Vữa phủ chống cháy siêu nhẹ cho kết cấu thép

Để đánh giá mức nguy hiểm cháy của một vật liệu hoặc một tổ hợp các vật liệu, phải dựa vào các kết quả thử nghiệm về ứng xử với lửa của chúng. Vật liệu có các đặc tính nêu trên ở một mức độ giới hạn theo quy định (tùy theo từng hệ thống phân loại của từng quốc gia hoặc vùng lãnh thổ) có thể được xem là vật liệu chống cháy.

TẠP CHÍ VẬT LIỆU & XÂY DỰNG VỮA PHỦ CHỐNG CHÁY SIÊU NHẸ CHO KẾT CẤU THÉP Lu Hoàng Sn, Sn, Trn Trn Th Minh Hi, Hi, Nguyn Nguyn Th Kim TT.Vt liu chu la chng cháy-Vin Vt liu xây dng Nhn ngày 11/8/2020, chnh sa ngày 14/10/2020, chp nhn ng 06/01/2021 Tóm tt tt Trong lnh vc an toàn cháy, mi vt liu u phi c xem xét ánh giá v tính nguy him cháy, tp hp ca c tính k thut v cháy nh: tính cháy, tính bt cháy, tính lan truyn la b mt, mc sinh nhit lng cháy, kh nng to khói cht c,…  ánh giá mc nguy him cháy ca mt vt liu hoc mt t hp vt liu, phi da vào kt qu th nghim v ng x vi la ca chúng Vt liu có c tính nêu  mt mc  gii hn theo quy nh (tùy theo tng h thng phân loi ca tng quc gia hoc vùng lãnh th) có th c xem vt liu chng cháy Sn phm nghiên cu ca  tài va chng cháy có t trng siêu nh, cách nhit, chng cháy, khơng phát sinh khói cht c thi gian th nghim Kt qu th nghim cho thy, ch vi chiu dày lp va ph 30 mm, cho kh nng chng cháy t hn 180 phút, m bo bo v kt cu thép ngi có ha hon xy T khóa: va chng cháy, vt liu chng cháy Abstract In the field of fire safety, each material must be considered and evaluated for its fire hazard, which is a set of technical characteristics of fire such as: flammability, spread of fire on the surface, heat generation level when burning, ability to create smoke and volatile toxins, To assess the fire hazard level of a material or a combination of materials, it is necessary to base on their test results of fire behavior A material has the above stated properties with a specified extent (depending on the classification system of each country or region), can be considered as flame retardant material The research product is a super lightweight flame retardant mortar, a lightweight, flame retardant, insulation material with none generating smoke and toxins during the testing time The test results showed that with a mortar thickness of 30 mm, the fire resistance was more than 180 minutes, ensuring the protection of steelwork and people in case of a fire Keywords: fireproofing mortar, fireproofing material Gii Gii thiu Trong nhng nm gn ây, yêu cu v cách nhit, cách âm, chng cháy ã tr nên bc thit Vn  cách nhit, cách âm ã to thành mt yêu cu quan trng không th thiu cuc sng hin i giúp to nên mơi trng nhit  n nh, iu kin sng tin nghi, an toàn cho ngi Các sn phm chng cháy, vt liu xây dng bao che kt cu thép cho tòa nhà cao tng vt liu cách âm chng cháy dùng trang trí ni tht ang vn  t vi nhng nhà sn xut vt liu xây dng Vit Nam B Xây Dng hin rt khuyn khích vic nghiên cu ng dng, sn xut sn phm vt liu chng cháy mi tn dng ngun nguyên liu nc m bo u cu an tồn phịng cháy thân thin vi môi trng  m bo an tồn cháy cho cơng trình xây dng cng nh cho mc ích chung khác, vic s dng vt liu khơng có tính nguy him cháy ln vn  c u tiên hàng u Thc cht, vt liu