Giáo trình vật liệu cách nhiệt (ngành công nghệ kỹ thuật vật liệu xây dựng)

Mơn học nghiên cứu những vấn đề liên quan đến qui trình cơng nghệ sản xuất các loại vật liệu cách nhiệt, cũng như việc nghiên cứu ứng dụng các sản phẩm cách nhiệt vào thực tế sao cho đáp

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG TP.HỒ CHÍ MINH

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT VẬT LIỆU XÂY DỰNG

TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

(Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐXD ngày… tháng năm 2022

của Trường Cao đẳng Xây Dựng Thành phố Hồ Chí Minh)

Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2022

(Lưu hành nội bộ)

LỜI GIỚI THIỆU

* Hiện nay vật liệu cách nhiệt rất đa dạng về chủng loại và tính chất, các sản phẩm vật liệu cách nhiệt như: bê tơng tổ ong cách nhiệt, các sản phẩm gốm cách nhiệt, các sản phẩm cách nhiệt từ bơng khống (sợi bazan) Được dùng trong các kết cấu nhẹ cách nhiệt, trong các thiết bị nhiệt (nồi hơi, lị sấy, lị nung)

* Do tính chất của mơn học, Mơn học VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT là một trong

những mơn học cĩ vị trí quan trọng trong các mơn kỹ thuật chuyên ngành, là mơn học bắt buộc đối với sinh viên chuyên ngành CNKT Vật Liệu Xây Dựng Mơn học nghiên cứu những vấn đề liên quan đến qui trình cơng nghệ sản xuất các loại vật liệu cách nhiệt, cũng như việc nghiên cứu ứng dụng các sản phẩm cách nhiệt vào thực tế sao cho đáp ứng được các yêu cầu như: tiết kiệm năng lượng làm mát về mùa nĩng - ở các vùng khí hậu nĩng và giảm lượng nhiệt dùng để sưởi ấm về mùa lạnh - ở các vùng khí hậu lạnh, cũng như làm giảm khối lượng vật liệu của cơng trình cho phép giảm đáng kể tiết diện khung chịu lực, kết cấu mĩng; hay trong lĩnh vực cơng nghiệp VLCN khơng những làm giảm tổn thất nhiệt và tiết kiệm nhiên liệu mà trong nhiều trường hợp cịn gĩp phần thúc đẩy các quá trình cơng nghệ; Do đĩ trong quá trình sản xuất cũng như khi sử dụng vật liệu cách nhiệt, để đảm bảo hiệu quả về mặt kỹ thuật – kinh tế thì địi hỏi người sản xuất và người sử dụng phải cĩ những kiến thức cần thiết về phương diện này Nên giáo trình

VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT sẽ tập trung vào việc trang bị cho Sinh viên những kiến thức

liên quan đến cơng nghệ sản xuất các loại vật liệu cách nhiệt và lựa chọn sử dụng vật liệu cách nhiệt đạt hiệu quả cao trong thực tế, cũng như làm tài liệu tham khảo chuyên sâu cho các cán bộ nghiên cứu và thiết kế các kết cấu nhẹ cách nhiệt, vừa cách nhiệt vừa chịu lực hay cĩ thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các kỹ sư, cán bộ kỹ thuật, cán bộ quản lý các ngành quan tâm tới lĩnh vực được đề cập

* Cảm ơn những ý kiến đĩng gĩp quý báu gĩp phần giúp giáo trình hồn thiện hơn của các cán bộ kỹ thuật, chuyên gia cơng nghệ sản xuất các sản phẩm sứ vệ sinh, gạch ceramic, gạch ngĩi và các sản phẩm trang trí đất sét nung từ các doanh nghiệp cộng tác

với nhà trường; cũng như các Anh Chị Em đồng nghiệp trong Bộ môn Vật Liệu Xây Dựng – Trường Cao Đẳng Xây Dựng Thành Phố Hồ Chí Minh đã góp sức trong suốt thời gian chỉnh sửa bản thảo cho đến khi hoàn thành giáo trình

