Định nghĩa
Khả năng chịu nhiệt của gạch AAC (bê tông khí chưng áp) là thông số kỹ thuật mô tả phản ứng của vật liệu dưới tác động nhiệt độ cao, bao gồm nhiệt độ biến đổi cấu trúc, nhiệt độ không tan chảy và mức độ chịu lửa theo thời gian. Đây là thông số độc lập với bài cách nhiệt và chống cháy — bài này chỉ tập trung vào thông số nhiệt độ cụ thể.
Thông số nhiệt độ kỹ thuật của gạch AAC
Gạch AAC không tan chảy (không chuyển sang trạng thái lỏng) ở nhiệt độ dưới 700°C vì thành phần chủ yếu là tobermorite (Ca₅Si₆O₁₆(OH)₂·4H₂O) và CSH (calcium silicate hydrate) — các hợp chất silicat canxi có điểm nóng chảy rất cao. Ở nhiệt độ 300–600°C, tinh thể tobermorite bắt đầu biến đổi cấu trúc thành wollastonite β (CaSiO₃), làm giảm cường độ nén 20–40%.
Trên 600°C, quá trình tái kết tinh và thay đổi pha khoáng diễn ra mạnh hơn: độ xốp tăng, cường độ nén giảm còn 40–60% so với ban đầu, nhưng vật liệu vẫn giữ được hình dạng kết cấu và không cháy. Tại 900°C–1.000°C bắt đầu có hiện tượng thiêu kết một phần các pha khoáng, vật liệu trở nên dòn hơn.
Bảng chịu lửa tường AAC theo độ dày (EN 1992-1-2)
| Độ dày tường (mm) | Phân cấp chịu lửa (EI/REI) | Thời gian chịu lửa | Tiêu chuẩn áp dụng |
|---|---|---|---|
| 75 mm | EI 60 | 60 phút (1 giờ) | EN 1992-1-2 / EN 13501-2 |
| 100 mm | REI 240 | 240 phút (4 giờ) | EN 1992-1-2 / EN 13501-2 |
| 150 mm | REI 300 | 300 phút (5 giờ) | EN 1992-1-2 / EN 13501-2 |
| 200 mm | REI 360 | 360 phút (6 giờ) | EN 1992-1-2 / EN 13501-2 |
| 250 mm | REI 360+ | >360 phút (>6 giờ) | EN 1992-1-2 / EN 13501-2 |
EI: chịu lửa toàn vẹn + cách nhiệt (tường ngăn không chịu lực). REI: chịu lực + toàn vẹn + cách nhiệt (tường chịu lực). Số sau ký hiệu = phút.
Biến đổi cơ lý theo dải nhiệt độ
| Dải nhiệt độ | Hiện tượng xảy ra | Ảnh hưởng đến cường độ nén | Khả năng phục hồi |
|---|---|---|---|
| 20–100°C | Bốc hơi nước tự do | Không đáng kể | Phục hồi hoàn toàn |
| 100–200°C | Mất nước liên kết hóa học CSH | Giảm 5–10% | Phục hồi phần lớn sau làm mát |
| 200–300°C | Co ngót nhiệt, vi nứt xuất hiện | Giảm 10–20% | Phục hồi 70–80% |
| 300–600°C | Tobermorite → wollastonite β | Giảm 20–40% | Phục hồi 50–60% |
| 600–700°C | Tái kết tinh pha khoáng mạnh | Giảm 40–60% | Phục hồi <30% |
| >700°C | Biến đổi sâu, thiêu kết một phần | Giảm >60% | Không phục hồi được |
So sánh với vật liệu xây dựng khác
Gạch đỏ nung (đã nung ở 900–1.000°C) về lý thuyết không biến đổi cấu trúc khi gặp nhiệt độ tương đương và chịu lửa tốt hơn về mặt duy trì cường độ. Tuy nhiên, tường gạch đỏ dẫn nhiệt cao hơn (λ = 0,7–0,9 W/m.K) so với AAC (λ = 0,08–0,20 W/m.K), nên bức xạ nhiệt sang phòng kế tiếp nhanh hơn.
Bê tông xi măng thường bắt đầu suy giảm cường độ từ 300°C và mất 50% cường độ ở 600°C — tương đương với gạch AAC. Điểm khác biệt là AAC xốp hơn nên dẫn nhiệt chậm hơn, giúp nhiệt độ phía tường đối diện đám cháy tăng chậm hơn, bảo vệ cốt thép trong cột dầm liền kề tốt hơn.
Câu hỏi thường gặp
- Gạch AAC có cháy không?
- Không — gạch AAC thuộc nhóm vật liệu không cháy (non-combustible) theo EN 13501-1 cấp A1; không phát sinh ngọn lửa, khói hay nhiệt trong điều kiện cháy tiêu chuẩn ISO 834.
- Tường AAC 100 mm có đủ ngăn lửa 4 giờ không?
- Có — theo EN 1992-1-2, tường AAC 100 mm không chịu lực (EI/REI 240) chịu được lửa tiêu chuẩn 240 phút (4 giờ); đây là mức chịu lửa cao so với tường cùng độ dày gạch đỏ (~180 phút).
- Sau hỏa hoạn, tường AAC có dùng lại được không?
- Phụ thuộc vào nhiệt độ đỉnh đạt được: nếu tường tiếp xúc nhiệt độ <300°C có thể giữ lại sau kiểm tra; nếu nhiệt độ 300–600°C cần đánh giá kỹ; trên 600°C phải tháo dỡ và thay mới.
- Nhiệt độ nào làm gạch AAC nổ vỡ?
- Khác với bê tông đặc, gạch AAC ít có nguy cơ nổ vỡ (spalling) khi gặp lửa vì cấu trúc rỗng xốp cho phép hơi nước thoát ra từ từ; rủi ro nổ vỡ chỉ xuất hiện nếu gia nhiệt đột ngột >500°C/phút.
Kết luận
Gạch AAC chịu nhiệt độ đến 700°C mà không tan chảy, biến đổi cấu trúc đáng kể bắt đầu ở 300–600°C với cường độ giảm 20–60%. Về chịu lửa theo EN 1992-1-2, tường AAC 100 mm đạt REI 240 (4 giờ) và 200 mm đạt REI 360 (6 giờ) — vượt trội so với nhiều vật liệu xây dựng thông thường cùng độ dày.