VẬT LIỆU FRP DÙNG CHO TẤM SÀN - HIỂU ĐÚNG BẢN CHẤT

Vật liệu FRP đang trở thành một trong những lựa chọn thay thế phổ biến trong nhiều nhà máy và công trình hiện đại. Sự nhẹ nhàng, dễ lắp đặt và gần như không cần bảo trì khiến vật liệu này được ưu ái ở những nơi mà thép hay bê tông bộc lộ hạn chế.

I. SỰ NHẦM LẪN THƯỜNG THẤY KHI NHẮC ĐẾN "VẬT LIỆU FRP"

______

Từ "FRP" chỉ một Dải vật liệu rất rộng

Dù biết rằng chúng được ứng dụng nhiều, nhưng FRP không phải chỉ có “một kiểu”. Đằng sau ba chữ F-R-P là cả một thế giới vật liệu với nhiều cấu trúc và công nghệ khác nhau. Có loại được đúc ép nóng, có loại sử dụng sợi kéo liên tục, có loại chuyên chịu hóa chất, và cũng có loại được tối ưu cho tải trọng lớn. Mỗi dòng lại được sinh ra cho một nhiệm vụ riêng.

Nếu không phân biệt rõ, người dùng rất dễ đánh đồng “FRP nào cũng giống nhau” và vô tình chọn sai vật liệu.

Ngoài làm tấm sàn, FRP có rất nhiều biến thể:

• FRP cho vỏ tàu thuyền
• FRP cho ống hộp
• FRP cho xà gồ composite
• FRP cho bồn chứa hóa chất
• FRP cho cửa/làm tấm panel

______

Nhưng chúng ta thường chỉ nghe nhắc đến tấm sàn FRP

Hiện nay, FRP thường được nhắc đến nhiều nhất trong tấm sàn FRP (hay FRP grating). Đây là loại sàn thao tác ngày càng xuất hiện rộng rãi tại nhà máy, xưởng sản xuất, khu xử lý nước, cầu công tác, bậc cầu thang… 

Sự thật là: FRP dùng cho tấm sàn là một nhánh rất đặc thù, sở hữu yêu cầu riêng về loại nhựa, cấu trúc sợi, tỷ lệ phối trộn và công nghệ gia công. Nhưng FRP không chỉ xuất hiện ở tấm sàn thao tác mà còn có mặt trong nhiều hạng mục quen thuộc như tấm đậy nắp bể cáp FRP, nắp hố ga composite, song chắn rác FRP…Chúng đều làm từ FRP.

Bài viết này sẽ giúp bạn đọc nhìn rõ bản chất vật liệu FRP theo một cách dễ hiểu, thực tế và có chiều sâu kỹ thuật. GOAT mong rằng từ đó, bạn có thể lựa chọn đúng loại FRP cho đúng ứng dụng.

II. PHÂN BIỆT CÁC THUẬT NGỮ: FRP - GFRP - GRP - SMC/BMC - MOLDED - PULTRUDED

______

2.1 FRP – khái niệm “Tổng”

❝ 
FRP (Fiber Reinforced Polymer) là tên gọi chung của tất cả các vật liệu composite được tạo thành từ sợi gia cường (fiber) và nhựa nền (polymer). Đây là “họ vật liệu lớn”, trong đó mỗi dòng FRP có thể khác nhau về loại sợi, loại nhựa và công nghệ sản xuất.

🔶 GFRP / GRP – Dạng phổ biến nhất của FRP

• GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer)
  Đây là loại FRP được gia cường bằng sợi thủy tinh. Phổ biến nhất trong ngành công nghiệp nhờ độ bền cơ học cao, trọng lượng nhẹ và khả năng chống ăn mòn tốt.

• GRP (Glass Reinforced Plastic)
  Là cách gọi khác của GFRP, thường dùng tại châu Âu. Về bản chất, GRP và GFRP là một, chỉ khác nhau về cách viết và thói quen sử dụng từ.

Nói một cách đơn giản:

FRP = nhóm vật liệu composite

GFRP/GRP = loại FRP dùng sợi thủy tinh (thông dụng nhất)

🔶 Giới thiệu 3 dòng vật liệu FRP chính

Và trong nhóm GFRP phổ biến này, vật liệu thực tế lại được phân thành nhiều dòng hoàn toàn khác nhau. Dưới đây là ba dòng vật liệu FRP chính mà bạn cần phân biệt trước khi lựa chọn:

• SMC/BMC – vật liệu đúc ép dùng cho nắp bể cáp, nắp hố ga, vỏ thiết bị

• Molded grating – tấm sàn đúc khuôn lưới 3D, chống ăn mòn cao

• Pultruded grating – tấm sàn kéo liên tục, chịu tải lớn

Như vậy, FRP là một hệ vật liệu rộng, mỗi dòng được sinh ra để đáp ứng một nhiệm vụ rất cụ thể. Sau đây, GOAT sẽ gửi đến bạn thông tin của 3 loại này một cách ngắn gọn nhưng đủ để bạn hiểu thêm về chúng.