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 8 năm 2022

Nhà giáo biên soạn

GV ThS HÀ HẢI SƠN

Nội dung của giáo trình bao gồm các chương sau:

Chương 1: Phân Loại VLCN Và Các Tính Chất Cơ Bản của VLCN

Chương 2: Các Phương Pháp Chế Tạo Vật Liệu Có Cấu Trúc Rỗng Lớn

Chương 3: Vật Liệu Gốm Cách Nhiệt

Chương 4: Bê Tông Nhẹ Cách Nhiệt Từ Cốt Liệu Rỗng

Chương 5: Bê Tông Tổ Ong Cách Nhiệt

Chương 6: Vật Liệu Thuỷ Tinh Xây Dựng

MỤC LỤC

Trang

Chương 1: Phân Loại VLCN Và Các Tính Chất Cơ Bản của VLCN 2

III Vai trò của vật liệu cách nhiệt trong xây dựng và trong công nghiệp: 5

IV Tình hình sản xuất và sử dụng vật liệu cách nhiệt ở Việt Nam: 6

Chương 2: Các phương pháp chế tạo vật liệu có cấu trúc rỗng lớn 24

I Phân loại các phương pháp chế tạo vật liệu có cấu trúc rỗng lớn 24

II Giới thiệu sơ lược nội dung các phương pháp chế tạo vật liệu có cấu trúc rỗng lớn 25

3 Phương pháp sắp xếp không chặt chẽ 28

II Nguyên vật liệu chế tạo vật liệu gốm cách nhiệt 36

Chương 4: Bê tông nhẹ cách nhiệt từ cốt liệu rỗng 55

1 Theo khối lượng thể tích và mục đích sử dụng 58

III Một số tính chất kỹ thuật cơ bản của bê tông nhẹ cốt liệu rỗng 64

IV Nguyên vật liệu chế tạo bê tông nhẹ cốt liệu rỗng cách nhiệt 68

1 Xi măng 68

V Một số phương pháp tạo rỗng dùng chế tạo bê tông nhẹ cách nhiệt từ cốt liệu rỗng 77

1 Theo khối lượng thể tích và mục đích sử dụng 83

III Nguyên vật liệu chế tạo bê tông tổ ong cách nhiệt 96

IV Một số tính chất kỹ thuật cơ bản của bê tông tổ ong cách nhiệt 99

I Giới thiệu sơ lược về vật liệu thuỷ tinh xây dựng 110

II Một số tính chất kỹ thuật cơ bản của thuỷ tinh xây dựng 115 III Nguyên Nhiên Liệu Chế Tạo Thuỷ Tinh Xây Dựng 121

IV Sơ lược các công đoạn cơ bản trong công nghệ sản xuất thuỷ tinh 123

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC

1 Tên môn học: VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT

2 Mã môn học: 23900107

3 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học:

3.1 Vị trí: Môn VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT là một trong các môn kỹ thuật chuyên

ngành, được bố trí học song hành với các môn học/mô đun kỹ thuật chuyên ngành CNKT Vật Liệu Xây Dựng

3.2 Tính chất: Môn học VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT là một trong những môn học có vị

trí quan trọng trong các môn kỹ thuật chuyên ngành, là môn học bắt buộc đối với sinh viên chuyên ngành CNKT Vật Liệu Xây Dựng Môn học nghiên cứu những vấn đề liên quan đến qui trình công nghệ sản xuất các loại vật liệu cách nhiệt, cũng như việc nghiên cứu ứng dụng các sản phẩm cách nhiệt vào thực tế sao cho đáp ứng được các yêu cầu như: tiết kiệm năng lượng làm mát về mùa nóng - ở các vùng khí hậu nóng và giảm lượng nhiệt dùng để sưởi ấm về mùa lạnh - ở các vùng khí hậu lạnh, cũng như làm giảm khối lượng vật liệu của công trình cho phép giảm đáng kể tiết diện khung chịu lực, kết cấu móng; hay trong lĩnh vực công nghiệp VLCN không những làm giảm tổn thất nhiệt

và tiết kiệm nhiên liệu mà trong nhiều trường hợp còn góp phần thúc đẩy các quá trình công nghệ…