không nguy him cháy cng ch mt dng riêng ca vt liu nói chung nên chúng có th c s dng  hu ht b phn hoc v trí cơng trình xây dng dân dng cng nh cơng trình xây dng cơng nghip Cùng vi s phát trin chung ca nn kinh t iu kin sng ca mi ngi, mi gia ình ca toàn xã hi so vi trc ây ã c ci thin, tc giá tr ca cuc sng mi cơng trình xây dng (c v sinh mng ngi ln giá tr v vt cht ca tài sn) ngày c nâng cao iu ng ngha vi vic nu xy s c ha hon cơng trình mc  thit hi cng s cao hn so vi trc ây Vn  ã t cho bt k bên liên quan ca mt d án xây dng (t c quan qun lý, ch u t, nhà thu, …) cng phi quan tâm hn n tốn an tồn cháy cho cơng trình,  bo v sinh mng ngi bo v tài sn cho xã hi Trong nhng nm gn ây, yêu cu v cách nhit, cách âm, chng cháy ã tr nên bc thit, c bit lnh vc chng cháy cho kt cu thép cơng trình du khí, kho xng du, cht t, vt liu d cháy mt s hng mc cơng trình xây dng dân dng công nghip khác… Hin nay, va chng cháy siêu nh phun ph u ã c áp dng cho mt s cơng trình du khí, óng tàu, tịa nhà công nghip khác  Vit Nam, nhiên hu ht vt liu chng cháy u c nhp khu t nc Vic nghiên cu ch to loi va phun ph chng cháy riêng ca Vit Nam, phù hp vi nhng c im v khí hu tp quán xây dng nc iu ht sc cn thit iu không nhng giúp tn dng khai thác ngun nguyên liu nc mà to iu kin  h giá thành sn phm, giá thành cơng trình tính ch ng cho vic la chn gii pháp an tồn cháy cho cơng trình TẠP CHÍ VẬT LIỆU & XÂY DỰNG Nguyên liu liu phng pháp nghiên cu 2.1 Nguyên vt vt liu a Cht kt dính +) Xi mng pooclng Nhóm  tài ã kho sát xi mng pooclng PC40 ca mt s nhà máy  nghiên cu Tính cht c lý, thành phn khống ca mt s loi xi mng pooclng PC40 c cho bng sau: Bng 2.1 : Tính cht c lý ca mt s loi xi mng PC40 TT Ngun Thi Cng Ngun gc Thi gian ông Cng  chu nén (MPa) xi mng kt (Phút) mng Bt Kt 28 Ngày u thúc Ngày Bút Sn 150 230 29,75 49,5 Hoàng 140 165 26,65 47,5 Thch Nghi Sn 135 165 27,9 49,2 Hu Ngh 80 135 26,5 49,2 Vinakansai 155 235 25 45,7 Xi mng Bút Sn cho cng   tui ngày cao, cng nh thi gian ông kt va phi nên nhóm  tài la chn xi mng Bút Sn  thc hin nghiên cu +) Xi mng chu nhit Do tính cht ca va chng cháy cách nhit s dng môi trng nhit  không yêu cu kht khe nh lị cơng nghip nh xi mng, gm s nên  tài s dng loi xi mng CA50 c sn xut nc va m bo ch tiêu k thut m bo giá thành hp lý cho sn phm Xi mng chu nhit CA50 s dng cho nghiên cu có ch tiêu k thut nh Bng 2.2 Bng 2.2 2.2: 2: Ch tiêu k thut ca xi mng chu nhit CA50 TT Tên ch ch tiêu n v v Tính cht cht xi mng Thành phn hóa % Al2O3 55 SiO2 7,0 Fe2O3 1,5 R2 O 0,3 S 0,05 Cl 0,05 Tính cht vt lý  mn, phn cịn li % 15 sàng 0,045 B mt riêng (Blaine) m2/kg 320 Thi gian ông kt - Bt u Phút 35 - Kt thúc Gi Cng  chu un MPa - gi 3,5 - ngày 5,5 - ngày 6,8 Cng  chu nén MPa - gi 21,0 - ngày 42,5 - ngày 51,0 b) Nguyên liu nh +) Ct liu nh Qua tham kho,  tài chn kho sát nguyên liu sn Perlite trng n (expanded perlite)  nghiên cu cp phi làm gim th tích va chng cháy n ch tiêu mong mun ng thi sn Perlite có h s dn nhit rt thp,  chu la cao nguyên liu tt  sn xut va chng cháy siêu nh, cách nhit Ct liu nh Perlite ã qua x lý nhit, c ht nh hn 3mm c nhp t Trung Quc Thông s k thut ca Perlite c ch Bng 2.3 Bng 2.3 : c tính k thut ca Perlite n TT c tính k