Kính xây dựng là gì?
Kính xây dựng là vật liệu vô cơ vô định hình được chế tạo chủ yếu từ silic dioxide (SiO₂), natri oxide (Na₂O) và canxi oxide (CaO) thông qua quá trình nấu chảy ở nhiệt độ cao rồi làm nguội nhanh. Vật liệu này có cấu trúc mạng lưới ngẫu nhiên, không có điểm nóng chảy xác định mà chỉ có khoảng mềm hóa từ 700–900°C.
Trong xây dựng, kính được dùng để tạo độ trong suốt, kiểm soát ánh sáng tự nhiên, cách âm và cách nhiệt cho công trình. Kính float (annealed) có cường độ kéo khoảng 40 MPa — thấp hơn đáng kể so với thép hay bê tông, nên cần thiết kế kết cấu phù hợp.
Thành phần hóa học và tính chất cơ bản
Kính soda-lime-silica thông dụng trong xây dựng gồm SiO₂ (72–74%), Na₂O (12–14%), CaO (9–11%) và các oxide phụ như MgO, Al₂O₃. Thành phần này quyết định độ bền hóa học, khả năng gia công và tính chất quang học.
- Độ trong suốt: VLT (Visible Light Transmittance) 70–90% với kính float thông thường
- Khối lượng riêng: 2,5 g/cm³
- Hệ số giãn nở nhiệt: ~9×10⁻⁶/°C
- Cường độ kéo: kính float ~40 MPa; kính cường lực ~160–190 MPa
- Độ cứng Mohs: 6–7
Phân loại kính xây dựng
Kính xây dựng được phân loại theo phương pháp sản xuất và xử lý nhiệt sau đúc. Mỗi loại có đặc tính cơ học và ứng dụng khác nhau.
- Kính float (annealed): kính cơ bản, sản xuất bằng phương pháp nổi trên bể thiếc nóng chảy; bề mặt phẳng, nhẵn; theo tiêu chuẩn EN 572
- Kính cường lực (tempered): xử lý nhiệt 620–650°C rồi làm nguội nhanh; cường độ gấp 4–5 lần kính thường; theo EN 12150 và TCVN 7455
- Kính bán cường lực (heat-strengthened): xử lý nhiệt ở mức trung gian; theo EN 1863; không được dùng thay kính cường lực trong ứng dụng an toàn
- Kính dán (laminated): hai hoặc nhiều lớp kính kẹp màng PVB hoặc EVA; khi vỡ mảnh giữ nguyên trên màng; theo EN ISO 12543
- Kính cách nhiệt (IGU): 2–3 lớp kính cách nhau bởi khung nhôm chứa khí Argon; giảm hệ số U-value xuống 1,1–1,4 W/m²K
- Kính phủ màng (Low-E): phủ lớp oxide kim loại phản xạ bức xạ hồng ngoại; giảm tải nhiệt điều hòa
- Kính in hoa văn (pattern): đúc từ rulô có hoa văn; dùng cho phòng tắm, vách ngăn cần che khuất
- Kính điện sắc (electrochromic): thay đổi độ trong suốt khi có điện áp; dùng cho tòa nhà thông minh
Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng
Kính xây dựng tại Việt Nam tuân theo hệ thống tiêu chuẩn TCVN song song với các tiêu chuẩn EN châu Âu ngày càng được tham chiếu rộng rãi.
| Tiêu chuẩn | Phạm vi |
|---|---|
| TCVN 7213 | Kính tấm xây dựng — yêu cầu chung |
| TCVN 7218 | Kính phẳng xây dựng |
| TCVN 7455 | Kính cường lực an toàn |
| EN 572 | Kính float cơ bản (châu Âu) |
| EN 12150 | Kính cường lực nhiệt (châu Âu) |
| EN ISO 12543 | Kính dán an toàn |
| QCVN 16:2019/BXD | Quy chuẩn vật liệu xây dựng (bắt buộc) |
Ứng dụng trong công trình xây dựng
Kính được dùng rộng rãi trong cửa sổ, cửa đi, mặt tiền curtain wall, mái kính, sàn kính và vách ngăn nội thất. Mỗi vị trí ứng dụng yêu cầu loại kính và độ dày khác nhau theo tính toán tải trọng gió và an toàn sử dụng.
Khi chọn kính xây dựng, cần xem xét đồng thời các yếu tố: cường độ cơ học, hệ số truyền nhiệt (U-value), hệ số truyền sáng (VLT), hệ số che nắng (SHGC) và yêu cầu an toàn vỡ kính theo tiêu chuẩn hiện hành.