AZPAINTS.COM.VN
Nhà phân phối sơn công nghiệp chính hãng — Toàn quốc
Sơn chống cháy kết cấu thép — Phân biệt SteelMaster và Jotachar, khi nào dùng loại nào?
Bài 10 trong loạt 12 bài viết kỹ thuật cho azpaints.com.vn
Hotline tư vấn: 0933 39 6622
Website: azpaints.com.vn
Email: qnk977@gmail.com
Sơn chống cháy kết cấu thép — Phân biệt SteelMaster và Jotachar, khi nào dùng loại nào?
Hướng dẫn lựa chọn sơn chống cháy theo TCVN và yêu cầu PCCC cho công trình công nghiệp Việt Nam
Trong thiết kế công trình hiện đại, kết cấu thép ngày càng được sử dụng phổ biến do tốc độ thi công nhanh, khả năng vượt nhịp lớn và tính thẩm mỹ cao. Tuy nhiên, thép có một nhược điểm cố hữu: ở nhiệt độ trên 550°C, thép kết cấu mất hơn 50% khả năng chịu lực — và có thể sập đổ chỉ sau 15–30 phút cháy nếu không được bảo vệ. Đây là lý do quy định PCCC tại Việt Nam và quốc tế bắt buộc kết cấu thép phải có lớp bảo vệ chống cháy.
Sơn chống cháy (intumescent coating) là giải pháp được ưa chuộng nhất do tính linh hoạt và thẩm mỹ. Bài viết này phân biệt hai dòng sơn chống cháy phổ biến của Jotun — SteelMaster và Jotachar — và hướng dẫn cách chọn đúng loại theo kịch bản cháy của dự án.
1. Cơ chế hoạt động của sơn chống cháy intumescent
Khác với sơn thông thường, sơn chống cháy intumescent có cơ chế bảo vệ rất đặc biệt — chỉ “kích hoạt” khi xảy ra cháy.
1.1. Trạng thái bình thường
Khi chưa cháy, sơn intumescent là một lớp sơn mỏng (thường 0,5–3 mm) trên bề mặt thép, có vẻ ngoài tương tự sơn thông thường. Lớp sơn này có thể được sơn nhiều màu, tạo thẩm mỹ cho kết cấu thép lộ.
1.2. Khi xảy ra cháy
Khi nhiệt độ tăng cao (thường trên 200°C), các thành phần hóa học trong sơn bắt đầu phản ứng:
- Acid hóa (carbonization) tạo ra lớp than có cấu trúc xốp
- Khí phồng được giải phóng (thường là nitơ, CO2)
- Lớp sơn phồng lên gấp 30–100 lần chiều dày ban đầu (từ 1 mm có thể phồng đến 30–100 mm)
- Tạo thành lớp than-bọt cách nhiệt che phủ bề mặt thép
Lớp than-bọt này có khả năng cách nhiệt cực tốt, ngăn nhiệt độ truyền vào thép trong thời gian bảo vệ (30, 60, 90, 120 phút tùy chiều dày sơn ban đầu).
1.3. Tiêu chí đánh giá hiệu quả
Sơn chống cháy được đánh giá theo hai chỉ số:
- Thời gian bảo vệ (Fire Rating): R30, R60, R90, R120 phút — thời gian giữ nhiệt độ thép dưới giới hạn quy định (thường 538°C cho cột, 593°C cho dầm)
- Hệ số tiết diện (Hp/A): Tỷ số chu vi bị nung nóng / diện tích tiết diện thép. Tiết diện nhỏ (thép mảnh) cần sơn dày hơn để đạt cùng thời gian bảo vệ
2. Phân biệt hai loại cháy: Cellulose và Hydrocarbon
Đây là điểm then chốt khi chọn sơn chống cháy. Hai loại cháy có đường cong nhiệt độ-thời gian hoàn toàn khác nhau, đòi hỏi loại sơn khác nhau.
2.1. Đường cháy Cellulose (ISO 834 / EN 13501-2)
Đây là kịch bản cháy do vật liệu cellulose: gỗ, giấy, vải, nhựa thông thường. Đường cong nhiệt độ:
- 5 phút: ~540°C
- 30 phút: ~840°C
- 60 phút: ~940°C
- 120 phút: ~1050°C
Ứng dụng: Cháy trong nhà ở, văn phòng, trung tâm thương mại, nhà xưởng sản xuất hàng tiêu dùng, kho hàng thông thường. Đây là kịch bản phổ biến nhất.
