Kớnh xõy dựng là một trong những vật liệu hoàn thiện được sử dụng phổ biến trong cụng trỡnh xõy dựng. Hiện nay, khối lượng kớnh xõy dựng được sản xuất, nhập khẩu và lưu thụng trờn thị trường ước tớnh hàng trăm triệu m2/năm. Chủng loại kớnh xõy dựng được sử dụng trong cụng trỡnh khỏ đa dạng bao gồm cỏc loại kớnh đơn ủ đến bỏn tụi, tụi nhiệt an toàn đến cỏc loại kớnh dỏn, kớnh hộp; về mầu sắc từ khụng cú mầu đến cú mầu sắc; về hoàn thiện bề mặt từ kớnh khụng phủ đến cỏc loại kớnh phủ phản quang, phủ low-E. Do khối lượng và đặc tớnh an toàn của vật liệu này, nờn cụng tỏc kiểm định, đỏnh giỏ chất lượng kớnh xõy dựng trước khi đưa vào lưu thụng trờn thị trường cũng như kiểm tra chất lượng trước khi đưa vào cụng trỡnh ngày càng được chỳ trọng bởi cỏc đơn vị quản lý và chủ đầu tư.
Từ khi kớnh xõy dựng được sản xuất và sử dụng đến nay, hệ thống tiờu chuẩn được xõy dựng và thường xuyờn bổ sung khỏ đầy đủ từ cỏc tiờu chuẩn đỏnh giỏ đến cỏc tiờu chuẩn thử nghiệm. Hiện nay cú 01 Quy chuẩn kỹ thuật và 21 tiờu chuẩn về lắp dựng, đỏnh giỏ và thử nghiệm kớnh xõy dựng. Tiếp diễn sự phỏt triển của ngành sản xuất và ứng dụng kớnh, Viện Vật liệu xõy dựng – Bộ Xõy dựng đang xõy dựng bộ tiờu chuẩn đỏnh giỏ khả năng tiết kiệm năng lượng của cỏc sản phẩm kớnh, cửa và vỏch dựng.
Theo QCVN 16:2014/BXD, Quy chuẩn quy định cỏc yờu cầu kỹ thuật phải tuõn thủ đối với hàng húa vật liệu xõy dựng (trong đú cú 10 loại kớnh xõy dựng) thuộc phạm vi điều chỉnh được sản xuất trong nước hoặc nhập khẩu và lưu thụng trờn thị trường Việt Nam, với đối tượng chớnh là cỏc tổ chức, cỏc nhõn sản xuất, nhập khẩu hàng húa vật liệu xõy dựng.
Việc ỏp dụng Quy chuẩn, Tiờu chuẩn kỹ thuật được nờu rừ tại Điều 6 Luật Xõy dựng số 50/2014/QH13 và Điều 6 Nghị định 46/2015/NĐ-CP ngày 12 thỏng 5 năm 2015 Về quản lý chất lượng và bảo trỡ cụng trỡnh xõy dựng.
Như vậy, Quy chuẩn kỹ thuật được ỏp dụng bắt buộc như “hàng rào kỹ thuật” bao gồm cỏc tiờu chớ cơ bản yờu cầu hàng húa cần phải đạt được trước khi được lưu thụng trờn thị trường nhằm đảm bảo yếu tố an toàn trong cụng tỏc vận chuyển, lưu trữ và sử dụng vật liệu; trong khi tiờu chuẩn quy định cỏc tiờu chớ kỹ thuật vật liệu phải đạt được trước khi được sử dụng tại cỏc cụng trỡnh. Cỏc tiờu chuẩn được viện dẫn trong Quy chuẩn phải được ỏp dụng mang tớnh bắt buộc.
Từ nội dung của cỏc tiờu chuẩn thử nghiờm và đỏnh giỏ kớnh xõy dựng, tựy vào đặc tớnh của từng chủng loại mà tiờu chớ đỏnh giỏ được quy định ỏp dụng, tuy nhiờn cú 05 nhúm tiờu chớ chớnh:
Nhúm chỉ tiờu kỹ thuật đỏnh giỏ tớnh thẩm mỹ, sai lệch kớch thước;
Nhúm chỉ tiờu kỹ thuật đỏnh giỏ khả năng chịu lực va đập và đảm bảo tớnh an toàn;
Nhúm tiờu chớ kỹ thuật đỏnh giỏ khả năng chịu nhiệt, chịu ẩm; Nhúm tiờu chớ kỹ thuật đỏnh giỏ độ bền của vật liệu trước tỏc động của mụi trường;
Nhúm tiờu chớ kỹ thuật đỏnh giỏ cỏc tớnh chất quang học và khả năng cỏch nhiệt.
