Tin tức
Đánh giá hiệu quả của các loại sơn chống cháy
Khi hỏa hoạn ngày càng phổ biến, sơn chống cháy trở thành lớp bảo vệ thiết yếu cho công trình và tính mạng con người. Đây không chỉ là lớp phủ vật liệu, mà còn là rào chắn cuối cùng giúp làm chậm quá trình cháy, kéo dài thời gian thoát hiểm và giảm thiệt hại. Trong nhiều tình huống, vài phút trì hoãn cháy lan có thể là yếu tố sống còn.
Mục lục
Cơ chế hoạt động của sơn chống cháy
Phản ứng hóa học xảy ra khi sơn tiếp xúc với nhiệt độ cao
Sơn chống cháy hoạt động theo một chuỗi phản ứng hóa học khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, thường từ 200°C trở lên. Quá trình này tạo ra lớp bọt cách nhiệt trương nở, giúp bảo vệ kết cấu khỏi lửa và nhiệt độ khắc nghiệt. Dưới đây là các giai đoạn chính:
- Giai đoạn 1 (200–300°C): Chất tạo axit, như ammonium polyphosphate, phân hủy tạo axit polyphosphoric, khởi động quá trình phản ứng.
- Giai đoạn 2 (280–350°C): Axit polyphosphoric phản ứng với chất tạo carbon như pentaerythritol, hình thành ester phosphate và giải phóng nước.
- Giai đoạn 3 (350–450°C): Ester phosphate tiếp tục phân hủy, tạo ra lớp than carbon bám chặt vào bề mặt vật liệu.
- Giai đoạn 4 (>450°C): Chất tạo khí như melamine phân hủy, giải phóng NH₃, N₂, CO₂. Những khí này làm lớp than trương nở, tạo ra bọt xốp cách nhiệt dày gấp 50–100 lần lớp sơn ban đầu.
Lớp bọt này chứa nhiều khoang khí nhỏ, có tác dụng ngăn truyền nhiệt, giảm tốc độ cháy lan, và bảo vệ vật liệu nền. Đồng thời, các phản ứng phân hủy hấp thụ nhiệt, góp phần hạ nhiệt vùng cháy.
Các tiêu chuẩn và phương pháp đánh giá hiệu quả chống cháy
Để đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy, sơn chống cháy tại Việt Nam phải tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định pháp lý nghiêm ngặt. Dưới đây là hai văn bản quan trọng đang được áp dụng:
TCVN 9311-1:2012 – Tiêu chuẩn quốc gia về đánh giá sơn chống cháy
Đây là tiêu chuẩn kỹ thuật chính dùng để đánh giá hiệu quả chống cháy của sơn phủ trên các bề mặt như kết cấu thép, bê tông. TCVN 9311-1:2012 được xây dựng dựa trên các chuẩn quốc tế như ISO 834 và EN 13381, nhưng đã được điều chỉnh để phù hợp với khí hậu, vật liệu và điều kiện xây dựng ở Việt Nam.
Các chỉ số đánh giá chính bao gồm:
- Giới hạn chịu lửa (fire resistance rating)
- Tốc độ lan truyền lửa (flame spread rate)
- Khả năng trương nở và tạo bọt cách nhiệt
Nghị định 136/2020/NĐ-CP – Quy định về an toàn cháy nổ
Nghị định này hướng dẫn thực hiện Luật Phòng cháy chữa cháy. Đối với sơn chống cháy, quy định rõ:
- Sản phẩm phải được kiểm định theo TCVN 9311, phải có chứng nhận hợp chuẩn từ cơ quan có thẩm quyền
- Chủ đầu tư, đơn vị thi công và người sử dụng phải chịu trách nhiệm bảo đảm sơn được dùng đúng quy định
Nghị định cũng nêu rõ yêu cầu kiểm tra định kỳ và lưu trữ hồ sơ kỹ thuật, phục vụ cho công tác thanh tra và thẩm duyệt về PCCC.