2.2. Đường cháy Hydrocarbon (UL 1709 / RABT / RWS)
Đây là kịch bản cháy do vật liệu hydrocarbon: xăng, dầu, khí gas, hóa chất. Đường cong nhiệt độ tăng cực nhanh:
- 5 phút: đã đạt ~950°C
- 30 phút: ~1100°C
- 60 phút: ~1100°C (giữ ổn định)
So với cháy cellulose, cháy hydrocarbon đạt nhiệt độ cao chỉ trong 5 phút đầu — đây là thời điểm “sốc nhiệt” cực kỳ nguy hiểm cho kết cấu thép.
Ứng dụng: Cháy trong nhà máy lọc dầu, kho xăng dầu, trạm gas, nhà máy hóa dầu, giàn khoan offshore, đường hầm giao thông.
2.3. Vì sao cần loại sơn riêng cho mỗi kịch bản?
Sơn intumescent cho cháy cellulose có thời gian phản ứng “vừa đủ” với đường cháy ISO 834 — thường phồng và tạo lớp than trong 5–10 phút đầu. Nếu dùng cho cháy hydrocarbon, nhiệt độ đạt đỉnh quá nhanh trước khi sơn kịp phồng, dẫn đến thép vẫn bị nung nóng nguy hiểm.
Sơn cho hydrocarbon có công thức đặc biệt: phồng cực nhanh, lớp than-bọt có cấu trúc chắc hơn để chịu sốc nhiệt và áp lực gió trong đám cháy hydrocarbon (thường có gió mạnh do giải phóng khí).
3. Jotun SteelMaster — Sơn chống cháy cellulose
SteelMaster là dòng sơn chống cháy intumescent của Jotun dành cho kịch bản cháy cellulose, được sử dụng cho phần lớn công trình dân dụng và công nghiệp thông thường.
3.1. Các dòng SteelMaster chính
- SteelMaster 60 WB: Hệ nước, dùng trong nhà, lên đến R60
- SteelMaster 120 WB: Hệ nước, dùng trong nhà, lên đến R120
- SteelMaster 600 WF: Hệ nước, dùng ngoài trời có bảo vệ
- SteelMaster 1200 WF: Hệ nước, ngoài trời, lên đến R120
- SteelMaster 60 SB: Hệ dung môi, dùng cho điều kiện ẩm cao
3.2. Thông số kỹ thuật điển hình
| Loại sơn | Intumescent gốc nước |
| Chiều dày khô | 200–3500 µm tùy thời gian R |
| Định mức | Tùy chiều dày, ~2 m²/lít @ 500 µm |
| Thời gian khô tay | 1 giờ ở 23°C |
| Overcoat min/max | 4 giờ / 6 tháng |
| Điều kiện thi công | 10–40°C, ẩm < 85% |
| Số lớp khuyến nghị | 2–4 lớp tùy DFT mục tiêu |
| Hệ sơn hoàn chỉnh | Lót epoxy + SteelMaster + Phủ PU |
3.3. Ứng dụng tiêu biểu
- Nhà cao tầng văn phòng, chung cư
- Trung tâm thương mại, siêu thị
- Nhà ga sân bay, bến xe, ga đường sắt
- Nhà xưởng sản xuất hàng tiêu dùng
- Nhà thi đấu, sân vận động
- Kho hàng thông thường (không xăng dầu)
4. Jotun Jotachar — Sơn chống cháy hydrocarbon
Jotachar là dòng sơn chống cháy chuyên dụng cho kịch bản hydrocarbon, được phát triển cho ngành dầu khí và hóa chất.
