằng thép dưới điều kiện thông thường
và khi có dòng rác thảiThép chịu thời tiết cho cầu
Thép chịu thời tiết hình thành rỉ bảo vệ trên bề mặtcủa thép do có thêm các nguyên tố như Cu, Ni và Cr.
Lớp bảo vệ rỉ này chặt và đồng đều, được đặc trưng
bằng một tốc độ ăn mòn rất chậm. Đặc tính này cho
phép thép chịu thời tiết làm việc lâu dài mà không cầnsơn phủ bề mặt. Điều này giúp làm giảm chi phí bảodưỡng cho các cầu thép.

Thép cường độ cao sử dụng cho nhà cửa (SA440,
H-SA 700)
SA440 (cường độ kéo: thép cấp 590N/mm2) và
H-SA700 (cường độ kéo: thép cấp 780N/mm2) là các
thép cường độ cao phát triển cho xây dựng nhà cửa. Sửdụng thép cường độ cao cho phép giảm kích thước vàtrọng lượng kết cấu, đặc biệt là các phần khung thép có
kích thước lớn và trọng lượng rất nặng, ví dụ như các
cột khung thép của các tòa nhà cao tầng. Các vật liệuthép này rất có hiệu quả trong việc làm giảm trọng
lượng của các dàn mái và các bộ phận nặng khác.

Hình: Ảnh về chi phí vòng đời của cầu thép chịu thờitiếtBảng: So sánh kích thước giữa SN490B, SA440 và
H-SA700
Hình: Giảm trọng lượng thép nhờ sử dụng thép SA440
và H-SA700
Thép chống cháy
Thép chống cháy có cường độ cao hơn ở các nhiệt
độ cao so với các vật liệu nhà cửa bằng thép thôngthường. Vật liệu đảm bảo ứng suất kiểm chứng ở
6000C ở ít nhất 2/3 ứng suất kiểm chứng ở nhiệt độphòng. Thép chống cháy cho phép sử dụng ít hơn hoặckhông còn sử dụng các biện pháp chống cháy trong xâydựng các công trình đỗ xe nhiều tầng hoặc các tòa nhà
khác. Điều đó giúp đem lại giá thành thấp hơn, thờigian xây dựng ngắn hơn và môi trường làm việc tốthơn.
Hình: Sự làm việc ở nhiệt độ cao của thép chống cháy28

High-strength Steel for Buildings (SA440, H-SA 700)
SA440 (tensile strength: 590 N/mm2-grade steel) and H-SA700(tensile strength: 780 N/mm2-grade steel) are high-strength steels
developed for building construction. Use of these high-strength
steels permits downsizing and weight reduction, especially for
Dimension ofConventional
SN490Blarge-size and extra-heavy sections of steel frames, e.g. steel
framing columns for high-rise buildings. These steel materials
are also effective in reducing the weight of roof trusses and other heavy members.
Reduction of Steel Weight Attained
by Use of High-strength SA440 and H-SA700

Reduced Sectional Dimension of SA440 and
H-SA700 due to Higher Strength

Weight/equivalent strength

100%
80%

66%

60%

42%

40%
20%
0%

Fire-resistant Steel
Fire-resistant steel exhibits higher strength at high temperatures
than do conventional steel building materials. It is guaranteed thatat 600°C the proof stress of this material is at least two-thirds theproof stress specified at room temperature. Fire-resistant steel al-100%

SN490B

SA440Blows the reduced use or elimination of fire protection in the construction of multistory parking facilities and other buildings. Thismeans that such advantages as lower cost, a shorter construction
period, and a better working environment can be expected.

High-temperature Performance of Fire-resistant Steelat Elevated Temperatures
Yield strength (N/mm 2)
400

YP
Fire-resistant steel

300

217 (N/mm 2)

200

YP
General steel (SN490)

100

YP：Yield point

0

20

100

200

300

400

500

Temperature (°C)

600

700

800

H-SA700

Example of application of ﬁre-resistant steel in multi-story car park

29

Steel Slit Dams for Controlling Debris Flow
This is a permeable steel slit dam built by joining together steel tubes that have outstanding
shock absorption. This structure shows particular concern for the environment, as it is designed not to disturb normal river flow, thus
allowing the unimpeded passage of water andinoffensive earth and sand. However, once a
debris flow occurs, any offensive matter is certain to be captured.

Control of Debris Flow by Steel Slit Dam
Normal condition：

Water and harmlesssediments ﬂow down
under normal conditions.

In case of debris ﬂood：

Shift-type structures is designed considering the ecosystem, which does not disrupt river ﬂow.