thut Giá tr Ghi tr v Khi lng th tích Kg/m3 80 Nhit  s dng C 800  chu la C >1100  dn nhit ti W/m.k 0,07 5500C C ht mm 0-3 Thành phn hóa MKN % 1,57 SiO2 % 73,98 Al2O3 % 13,38 Fe2O3 % 1,17 CaO % 1,40 MgO % 0,81 SO3 % 0,00 K2 O % 4,88 Na2O % 5,14 +) Si nh Nhóm  tài la chn si khống Rockwool ca Cơng ty TNHH Khi Hồn  thc nghiên cu Sn phm si khống sau to si  dng ri c a qua máy gia công thô tinh  thu c si có chiu dài 3-5 mm, ng kính si 6-10 µm Nhóm  tài thc hin th nghim mu thành phm sau ã c gia công Bng 2.4 2.4::Ch tiêu k thut ca si khoáng Rockwool TT c tính k thut n v Giá tr Ghi v tr Khi lng th tích Kg/m3 40-80 Nhit  s dng ti C 800 a  chu la C >1300  dn nhit ti 800 C W/m.k 0,08 Kích thc si -  dài mm 3-5 - ng kính (6-10).10-3 c Bt mn sa mt nh Nhóm  tài la chn nguyên liu bt Sa mt nh nghin mn ca công ty Trúc Thôn  nghiên cu Sa mt trúc Thôn có ch tiêu k thut nh Bng 2.5 TẠP CHÍ VẬT LIỆU & XÂY DỰNG Bng 2.5: 5: Ch tiêu k thut ca bt sa mt Trúc thôn Tên ch n v Kt qu Ghi ch tiêu v Thành phn hóa % SiO2 65,98 Fe2O3 3,48 Al2O3 24,22 CaO 0,06 MgO 0,15 SO3 0,06 K2 O 2,74 Na2O 0,37 TiO2 1,00 MKN 0,00 o  chu la C 1610oC Khi lng th tích g/cm3 1,2 d Ph gia tng bám dính  tài la chn sn phm thng mi có bn cht hóa hc Poly vinyl axetate-Etylene ca hãng Wacker (c) vi tên thng mi Vinapas 5010N da theo tiêu chí sau: + Copolyme vinyl axetat-etylen mt nhng polymer bin tính hiu qu nht i vi sn phm va trn sn, hu ht hãng sn xut va trn sn u dùng loi ph gia + Ph gia c thng mi hóa sn phm ph bin th trng Vit Nam + Giá bán hp lý so vi ph gia có tính nng tng ng khác c tính k thut ca sn phm nh sau: - Hàm lng cht rn: 98,0% - Hàm lng tro: 11,5 % - Màu sc: Trng - Khi lng th tích: 508 g/l - C ht: 0,2 % sàng 400µm - Nhit  to màng ti thiu: 00C - Sn phm c óng bao bì có lp chng m, trng lng 25kg/bao - Sn phm thơng thng c óng bao bì có lp chng m, trng lng 15kg/bao 2.2 Phng pháp nghiên cu cu ng dng phng pháp nghiên cu thc nghim lnh vc vt liu xây dng, kim chng bi tiêu chun phng pháp th quc t (ISO, ASTM, IMO) nc (TCXD, TCVN)  ánh giá tính chng cháy ca vt liu Các ch tiêu c lý khác ca sn phm c ánh giá bng tiêu chun Vit Nam (TCVN) hin hành: - Các tính cht c lý: TCVN 7949:2008, TCVN 312111:2003 - Tính khơng cháy ca vt liu: ISO 1182:2010 - H s dn nhit: ASTM C177 - Mc  sinh khói ca vt liu: ASTM E662-1997 - Hàm lng khí c sn phm khói: ASTM E1678:1997… - Mt khi lng - Kh nng chng cháy theo thi gian: (TCVN 9311:2012, ASTM E119) TT 3.Kt 3.Kt qu nghiên cu Va chng cháy siêu nh kh nng phi áp ng c tính nng cách nhit (tiêu chí then cht cho kh nng chng cháy, bo v kt cu thép) vi khi lng th tích sn phm thp phi có c tính cht c lí  m bo chu c ti trng bn thân, chu c nh hng ca yu t ngoi lc nh gió, áp lc la phun xy ha hon, bám dính tt cu kin thép,  co n  nhit  cao thp Mc tiêu ca  tài nghiên cu sn phm có cht lng tng ng vi va chng cháy Esscoat ca Hàn Quc vi nhng c tính k thut nh sau: Bng ng 3.1: So sánh ch tiêu, mc cht lng ca va chng cháy TT Tên sn sn phm c th n v v Mc cht lng o D kin Sn phm ch ch tiêu cht lng kt qu  ca Hàn ca ca sn phm tài Quc Quc Va chng cháy siêu IFM-350 Esscoat nh  bn nén MPa ≥0,25 0,25 Khi lng th tích sau sy 110˚C  co  dn nhit, ti 800 ˚C, Th tính