Thử nghiệm cháy cho vật liệu xây dựng

Phân Loại Sản Phẩm Xây Dựng Theo EN 13501-1

EN 13501-1 chia các sản phẩm xây dựng thành ba nhóm chính:​

1. Sản phẩm xây dựng (trừ sàn và vật liệu cách nhiệt ống): Được phân loại từ A1, A2, B, C, D, E đến F, dựa trên mức độ phản ứng với lửa, từ không cháy đến dễ cháy.​

2. Sàn: Sử dụng ký hiệu A1fl, A2fl, Bfl, Cfl, Dfl, Efl và Ffl để biểu thị khả năng phản ứng với lửa của vật liệu sàn.

3. Vật liệu cách nhiệt ống tuyến tính: Được phân loại tương tự như các nhóm trên, với các ký hiệu riêng biệt.​

Các Phương Pháp Thử Nghiệm Theo EN 13501-1

Để xác định phân loại phản ứng với lửa, EN 13501-1 sử dụng các phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn sau:​

• EN 13823: Thử nghiệm phản ứng với lửa cho các sản phẩm xây dựng (trừ sàn) khi tiếp xúc với nguồn nhiệt từ một vật cháy đơn lẻ.​

• EN ISO 1182: Thử nghiệm tính không cháy của sản phẩm xây dựng.​

• EN ISO 1716: Xác định tổng nhiệt cháy của sản phẩm xây dựng.​

• EN ISO 9239-1: Xác định hành vi cháy của sàn khi sử dụng nguồn nhiệt bức xạ.​

• EN ISO 11925-2: Thử nghiệm khả năng bắt lửa của sản phẩm xây dựng khi tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa nhỏ.​

Tiêu Chí Phân Loại và Hiệu Suất

Các tiêu chí để đạt được một phân loại cụ thể bao gồm:​

• A1: Sản phẩm không góp phần vào đám cháy ở bất kỳ giai đoạn nào.​

• A2: Sản phẩm có đóng góp rất hạn chế vào đám cháy.​

• B: Sản phẩm có đóng góp hạn chế vào đám cháy.​

• C: Sản phẩm có đóng góp đáng kể vào đám cháy.​

• D: Sản phẩm có đóng góp lớn vào đám cháy.​

• E: Sản phẩm có phản ứng với lửa rất dễ cháy.​

• F: Không xác định hiệu suất phản ứng với lửa.​

Phân Loại Bổ Sung: Khói và Giọt Cháy

Ngoài phân loại chính, EN 13501-1 còn xem xét:​

• Sản sinh khói (s): Được phân loại từ s1 (ít khói) đến s3 (nhiều khói).​

• Giọt cháy (d): Được phân loại từ d0 (không có giọt cháy) đến d2 (có giọt cháy kéo dài).​

Tầm Quan Trọng Của EN 13501-1

Việc áp dụng EN 13501-1 giúp:​

• Đảm bảo an toàn cháy nổ: Giảm nguy cơ cháy và thiệt hại liên quan.​

• Tuân thủ quy định: Đáp ứng các yêu cầu pháp lý và tiêu chuẩn quốc tế.​

• Đánh giá chất lượng vật liệu: Lựa chọn vật liệu phù hợp cho các dự án xây dựng.

Dưới đây là các bước thực hiện thử nghiệm theo các tiêu chuẩn EN 13823, EN ISO 1182, EN ISO 1716, EN ISO 9239-1, EN ISO 11925-2:
 

1. EN 13823 – Thử nghiệm với nguồn nhiệt từ vật cháy đơn lẻ (SBI – Single Burning Item Test)

Mục đích: Xác định phản ứng của vật liệu xây dựng với lửa khi tiếp xúc với nguồn nhiệt từ một vật cháy đơn lẻ.

Các bước thực hiện:

1. Chuẩn bị mẫu thử:

   • Kích thước mẫu: 1.5m x 1.0m và 1.5m x 0.5m.
   • Gắn mẫu vào góc thử nghiệm theo tiêu chuẩn.

2. Đốt cháy mẫu:

   • Sử dụng đầu đốt khí propan với công suất 30 kW trong 20 phút.
   • Theo dõi và ghi nhận sự lan truyền lửa.

