Ngày đăng 06/11/2023 | 12:00 AM

Sơn chống cháy cho kết cấu thép

(BXD) Sơn chống cháy là một trong những giải pháp phổ biến để bảo vệ chịu lửa cho kết cấu, thường là kết cấu thép. Trên thế giới, hiệu quả bảo vệ chịu lửa của sơn chống cháy được đánh giá thông qua thử nghiệm các mẫu kết cấu theo tiêu chuẩn (ISO 834, BS EN 13381, ASTM E119, …). Kết quả của việc thử nghiệm này là Bảng cơ sở dữ liệu sơn chống cháy, trong đó thể hiện tương quan giữa 5 yếu tố: (1) Loại hình tiết diện (cột, dầm, chịu lửa 4 mặt hay 3 mặt); (2) Hệ số tiết diện Hp/A; (3) Nhiệt độ tới hạn của kết cấu; (4) Giới hạn chịu lửa của kết cấu; (5) Chiều dày sơn.

Hệ số tiết diện Hp/A (đơn vị m-1) là một đặc trưng chịu lửa quan trọng của tiết diện kết cấu thép, trong đó Hp là chi vi phần tiết diện tiếp xúc trực tiếp với lửa, A là diện tích tiết diện. Hệ số này càng cao thì tốc độ truyền nhiệt càng lớn, tiết diện chịu lửa càng kém và do đó, chiều dày sơn cần thiết càng lớn. Châu Âu thường sử dụng thêm một ký hiệu nữa là Am/V; trong đó Am diện tích phần tiết diện tiếp xúc trực tiếp với lửa, V là thể tích của cấu kiện tiếp xúc trực tiếp với lửa (Am/V = Hp/A). Mỹ sử dụng khái niệm W/D cho tiết diện hở (chữ H, chữ I), trong đó W là trọng lượng cấu kiện trên một đơn vị chiều dài, D là chu vi phần tiết diện tiếp xúc với lửa; và A/P cho tiết diễn rỗng (hình vuông hoặc tròn), trong đó A là phần diện tích tiết diện, P là chu vi tiết diện. Như vậy, hệ số W/D hoặc A/P càng thấp thì tiết diện chịu lửa càng kém.

Thi công sơn chống cháy cho các kết cấu thép của công trình nhà xưởng

Trước đây, theo Nghị định số 79/2014/NĐ-CP, sơn chống cháy được kiểm định dựa trên kết quả thử nghiệm mẫu tấm thép 480x480x5mm. Sau khi Nghị định số 136/2020/NĐ-CP thay thế Nghị định số 79/2014/NĐ-CP, việc thử nghiệm hiệu quả bảo vệ của sơn chống cháy được thực hiện trên các mẫu kết cấu theo đúng tiêu chuẩn quốc tế. Viện Khoa học công nghệ xây dựng (Bộ Xây dựng) đã xây dựng các cơ sở dữ liệu cho một số loại sơn chống cháy của Việt Nam và được cơ quan quản lý nhà nước chấp thuận, cấp giấy chứng nhận kiểm định mẫu cho các loại sơn này. Cơ sở dữ liệu sơn chống cháy của Việt Nam nhìn chung phù hợp (về tương quan chiều dày sơn với hệ số tiết diện, giới hạn chịu lửa và nhiệt độ tới hạn của kết cấu) với cơ sở dữ liệu của các loại sơn chống cháy khác trên thế giới đã được thử nghiệm và ban hành bởi các phòng thử nghiệm cháy quốc tế (ví dụ như Warrington, UL). Có một thực tế là chiều dày sơn khi thử nghiệm trên mẫu kết cấu lớn hơn khá nhiều so với chiều dày sơn thử nghiệm trên mẫu tấm thép.

Nhìn chung, việc kiểm định hiệu quả bảo vệ của sơn chống cháy được thực hiện theo quy trình chặt chẽ, tuân thủ tiêu chuẩn thử nghiệm, kết quả kiểm định có độ tin cậy. Tuy nhiên, việc thi công, kiểm tra, nghiệm thu sơn chống cháy đã thi công trên công trình thực tế có những khó khăn nhất định.

Việc thi công sơn trên kết cấu thực tế phải tuân thủ chặt chẽ quy trình của nhà sản xuất, với chiều dày lớn (có thể đến 3,4 mm) đòi hỏi phải thi công nhiều lớp, thời gian chờ khô giữa các lớp khoảng 8 tiếng trở lên tùy vào yêu cầu của nhà sản xuất. Ngoài ra, thi công phun sơn tại các vị trí nút khung khó khăn hơn thi công trên kết cấu thanh.

Công tác kiểm tra, nghiệm thu sơn chống cháy cũng gặp khó khăn, do chưa có quy trình, cách thức kiểm tra phù hợp và cũng chưa có các tiêu chuẩn Việt Nam cho việc kiểm tra, nghiệm thu sơn chống cháy. Về cơ bản, các thiết bị dùng cho việc kiểm tra sơn thông thường (như thiết bị thí nghiệm tính chất cơ lý của màng sơn, độ bám dính của sơn) không phù hợp với việc kiểm tra sơn chống cháy, còn máy siêu âm đo chiều dày sơn thì chỉ đo được chiều dày tổng thể của sơn trên kết cấu (nghĩa là bao gồm cả sơn phủ bề mặt, sơn chống cháy, sơn lót và có thể có một vài lớp sơn khác nữa) mà không đánh giá được chiều dày sơn chống cháy là bao nhiêu. Nếu sơn chống cháy không được thi công theo đúng quy trình của nhà sản xuất và không đảm bảo được chiều dày cần thiết theo thiết kế thì kết cấu công trình có thể sập đổ sớm hơn quy định của QCVN 06 trong trường hợp có cháy. Đây chính là vướng mắc lớn nhất dẫn đến việc trong hai năm gần đây đa số các nhà xưởng công nghiệp không được cơ quan cảnh sát PCCC nghiệm thu về kết cấu thép chịu lửa.

Hiện nay, Viện Khoa học công nghệ xây dựng đang nghiên cứu phương án kiểm tra sơn chống cháy, về mặt lý thuyết là khả thi nhưng cần thời gian để kiểm chứng trên thực tế (về tiêu chuẩn thử nghiệm và các yêu cầu kỹ thuật, tính đơn giản, năng lực thiết bị hiện có) trước khi đề xuất với cơ quan quản lý nhà nước hướng dẫn áp dụng đại trà.

Theo TS. Cao Duy Khôi - Phó Viện trưởngViện Khoa học công nghệ xây dựng (Bộ Xây dựng)

Tin có liên quan

Loading ...