4.1. Các dòng Jotachar chính
- Jotachar 1709: Sơn chống cháy hydrocarbon, theo chuẩn UL 1709 (đường cháy hydrocarbon nhanh)
- Jotachar JF750: Sơn chống cháy cấp cao hơn, dùng cho dầu khí offshore
4.2. Thông số kỹ thuật điển hình
| Loại sơn | Intumescent epoxy 2 thành phần |
| Chiều dày khô | 3000–15000 µm tùy yêu cầu |
| Định mức | Rất thấp do DFT cao |
| Thời gian khô tay | 8 giờ ở 23°C |
| Overcoat min/max | 16 giờ / 6 tháng |
| Điều kiện thi công | 10–40°C, ẩm < 85% |
| Chứng chỉ | UL 1709, NORSOK M-501, OISD-164 |
| Tuổi thọ trong môi trường | Đến 25 năm |
4.3. Ứng dụng tiêu biểu
- Nhà máy lọc dầu (Dung Quất, Nghi Sơn, Long Sơn)
- Kho xăng dầu, trạm chiết nạp gas
- Nhà máy hóa dầu, hóa chất nặng
- Giàn khoan dầu khí offshore
- Đường hầm giao thông trục dầu khí
- Khu vực có nguy cơ cháy nổ hydrocarbon
5. So sánh trực tiếp SteelMaster và Jotachar
| Đường cháy chuẩn | ISO 834 / EN 13501-2 | UL 1709 |
| Nhiệt độ đỉnh thử | ~1050°C trong 120 phút | ~1100°C ngay trong 5 phút |
| Hệ gốc | Acrylic/Vinyl gốc nước hoặc dung môi | Epoxy 2 thành phần |
| DFT tổng điển hình | 0,5–3 mm | 3–15 mm |
| Thời gian thi công | Nhanh (vài ngày) | Lâu hơn (nhiều tuần do DFT cao) |
| Giá vật tư | Hợp lý | Cao hơn 3–5 lần |
| Ứng dụng chính | Dân dụng, công nghiệp thông thường | Dầu khí, hóa chất |
| Khu vực ngoài trời | Cần lớp phủ bảo vệ | Bền hơn ngoài trời, có dòng UV |
6. Cách tính chiều dày sơn chống cháy theo tiết diện thép
Đây là phần kỹ thuật then chốt mà nhiều dự án bị sai khi áp dụng.
6.1. Hệ số tiết diện Hp/A
Hp/A là tỷ số chu vi bị nung nóng (Hp) trên diện tích tiết diện thép (A), đơn vị 1/m hoặc m⁻¹. Hệ số càng cao (tiết diện càng mảnh) thì cần sơn càng dày để đạt cùng thời gian bảo vệ.
Ví dụ tính Hp/A cho dầm chữ I 400×200×8×13:
- Chu vi bị nung nóng từ 3 mặt (mặt trên có sàn): Hp = 0,2 + 2 × 0,4 = 1 m
- Diện tích tiết diện: A = 0,2 × 0,013 × 2 + 0,4 × 0,008 = 0,0052 + 0,0032 = 0,00744 m²
- Hp/A = 1 / 0,00744 = 134 m⁻¹
6.2. Tra bảng chiều dày sơn
Mỗi dòng sơn chống cháy có bảng tra “Loading Table” do nhà sản xuất cung cấp, ghi rõ DFT cần thiết theo Hp/A và thời gian R mục tiêu.
Ví dụ với SteelMaster 1200 WF, để đạt R60 cho dầm có Hp/A = 134 m⁻¹:
- DFT cần thiết: khoảng 700–800 µm
- Để đạt R90: khoảng 1100–1300 µm
- Để đạt R120: khoảng 1700–2000 µm
Cần đặt mua đúng khối lượng sơn theo DFT này, không thể “ước lượng” hay “sơn đến khi đẹp”.
6.3. Hệ sơn 3 lớp với sơn chống cháy
Sơn chống cháy không phải là lớp duy nhất — luôn nằm giữa lớp lót và lớp phủ:
- Lớp lót: Epoxy 2 thành phần (Penguard Primer, Resist 86…) — 60–80 µm
- Lớp chống cháy: SteelMaster hoặc Jotachar — DFT theo bảng tra
- Lớp phủ: Polyurethane (Hardtop XP) hoặc Acrylic — 50–60 µm
Lớp phủ rất quan trọng — bảo vệ sơn chống cháy khỏi tia UV, độ ẩm và mài mòn cơ học. Bỏ lớp phủ sẽ làm sơn chống cháy bị xuống cấp nhanh chóng và mất khả năng phản ứng khi cháy.
