Những loại vật liệu thường được sử dụng trong kết cấu ngăn cháy

Trong các công trình xây dựng hiện đại, việc lựa chọn vật liệu phù hợp đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả phòng cháy chữa cháy. Đặc biệt, các cấu kiện ngăn cháy như tường, vách, sàn và hệ cửa có nhiệm vụ hạn chế sự lan truyền của lửa, nhiệt và khói giữa các khu vực khi xảy ra hỏa hoạn. Để đáp ứng yêu cầu an toàn, những kết cấu này thường sử dụng các loại vật liệu có đặc tính chịu nhiệt, không cháy hoặc khả năng chống cháy phù hợp. Vậy những loại vật liệu nào thường được sử dụng trong kết cấu ngăn cháy?

Bê tông – Vật liệu phổ biến trong kết cấu ngăn cháy

Bê tông là một trong những vật liệu được sử dụng rộng rãi trong xây dựng nhờ khả năng chịu lực, độ bền và đặc tính không cháy.

Trong các công trình, bê tông thường được ứng dụng để tạo nên tường, sàn và những bộ phận kết cấu có yêu cầu về khả năng chịu lửa.

Với thành phần chủ yếu từ xi măng, cát, đá và nước, bê tông có khả năng hạn chế sự truyền nhiệt trong một khoảng thời gian nhất định. Tuy nhiên, khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, bê tông vẫn có thể xuất hiện hiện tượng nứt, bong tách hoặc suy giảm khả năng chịu lực.

Vì vậy, khả năng chịu lửa của kết cấu bê tông cần được xác định dựa trên chiều dày, thành phần vật liệu, cấu tạo cốt thép và các yêu cầu thiết kế cụ thể.

Gạch xây – Giải pháp truyền thống cho tường ngăn cháy

Gạch đất sét nung và một số loại gạch bê tông thường được sử dụng trong các hệ tường ngăn chia không gian.

Nhờ đặc tính không cháy và khả năng chịu nhiệt tương đối tốt, tường xây bằng gạch có thể góp phần hạn chế sự lan truyền của lửa giữa các khu vực.

Tuy nhiên, hiệu quả ngăn cháy không chỉ phụ thuộc vào bản thân viên gạch mà còn liên quan đến chiều dày tường, lớp vữa, chất lượng mạch xây và các vị trí tiếp giáp với kết cấu khác.

Đặc biệt, những khe hở tại vị trí xuyên tường của đường ống, dây cáp cần được xử lý bằng giải pháp bịt kín chống cháy phù hợp để duy trì tính liên tục của kết cấu ngăn cháy.

Tấm MGO – Vật liệu dạng tấm ứng dụng trong hệ vách

Tấm MGO là loại vật liệu có thành phần chính từ hợp chất magie, được ứng dụng trong nhiều giải pháp xây dựng như vách ngăn, trần và các cấu kiện dạng tấm.

Một số sản phẩm tấm MGO có đặc tính không cháy hoặc khả năng chịu nhiệt tốt, phù hợp để nghiên cứu sử dụng trong những hệ kết cấu có yêu cầu về an toàn cháy. Bên cạnh đó, vật liệu dạng tấm còn mang lại lợi thế về khả năng gia công, vận chuyển và lắp đặt.

Tuy nhiên, khả năng chịu lửa của hệ vách sử dụng tấm MGO không thể xác định chỉ dựa vào đặc tính riêng của tấm. Hiệu quả thực tế còn phụ thuộc vào chiều dày, số lớp tấm, hệ khung, vật liệu cách nhiệt và phương pháp xử lý mối nối.

Do đó, cần lựa chọn cấu hình hệ vách có tài liệu thử nghiệm phù hợp với yêu cầu của công trình.

Tấm thạch cao chống cháy – Giải pháp cho hệ vách và trần

Tấm thạch cao chống cháy được sử dụng phổ biến trong các hệ vách ngăn và trần có yêu cầu về khả năng chịu lửa.

Thành phần lõi thạch cao chứa nước liên kết trong cấu trúc tinh thể. Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, quá trình giải phóng lượng nước này giúp làm chậm sự gia tăng nhiệt độ trong một giai đoạn nhất định.

Một số loại tấm còn được bổ sung sợi gia cường và phụ gia nhằm cải thiện đặc tính sử dụng. Trong thực tế, hệ vách thạch cao chống cháy thường được cấu tạo từ khung kim loại, các lớp tấm và vật liệu bổ sung theo thiết kế.

Khả năng chịu lửa của hệ vách phụ thuộc vào cấu hình hoàn chỉnh, không chỉ vào tên gọi hoặc đặc tính của từng tấm thạch cao.

Kính chống cháy – kết hợp an toàn và thẩm mỹ

Khác với những vật liệu xây tường truyền thống, kính chống cháy mang đến giải pháp ngăn chia không gian mà vẫn duy trì khả năng quan sát và tận dụng ánh sáng tự nhiên.

Tùy theo cấu tạo và kết quả thử nghiệm, kính chống cháy có thể được sử dụng trong các hệ vách, cửa hoặc ô kính cố định với những yêu cầu chịu lửa khác nhau. Hai tiêu chí thường được quan tâm gồm:

• E (Integrity – Tính toàn vẹn): Khả năng duy trì tính toàn vẹn, ngăn ngọn lửa và khí nóng xuyên qua theo điều kiện thử nghiệm.
• I (Insulation – Tính cách nhiệt): Khả năng hạn chế sự gia tăng nhiệt độ ở mặt không tiếp xúc trực tiếp với lửa.

Các hệ kính chống cháy EI có thể đáp ứng đồng thời yêu cầu về tính toàn vẹn và cách nhiệt trong thời gian chịu lửa được xác định. Đặc biệt, để đảm bảo hiệu quả, kính cần được kết hợp với hệ khung, gioăng, vật liệu chèn khe và phụ kiện phù hợp với cấu hình đã được thử nghiệm.

Lưu ý khi lựa chọn vật liệu cho kết cấu ngăn cháy

Mỗi loại vật liệu đều có những đặc điểm và phạm vi ứng dụng riêng. Để lựa chọn phù hợp, cần xem xét vị trí sử dụng, yêu cầu chịu lửa, điều kiện môi trường và đặc điểm kết cấu công trình.

Đặc biệt, cần phân biệt rõ vật liệu không cháy và kết cấu có khả năng chịu lửa. Một vật liệu không bắt cháy không đồng nghĩa với việc hệ tường, vách hoặc cửa sử dụng vật liệu đó tự động đáp ứng cấp chịu lửa EI30, EI60, EI90 hay EI120.

Khả năng chịu lửa cần được đánh giá trên cấu hình kết cấu hoàn chỉnh theo phương pháp thử nghiệm và yêu cầu kỹ thuật áp dụng.