Thép là vật liệu chịu lực tốt nhưng lại rất dễ mất khả năng chịu tải khi gặp nhiệt độ cao. Để khắc phục điểm yếu này, các kỹ sư xây dựng thường sử dụng một lớp phủ đặc biệt. Vậy thực chất sơn chống cháy là gì? Đó là một loại vật liệu thông minh có khả năng phồng nở gấp nhiều lần khi gặp lửa, tạo thành lớp than (char) cách nhiệt dày đặc. Bài viết này sẽ phân tích sâu hơn về cơ chế hóa học này để bạn hiểu rõ tại sao nó lại quan trọng đến thế.

Sơn chống cháy là loại sơn chuyên dụng được cấu tạo từ các hợp chất chống cháy, dùng để phủ lên bề mặt vật liệu (như thép, gỗ, bê tông) nhằm ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình truyền nhiệt vào bên trong lõi vật liệu. Khi gặp nhiệt độ cao, màng sơn sẽ phồng nở tạo ra một lớp bọt xốp cách nhiệt bền vững, giúp duy trì khả năng chịu lực của kết cấu trong một khoảng thời gian nhất định (từ 45 đến 180 phút), tạo cơ hội cho công tác cứu hộ và thoát hiểm.

Sơn chống cháy là gì? Khái niệm và cơ chế hoạt động

Sơn chống cháy thuộc nhóm giải pháp bảo vệ thụ động. Khác với các hệ thống dập lửa chủ động như vòi phun nước hay bình chữa cháy, sơn chống cháy hoạt động ngay tại bề mặt vật liệu để ngăn ngừa sự sụp đổ của kết cấu công trình.

Tại các khu công nghiệp, nhà kho hoặc tòa nhà cao tầng, kết cấu thép dù rất vững chắc nhưng sẽ bị mất khả năng chịu lực khi nhiệt độ đạt ngưỡng 500-600 độ C. Sơn chống cháy được sinh ra để trì hoãn quá trình này bằng các phản ứng hóa học thông minh.

Định nghĩa về sơn chống cháy trong xây dựng

Sơn chống cháy là vật liệu phủ có khả năng chịu nhiệt độ cao và ngăn chặn sự lan truyền của ngọn lửa. Trong xây dựng, nó được coi là lớp 'áo giáp' bảo vệ lõi thép, gỗ hoặc tường gạch khỏi tác động trực tiếp của nhiệt lượng lớn.

Sử dụng sơn chống cháy giúp công trình đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về an toàn PCCC theo quy định của pháp luật, đồng thời giảm thiểu thiệt hại về vật chất nếu có sự cố xảy ra.

Cơ chế bảo vệ đặc biệt của màng sơn phồng nở

Sơn chống cháy phồng nở (Intumescent coating) hoạt động dựa trên một chuỗi phản ứng hóa học liên hoàn khi tiếp xúc với nguồn nhiệt:

1. Phản ứng hóa học: Khi nhiệt độ tăng lên (thường trên 200 độ C), các thành phần trong sơn bắt đầu bị phân hủy và giải phóng khí.

2. Phồng nở tạo bọt xốp: Các chất xúc tác làm màng sơn phồng to gấp 40-100 lần độ dày ban đầu, tạo thành một lớp bọt khí carbon dày đặc.

3. Than hóa cách nhiệt: Lớp bọt này dần chuyển thành dạng than hóa (char) có hệ số dẫn nhiệt cực thấp, ngăn cản nhiệt độ cao tiếp xúc với bề mặt thép hoặc gỗ phía dưới.

Phân loại các dòng sơn chống cháy phổ biến hiện nay

Việc lựa chọn loại sơn chống cháy phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của công trình, điều kiện môi trường thi công và ngân sách của chủ đầu tư. Hiện nay, thị trường chia sơn chống cháy thành các dòng chính dựa trên dung môi và thời hạn chịu nhiệt.

Phân loại theo dung môi: Sơn gốc nước và sơn gốc dầu

Sự khác biệt về dung môi ảnh hưởng lớn đến quá trình thi công và độ bền của lớp phủ trong các điều kiện môi trường khác nhau.

Phân loại theo thời gian chịu nhiệt định mức

Tùy vào quy mô công trình và bậc chịu lửa, các đơn vị thiết kế sẽ chỉ định thời gian chống cháy tương ứng.