khơng cháy W/m.K Cng  bám dính Ph cu kin thép,  dày ph ≤ 30 mm, t gii hn chu la Mpa ≤0,15 Không cháy 0,03 phút 180 Kg/m3 % 300 -350 330 ≤0,5 0,5 0,15 Không cháy 0,035 180 3.1 Nghiên cu cu ch to cp phi va chng cháy siêu nh  tính tốn c cp phi ti u ca va chng cháy, trc tiên cn la chn xác ngun liu, sau ó da nhng c tính c lí cn thit  tính toán cp phi cui th nghim kh nng chng cháy da cp phi ti u ã la chn Nguyên liu  sn xut va chng cháy bao gm: + Cht kt dính (CKD): xi mng CA50 xi mng pooc lng PC40 + Nguyên liu nh: ct liu Perlit si khoáng + Bt sa mt nghin mn Trên c s khoa hc nh ã phân tích v t l phù hp gia nguyên liu nh cht kt dính, mt khác  m bo khi lng th tích ca mu va ≤ 350 kg/m3 t l ct liu nh phi ln hn 50% v khi lng phi liu Nguyên liu nh óng vai trị quan trng vic tính tốn cp phi, quyt nh khi lng th tích ca sn phm Mc tiêu to sn phm vi khi lng th tích t 300-350 kg/m3 Ngoài ra, sn phm phi áp ng yêu cu thi công bng phng pháp phun, p, trát mt cách d dàng TẠP CHÍ VẬT LIỆU & XÂY DỰNG Mu Bng 3.2: Cp phi c nhóm  tài tính tốn da ngun liu nh CKD+Bt Nc CKD+Bt sa mt nh Nc trn, % Perlite Si khoáng,% +PGTBD,% Perlite,% (pha mn) mn) 30 70 40 40 60 45 50 50 50 60 40 60 20 80 40 30 70 45 40 60 50 50 50 55 30 20 50 55 40 10 50 55 35 15 50 55 20 30 50 55 10 40 50 55 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 Nhn xét: Cp phi  la chn t l nguyên liu nh ti u nht, lng nc trn c tính tốn phù hp  phi liu có th to hình bng phng pháp p (phng pháp thng s dng cho sn phm va bê tông chu la chng cháy xp, nh), thành phn cht kt dính, bt mn sa mt cng nh ph gia nhóm  tài s c nghiên cu la chn theo trình t T tính tốn  trên, mu M4, M8, M9, M10, M11, M12, M13 t KLTT mc cho phép 300-350kg/m3 (mu va Esscoat ca Hàn Quc có khi lng th tích sau sy 110˚C 330 kg/m3) Tuy nhiên to hình mu M8, M11, M12, M13 có hin tng ri rc, khó ng nht phi liu Nguyên KLTTsau sy sy 110˚C, kg/m3 740 550 430 350 630 520 430 330 340 350 345 310 300 nhân s dng lng si khống q ln có th s dng riêng ct liu perlit  to hình d dàng Vì vy, nhóm  tài tip tc s dng mu M4, M9, M10, M11  tin hành th nghim tip theo: tính tốn hàm lng ti u cht kt dính, bt Sa mt nghin mn ph gia tng bám dính 3.2 Nghiên cu cu nh hng cht kt dính bt sa mt mt Cht kt dính th nghim nhóm  tài nghiên cu xi mng CA50 Sau xác nh c lng xi mng CA50 ti u mi thc hin th nghim kt hp s dng xi mng PC40 3.2.1 nh hng ca hàm lng CKD bt sa mt lên cp phi M4 Bng 3.3: Thành phn cp phi va c tính toán da theo mu M4 Perlit CKD Bt sa mt Nc R nén sau sy R nén sau nung  co sau nung Nc trn sy Mu % % % % 110˚C, Mpa 1000˚C, Mpa 1000˚C, % M41 60 10 30 60 0,1 0,15 M42 60 15 25 60 0,15 0,2 1,1 M43 60 20 20 60 0,25 0,3 1,3 M44 60 25 15 60 0,35 0,5 1,5 M45 60 30 10 60 0,5 0,75 1,7 M46 60 35 60 0,8 1,9 M47 60 40 60 1,5 2,1 Nhn xét: Qua th nghim thy rng mu M43, M44, M45, nung ln hn 0,5% Nh vy mu u không t mc tiêu M45, M47 có cng  nén sau sy sau nung t yêu cu   ra ln hn 0,25 Mpa nhng tt c mu u có  co sau 3.2.2 nh hng ca hàm lng CKD bt sa mt lên cp phi M10 Bng 3.4: Thành phn cp phi va c tính tốn da mu M10 Perlit/si Nc R nén sau nung  co sau nung Perlit/si Nc trn, CKD, Bt sa mt, R nén sau sy sy Mu khoáng, % 1000˚C, Mpa 1000˚C, % % 