Ngói bitum hay tấm lợp phủ đá nhựa đường hiện đang dần phổ biến tại Việt Nam, ít ai biết rằng đây là dạng tấm lợp rất phổ biến trên thế giới và ra đời từ rất sớm. Để giúp cho những ai quan tâm đến tấm lợp này có cái nhìn tổng quát về lịch sử hình thành và phát triển của nó, ADAL HOME xin sơ lược vài dòng bên dưới theo những tìm hiểu và sưu tầm trong thời gian qua có được.
Tấm lợp phủ đá nhựa đường (hay còn gọi là ngói Bitum) được sử dụng từ những năm cuối thế kỷ 19. Lúc này nền công nghiệp khai thác dầu mỏ phát triển rất mạnh, đặc biệt là tại Mỹ, quốc gia có trữ lượng dầu lớn hàng đầu thế giới hiện giờ. Dầu mỏ được thay thế cho dầu cá để thắp sáng và cung cấp năng lượng cho cuộc cách mạng công nghiệp vào đầu thế kỷ 20.
Quá trình xử lý dầu mỏ cho ra đời một chất cặn có độ nhớt cao và có tính liên kết gọi là Bitum hay nhựa đường. Khối lượng chất cặn này ngày càng nhiều và sau đó được nghiên cứu và ứng dụng vào nhiêu lĩnh vực khác nhau từ dân dụng đến công nghiệp. Và theo đó cũng được người Mỹ áp dụng để làm vật liệu lợp vừa giảm chi phí vừa nhẹ kết cấu và có tuổi thọ khá tốt.
Đầu tiên chúng là những mảnh nhỏ đơn lẻ, mô phỏng theo phiến đá, ván hay gỗ,... những loại vật liệu phổ biến trước đó. Chúng được liên kết với nhau bằng cách xếp lớp chồng mí theo phương dọc và dàn hàng ngang.
Hình 1 - Các tấm đơn phiến cách đoạn, chồng mí, phổ biến tại Mỹ lúc bấy giờ.
Hình 2 - Một loại biên dạng được cải tiến hình gợn sóng khá bắt mắt.
Hình 3, 4 và 5 là các dạng cải tiến khác của loại đơn phiến này. Tất cả đều có một khóa ẩn nhằm giữ cố định các phiến bên dưới lại.
Hình 3
Hình 4
Hình 5
Một số dạng thiết kế “tee-lock” vẫn còn được sản xuất ngày nay, trong khi hầu hết các dạng đơn phiến khác, như biên dạng lục giác như trong Hình 6, đã không còn nữa.
Hình 6 - Biên dạng lục giác với khóa tee, loại không còn sản xuất ngày nay.
Bên cạnh dạng tấm tee-lock, thường chủ yếu được dùng để lợp mái, các loại đơn phiến còn được sản xuất để ốp hông hoặc ốp nóc với nhiều loại khác nhau. Ước chừng khoảng một đến hai triệu đơn vị doanh số (đủ để lấp đầy khoảng 100ft2 nền mái) đơn phiến dạng này được bán ra mỗi năm.
Một thời gian ngắn sau Đệ nhất Thế chiến, dạng tấm liên dải (nhiều đơn phiến nằm trên cùng một tấm) bắt đầu chiếm lĩnh thị trường. Sau khi tăng đột biến vào thập niên 1920, thị trường đã chùng xuống do tác động của Đại khủng hoảng, sau đó tiếp tục tăng cao.
Hình 7 là minh họa của một dạng tấm kích thước 10 x 36 inch, loại có 4 phiến đơn trên một dải tấm. Loại này sau này đã được cải tiến thành 12 x 36 inch và có 3 phiến trên cùng một dải tấm, đây là biên dạng phổ dụng nhất hiện nay. Hình 8 và 9 là các biên dạng hiếm gặp, nhưng chúng có thiết kế khá độc đáo.