7. Yêu cầu PCCC theo TCVN tại Việt Nam
Tại Việt Nam, yêu cầu PCCC kết cấu thép được quy định trong:
- QCVN 06:2022/BXD — Quy chuẩn an toàn cháy cho nhà và công trình
- TCVN 2622:1995 — Phòng cháy và chữa cháy cho nhà và công trình (cũ, vẫn được tham chiếu)
- TCVN 9311-1:2012 đến 9311-9:2012 — Thử nghiệm chịu lửa cho các bộ phận
QCVN 06:2022/BXD quy định bậc chịu lửa của công trình từ I đến V, với yêu cầu giới hạn chịu lửa cho từng bộ phận:
| Bậc I | R150 | R60 | Nhà cao tầng, công trình quan trọng |
| Bậc II | R120 | R45 | Văn phòng, thương mại trung bình |
| Bậc III | R45 | R45 | Nhà xưởng tiêu chuẩn |
| Bậc IV | R15 | R15 | Nhà phụ trợ |
Khi lập hồ sơ kỹ thuật, cần làm việc với đơn vị thiết kế PCCC để xác định bậc chịu lửa và yêu cầu R chính xác cho từng cấu kiện.
8. Lưu ý khi thi công sơn chống cháy
Thi công sơn chống cháy phức tạp hơn sơn thông thường do DFT cao và yêu cầu chất lượng nghiêm ngặt:
- Phun nhiều lớp mỏng: Mỗi lớp không quá 500–700 µm để tránh nứt khi khô
- Tuân thủ overcoat tối thiểu: Phun lớp tiếp theo quá sớm sẽ gây bọt khí trong sơn
- Kiểm tra DFT từng lớp: Không cộng dồn cuối cùng — sai sót ở lớp giữa rất khó sửa
- Bảo quản và pha sơn đúng kỹ thuật: Sơn gốc nước có thể đóng băng nếu để dưới 5°C
- Chứng chỉ đào tạo thi công: Một số dự án yêu cầu thi công viên có chứng chỉ Jotun Approved Applicator
9. Kết luận
Sơn chống cháy là sản phẩm chuyên dụng đòi hỏi lựa chọn đúng dòng theo kịch bản cháy (cellulose hay hydrocarbon), tính chiều dày đúng theo hệ số tiết diện thép, và thi công đúng quy trình. Lựa chọn sai dòng sơn không chỉ lãng phí mà còn tạo ra rủi ro nghiêm trọng về an toàn cháy nổ.
Đối với phần lớn công trình dân dụng và công nghiệp tại Việt Nam, Jotun SteelMaster là lựa chọn chuẩn cho cháy cellulose. Đối với dự án dầu khí, hóa dầu, hóa chất nặng, Jotun Jotachar là giải pháp bắt buộc theo tiêu chuẩn UL 1709 / NORSOK.
Khi lập dự toán, chủ đầu tư cần:
- Xác định kịch bản cháy thực tế của công trình
- Làm việc với đơn vị thiết kế PCCC để có yêu cầu R cụ thể
- Phối hợp với nhà phân phối sơn để tra bảng Loading Table chính xác
- Yêu cầu nhà thầu có chứng chỉ thi công sơn chống cháy
Tư vấn miễn phí sơn chống cháy Jotun
Azpaints.com.vn là nhà phân phối chính thức Jotun trên toàn quốc, cung cấp đầy đủ dòng sơn chống cháy SteelMaster (cellulose) và Jotachar (hydrocarbon) cho mọi loại công trình. Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi sẵn sàng:
- Tư vấn lựa chọn dòng sơn chống cháy phù hợp với kịch bản cháy
- Tra Loading Table và tính chiều dày sơn theo Hp/A
- Cung cấp đầy đủ TDS, MSDS, chứng chỉ thử nghiệm chịu lửa
- Giới thiệu đội thi công có chứng chỉ Jotun Approved Applicator
- Báo giá cạnh tranh cho dự án quy mô lớn
Liên hệ ngay: 0933 39 6622
Website: azpaints.com.vn
Email báo giá: qnk977@gmail.com
Bài viết liên quan:
- Hệ thống sơn bảo vệ kết cấu thép nhà máy nhiệt điện — Tiêu chuẩn kỹ thuật và lựa chọn vật liệu đúng
- Tiêu chuẩn ISO 12944 trong bảo vệ kết cấu thép — Hướng dẫn áp dụng cho nhà thầu Việt Nam
- Jotun Jotamastic 90 — Sơn đa dụng kết cấu thép tốt nhất cho công trình công nghiệp Việt Nam?