Các loại sơn chống cháy phổ biến và đánh giá hiệu quả
Dưới đây là bảng so sánh 4 loại sơn chống cháy phổ biến, giúp bạn dễ dàng lựa chọn theo nhu cầu sử dụng:
| Tiêu chí | Sơn gốc nước | Sơn gốc dung môi | Sơn epoxy | Sơn xịt chống cháy |
| Ưu điểm | – VOC thấp, thân thiện môi trường
– Dễ thi công – Chi phí thấp |
– Bền trong điều kiện khắc nghiệt
– Chống ẩm, khô nhanh |
– Chống cháy xuất sắc
– Bền 20–25 năm – Chịu nhiệt cao |
– Thi công nhanh
– Dễ tiếp cận vị trí hẹp |
| Nhược điểm | – Không bền ngoài trời
– Chống cháy yếu khi ẩm cao |
– VOC cao, dễ cháy khi thi công
– Đòi hỏi kỹ thuật |
– Chi phí cao
– Thi công phức tạp – Khó sửa chữa |
– Chống cháy ngắn hạn
– Độ bền thấp – Khó kiểm soát độ dày |
| Hiệu quả chống cháy | 30–120 phút (tùy độ dày và vật liệu) | 60–240 phút (đạt chuẩn UL 1709) | Lên đến 4 giờ (UL 1709, chịu nhiệt 1100°C) | 30 phút – 2 giờ (bảo vệ tạm thời) |
| Khả năng chịu môi trường | Kém trong môi trường ẩm hoặc ngoài trời | Tốt trong môi trường công nghiệp, biển, nhiệt đới | Xuất sắc trong môi trường hóa chất, biển | Dùng tạm thời, không bền lâu dài |
| Ứng dụng phổ biến | Công trình dân dụng: trường học, bệnh viện, chung cư | Nhà máy, kho xưởng, công trình dầu khí, hạ tầng công nghiệp | Giàn khoan, nhà máy lọc dầu, trung tâm dữ liệu, quốc phòng | Cải tạo, khẩn cấp, thiết bị di động, khu vực khó tiếp cận |
| Chi phí | Thấp | Trung bình – cao | Rất cao | Thấp – trung bình |
| Thời gian thi công | Trung bình
(phụ thuộc vào điều kiện khô) |
Nhanh | Lâu hơn (do yêu cầu lớp dày và khô kỹ) | Rất nhanh |
| Yêu cầu kỹ thuật thi công | Thấp | Trung bình – cao | Rất cao | Thấp |
Sơn chống cháy và sơn chịu nhiệt khác nhau nhưi thế nào? chi tiết mời bạn đọc bài viết dưới đây:
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả chống cháy của sơn
Việc sơn chống cháy phát huy tác dụng tối ưu phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Dưới đây là những yếu tố quan trọng cần lưu ý khi thiết kế và thi công hệ thống sơn bảo vệ:
Loại vật liệu nền
Tính chất vật liệu nền quyết định cách thức và mức độ bảo vệ cần thiết:
- Thép: Dẫn nhiệt cao, mất cường độ nhanh ở ~500°C. Cần lớp sơn bám dính tốt, chịu giãn nở nhiệt và tạo bọt cách nhiệt dày.
- Bê tông: Dễ bong tróc do nhiệt (spalling). Sơn cần khả năng thấm sâu, đàn hồi để chống nứt.
- Gỗ: Dễ cháy, dễ cháy âm ỉ. Sơn phải ngăn pyrolysis và khói dễ cháy.
- Vật liệu tổng hợp (nhựa, composite…): Cần sơn tương thích với tính chất cháy của từng loại.
Độ bám dính là yếu tố then chốt, một số vật liệu đòi hỏi lớp lót để đảm bảo liên kết tốt với sơn chống cháy.
Độ dày lớp sơn
Độ dày quyết định thời gian bảo vệ. Với sơn trương nở (intumescent), độ dày lớp sơn khô được tính dựa vào:
- Hệ số tiết diện (Hp/A), tỷ lệ tiếp xúc với lửa.
- Nhiệt độ tới hạn của vật liệu nền.
- Thời gian bảo vệ yêu cầu: 30, 60, 90, 120 phút…
Độ dày không đủ làm giảm thời gian chống cháy. Ngược lại, nếu quá dày sẽ tăng chi phí, gây bong tróc do trọng lượng sơn.
Điều kiện thi công
Chất lượng lớp sơn phụ thuộc vào cách thi công:
- Nhiệt độ, độ ẩm: Thi công sai điều kiện lý tưởng → lớp sơn yếu, dễ bong tróc.
- Xử lý bề mặt: Bề mặt phải sạch, khô, không bụi, dầu, rỉ sét…
- Phương pháp thi công: Phun tạo lớp đều hơn quét/lăn nhưng yêu cầu thiết bị và kỹ thuật.
- Thời gian khô và bảo dưỡng: Thi công vội, không đủ thời gian khô sẽ gây nứt, mất tác dụng chống cháy.
Môi trường sử dụng
Môi trường ảnh hưởng đến độ bền và hiệu quả lâu dài:
| Môi trường | Yêu cầu đối với sơn chống cháy |
| Trong nhà | Ổn định, có thể dùng sơn gốc nước. |
| Ngoài trời | Chịu mưa nắng, cần sơn gốc dung môi hoặc epoxy kèm lớp phủ bảo vệ. |
| Công nghiệp | Hơi hóa chất, bụi… cần khả năng chống ăn mòn. |
| Biển | Muối, ẩm cao => cần hệ sơn chống ăn mòn đặc biệt. |
| Nhiệt độ cao | Gần lò, boiler… cần sơn chịu nhiệt liên tục. |
Thời gian sử dụng
Sơn chống cháy giảm hiệu quả theo thời gian, do:
- Lão hóa tự nhiên: Thành phần hữu cơ suy thoái, giảm khả năng tạo bọt.
- Tác động cơ học: Va đập, rung lắc làm nứt lớp sơn.
- Ăn mòn môi trường: Axit, muối, ẩm tấn công lớp phủ.
- Thay đổi nhiệt độ: Giãn nở – co ngót gây bong tróc.