110˚C, Mpa % % M101 40/10 10 40 55 0,1 0,15 0,4 M102 40/10 15 35 55 0,15 0,2 0,5 M103 40/10 20 30 55 0,25 0,3 0,6 M104 40/10 25 25 55 0,35 0,5 0,7 TẠP CHÍ VẬT LIỆU & XÂY DỰNG Mu Perlit/si Perlit/si khoáng, % 40/10 40/10 40/10 40/10 CKD, % Bt sa mt, % Nc Nc trn, % R nén sau sy sy 110˚C, Mpa R nén sau nung 1000˚C, Mpa  co sau nung 1000˚C, % 0,8 0,9 1,1 M105 30 20 55 0,5 0,75 M106 35 15 55 0,8 M107 40 10 55 1,5 M108 50 55 1,5 1,8 Nhn xét: Qua th nghim thy rng mu M101, M102 có ln hn 0,5% Nh vy mu nghiên cu cp phi M10  co sau nung 1000˚C t yêu cu  nhng cng  nén u không t yêu cu  sau sy sau nung khơng t Các mu cịn li u có  co 3.2.3 nh hng ca hàm lng CKD bt sa mt lên cp phi M9 Bng 3.5: Thành phn cp phi va c tính tốn da mu M9 Perlite Nc R nén sau nung  co sau nung Perlite/si /si Nc trn, CKD Bt sa mt R nén sau sy CKD sy Mu khoáng % 1000˚C 1000˚C % % 110˚C Mpa % Mpa % M91 30/20 10 40 55 0,1 0,15 0,3 M92 30/20 15 35 55 0,1 0,2 0,35 M93 30/20 20 30 55 0,2 0,25 0,35 M94 30/20 25 25 55 0,35 0,4 0,38 M95 30/20 30 20 55 0,5 0,75 0,55 M96 30/20 35 15 55 0,8 0,6 M97 30/20 40 10 55 1,5 0,65 M98 30/20 50 55 1,5 1,8 0,8 Nhn xét: Qua bng tính tốn cp phi trên, mu M94 có cng  mng CA50 va t mc tiêu  ra, va gim c giá thành sn nén sau sy, sau nung  co t yêu cu  (mu va phm Esscoat ca Hàn Quc có cng  nén sau sy, sau nung 3.2.4 nh hng ca hàm lng CKD bt sa mt lên 0,25 Mpa, có  co nung 1000˚C 0,5%) Nhóm  tài tip tc cp phi M11 kho sát lng dùng xi mng PC40 ti u thay th phn xi Bng 3.6: Thành phn cp phi va c tính toán da theo mu M11 Perlite Perlite/si /si Nc Nc trn, R nén sau sy sy R nén sau nung  co sau nung CKD Bt sa mt Mu khoáng % 110˚C 1000˚C Mpa 1000˚C % % % Mpa % M111 35/15 10 40 55 0,1 0,15 0,4 M112 35/15 15 35 55 0,1 0,2 0,45 M113 35/15 20 30 55 0,2 0,25 0,5 M114 35/15 25 25 55 0,35 0,4 0,55 M115 35/15 30 20 55 0,5 0,75 0,6 M116 35/15 35 15 55 0,8 0,65 M117 35/15 40 10 55 1,5 0,7 M118 35/15 50 55 1,5 1,8 0,9 Nhn xét: Qua tính tốn, mu M111, M112 M113 có  co 3.3 Xác nh nh hàm lng xi mng pooc lng PC40 sau nung 1000˚C nh hn 0,5% nhng cng  sau sy 110˚C Nghiên cu cp phi s dng xi mng pooclng PC40 da cng  sau nung 1000˚C nh hn 0,25 Mpa, khơng t u mu M94, nhóm  tài kho sát ln lt lng dùng xi cu  mng PC40 ln lt t 5% - 20% Bng 3.7: Cp phi c tính tốn b sung xi mng PC40 da mu M94 Perlite Bt sa Nc R nén sau R nén sau nung  co sau Perlite/si /si Nc sau CA50 PC40 Mu khoáng mt trn, ngày, 1000˚C, nung 1000˚C, trn, % % % % % Mpa Mpa % M941 30/20 05 20 25 55 0,36 0,2 0,33 M942 30/20 06 19 25 55 0,36 0,2 0,33 TẠP CHÍ VẬT LIỆU & XÂY DỰNG Nc R nén sau R nén sau nung  co sau Nc sau trn, ngày, 1000˚C, nung 1000˚C, trn, % Mpa Mpa % M943 07 18 55 0,36 0,2 0,34 M944 08 17 55 0,37 0,22 0,35 M945 09 16 55 0,36 0,3 0,35 0,35 M946 10 15 55 0,35 0,34 0,35 M947 15 10 55 0,37 0,4 0,35 M948 20 55 0,38 0,42 0,38 Nhn xét: 3.4 Xác nh nh hàm lng ph gia tng bám dính Qua kt qu tính tốn, mu M945, M946, M947, M948 u Nhóm  tài nghiên cu cp phi s dng ph gia tng có cng  nén sau ngày cng  nén sau nung 1000˚C bám dính cho va chng cháy siêu nh da mu M945, th t yêu cu ln hn 0,25 Mpa,  co nung sau 1000˚C nh hn cng  bám dính theo TCVN 3121-11:2003 (tm nn bê