Đối với nhúm chỉ tiờu kỹ thuật đỏnh giỏ tớnh thẩm mỹ, mục đớch kiểm tra là xỏc định sai lệch kớch thước của sản phẩm thực tế so với kớch thước thiết kế của sản phẩm và chất lượng hoàn thiện gia cụng cũng như chất lượng bề mặt, khuyết tật trong quỏ trỡnh sản xuất kớnh xõy dựng. Do mẫu kớnh thử nghiệm được tiờu chuẩn quy định rừ ràng về kớch thước dài, rộng, nờn để đảm bảo tớnh khỏch quan và chớnh xỏc đối với sản phẩm thỡ phũng thử nghiệm chỉ thực hiện chỉ tiờu sai lệch chiều dày, độ cong vờnh; việc thực hiện kiểm tra sai lệch chiều dài, rộng, mức độ hoàn thiện cạnh, lỗ khoan (nếu cú).v.v.. sẽ thực hiện tại sản phẩm thực tế tại nhà mỏy hoặc cụng trường, trước khi vật liệu được đưa vào khung. Việc thực hiện đo chiều dày, phỏt hiện lớp phủ Low-E tại cụng trường trong điều kiện kớnh đó được đưa vào khung bảo vệ cũng cú thể được thực hiện bởi thiết bị đo chiều dày đa năng.
ThS Nguyễn Huy Quang; Hoàng Hà
Cụng ty Cổ phần Tư vấn Cụng nghệ, Thiết bị và Kiểm định Xõy dựng – CONINCO
Về nhúm tiờu chớ đỏnh giỏ khuyết tật ngoại quan: Tựy từng chủng loại kớnh sẽ cú yờu cầu cụ thể cỏc tiờu chớ về khuyết tật ngoại quan, tuy nhiờn thường được tập trung vào cỏc khuyết tật phỏt sinh trong quỏ trỡnh sản xuất, gia cụng kớnh như: khuyết tật bọt, dị vật, mức độ tập trung cỏc khuyết tật dạng đường, điểm.v.v.. độ biến dạng quang học (kớnh ủ khụng mầu, cú mầu, khụng cỏn, khụng cốt lưới thộp) và vết xước, nứt, lỗ thủng đối với kớnh phẳng tụi nhiệt. Riờng đối với kớnh phẳng tụi nhiệt, việc kiểm soỏt chất lượng bề mặt nờn đặc biệt lưu tõm vỡ những khuyết tật này ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của kớnh do nú làm tập trung cỏc ứng suất nội tại dễ bị phỏ hủy khi cú tỏc động cơ học từ bờn ngoài.
Nhúm chỉ tiờu kỹ thuật đỏnh giỏ khả năng chịu lực va đập và đảm bảo tớnh an toàn: ỏp dụng đối với chủng loại kớnh tụi nhiệt và kớnh dỏn an toàn nhiều lớp với cỏc tiờu chớ: độ bền va đập bi rơi, độ bền va đập con lắc và tiờu chớ ứng suất bề mặt, độ vỡ mảnh cho kớnh tụi nhiệt an toàn.
+ Kớnh dỏn an toàn nhiều lớp: độ bền va đập bi rơi, con lắc chủ yếu đỏnh giỏ chất lượng của cỏc tấm PVB liờn kết giữa cỏc lớp kớnh và chất lượng gia cụng dỏn lớp liờn kết này với cỏc lớp kớnh để đảm bảo độ an toàn nếu xảy ra vỡ do va đập thỡ mức độ sỏt thương gõy ra cho con người là nhỏ nhất. Chỳng được thể hiện ở cỏc tiờu chớ đỏnh giỏ theo TCVN 7368:2012 (mẫu vỡ, cú hoặc khụng cú lỗ thủng, cỏc yờu cầu về khối lượng tổng mảnh vỡ tỏch ra, khối lượng mảnh vỡ lớn nhất.v.v.. ).
