Các hệ thống ngăn cháy thụ động là thành phần thiết yếu trong xây dựng hiện đại, có nhiệm vụ ngăn cháy lan thông qua việc tạo ra các vùng ngăn cháy. Mặc dù khả năng chịu lửa là chức năng chính, độ bền và khả năng chống lão hóa của các hệ thống này cũng quan trọng không kém để đảm bảo an toàn và hiệu suất lâu dài. Khi công trình xuống cấp theo thời gian, vật liệu phải chịu tác động từ nhiều yếu tố môi trường khác nhau. Do đó, các sản phẩm bịt kín ngăn cháy lan (firestop) cần duy trì được các đặc tính bảo vệ theo thời gian nhằm đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn và tính toàn vẹn kết cấu.




Hiểu về khả năng chống lão hóa trong hệ thống ngăn cháy lan
Khả năng chống lão hóa đề cập đến khả năng duy trì các đặc tính chức năng của sản phẩm mặc dù tiếp xúc lâu với các điều kiện môi trường như nhiệt, độ ẩm, hóa chất và ứng suất cơ học. Đối với hệ thống ngăn cháy, điều này có nghĩa là duy trì khả năng chống cháy, độ đàn hồi, độ bám dính và các thuộc tính thiết yếu khác trong suốt thời gian làm việc dự kiến của chúng.

Các thành phần chính ảnh hưởng đến khả năng chống lão hóa của hệ thống ngăn cháy
Khả năng chống lão hóa là khả năng của sản phẩm duy trì các đặc tính chức năng bất chấp sự tiếp xúc kéo dài với điều kiện môi trường như nhiệt, độ ẩm, hóa chất và ứng suất cơ học. Đối với hệ thống firestop, điều này có nghĩa là giữ được khả năng chịu lửa, độ đàn hồi, khả năng bám dính và các thuộc tính quan trọng khác trong suốt vòng đời sử dụng dự kiến.

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng chống lão hóa của hệ thống ngăn cháy lan
Hiệu quả chống lão hóa của hệ thống firestop phụ thuộc vào nhiều thành phần cốt lõi. Ma trận polymer, đóng vai trò là chất liên kết, tạo nên cấu trúc chính và giữ các chất phụ gia chống cháy tại chỗ. Các vật liệu được sử dụng phổ biến như silicone, acrylic và bọt polyurethane cho thấy sự ổn định lâu dài dựa trên dữ liệu lịch sử và thử nghiệm. Phụ gia chống cháy, bao gồm loại “bào mòn: ablative hoặc “trương nở” (intumescent): loại “bào mòn” tạo lớp than hóa bảo vệ khi gặp lửa; loại “trương nở” nở ra để bịt kín khe hở. Tuy nhiên, hiệu suất của chúng có thể suy giảm theo thời gian do tác động môi trường. Các thành phần phụ khác như sắc tố, chất ổn định và chất hóa dẻo có thể bị dịch chuyển hoặc rò rỉ, làm giảm độ linh hoạt và hiệu suất tổng thể. Các thành phần kim loại, ví dụ: kẽm (zinc). Kẽm giúp chống ăn mòn, nhưng độ dày và chất lượng lớp phủ là yếu tố quyết định: lớp mỏng hoặc giá rẻ có thể xuống cấp nhanh hơn; ứng dụng ngoài trời thường yêu cầu lớp kẽm dày hơn để đảm bảo độ bền dài hạn
Các tác nhân môi trường và cơ chế hư hỏng của hệ thống firestop
Sản phẩm firestop phải đối mặt với nhiều tác nhân gây suy giả. Dao động nhiệt độ, nhiệt và lạnh có thể gây: mềm hóa, giòn hóa, nứt gãy. Điều này đặc biệt nghiêm trọng khi kết hợp với ứng suất cơ học do chuyển vị công trình hoặc rung động. Độ ẩm có thể gây rửa trôi các thành phần và thúc đẩy phát triển vi sinh (mốc, nấm), làm đứt gãy chuỗi polymer. Tia UV và hóa chất tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, chất tẩy rửa hoặc hóa chất công nghiệp có thể đẩy nhanh sự phân hủy vật liệu. Do các ứng dụng khác nhau có điều kiện môi trường khác nhau, việc đánh giá firestop theo các điều kiện thực tế và điển hình là vô cùng quan trọng.