tông 0,5% Nh vy lng xi mng pooc lng ti a có th thay th xi c thay th bng tm thép CT3 phù hp vi thc t s dng mng CA50 cp phi CA50/XMPC40 % = 09/16 % va chng cháy ph bo v cu kin thép) Bng 3.8: Bng cp phi s dng ph gia tng bám dính M945M945TT Tên nguyên liu T l M945M945M945M945M945liu M945-0 M945-1 M945-2 M945M945-4 M945-5 M945-6 Perlite % 30 Si khoáng % 20 CA50 % 10 PC40 % 15 Bt sa mt % 25 Ph gia bám dính % 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2 Mu Perlite Perlite/si /si khoáng % 30/20 30/20 30/20 30/20 30/20 30/20 TT Mu M945-0 M945-1 M945-2 M945-3 M945-4 M945-5 M945-6 CA50 % PC40 % Bt sa mt % 25 25 25 25 25 25 Bng 3.9: nh hng ca ph gia bám dính n tính cht ca va Cng Cng Cng  nén sau 07 ngày, MPa Cng  bám dính, MPa Ngày 28 Ngày 0,35 0,01 0,01 0,35 0,015 0,015 0,35 0,02 0,022 0,34 0,025 0,026 0,33 0,03 0,032 0,32 0,035 0,038 0,3 0,04 0,043 Nhn xét: Da vào kt qu bng nhn thy: Khi hàm lng ph gia bám dính tng, cng  chu nén sau ngày ca va b suy gim Khi tng lng ph gia bám dính cng  bám dính ca va tng cao Mu D4 tng ng vi hàm lng ph gia 0,8% vi cng  nén vn m bo ngng cho phép ln hn 0,3 Mpa,  bám dính ca va t yêu cu  ln hn 0,03 Mpa tng ng vi va chng cháy Esscoat ca Hàn Quc 3.5 3.5 Kho Kho sát kh nng chng cháy ca ca va Sau nhng kho sát tính tốn cp phi da nhng c tính c lí ca sn phm va chng cháy siêu nh, nhóm  tài ã a c cp phi ti u cho sn phm da mu M945-4 Bc tip theo nhóm  tài thc hin thí nghim v chng cháy da mu ã c tính tốn   ánh giá mc  phù hp: chiu dày ph,  cách nhit, tính tồn khi quan trng nht bo v c cu kin thép mt khong thi gian nht nh xy ám cháy Hình 3.1: ng cong nhit /thi gian tiêu chun TCVN 9311 TẠP CHÍ VẬT LIỆU & XÂY DỰNG Tham kho quy chun, tiêu chun hin hành ngồi nc, nhóm  tài nhn thy tiêu chun sau phù hp  ánh giá kh nng chng cháy bo v cu kin thép: TCVN 9311, ASTM E119,…Các tiêu chun u a tiêu chí c th nh ng cong gia nhit lò th nghim mô phng mc bin thiên nhit  gn ging vi nhng ám cháy thông thng xy ha hon nh TCVN 9311, ASTM E119 - Trên mi mu u gn u o nhit  thng xuyên kim tra nhit  ca thép theo thi gian - Lò th nghim iu chnh tc  nâng nhit phù hp theo ng công gia nhit ca tiêu chun TCVN 9311 ASTM E119 - Vi mi mu ghi li thi gian nhit  ca u o nhit b Kho sát kh nng chng cháy bo v mu thép dày 5mm Hình 3.4: 3.4: Biu  bin thiên nhit  Mu A c Kho sát kh nng chng cháy bo v mu thép dày 10mm Hình 3.2: 3.2: ng cong nhit /thi gian tiêu chun ASTM E119 Nhóm  tài la chn TCVN 9311 ASTM E119 làm c s  tin hành th nghim kh nng chng cháy ca va IFM350 a Mơ hình th nghim - Lị nung nhit  cao, nhit  ti a 1200 ˚C - Kích thc mu th nghim: mu va ph tm thép thng CT3 có  dày ln lt mm, 10 mm 15 mm Mu A có tit din:170x100 mm; Mu B có tit din:170x100 mm; Mu C có tit din: 170x100mm - Va ph bo v: IFM350 Vi mi loi mu th tin hành ph va vi kích thc dày ln lt 5, 10, 15, 20, 25, 30 mm Mơ hình th nghim nh sau: Hình 3.3: Mơ hình th nghim chng cháy Mơ t q trình th nghim - Mu A: ph va vi chiu dày 5,10,15,20,25,30 mm kí hiu mu va 5mm,va 10mm, va 15 mm, va 20 mm, va 25 mm, va 30 mm - Mu B: ph va vi chiu dày 5,10,15,20,25 mm kí hiu mu va 5mm,va 10mm, va 15 mm, va 20 mm, va 25 mm - Mu C: ph va vi chiu dày 5,10,15,20,25 mm kí hiu