+ Kớnh phẳng tụi nhiệt: Kớnh phẳng tụi nhiệt được chia làm hai chủng loại: kớnh bỏn tụi (heatsthengthened) và kớnh tụi (full tempered). Đối với kớnh bỏn tụi, tiờu chớ đỏnh giỏ là ứng suất bề mặt. Đối với kớnh tụi, tiờu chớ đỏnh giỏ là độ bền va đập (bi rơi, con lắc), ứng suất bề mặt và độ vỡ mảnh. Trong khi tiờu chớ độ bền va đập đỏnh giỏ mức độ an toàn đối với mụ phỏng va đập thường thấy trong sinh hoạt của con người (vật thể bay, năng lượng va chạm phổ biến) thỡ tiờu chớ ứng suất bề mặt đỏnh giỏ mức độ tụi, thể hiện ở ứng suất đạt được trong nội tại vật liệu, và độ vỡ mảnh đảm bảo cho mức độ an toàn trước cỏc sỏt thương cú thể gõy ra của cỏc mảnh vỡ.
Nhúm tiờu chớ kỹ thuật đỏnh giỏ khả năng chịu nhiệt, chịu ẩm được quy định với hai nhúm kớnh: kớnh dỏn nhiều lớp, kớnh dỏn an toàn nhiều lớp cú đặc tớnh chịu nhiệt và kớnh gương. + Kớnh dỏn nhiều lớp, kớnh dỏn an toàn nhiều lớp cú đặc tớnh chịu nhiệt: mục tiờu của tiờu chớ là đỏnh giỏ độ bền của lớp phim xen giữa cũng như chất lượng gia cụng dỏn, ộp trước cỏc tỏc động của nhiệt độ và độ ẩm. Chỳng cho phộp đảm bảo độ bền và tuổi thọ của kớnh trước tỏc động của mụi trường, đặc biệt mụi trường nhiệt đới núng ẩm.
+ Kớnh gương: Tiờu chớ độ bền chịu ẩm đỏnh giỏ khả năng chống chọi của lớp sơn bảo vệ lớp phản xạ dưới tỏc động của hơi ẩm tại một nhiệt độ xỏc định. Sử dụng kớnh hiển vi để phúng đại và đỏnh giỏ mẫu sau khi thử.
Theo cỏc tiờu chuẩn hiện hành, nhúm tiờu chớ kỹ thuật đỏnh giỏ độ bền của vật liệu trước tỏc động của mụi trường được
quy định thử nghiệm cho kớnh phủ phản quang, kớnh dỏn nhiều lớp, kớnh dỏn an toàn nhiều lớp, kớnh mầu hấp thụ nhiệt và kớnh gương.
+ Tiờu chớ độ bền bức xạ: được quy định kiểm tra đối với kớnh phủ phản quang, kớnh dỏn nhiều lớp và kớnh dỏn an toàn nhiều lớp. Nguyờn tắc của phương phỏp này là thử nghiệm độ bền của lớp phủ phản quang, lớp phim dỏn xen giữa dưới tỏc động của bức xạ mặt trời với thời gian yờu cầu là 2000 h. Tiờu chớ đỏnh giỏ là độ lóo húa của lớp vật liệu phủ, lớp phim xen giữa, đỏnh giỏ bằng chờnh lệch độ truyền sỏng trước và sau quỏ trỡnh chịu bức xạ. Do thời gian thử nghiệm kộo dài nờn được thực hiện khi lựa chọn nhà cung cấp vật liệu cho cụng trỡnh. + Tiờu chớ độ bền axit, kiềm, mài mũn: được quy định thử nghiệm cho kớnh phủ phản quang với mục đớch đỏnh giỏ độ bền của lớp phủ phản quang trước cỏc tỏc động cơ học cũng như tỏc động của cỏc mụi trường húa học do lớp phủ phản quang cú bản chất là cỏc lớp oxit kim loại trỏng phủ trờn bề mặt kớnh nền. Nguyờn tắc của phương phỏp này là ngõm mẫu trong mụi trường cú độ PH xỏc định trong một thời gian quy định cũng như chịu tỏc động mài mũn dưới 1 ỏp lực định trước và kiểm tra mức ăn mũn, bào mũn lớp phủ bằng cỏch đo chờnh lệch độ truyền sỏng.
+ Tiờu chớ độ bền hơi muối: được yờu cầu thực hiện đối với kớnh gương với mục đớch đỏnh giỏ độ bền của lớp sơn bảo vệ dưới tỏc động của mụi trường hơi muối. Nguyờn tắc của phương phỏp này là lưu mẫu trong mụi trường cú nồng độ muối (NaCl) nhất định sau một khoảng thời gian quy định thỡ đưa ra kiểm tra mức độ tỏc động đến lớp sơn bảo vệ xem liệu cú hay khụng sự bong, rộp.