Hình 7
Hình 8
Hình 9
Vào cuối thập niên 1950, các tấm lợp với các đường keo tự dính bắt đầu được giới thiệu ra thị trường. Sản lượng của các loại tấm lợp trơn bình thường trước đó sụt giảm nghiêm trọng, khi mà thị trường gần như đã bị hút vào tính năng tự dính này. Có một điều thú vị là khi ấy tổng diện tích đơn vị bán hàng của tấm lợp phủ đá nhựa đường tăng trưởng tỷ lệ thuận với đà tăng dân số của Mỹ.
Trong suốt quá trình hình thành và phát triển, đã có nhiều cải tiến quan trọng trong việc phát triển sản phẩm và cải tiến phương thức sản xuất. Thật vậy, việc sản xuất tại nhiều nhà máy đã hiệu quả đến mức mà chi phí cho lao động trực tiếp liên quan đến sản xuất còn thấp hơn chi phí mua giấy kraft để bọc thành phẩm. Tất cả các nhà sản xuất lớn đã phát triển các phòng thí nghiệm để nghiên cứu, khắc phục lỗi sản xuất và phát triển sản phẩm, điều này giúp đào tạo nhân sự sâu vào việc nghiên cứu vật liệu nhựa đường và các thành phần khác liên quan đến sả phẩm xây dựng mà họ sản xuất, dần dần việc nghiên cứu này trở thành chức năng chính của họ. Các đề tài này vẫn chưa có bất ký giáo trình học đường nào.
Đừng vội suy đoán rằng quá trình phát triển này là đơn giản. Không hề. Váo thời điểm mà người ta muốn có một cái lốp xe 10,000 dặm thì tấm lợp được kỳ vọng sẽ có tuổi đời từ 8-15 năm. Bề mặt phủ đá với độ bám khá kém và đôi khi có tấm chẳng còn hạt nào. Các vết lõm trên mặt phiến biên dạng lộ thiên của tấm. Các vết lõm này là do lớp áo nhựa đường bị mỏng tại vị trí đó.
Một số tấm bị móc vào nhau (xoắn vào nhau thành hình các vết xước) vì thiếu chất bảo hòa trong lõi màn hữu cơ và thiếu lớp chống thấm ở mặt sau của tấm. Một số lại cho thấy nhiều vết bẩn hoặc màu sắc rất chướng mắt sau khi lắp đặt do quá trình phủ màu tấm lợp hoặc do sự khác nhau về màu sắc từ sự phản phản chiếu bề mặt hạt đá xay với các hướng khác nhau.
Vài trong số nguyên nhân liên quan đến tấm lợp tỏ ra kém cỏi đã và đang do thi công ngói bitum sai phương pháp bởi những công nhân thiếu kỹ năng vì thiếu hoặc chỉ đào tạo qua loa. Việc thường xuyên sử dụng kim giữ thay vì đinh làm giảm khả năng chống lại tố lốc của tấm lợp. Hay việc thi công xen kẻ theo chiều lên cách nhau 6 inch thay vì theo các tối ưu hơn đó là thi công theo đường chéo mái nhà có thể dẫn đến khả năng phân khối màu sắc trên mái, và thường sẽ dẫn đến việc thiếu đinh tại các vị trí góc.
Thời gian đầu áp dụng tính năng tự dính, một số tấm lợp không thể kết dính với nhau vì chất trám kín này thường quá cứng, một số lại tự dính với nhau trong khi đóng gói chung, tạo ra các vùng loang lỗ lớn, và chất keo màu đen này đã làm phá vỡ nét đẹp của tấm lợp thông thường, việc để lại vết thật sự là không thể tẩy đi được.
Nhiều trong sồ các vấn đề trên đã được giải quyết bằng những cách làm khác nhau tại các phong thí nghiệm và các nhà máy khác nhau. Một số vấn đề, ví dụ như nấm hay vết đen trên tấm lợp vẫn chưa hoàn toàn được giải quyết một cách triệt để. Đá xay bọc kẽm và phủ sứ bên ngoài đã giúp cải thiện vấn đề này lên hơn 20 năm, nhưng tấm lợp “kháng nấm” cũng mới chỉ được quảng bá rầm rộ trong thời gian cần đây.