3. Đo các thông số:

   • Tốc độ sinh nhiệt (HRR).
   • Tổng năng lượng giải phóng (THR).
   • Tốc độ sản sinh khói (SPR).
   • Tổng khối lượng khói sinh ra (TSP).
   • Các giọt cháy nóng chảy (flaming droplets).

4. Phân loại sản phẩm theo kết quả thu được.

2. EN ISO 1182 – Thử nghiệm tính không cháy của vật liệu

Mục đích: Xác định vật liệu có thuộc nhóm không cháy hay không.

Các bước thực hiện:

1. Chuẩn bị mẫu thử:

   • Mẫu hình trụ (φ45mm x 50mm).
   • Sấy khô mẫu đến khối lượng ổn định.

2. Tiến hành thử nghiệm:

   • Đặt mẫu vào lò nung ở nhiệt độ 750°C.
   • Quan sát hiện tượng cháy, sinh khói, nóng chảy.

3. Ghi nhận các thông số:

   • Sự bắt lửa của mẫu.
   • Thời gian duy trì cháy.
   • Sự suy giảm khối lượng mẫu.

4. Kết luận xem vật liệu có đạt tiêu chí không cháy hay không.

3. EN ISO 1716 – Xác định tổng nhiệt cháy (PCS – Gross Heat of Combustion Test)

Mục đích: Đo lượng nhiệt tối đa mà vật liệu có thể giải phóng khi cháy hoàn toàn.

Các bước thực hiện:

1. Chuẩn bị mẫu thử:

   • Mẫu nghiền nhỏ thành bột.
   • Cân mẫu chính xác.

2. Thử nghiệm trong bom nhiệt lượng:

   • Đặt mẫu vào bom nhiệt lượng và oxy hóa hoàn toàn trong môi trường oxy tinh khiết.
   • Đốt cháy mẫu và đo năng lượng sinh ra.

3. Ghi nhận tổng nhiệt cháy (PCS) và đánh giá khả năng sinh nhiệt của vật liệu.

4. EN ISO 9239-1 – Thử nghiệm lan truyền lửa trên sàn (Radiant Panel Test for Flooring Materials)

Mục đích: Đánh giá hành vi cháy của vật liệu sàn khi chịu tác động của nhiệt bức xạ.

Các bước thực hiện:

1. Chuẩn bị mẫu thử:

   • Kích thước mẫu: 1050mm x 230mm.
   • Sấy khô và cân mẫu trước khi thử nghiệm.

2. Đặt mẫu trên khung thử nghiệm:

   • Mẫu nằm ngang dưới một tấm bức xạ nhiệt.
   • Một nguồn lửa nhỏ kích hoạt cháy ở đầu mẫu.

3. Theo dõi sự lan truyền lửa:

   • Đo khoảng cách cháy lan trên mẫu.
   • Đánh giá nhiệt lượng sinh ra và lượng khói tạo thành.

4. Kết luận về mức độ an toàn cháy của vật liệu sàn.

5. EN ISO 11925-2 – Thử nghiệm bắt lửa với ngọn lửa nhỏ (Small Flame Ignitability Test)

Mục đích: Đánh giá khả năng bắt lửa của vật liệu khi tiếp xúc với ngọn lửa nhỏ.

Các bước thực hiện:

1. Chuẩn bị mẫu thử:

   • Kích thước mẫu: 250mm x 90mm.
   • Gắn mẫu thẳng đứng vào giá thử nghiệm.

2. Tiến hành thử nghiệm:

   • Đặt ngọn lửa cao 20mm vào bề mặt hoặc cạnh mẫu trong 15-30 giây.
   • Quan sát hiện tượng cháy, cháy lan, sinh khói.

3. Đánh giá kết quả:

   • Nếu lửa lan vượt quá 150mm trong vòng 20 giây → mẫu không đạt.
   • Ghi nhận mức độ tạo khói và giọt cháy nóng chảy.

Tổng kết

• EN 13823: Đánh giá mức độ cháy lan và sinh khói của vật liệu xây dựng.
• EN ISO 1182: Xác định vật liệu có cháy hay không khi tiếp xúc với nhiệt độ cao.
• EN ISO 1716: Đo tổng năng lượng cháy mà vật liệu có thể sinh ra.
• EN ISO 9239-1: Kiểm tra độ cháy lan của vật liệu sàn.
• EN ISO 11925-2: Đánh giá khả năng bắt lửa của vật liệu khi tiếp xúc với ngọn lửa nhỏ.