3.3 Ý nghĩa và vai trò của môn học: Giúp cho sinh viên nắm bắt được kiến thức nền

tảng, có thể tự vận dụng được các kiến thức này vào thực tế công việc sau này; Cũng như trong quá trình học tập sinh viên có thể tiếp tục học hỏi đào sâu kiến thức chuyên môn góp phần cùng với các môn học khác trang bị cho sinh viên toàn bộ kiến thức cần thiết của chuyên ngành đào tạo

4 Mục tiêu của môn học:

4.1 Về kiến thức: Hiện nay vật liệu cách nhiệt rất đa dạng về chủng loại và tính chất,

các sản phẩm vật liệu cách nhiệt như: bê tông tổ ong cách nhiệt, các sản phẩm gốm cách nhiệt, các sản phẩm cách nhiệt từ bông khoáng (sợi bazan) Được dùng trong các kết cấu nhẹ cách nhiệt, trong các thiết bị nhiệt (nồi hơi, lò sấy, lò nung)

Do đó trong quá trình sản xuất cũng như khi sử dụng vật liệu cách nhiệt, để đảm

bảo hiệu quả về mặt kỹ thuật – kinh tế thì đòi hỏi người sản xuất và người sử dụng

phải có những kiến thức cần thiết về phương diện này Nên học phần VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT sẽ tập trung vào việc trang bị cho Sinh viên những kiến thức liên

quan đến công nghệ sản xuất các loại vật liệu cách nhiệt, cũng như việc lựa chọn

sử dụng vật liệu cách nhiệt đạt hiệu quả cao trong thực tế

A1 Nhận biết được các các sản phẩm vật liệu cách nhiệt như: bê tông tổ ong cách nhiệt, các sản phẩm gốm cách nhiệt, các sản phẩm cách nhiệt từ bông khoáng (sợi

A5 Giải thích được cơ sở của các phương pháp tạo rỗng sử dụng trong thực tế công nghệ chế tạo các sản phẩm gốm cách nhiệt hiện nay

A6 Giải thích được cơ sở của các phương pháp tạo rỗng sử dụng trong thực tế công nghệ chế tạo các sản phẩm bê tông cách nhiệt từ cốt liệu rỗng và bê tông tổ ong cách nhiệt

4.2 Về kỹ năng: Môn học trang bị cho Sinh viên kỹ năng phân tích đánh giá các vấn đề

liên quan đến các quá trình công nghệ sản xuất vật liệu cách nhiệt, cũng như kỹ năng

phân tích đánh giá khả năng cách nhiệt của các loại vật liệu cách nhiệt khi sử dụng

B1 Phân tích được quá trình truyền nhiệt diễn ra giữa môi trường xung quanh và các kết cấu bao che

B2 Nhận dạng được các sự cố có thể xảy ra trong quá trình sử dụng vật liệu cách nhiệt nhẹ cho các kết cấu bao che làm việc trong các môi trường có biến động lớn B3 Đo lường được lượng nhiệt từ môi trường truyền qua các kết cấu bao che vào bên trong công trình (ở các vùng khí hậu nóng); cũng như lượng nhiệt mất mát hay tổn thất ra môi trường xung quanh (ở các vùng khí hậu lạnh)

B4 Kiểm soát được khả năng cách nhiệt của các sản phẩm trong quá trình chế tạo

B5 Thiết kế được công nghệ chế tạo các sản phẩm vật liệu cách nhiệt có các đặc

trưng như mong muốn

B6 Thiết lập được mô hình kiểm tra đánh giá khả năng cách nhiệt của vật liệu cách

nhiệt sau quá trình chế tạo

4.3 Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Nghiêm túc trong học tập, chủ động trong học

hỏi, tìm tòi nghiên cứu, đào sâu kiến thức chuyên môn; Đồng thời biết cách gắn kết

kiến thức của môn học này với các môn học khác trong chương trình đào tạo nhằm

trang bị cho người học vững vàng về kiến thức lẫn thành thạo về kỹ năng, tạo cho

người học tự tin vào khả năng cũng như năng lực của mình khi ra trường

C1 Ý thức được tầm quan trọng và ý nghĩa thực tiễn của cơ sở khoa học của các phương pháp tạo ra cấu trúc rỗng lớn cho các sản phẩm vật liệu cách nhiệt, cũng như công nghệ chế tạo các sản phẩm này trong thực tế