______

2.2 SMC/BMC – Đúc ép nóng dạng nắp đậy, mương, rãnh thoát nước

• SMC (Sheet Molding Compound): dạng tấm sợi ngắn trộn nhựa dẻo và phụ gia → ép nóng.

• BMC (Bulk Molding Compound): nhựa hạt + sợi ngắn + bột đá và phụ gia, tạo thành hỗn hợp khô hơn → ép nóng. 

Công nghệ sản xuất: Đúc ép nóng

Vai trò: rất tốt cho nắp hố ga composite, nắp bể cáp, rãnh thoát nước composite, hộp đồng hồ kỹ thuật composite...

Không phù hợp: làm tấm sàn chịu tải vì thiếu độ cứng, sợi ngắn, dễ phá ứng suất.

______

2.3 Molded grating – Đúc khuôn dạng tấm sàn FRP

Đặc điểm:

• Sợi thủy tinh đan dạng “khung xương” 3 chiều

• Đúc nguyên khối trong khuôn

• Khả năng chống ăn mòn rất cao

• Độ đàn hồi tốt

• Chịu va đập, rung động tốt

👉 90% tấm sàn FRP trên thị trường là GFRP grating.

Công nghệ sản xuất: Đúc thủ công - Khuôn mẫu được khắc CNC chuẩn xác

Vai trò: rất tốt cho tấm sàn khu xử lý nước, môi trường hóa chất, khu đi lại.

Không phù hợp: làm tấm sàn cho các hố cần kín nước.

______

2.4 Pultruded grating – Đúc Ép đùn FRP Dạng tấm hoặc ống

Pultruded grating FRP là dòng sản phẩm được tạo ra bằng cách ép và kéo liên tục các bó sợi thủy tinh theo một hướng thẳng. Sau đó, ngâm sợi vào nhựa và ép định hình qua khuôn nóng. Cấu trúc “sợi thẳng – liên tục – không đứt đoạn” này mang lại độ cứng vượt trội so với dòng molded grating truyền thống. Ứng dụng nhiều trong sản xuất xà gồ composite và các loại ống hộp composite.

Đặc điểm nổi bật

• Độ cứng rất cao nhờ hướng sợi chạy dài theo toàn bộ chiều tấm.
• Chịu tải vượt trội: phù hợp cho khu vực có tải trọng tập trung lớn.
• Vượt nhịp tốt: thích hợp cho sàn cần span lớn, tiết kiệm hệ giằng bên dưới.
• Khối lượng nhẹ, dễ thi công và vận chuyển.

Công nghệ sản xuất: Đúc bằng dây chuyền kéo liên tục

Vai trò: Làm xà gồ composite, các loại ống hộp composite thay thế thép hộp.

Không phù hợp: Kết cấu cần chịu lực lớn.

______

🔹 Vì sao nói FRP “dùng cho tấm sàn” là một nhóm đặc biệt?

III. THÀNH PHẦN CHI TIẾT CỦA FRP: NHỰA - SỢI - CHẤT ĐỘN

(Và chúng ảnh hưởng thế nào tới độ bền, chống ăn mòn, chi phí)

______

3.1 Resin – Thành phần nhựa nền của vật liệu FRP

Trong mọi sản phẩm FRP, resin chính là “nền vật liệu” hay còn gọi là "nhựa nền". Resin vừa giữ vai trò kết dính các lớp sợi, vừa tạo hình. Chúng còn là thành phần chính bảo vệ cấu trúc bên trong trước hóa chất, nước và tác động môi trường.

Nói cách khác, resin chính là lớp áo giáp quyết định FRP có bền được trong môi trường khắc nghiệt hay không.

Đối với FRP grating, resin được phân thành ba nhóm chính, mỗi nhóm sở hữu mức độ chống ăn mòn và hiệu năng khác nhau:

👉 Như vậy, sử dụng nhựa càng tốt → chống ăn mòn càng cao → giá càng tăng.

______

3.2 Sợi thủy tinh – Thành phần chính quyết định 60–70% khả năng chịu lực của FRP

Trong bất kỳ vật liệu FRP nào, sợi thủy tinh luôn là phần gánh lực chính. Ba thông số quan trọng nhất của sợi quyết định đến độ bền của FRP bao gồm: Chiều dài sợi Hàm lượng sợi (%) Cách đan hoặc hướng sợi Có thể xem cấu trúc sợi như bộ xương sống của toàn bộ vật liệu. Nếu phần “xương” này được tổ chức đúng, FRP sẽ cứng, ổn định và bền trước tải trọng. Đối với tấm sàn FRP, yêu cầu về sợi càng khắt khe hơn: Sợi dài để tăng độ cứng Hướng sợi đa chiều (với molded) hoặc song song – liên tục (với pultruded) Hàm lượng sợi cao để chịu lực và giảm biến dạng 👉 Khi hàm lượng sợi quá thấp, tấm sàn sẽ mềm, dễ võng và có nguy cơ xuất hiện các vết nứt chân chim trong quá trình sử dụng.