Hiện tại, Hiệp hội Nhà thầu Mái Quốc gia Mỹ (NRCA) đã liệt kê các kiểu tấm lợp như sau: tấm đơn phiến (hầu hết đều được thiết kế với khóa tee – Hình 10), tấm lợp dạng dải (có hoặc không cắt biên dạng – Hình 11), và tấm lợp đa lớp (tấm lợp được bổ sung thêm một lớp tương ứng được gọi là tấm lợp dải đa tầng – Hình 12).
Hình 10
Hình 11
Hình 12
Trước khi có tính năng tự dính, các tấm lợp này tồn tại được là nhờ trọng lượng và độ cứng của lớp lõi màn sợi hữu cơ để bảo vệ mái trước tác động của gió. Mỗi tấm lợp có lõi là màng hữu cơ này có khả năng điều chỉnh để bám vào nền mái trong trường hợp nó bị tốc như kiểu các lớp vảy trên lưng một con cá vậy.
Với sự ra đời của tính năng tự dính, việc chống tố lốc đã trở nên tối ưu hơn trước nhiều. Hiện tại, khi mà mái bị thổi bay, tôi kỳ vọng cả cấu trúc mái bị bốc đi này vẫn còn nguyên tấm lợp phía trên. Đồng thời, tấm lợp với lớp bảo vệ tự dính này phải đủ mạnh để vượt qua lực tác động đến toàn khối với những vùng tập trung lực lớn. Hầu hết các tấm lợp hiện nay đều có vùng tự dính.
Việc ra đời tính năng tự dính cũng cho phép việc sử dụng màng sợi thủy tinh làm lõi. Sự thiếu độ xơ tự nhiên (tơ nhân tạo và các loại sợi nhân tạo khác được dùng suốt Thế chiến thứ hai có thể tan chảy, và bốc cháy, trong sự hòa trộn với nhựa đường) đã là một trong những nguyên nhân cho việc phát triển tấm lợp lõi màng sợi thủy tinh. Tấm lợp nhựa đường với lõi là màng sợi thủy tinh trang bị các vùng tự dính để tạo khả năng chống tố lốc. Sản lượng của tấm lợp với lõi là màng sợi thủy tinh đã vượt qua loại có lõi là màng hữu cơ từ năm 1982. Vào những năm 1990, sản lượng của tấm lợp lõi màng sợi thủy tinh giá rẻ này đã nhiều hơn gấp 5 lần loại có màng sợi hữu cơ. Phần tăng trưởng thấp nhất của thị trường tấm lợp lõi sợi thủy tinh là do sự gia tăng các tòa nhà chung cư và trung tâm thương mại nơi yêu cầu khả năng chống cháy đạt chuẩn Class A. Tấm lợp có lõi sợi thủy tinh đáp ứng được yêu cầu chống cháy Class A này vì nó, khác với người anh em có lõi là màng hữu cơ, nó có sự hòa lẫn giữa các thành phần cao.
Nhiều người không quen với các kiểm nghiệm tiêu chuẩn chống cháy, tổng hợp trong Class A (chống cháy cao nhất – tấm lợp lõi sợi thủy tinh, tấm lợp có bề mặt tổng hợp,..v.v.), Class B (trung bình) và Class C (chống cháy thấp nhất – tấm lợp lõi hữu cơ). Việc đánh giá được dựa trên kết quả của ba tùy chọn kiểm nghiệm sau: đốt cháy, đốt cháy liên tục và cháy lan rộng. Chi tiết hơn, tham khảo tại các ấn bản của Ameriacan Society for Testing and Materials – ASTM, Underwriters Laboratories (UL), hoặc Factory Mutual (FM).
Mr.Admin - Sưu tầm.