Weathering Steel for Bridges
Weathering steel forms protective rust on every surface due to theaddition of such elements as Cu, Ni, and Cr. This protective coating of rust is tight and homogeneous, and is characterized by anextremely slow rate of corrosion. This property allows weathering steel to serve a long time without surface painting. This leads
to reduced maintenance costs for steel bridges.

Image of Lifecycle Cost Reduction in Weathering Steel Bridges

Cost for corrosion protection

Weathering steel (without painting)
Weathering steel (surface-treated)
Painted steel (C5 paint)Years after construction
Application of weathering steel bridge in remote mountainous area30

( Bìa cuối)Các hoạt động của JISF

Hai hội thảo tổ chức tại Thái LanLiên đoàn Sắt và thép Nhật Bản hợp tác với Việnnghiên cứu Sắt và thép Thái Lan tổ chức hai hội thảovào tháng 10/2015 tại Băng-cốc. Hai hội thảo này đượcsắp xết là một phần của các dự án hợp tác do chính phủkhởi xướng sau Hiệp định đối tác kinh tế Nhật Bản –Thái Lan.
Hội thảo thứ nhất về cầu thép tổ chức vào ngày 13,
14/10. Bốn chuyên gia cầu, với hai chuyên gia tới từNhật Bản trình bày hai bài giảng về “Giới thiệu cầu
thép và ưu điểm” và “Tóm tắt về cầu treo dây võng”.
Hội thảo thứ hai tổ chức ngày 15/10 về bảo vệ môitrường và năng lượng với hai chuyên gia trong lĩnh vựcđến từ Nhật Bản trình bày bài giảng.
Cả hai hội thảo được tổ chức thành công với nhiều
khách tham dự. Các dự án hợp tác tương tự trong giaiđoạn kế hoạch là JISF tổ chức tại Nhật Bản một hộithảo về xây dựng thép và chương trình thực tập dànhcho các kỹ sư Thái Lan.
Ảnh: Hội thảo về cầu thép tổ chức tại Băng-cốcKết quả khảo sát cho tạp chí “Xây dựngthép Hôm nay & Ngày mai”

Từ tháng 8/2014 đến tháng 6/2015, các độc giảquốc tế của báo Xây dựng thép Hôm nay & Ngày mai(phiên bản tiếng Anh) được đề nghị tham gia các khảosát trên các số 42 đến 44.
Trước tiên, chúng tôi xin bày tỏ sự cảm ơn to lớn tớiquý độc giả đã tham gia vào cuộc khảo sát này. Nhờ cósự hợp tác của quý vị, chúng tôi đã thu nhận đượcnhiều kết quả bổ ích với một phần được trình bày tóm
tắt như sau.
Có 58 độc giả trả lời, số lượng độc giả tại vùngĐông Nam Á chiếm đa số. 97% người tham gia thấytạp chí bổ ích cho công việc hiện tại của họ, có 88% đã
có kinh nghiệm sử dụng các kết cấu thép trong nghềnghiệp trước hoặc hiện nay của họ. Có thể nói các théphình kết cấu được sử dụng rộng rãi nhất trong các vậtliệu kết cấu thép, chủ yếu ở các quốc gia Đông Nam Á.
Trong lúc đó, lý do chính không lựa chọn thép là do
giá thành cao, và chủ định của chủ đầu tư. Trong các
nội dung mà độc giả quan tâm trong thời gian tới, đứngđầu là cầu, sau đó lần lượt là xây dựng, đường cao tốc,bảo vệ chống ăn mòn, kháng chấn và đường sắt.
Chính sách nhất quán của chúng tôi là nghiên cứutrung thực các kết quả khảo sát này khi xem xét kếhoạch xuất bản trong tương lai.

31Seminar on steel bridges

Mr. Nattapon
Mr. Nuttapon
Ratanamalee (ISIT) Suttitam (ISIT)

Seminar on the environment and energy conservation

Mr. Toru Watabiki(JFE Engineering
Corporation)

Mr. Hiroyuki Okada(Nippon Steel &Sumitomo Metal
Corporation)(from left to right) JISF staff, Mr. Noriji Numata (JFE
Steel Corporation), Mr. Songwoot Graiparpong (ISIT),
Mr. Teruo Furuyama (Nippon Steel & Sumitomo Metal
Corporation)

Usefulness of Steel Construction Today &Tomorrow for your current work (%)
Not so helpful Not helpful
3.4
0.0

Comparatively
helpful34.5

Very
helpful62.1

Is the steel structure used in your current work? (%)
Not used
until now
12.1

Unknown
3.4
Used in thecurrent work
65.5

Used in thepast work
22.4

32