mu va 5mm,va 10mm, va 15 mm, va 20 mm, va 25 mm Hình 3.5: Biu  bin thiên nhit  thép Mu B d Kho sát kh nng chng cháy bo v mu thép dày 15 mm Hình 3.6: Biu  bin thiên nhit  Mu C e Thuyt minh  th kho sát bin thiên nhit  ca mu th nghim  th kho sát bin thiên nhit  ca mu th nghim chng cháy  th dng ng vi trc tung biu th nhit  c tính bng ˚C trc hoành biu th thi gian c tính bng phút ng nhit  649 ˚C ng nhit  gii hn mà khơng có im o c vt quá, nu vt trình th nghim s dng li, kh nng chu la ca mu thi gian c tính tng ng ti thi im dng th nghim ng nhit  538 ˚C ng nhit  mà trung bình nhit  ca TẠP CHÍ VẬT LIỆU & XÂY DỰNG im o không c vt quá.Trong tiêu chun ASTM E119, nhit  c cho thép mt kh nng chu lc 538 ˚C Kh nng chng cháy ca mu va c tính ti thi im mà nhit  mt ngồi trung bình ca im o nh hn hoc bng 538 ˚C Ví d, biu  hình 5.4, mu va ph dày 10mm, ti thi im o 60 phút nhit  trung bình ca mu thép tng ng 538 ˚C, thi im hn 60 phút, nhit  mu thép tip tc tng ln hn 538 ˚C Ta có th kt lun kh nng chng cháy bo v cu kin thép i vi mu A 60 phút vi lp ph bo v 10 mm Kt Kt lun Ct liu Perlite nguyên liu nh chu la c s dng nhiu phi liu bê tông, va chu la Tuy nhiên, nu s dng hàm lng ln, va bê tơng có  co nung ln Ngun nhân á khoáng Perlite trng n  khong nhit  800-875 ˚C, nung lên 1000˚C á khống có xu hng xp dn Vic b sung si nh si khống có  chu la cao, c x lý  nhit  cao giúp ci thin  co gim chi phí sn phm T kt qu nghiên cu  trên, t l ti u ct liu Perlite si khoáng 30/20 Lng dùng cht kt dính chim 25% phi liu giúp sn phm t ch tiêu c lí  Tuy nhiên  gim giá thành sn phm, nhóm nghiên cu ã tính tốn thay th mt phn xi mng chu la CA50 bng xi mng pooc lng PC40: t l ti u CA50/XMPC40 %=09/16 % Vic s dng sa mt nghin mn vi kích thc c ht nh hn c ht ca xi mng pooclng, vi lng dùng nm khong t 1,5-2 ln xi mng giúp ci thin tránh làm suy gim cng  ca xi mng pooc lng gia nhit  1000˚C Lng dùng bt sa mt nghin mn so vi xi mng pooc lng PC40 SA/XMPC40 = 1,56 ln Ph gia tng  bám dính bng 0,8% phi liu t l ti u va to cho va có kh nng bám dính tt b mt kim loi nh thép ng thi không làm gim cng  t nhiên cng nh sau nung ca mu T kt qu nghiên cu  trên, cp phi ti u cho va chng cháy siêu nh nh sau: Bng 4.1: 4.1: Bng cp phi ti u cho va chng cháy siêu nh cách nhit Si CA50 PC40 Bt sa PG tng Perlite Perlite 0-3 mm khoáng % % mt mn BDD % 5-10 % % mm % 30 20 09 16 25 0,8 Các kt qu thí nghim tính cht c lý  c s, iu kin cn  nghiên cu kh nng chng cháy ca va cng nh c s  la chn thành phn thông s  sn xut th nghim Sau 60 phút th t cháy va ph bo v dày 5mm, nhit  v thép vt ngng cho phép 538 ˚C Vi mu va ph dày 10,15,20,25 30 mm ln lt theo thi gian 60, 90, 120, 150 180 phút nhit  v thép không vt ngng cho phép 538 ˚C Các mu va sau t nóng u khơng có hin tng nt, v, b mt vn lin khi Nh vy có th thy mu va ph bo v thép dày mm vi chiu dày bo v 10,15,20,25,30 mm t kh nng chng cháy 60, 90, 120, 150 180 phút Vi mu va ph dày 5,10,15,20,25 mm cho mu thép dày 10, 15 mm ln lt theo thi gian 60, 90, 120, 150 180 phút nhit  v thép không vt ngng cho phép 538 ˚C Các mu va sau t nóng u khơng có hin tng nt, v, b mt vn lin khi Nh vy có th thy mu va ph bo v thép dày 10,15 mm vi chiu dày bo v 5,10,15,20,25mm t