C2 Chủ động đề ra các biện pháp xử lý những tình huống khẩn cấp trong quá trình

xảy ra sự cố

C3 Tuân thủ nội quy, quy định nơi làm việc

5 Nội dung của môn học

5.1 Chương trình khung

CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO

(Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐXD ngày tháng năm 2021

của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Xây dựng thành phố Hồ Chí Minh)

STT Mã MH/

MĐ Tên môn học/mô đun

Số tín chỉ

Thời gian học tập (giờ)

5.2 Chương trình chi tiết môn học

Thực hành

Kiểm tra

6 23900106 Kiểm định vật liệu và công

7 23900101 Chống xâm thực bê tông 3 60 30 28 2

8 23900116 Vật liệu cách nhiệt 3 60 30 27 3

9 23900201 Phụ gia trong xây dựng 3 60 30 27 3

10 23900107 Kỹ thuật bê tông đặc biệt 2 45 15 28 2

11 23900113 Thí nghiệm vật liệu xây dựng

5 105 45 55 5

2.1 23900202 Kỹ thuật lấy mẫu và xử lý số

2.2 23900111 Nguyên lý lò công nghiệp sản

Thực hành

Kiểm tra

1 Chương 1: Phân Loại VLCN Và Các

4 Chương 4: Bê Tông Nhẹ Cách Nhiệt Từ

Cốt Liệu Rỗng

6 Chương 6: Vật Liệu Thuỷ Tinh Xây

6.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn

6.3 Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: các dụng cụ thí nghiệm (lò sấy, cân điện

tử, ống đong, khuôn chế tạo mẫu các loại, các dụng cụ đo ), các loại nguyên vật liệu cần thiết,…

6.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về các loại thiết bị nhiệt hay lò

công nghiệp đã và đang sử dụng tại doanh nghiệp

7 Nội dung và phương pháp đánh giá:

7.1 Nội dung:

- Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức

- Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:

+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập

+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)

+ Điểm thi kết thúc môn học 60%

Chuẩn đầu ra đánh giá

Số cột

Thời điểm kiểm tra

Thường xuyên Viết/

A1, A2, A3, A4, A5, B1, B2, B3, B4, B5, C1, C2, C3,

1 Sau 60 giờ

7.2.3 Cách tính điểm

- Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc môn học được chấm theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân

- Điểm môn học là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học nhân với trọng số tương ứng Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo quy định của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo tín chỉ

8 Hướng dẫn thực hiện môn học

8.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng Công Nghệ Kỹ Thuật Vật Liệu

Xây Dựng

8.2 Phương pháp giảng dạy, học tập môn học

8.2.1 Đối với người dạy

* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu vấn

đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập tình huống, câu hỏi thảo luận…

* Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập theo nội dung đề ra

* Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra

* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm

tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm

* Thực hành: Chia thành các nhóm thực hành có số lượng thành viên phù hợp, sau đó hướng dẫn ban đầu cho các nhóm thực hành đồng thời hướng dẫn thường xuyên

8.2.2 Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:

- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp Các tài liệu tham khảo sẽ được cung

cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu )

- Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết Nếu người học vắng >30% số tiết

lý thuyết phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau

- Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân Một nhóm gồm 8-10 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một

số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn

bộ chủ đề thảo luận của nhóm

- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ

- Tham dự thi kết thúc môn học

- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học

9 Tài liệu tham khảo:

[1] Nguyễn Như Quý, Công nghệ vật liệu cách nhiệt, Nhà xuất bản Xây Dựng, 2004 [2] Phùng Văn Lự – Phạm Duy Hữu – Phan Khắc Trí, Vật liệu xây dựng, Nhà xuất bản