+ Tiờu chớ độ bền nước của thủy tinh: Độ bền nước của thủy tinh đặc trưng cho khả năng chịu được tỏc dụng ăn mũn của nước, thể hiện bằng lượng kiềm tan ra từ thủy tinh trong nước. Do quy trỡnh cụng nghệ, để giảm nhiệt độ núng chảy của thủy tinh xõy dựng nờn bài phối liệu cú thành phần là Na2CO3 (so da), tuy nhiờn nhược điểm là thành phần này rất dễ bị hũa tan trong nước tạo ra 1 dung dịch hũa tan SiO2 (thành phần tạo mạng thủy tinh) kết quả gõy nờn sự ăn mũn thủy tinh. Vậy độ bền nước của thủy tinh, theo TCVN 1046:1988 được xỏc định bằng cỏch xỏc định lượng kiềm tan ra từ cỏc hạt thủy tinh cú kớch thước 0,315mm đến 0,5mm ở 980C bằng phương phỏp chuẩn độ.
Trong những năm trở lại đõy, cỏc tiờu chớ quang học liờn quan đến tiết kiệm năng lượng và kiến trỳc ngày càng được chỳ trọng như: độ truyền sỏng, phản xạ ỏnh sỏng, mức truyền năng lượng bức xạ mặt trời, mức phản xạ năng lượng bức xạ ỏnh sỏng mặt trời, mức ngăn nhiệt bức xạ mặt trời, U-Value, R-Value. Cỏc tiờu chuẩn trong nước đó được xõy dựng để đỏnh giỏ và thử nghiệm cỏc tiờu chớ này. Cụ thể
Kớnh nổi, kớnh kộo quy định chỉ tiờu: độ truyền sỏng;
Kớnh phủ phản quang quy định chỉ tiờu: mức phản xạ năng lượng bức xạ mặt trời;
Kớnh mầu hấp thụ nhiệt quy định chỉ tiờu: mức truyền năng lượng bức xạ mặt trời;
Kớnh hộp gắn kớn cỏch nhiệt quy định chỉ tiờu: mức ngăn nhiệt mặt trời và độ cỏch nhiệt.
Đặc điểm chung của cỏc phương phỏp xỏc định tớnh chất quang học là sử dụng mỏy quang phổ với nguồn sỏng mụ phỏng dải phổ bức xạ mặt trời để đo cỏc mức truyền, hấp thụ cỏc ỏnh sỏng trong cỏc dải bước súng nhất định, từ đú tớnh toỏn ra cỏc mức truyền, phản xạ ỏnh sỏng, năng lượng bức xạ. Tiờu chuẩn đo đạc và tớnh toỏn đó được xõy dựng và thể hiện ở TCVN 7737:2007. Hiện nay đó cú cỏc thiết bị cầm tay để xỏc định cỏc thụng số tổng hợp trờn với số liệu đo đạc được tớnh toỏn tự động và số liệu cuối cựng được hiển thị trực tiếp. Đối với chỉ tiờu độ cỏch nhiệt, truyền nhiệt: Hiện đó ban hành tiờu chuẩn TCVN 9052:2013 – Xỏc định hệ số U – Phương phỏp tớnh và phương phỏp tớnh theo TCVN 8260:2009 – Kớnh hộp gắn kớn cỏch nhiệt. Tuy nhiờn cỏc phương phỏp tớnh trong tiờu
chuẩn này cần thụng số đầu vào được đo đạc riờng nờn phự hợp để thiết kế sản phẩm trước khi đưa vào sản xuất, lắp đặt. Dưới đõy là 1 vớ dụ tớnh toỏn hệ số U (theo TCVN 9052:2013) Hiện nay để xỏc định độ cỏch nhiệt, truyền nhiệt bằng phương phỏp đo trực tiếp cú thể được thực hiện theo ASTM C 518 – Standard Test Method For Seady-State Thermal Transmission Properties by Mean of the Heat Flow Meter Apparatus, ASTM C 1155 – Determining Thermal Resistance of Building Envelope Components from In-situ Data bằng thiết bị chuyờn dụng đo U-value (W/m2.K).
Vật liệu kớnh ngày càng được ưa chuộng trong thiết kế và sử dụng tại cỏc cụng trỡnh xõy dựng với những ưu thế đặc trưng về khối lượng và kết cấu, đặc biệt là tớnh thẩm mỹ. Xu hướng phỏt triển của chủng loại vật liệu này sẽ tập trung nhiều vào hiệu ứng hỡnh ảnh, tiết kiệm năng lượng. Đõy cũng là cơ hội và thỏch thức cho cỏc đơn vị kiểm định đối với cỏc tớnh năng đa dạng liờn tục được cải tiến.