______

3.3 Chất độn – ảnh hưởng tới giá và trọng lượng sản phẩm bằng FRP

Một số chất độn có thể kể đến như CaCO₃, ATH, fillers khác…Những chất độn này giúp tăng độ đặc của hỗn hợp. Bên cạnh đó cũng giảm chi phí nguyên vật liệu.

Ngoài ra, một số chất độn được thêm vào để bổ sung các tính năng đặc biệt cho sản phẩm. Ví dụ như khả năng chống cháy. Tuy nhiên, các vật liệu này chắc chắn có giá thành đắt hơn so với vật liệu FRP thông thường.

Tỷ lệ chất độn cũng là một phần quan trọng. Nếu cho quá nhiều → giảm cơ tính → sản phẩm yếu, dễ hỏng hóc.

👉 Tỉ lệ resin – sợi – chất độn là yếu tố sống còn trong vật liệu FRP. Và cũng là bí quyết trải qua hàng chục năm sản xuất của các nhà xưởng.

IV. NHỮNG HIỂU LẦM PHỔ BIẾN VỀ FRP

Dưới đây là một số hiểu lầm về vật liệu FRP mà có thể bạn sẽ gặp ở đâu đó. Hãy cùng GOAT lý giải bằng kỹ thuật trong mỗi trường hợp nhé!

______

❌ Hiểu lầm 1: “FRP là nhựa nên yếu lắm”

Sự thật:
Tấm sàn FRP dùng cho công nghiệp có tới 25–35% là sợi thủy tinh – phần chịu lực chính.

• Cường độ kéo của sợi thủy tinh ≈ 3–3.5 GPa

• FRP có độ bền riêng (strength-to-weight ratio) cao hơn thép

• Pultruded grating có thể vượt nhịp 1–1.5 m vẫn an toàn

Kết luận: FRP yếu hay mạnh → do thiết kế và thành phần, không phải “do nhựa”.

______

❌ Hiểu lầm 2: “FRP chịu nóng kém, nắng là mềm ra”

Sự thật:

• Resin công nghiệp có nhiệt độ phân hủy 280–350°C

• Nhiệt độ làm mềm (HDT) của vinyl ester ≥ 100°C

• Ngoài trời 60–70°C không ảnh hưởng tới cấu trúc grating

Nếu FRP bị mềm → thường do:

• Resin chất lượng thấp

• Tỉ lệ sợi thấp

• Sử dụng loại SMC/BMC thay vì grating

______

❌ Hiểu lầm 3: “FRP không bền bằng thép”

Sự thật:

• FRP không rỉ, oxy hóa rất chậm, không đáng kể → tuổi thọ 30–50 năm.

• Trọng lượng nhẹ → dễ lắp đặt

• Không cần sơn chống gỉ → giảm chi phí bảo trì

Trong môi trường hóa chất → FRP vượt xa thép.

______

❌ Hiểu lầm 4: “FRP trơn, dễ trượt”

Sự thật:
Grating công nghiệp có:

• Hạt chống trượt grit silica

• Bề mặt men resin nhám

• Mô hình ô lưới giúp thoát nước nhanh

V. FRP DÙNG CHO TẤM SÀN GRATING KHÁC FRP THÔNG THƯỜNG Ở ĐIỂM NÀO?

Bảng dưới đây giúp bạn hình dung rõ hơn sự khác nhau giữa FRP thông thường và FRP grating – dòng vật liệu được thiết kế riêng cho sàn thao tác công nghiệp:

VI. KẾT LUẬN VỀ VẬT LIỆU FRP

FRP là một thế giới vật liệu rất rộng. Trong đó, mỗi dòng lại được tạo ra bằng một công nghệ khác nhau để phục vụ đúng nhu cầu sử dụng:

• SMC/BMC - Đúc ép nóng: cho các sản phẩm đúc ép như nắp hố ga, song chắn rác, nắp bể cáp composite.

• Molded grating - Đúc khuôn: cho các sản phấm dạng tấm, lưới như sàn thao tác, sàn FRP grating

• Pultruded grating và các profile FRP - Đúc ép đùn: cho những vị trí cần độ cứng cao, vượt nhịp lớn hoặc thay thế thép hộp

GOAT hy vọng rằng đến đây, bạn đã hiểu rõ hơn bản chất của vật liệu FRP và biết cách phân biệt các dòng FRP phổ biến. Khi chọn đúng vật liệu cho đúng ứng dụng, công trình sẽ luôn bền, an toàn và hiệu quả dài lâu. Cảm ơn bạn đã quan tâm tới bài viết. Chúc bạn sức khỏe và thành công!