Theo nghiên cứu, hiệu quả có thể giảm 10–30% sau 5 năm và tới 50% sau 10–15 năm nếu không được kiểm tra, bảo trì định kỳ.
Lựa chọn và sử dụng sơn chống cháy hiệu quả
Sơn chống cháy là một phần quan trọng trong hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC) của công trình. Việc lựa chọn đúng sản phẩm và thi công đúng kỹ thuật là yếu tố quyết định hiệu quả bảo vệ. Dưới đây là các nguyên tắc cốt lõi cần nắm rõ:
Tiêu chí lựa chọn sơn chống cháy phù hợp
Để chọn được loại sơn chống cháy phù hợp, cần dựa trên các tiêu chí sau:
- Thời gian bảo vệ yêu cầu: 30–240 phút, tùy loại công trình và quy định pháp lý.
- Điều kiện môi trường sử dụng: Trong nhà, ngoài trời, công nghiệp, môi trường biển…
- Vật liệu cần bảo vệ: Thép, bê tông, gỗ, composite…
- Hình dạng kết cấu: Dầm, cột, sàn, tường – ảnh hưởng đến phương pháp thi công.
- Yêu cầu thẩm mỹ: Đặc biệt quan trọng nếu kết cấu lộ thiên.
- Điều kiện thi công: Thời gian, thời tiết, độ ẩm, độ khó tiếp cận.
- Chi phí – ngân sách: Bao gồm cả bảo trì lâu dài.
- Tiêu chuẩn pháp lý: TCVN, ISO
Hướng dẫn thi công sơn chống cháy
Bước 1: Chuẩn bị bề mặt
- Làm sạch bụi, dầu, rỉ sét.
- Xử lý cơ học (phun cát, đánh nhám…).
- Kiểm tra độ ẩm, nhiệt độ theo quy định của nhà sản xuất.
Bước 2: Thi công sơn lót
- Chọn sơn lót tương thích với bề mặt và sơn chống cháy.
- Thi công đúng độ dày và để khô đúng thời gian.
Bước 3: Thi công sơn chống cháy
- Khuấy đều sơn trước khi dùng.
- Thi công từng lớp mỏng, tránh chảy sệ.
- Đảm bảo thời gian khô giữa các lớp.
- Kiểm tra độ dày ướt để đạt chuẩn độ dày khô tính toán.
Bước 4: Thi công lớp phủ hoàn thiện (nếu cần)
- Chọn lớp phủ phù hợp (bảo vệ và trang trí).
- Đảm bảo không phản ứng với lớp chống cháy bên dưới.
Bảo trì và kiểm tra định kỳ
Để duy trì hiệu quả chống cháy, cần kiểm tra và bảo trì theo chu kỳ:
| Hạng mục kiểm tra | Tần suất khuyến nghị |
| Kiểm tra trực quan | 6 tháng/lần – phát hiện bong tróc, nứt, phồng rộp |
| Đo độ dày lớp sơn khô | 1–2 năm/lần – bằng thiết bị không phá hủy |
| Kiểm tra độ bám dính | 2–3 năm/lần – kiểm tra khả năng dính của sơn |
| Sửa chữa | Ngay khi phát hiện hư hại |
| Tái thi công toàn bộ | Sau 10–15 năm tùy loại sơn và điều kiện sử dụng |
Quản lý hồ sơ: Lưu thông tin về loại sơn, thời điểm thi công, độ dày, và các đợt kiểm tra giúp dễ dàng đánh giá và xử lý khi cần.
Lưu ý khi sử dụng
- Không thay đổi hệ thống sơn: Thay đổi loại sơn lót hoặc sơn phủ có thể làm giảm hiệu quả bảo vệ.
- Tránh tác động cơ học: Không khoan, đục, cắt, va đập vào bề mặt sơn.
- Vệ sinh đúng cách: Tránh hóa chất mạnh, bàn chải cứng.
- Theo dõi môi trường sử dụng: Nếu điều kiện thực tế khác so với thiết kế, cần đánh giá lại hiệu quả sơn.
- Cải tạo công trình: Nếu thay đổi cấu trúc, cần bảo vệ hoặc khôi phục lớp sơn đúng kỹ thuật.
- Sơn không thay thế hệ thống PCCC: Đây là biện pháp bổ trợ, không thể thay thế cảnh báo cháy, hệ sprinkler hay lối thoát hiểm.
Kết luận
Hiệu quả của sơn chống cháy phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại vật liệu nền, độ dày lớp sơn, điều kiện thi công, môi trường sử dụng và thời gian khai thác. Trong thực tế, chỉ khi lựa chọn đúng loại sơn và thi công đúng kỹ thuật, hệ thống bảo vệ mới đạt hiệu quả tối ưu. Nếu bạn muốn biết thêm về các loại cửa chống cháy và quy trình lắp đặt, hãy liên hệ ngay tới Đa Phúc – đơn vị uy tín hàng đầu trong việc cung cấp và thi công lắp đặt cửa thép chống cháy tại Việt Nam để được tư vấn và hỗ trợ ngay hôm nay.