Quy trình thi công sơn chống cháy đúng kỹ thuật PCCC

Thi công sơn chống cháy đòi hỏi độ chính xác cao. Chỉ cần một sai sót nhỏ trong quá trình xử lý bề mặt hoặc định mức độ dày có thể khiến lớp sơn mất tác dụng khi có hỏa hoạn.

• Kiểm tra điều kiện thời tiết: Độ ẩm không khí dưới 85%, nhiệt độ bề mặt vật liệu cao hơn điểm sương tối thiểu 3 độ C.
• Sử dụng máy phun sơn áp lực cao (Airless Spray) để đảm bảo màng sơn đồng nhất.
• Ghi chép nhật ký thi công và đo đạc độ dày từng lớp.

Bước 1: Làm sạch bề mặt vật liệu và thi công sơn lót

Vệ sinh bề mặt là bước quan trọng nhất quyết định độ bám dính của toàn bộ hệ sơn.

• Làm sạch rỉ sét: Sử dụng máy phun cát hoặc máy mài để đạt tiêu chuẩn làm sạch tối thiểu Sa 2.0.
• Tẩy sạch dầu mỡ: Dùng dung môi hoặc hóa chất chuyên dụng để loại bỏ các vết bẩn công nghiệp.
• Thi công lớp sơn lót (Primer): Phun một lớp sơn chống rỉ phù hợp (thường là Alkyd hoặc Epoxy). Lớp lót này bảo vệ thép khỏi oxy hóa và tạo cầu nối liên kết cho sơn chống cháy.

Bước 2: Thi công lớp sơn chống cháy chính và lớp phủ hoàn thiện

Đây là giai đoạn tạo nên khả năng chịu nhiệt thực sự cho kết cấu.

• Thi công sơn chống cháy: Phun nhiều lượt để đạt độ dày theo thiết kế. Không nên phun quá dày trong một lượt để tránh hiện tượng chảy sệ hoặc nứt nẻ.
• Kiểm tra độ dày (WFT & DFT): Sử dụng lược đo độ dày màng sơn ướt (WFT) khi đang phun và máy đo độ dày màng sơn khô (DFT) sau khi sơn đã đóng rắn hoàn toàn.
• Lớp phủ màu hoàn thiện (Topcoat): Sau khi lớp sơn chống cháy khô hẳn, phun lớp sơn phủ màu để bảo vệ lớp sơn chính khỏi độ ẩm, tia UV và tăng tính thẩm mỹ cho công trình.

Xem thêm: Địa Chỉ Cung Cấp Sơn Mạ Kẽm Tại TPHCM Uy Tín, Giá Tốt Nhất 2026

Tiêu chí lựa chọn và những lưu ý quan trọng khi sử dụng

Lựa chọn sơn chống cháy không chỉ dựa vào giá thành mà còn phải căn cứ vào các yêu cầu pháp lý và đặc tính kỹ thuật.

• Xác định rõ bậc chịu lửa của công trình theo yêu cầu của đơn vị thiết kế.
• Kiểm tra uy tín của nhà sản xuất và các chứng chỉ thử nghiệm mẫu.
• Lựa chọn đơn vị phân phối có kinh nghiệm để đảm bảo nguồn hàng chính hãng.

Lựa chọn sơn chống cháy dựa trên yêu cầu thiết kế

Tùy vào vị trí lắp đặt (trong nhà có mái che hay ngoài trời tiếp xúc trực tiếp với mưa nắng), bạn cần chọn dòng sơn có gốc dung môi phù hợp.

Đối với kết cấu thép mảnh, cần lớp sơn có độ phồng nở mạnh. Đối với các cấu kiện lớn, có thể sử dụng các dòng sơn có thời gian chống cháy dài hơn.

Lưu ý về hồ sơ kiểm định và cấp phép của Bộ Công an

Một công trình chỉ được nghiệm thu PCCC khi hệ thống sơn chống cháy có đầy đủ hồ sơ pháp lý:

• Giấy chứng nhận kiểm định phương tiện PCCC cho lô sơn được sử dụng.
• Kết quả thử nghiệm chịu lửa của mẫu thực tế đạt tiêu chuẩn quy định.
• Chứng chỉ xuất xưởng và các chứng nhận chất lượng (CO/CQ) từ nhà sản xuất.