Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12695:2020 (hoàn toàn tương đương với ISO 1182:2010) quy định về phương pháp thử nghiệm phản ứng với lửa nhằm xác định tính không cháy của các sản phẩm xây dựng. Tiêu chuẩn này do Viện Vật liệu xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định và được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố rộng rãi nhằm chuẩn hóa quy trình đánh giá an toàn cháy cho công trình xây dựng.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

• Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử nghiệm để xác định tính không cháy dưới các điều kiện nhiệt độ cụ thể của các sản phẩm xây dựng đồng nhất và các bộ phận cấu thành chính của các sản phẩm xây dựng không đồng nhất. Phương pháp này đánh giá khả năng đóng góp nhiệt trực tiếp của vật liệu vào đám cháy.
• Đối tượng áp dụng: Áp dụng đối với các tổ chức thử nghiệm, phòng thí nghiệm chuyên ngành xây dựng, các nhà sản xuất, nhập khẩu vật liệu xây dựng, và các cơ quan quản lý nhà nước về chất lượng công trình và phòng cháy chữa cháy.

Các thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi

Tiêu chuẩn làm rõ một số khái niệm kỹ thuật quan trọng phục vụ cho quá trình thử nghiệm và đánh giá kết quả:

• Sản phẩm đồng nhất: Là vật liệu có tính chất đồng đều trong toàn bộ cấu trúc, không bị phân tách thành các lớp khác nhau về mặt vật lý hay hóa học.
• Sản phẩm không đồng nhất: Là sản phẩm được cấu tạo từ nhiều lớp vật liệu khác nhau, trong đó có các bộ phận chính quyết định đặc tính cơ lý và phản ứng cháy của sản phẩm.
• Tính không cháy: Khả năng của vật liệu không bị cháy hoặc không phát thải nhiệt lượng đáng kể khi bị tác động bởi nguồn nhiệt cao trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn.

Nguyên lý của phương pháp thử tính không cháy

Mẫu thử có kích thước tiêu chuẩn được đặt bên trong một lò thử hình trụ đứng ở nhiệt độ ổn định là 750 độ C. Sự thay đổi nhiệt độ của lò, nhiệt độ bề mặt mẫu và nhiệt độ tại tâm mẫu thử được theo dõi liên tục trong suốt quá trình thử nghiệm. Đồng thời, người thử nghiệm phải quan sát và ghi nhận sự xuất hiện của ngọn lửa (nếu có) và sự suy giảm khối lượng của mẫu sau khi kết thúc quá trình gia nhiệt.

Yêu cầu đối với thiết bị thử nghiệm

Thiết bị thử nghiệm phải được thiết kế và chế tạo chính xác để đảm bảo tính đồng nhất của kết quả đo lường, bao gồm các bộ phận chính sau:

• Lò thử nghiệm: Gồm một ống lò bằng vật liệu chịu nhiệt, được quấn dây điện trở gia nhiệt và bọc lớp cách nhiệt bảo vệ. Lò phải đảm bảo duy trì nhiệt độ ổn định ở mức 750 độ C trước khi đưa mẫu vào.
• Thiết bị đo nhiệt độ (Nhiệt điện trở): Sử dụng các đầu đo nhiệt độ loại K có đường kính dây phù hợp để đo nhiệt độ trong lòng lò, tại tâm mẫu thử và trên bề mặt mẫu thử.
• Giá đỡ mẫu và thiết bị đưa mẫu: Được thiết kế để định vị mẫu thử chính xác tại trung tâm hình học của lò thử nghiệm mà không làm ảnh hưởng đến dòng khí lưu thông trong lò.

Yêu cầu về chuẩn bị mẫu thử

Việc chuẩn bị mẫu thử phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về kích thước và trạng thái vật lý để đảm bảo tính khách quan:

• Kích thước mẫu: Mẫu thử phải có dạng hình trụ tròn với đường kính từ 43 mm đến 45 mm, chiều cao là 50 mm (sai số cho phép trong khoảng 3 mm).
• Số lượng mẫu: Cần chuẩn bị tối thiểu 5 mẫu thử cho mỗi loại vật liệu để tiến hành các lượt thử độc lập.
• Ổn định mẫu: Trước khi tiến hành thử nghiệm, mẫu phải được sấy khô trong tủ sấy ở nhiệt độ 60 độ C trong khoảng thời gian quy định cho đến khi khối lượng mẫu đạt trạng thái không đổi, sau đó được làm nguội trong bình hút ẩm.

Quy trình thực hiện thử nghiệm

Quy trình thử nghiệm được tiến hành tuần tự qua các bước kỹ thuật chi tiết:

• Bước 1: Ổn định thiết bị: Bật nguồn lò thử và điều chỉnh công suất gia nhiệt để nhiệt độ trong lòng lò đạt trạng thái cân bằng ổn định ở mức 750 độ C trong ít nhất 10 phút.
• Bước 2: Đưa mẫu vào lò: Đặt mẫu thử đã được chuẩn bị vào giá đỡ, nhanh chóng hạ giá đỡ vào vị trí trung tâm của lò thử nghiệm và bắt đầu tính thời gian.
• Bước 3: Ghi nhận dữ liệu: Đo và ghi lại nhiệt độ từ các đầu đo liên tục với tần suất tối thiểu 1 lần mỗi giây. Quan sát trực tiếp để phát hiện và ghi lại thời điểm xuất hiện ngọn lửa liên tục (nếu có) cũng như thời gian duy trì ngọn lửa đó.
• Bước 4: Kết thúc thử nghiệm: Thử nghiệm kết thúc khi nhiệt độ của tất cả các đầu đo đạt trạng thái cân bằng hoặc sau một khoảng thời gian quy định (thường là 30 phút). Sau đó, đưa mẫu ra ngoài, làm nguội và cân lại khối lượng để xác định độ hao hụt khối lượng.

Tiêu chí đánh giá và báo cáo kết quả

Vật liệu được phân loại hoặc đánh giá là không cháy dựa trên các chỉ số kỹ thuật thu được từ quá trình thử nghiệm:

• Độ tăng nhiệt độ (Delta T): Sự chênh lệch giữa nhiệt độ cực đại ghi nhận được tại lò, tâm mẫu hoặc bề mặt mẫu so với nhiệt độ ban đầu của lò không được vượt quá giới hạn quy định.
• Thời gian cháy bùng: Thời gian duy trì ngọn lửa liên tục trên mẫu thử (nếu có) phải nằm trong giới hạn cho phép (thường không quá vài giây).
• Độ hao hụt khối lượng: Tỷ lệ phần trăm khối lượng bị mất đi sau khi thử nghiệm so với khối lượng ban đầu của mẫu phải thấp hơn mức giới hạn tiêu chuẩn.
• Báo cáo thử nghiệm: Phải thể hiện đầy đủ các thông tin về mẫu thử, điều kiện môi trường, kết quả đo nhiệt độ chi tiết của từng mẫu, các hiện tượng quan sát được và kết luận cuối cùng về tính không cháy của sản phẩm.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12695:2020 có hiệu lực kể từ ngày công bố. Tiêu chuẩn này thay thế hoặc bổ sung cho các phương pháp thử nghiệm phản ứng với lửa trước đây, tạo cơ sở pháp lý và kỹ thuật đồng bộ với tiêu chuẩn quốc tế ISO 1182:2010 trong việc kiểm định chất lượng vật liệu xây dựng tại Việt Nam.