kh nng chng cháy 60, 90, 120, 150 180 phút Vi nhng kt cu thép có chiu dày >15 mm,  m bo tính an tồn cho kt cu, va ph nên  chiu dày ging vi va ph kt cu thép dày 15 mm Tài liệu tham khảo [1] Hoàng Anh Giang Các thử nghiệm đốt vật liệu phận cơng trình việc áp dụng Việt Nam Tạp chí KHCN Xây dựng, Số 2-2007 Trang 22 - 27; [2] Hoàng Anh Giang Phân loại kỹ thuật cháy cấu kiện, sản phẩm vật liệu xây dựng theo Quy chuẩn An tồn cháy cho nhà cơng trình Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học “Sử dụng Vật liệu đại Xây dựng” Huế, 2010 06 trang; [3] QCVN 06:2010/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia An toàn cháy cho nhà cơng trình Nhà Xuất Xây dựng, 2010 93 trang [4] ISO 1182:2002 Reaction to fire tests for building products - Noncombustibility test [5] Hoàng Anh Giang Các đặc trưng nguy hiểm cháy vật liệu xây dựng – quy định số hệ thống tiêu chuẩn an tồn cháy cho nhà cơng trình Tạp chí KHCN Xây dựng, số 1/2012 Trang 44 – 49 [6] ASTM E 119 Standard test methods for fire tests of Building and Construction materials [7] QCVN 16:2011/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia sản phẩm, hàng hóa vật liệu xây dựng [8] QCVN 06:2010/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia An toàn cháy cho nhà cơng trình Nhà Xuất Xây dựng, 2010 93 trang [9] Quy chuẩn xây dựng Việt Nam 1997 Phần III - Cơng trình Dân dụng, cơng nghiệp (ban hành kèm theo QĐ số 439/BXD-CSXD, ngày 25-91997 Bộ trưởng Bộ Xây dựng) NXB Xây dựng, 1997; [10] Luật Phòng cháy Chữa cháy Luật số 27/2001/QH10, ngày 29 tháng năm 2010 [11] Chỉ thị 10/CT-TTg, ngày 16 tháng năm 2012 Thủ tướng phủ việc tăng cường sử dụng vật liệu xây không nung hạn chế sản xuất, sử dụng gạch đất sét nung [12] Nguyễn Sông Hương, Luận văn Thạc sĩ công nghệ vật liệu “Nghiên cứu chế tạo bê tông chịu lửa chất kết dính xi măng Pooclăng”, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2003 [13] Đào Quốc Hùng, Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu công nghệ chế tạo vữa dán gạch đá ốp lát sở polymer-xi măng”, 2004 [14] Nguyễn Thị Nga, “Nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia siêu dẻo Naphtalen phoocmadehyt sunphonat (NSF) Lignosunphonat (LS) đến số tính chất xi măng dãn nở sở xi măng Pooc lăng phụ gia dãn nở sở khoáng sunphoaluminat canxi (C4A3S)”, Luận văn Thạc sĩ cơng nghệ hóa học, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2003 [15] Chu thị Hải Ninh, Luận án tiến sĩ, “Công nghệ thi công bê tơng nhẹ chống cháy cho cơng trình xây dựng dân dụng công nghiệp” [16] Nghiên cứu công nghệ chế tạo vữa cách nhiệt chống cháy cho công trình xây dựng  ... tiến sĩ, “Công nghệ thi công bê tông nhẹ chống cháy cho cơng trình xây dựng dân dụng cơng nghiệp” [16] Nghiên cứu công nghệ chế tạo vữa cách nhiệt chống cháy cho cơng trình xây dựng ... chng cháy 60, 90, 120, 150 180 phút Vi mu va ph dày 5,10,15,20,25 mm cho mu thép dày 10, 15 mm ln lt theo thi gian 60, 90, 120, 150 180 phút nhit  v thép không vt ngng cho phép... cháy theo thi gian: (TCVN 9311:2012, ASTM E119) TT 3.Kt 3.Kt qu nghiên cu Va chng cháy siêu nh kh nng phi áp ng c tính nng cách nhit (tiêu chí then cht cho kh nng chng cháy,