Quy trình và tiêu chuẩn thử nghiệm để đánh giá khả năng chống lão hóa
Để đánh giá khả năng chống lão hóa, các quy trình ETA dựa trên Báo cáo kỹ thuật TR024 yêu cầu các sản phẩm chống cháy phải trải chuỗi thử nghiệm điều kiện môi trường nghiêm ngặt. Điều này bao gồm 40 ngày tiếp xúc với nhiệt ở mức 80°C với độ ẩm tương đối 50%, chu kỳ 28 ngày xen kẽ khô và ẩm, 21 ngày thử nghiệm ngưng tụ hơi nước. Ngoài ra, khả năng tương thích hóa học với sơn, dung môi và dầu phải được xác minh. Tại Hoa Kỳ, Phòng thí nghiệm của UL (Underwriters Laboratories) quy định các quy trình tương tự theo UL 1479 (chỉ dành cho các sản phẩm trương nở), chẳng hạn như 180 ngày ở 35 ° C với độ ẩm 97% và 270 ngày ở 70 ° C, sau đó là thử nghiệm lửa để đánh giá độ giãn nở và áp suất.

Cách tiếp cận của Hilti đối với khả năng chống lão hóa
Hilti bổ sung các thử nghiệm theo tiêu chuẩn bằng các mô phỏng nội bộ nhằm tăng cường đánh giá độ bền sản phẩm. Chúng bao gồm các quy trình dựa trên hướng dẫn DAfStB (Deutscher Ausschuss für Stahlbeton), ban đầu được phát triển cho bê tông, trong đó các mô-đun ngăn cháy trải qua 20 chu kỳ ngâm nước và thay đổi nhiệt độ trước khi thử nghiệm lửa. Các thử nghiệm nội bộ này phản ánh điều kiện khắc nghiệt hơn hoặc thay đổi thất thường trong thực tế, bổ sung cho các quy trình lão hóa theo tiêu chuẩn ETA và UL. Vì TR024 có thể chưa đủ để đưa ra các kết luận chắc chắn, Hilti xem thử nghiệm nội bộ là cơ sở quan trọng hơn và toàn diện hơn để đánh giá hiệu suất dài hạn. Hilti không tuyên bố hoặc đảm bảo về thời gian chống lão hóa cụ thể, bởi các điều kiện môi trường thực tế có thể biến động đột ngột và không lường trước, ảnh hưởng đến hiệu suất sản phẩm.

Hilti cung cấp các sản phẩm firestop có khả năng chống lão hóa, giữ được các đặc tính chức năng theo thời gian — đặc biệt phù hợp cho những phân khúc yêu cầu độ tin cậy dài hạn và chịu ảnh hưởng mạnh của môi trường.
Hilti khuyến nghị đưa hệ thống firestop vào hoạt động bảo trì định kỳ của tòa nhà nhằm đảm bảo hiệu suất và tuân thủ. Firestop không nên bị xem nhẹ hoặc bỏ qua trong các đợt kiểm tra, sửa chữa của chủ tòa nhà, quản lý cơ sở hay nhà thầu.

Kết luận
Cách tiếp cận thử nghiệm toàn diện của Hilti mang đến cái nhìn sâu sắc về tuổi thọ và hiệu suất của sản phẩm. Mặc dù không thể đảm bảo hoàn toàn khả năng chống lão hóa do các biến số môi trường không thể kiểm soát và giới hạn vật liệu, nhưng việc thử nghiệm nghiêm ngặt và đưa ra tuyên bố dựa trên thực tế giúp đảm bảo rằng hệ thống firestop duy trì tính hiệu quả và độ tin cậy trong suốt vòng đời sử dụng.
Khi các công trình ngày càng phát triển theo tiêu chuẩn cao hơn về an toàn, bền vững và tiện nghi, khả năng chống lão hóa sẽ tiếp tục là yếu tố then chốt khi lựa chọn và bảo trì các giải pháp ngăn cháy thụ động.

Tham khảo:         
·      EOTA TR 024
·      ETA-16/0080(8.11.06-12/24).pdf
·      Microsoft Word - ASTM paper - Nov revisions.doc