Giáo Dục, 2004

[3] Hà Hải Sơn, 600 Câu hỏi lý thuyết và bài tập trắc nghiệm vật liệu xây dựng, Nhà xuất

bản Đại Học Quốc Gia TP.HCM, 2014

[4] Nguyễn Tấn Quý – Nguyễn Thiện Ruệ, Giáo trình công nghệ bê tông xi măng Tập 1, Nhà xuất bản Giáo Dục, 2002

[5] Vũ Minh Đức, Công nghệ gốm xây dựng, Nhà xuất bản Xây Dựng, 1998

[6] Trần Quang Quý – Nguyễn Văn Vịnh – Nguyễn Bính, Máy và thiết bị sản xuất vật

liệu xây dựng, Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải, 2001

[7] Hà Hải Sơn, Thiết kế phân xưởng sấy ở nhà máy gạch ngói Đồng Nai, Luận Văn Tốt

Chương 1: PHÂN LOẠI VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT VÀ CÁC

TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT

 GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1

Chương 1 tập trung giới thiệu cho sinh viên khái quát các vấn đề liên quan đến vật liệu

cách nhiệt, thông qua đó sinh viên có thể xác định đúng đối tượng nghiên cứu của môn

học, đồng thời nắm bắt được vai trò, vị trí của vật liệu cách nhiệt trong các công trình

xây dựng hiện nay

 MỤC TIÊU CHƯƠNG 1

Sau khi học xong chương này, người học có khả năng:

Như đã biết vật liệu cách nhiệt rất đa dạng về chủng loại và tính chất, do vậy để có cơ

sở lựa chọn đúng loại vật liệu cách nhiệt cần thiết cho mục đích cụ thể trong các công

trình xây dựng thì chúng ta phải dựa trên nhiều tiêu chí và quan trọng nhất trong số đó

chính là dựa vào các chỉ tiêu tính chất cơ bản của vật liệu cách nhiệt Nên trong chương

này sẽ tập trung trang bị cho sinh viên có cách nhìn tổng thể về vật liệu cách nhiệt cũng

như các tính chất cơ bản của vật liệu cách nhiệt trong thực tế sử dụng

 Về kiến thức:

- Trình bày và giải thích được khái niệm, phân loại vật liệu cách nhiệt

- Trình bày và giải thích được các tính chất đặc trưng của vật liệu cách nhiệt

- Nắm được sự đa dạng của các sản phẩm cách nhiệt về chủng loại, cũng như

tính chất

 Về kỹ năng:

- Nhận diện được các loại vật liệu cách nhiệt sử dụng hiệu quả cho các trường

hợp sử dụng khác nhau trong thực tế

- Phân tích được những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt giữa môi

trường xung quanh với các loại vật liệu cách nhiệt sử dụng cho các kết cấu bao che

 Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

- Ý thức được tầm quan trọng và ý nghĩa thực tiễn của công tác lựa chọn đúng loại vật liệu cách nhiệt cần thiết cho mục đíc cụ thể trong các công trình thực tế

- Chủ động đề ra các biện pháp xử lý những tình huống khẩn cấp trong quá trình xảy ra sự cố của các kết cấu nhẹ cách nhiệt

- Tuân thủ nội quy, quy định nơi làm việc

 PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 1

- Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập chương 1 (cá nhân hoặc nhóm)

- Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (chương 1) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống chương 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định

 ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 1

- Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Không

- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác

- Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu

tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan

- Các điều kiện khác: Không có

 KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 1

- Nội dung:

 Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức

 Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng

 Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:

+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập

- Phương pháp:

 Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)

 Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có

 NỘI DUNG CHƯƠNG 1

I Khái quát về môn học vật liệu cách nhiệt:

 Hiện nay vật liệu cách nhiệt rất đa dạng về chủng loại và tính chất, các sản phẩm vật liệu cách nhiệt như: bê tông tổ ong cách nhiệt, các sản phẩm gốm cách nhiệt, các sản phẩm cách nhiệt từ bông khoáng (sợi bazan) Được dùng trong các kết cấu nhẹ cách nhiệt, trong các thiết bị nhiệt (nồi hơi, lò sấy, lò nung)

 Do đó trong quá trình sản xuất cũng như khi sử dụng vật liệu cách nhiệt, để đảm bảo hiệu quả về mặt kỹ thuật – kinh tế thì đòi hỏi người sản xuất và người sử dụng phải có những kiến thức cần thiết về phương diện này

 Nên môn học Công nghệ vật liệu cách nhiệt sẽ lần lượt đề cập đến các khái niệm, các tính chất cơ bản của VLCN, nguyên vật liệu chế tạo và công nghệ sản xuất

II Giới thiệu sơ lược về vật liệu cách nhiệt:

 Điểm chung nhất của tất cả các loại VLCN đó là: chúng đều có độ dẫn nhiệt thấp, nghĩa là VLCN có khả năng hạn chế quá trình truyền nhiệt nên chúng thường được

sử dụng với mục đích cách nhiệt

 Độ dẫn nhiệt kém của hầu hết VLCN có thể được giải thích sơ lược như sau: nhờ bên trong cấu trúc của phần lớn VLCN có chứa một lượng lớn lỗ rỗng chứa không khí và như đã biết không khí ở trạng thái tĩnh là một chất dẫn nhiệt kém nhất

III Vai trò của vật liệu cách nhiệt trong xây dựng và trong công nghiệp:

 Những năm gần đây VLCN bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp, năng lượng và nhiều lĩnh vực khác của nền kinh tế quốc dân

 Đối với những công trình có sử dụng VLCN trong kết cấu bao che cho phép tiết kiệm năng lượng làm mát về mùa nóng - ở các vùng khí hậu nóng và cho phép giảm lượng nhiệt dùng để sưởi ấm về mùa lạnh - ở các vùng khí hậu lạnh

 Đặc biệt trong các công trình dân dụng (cao tầng) có sử dụng VLCN, bên cạnh mục đích cách nhiệt chúng còn trực tiếp làm giảm khối lượng vật liệu của công trình nên cho phép giảm đáng kể tiết diện khung chịu lực, kết cấu móng Nhờ vậy

mà giá thành công trình cũng được giảm theo

 Còn đối với một số thiết bị công nghệ đòi hỏi sử dụng trong môi trường nhiệt độ thấp (nhà máy đông lạnh, nhà máy chế tạo linh kiện điện tử) hoặc nhiệt độ cao (lò nung, nhà máy nhiệt điện) thì sự có mặt của VLCN thích hợp là không thể tránh khỏi

 Còn đối với một số thiết bị công nghệ đòi hỏi sử dụng trong môi trường nhiệt độ thấp (nhà máy đông lạnh, nhà máy chế tạo linh kiện điện tử) hoặc nhiệt độ cao (lò nung, nhà máy nhiệt điện) thì sự có mặt của VLCN thích hợp là không thể tránh khỏi

 Cụ thể: trong công nghiệp, VLCN được sử dụng để cách nhiệt cho các loại máy móc công nghiệp, thiết bị nhiệt (buồng đốt), đường ống dẫn khí nóng hay đường ống dẫn dầu VLCN hiệu quả cao không những làm giảm tổn thất nhiệt và tiết kiệm nhiên liệu mà trong nhiều trường hợp còn góp phần thúc đẩy các quá trình công nghệ

IV Tình hình sản xuất và sử dụng vật liệu cách nhiệt ở Việt Nam:

 Ở nước ta hiện nay VLCN được sử dụng khá rộng rãi trong công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng (như các lò công nghiệp sản xuất VLXD: lò sấy, lò nung, nồi hơi, các đường ống dẫn khí nóng - lạnh ); trong các nhà máy nhiệt điện (cách nhiệt cho các loại máy móc công nghiệp, buồng đốt ) hay những năm gần đây VLCN mới bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong các công trình dân dụng - công nghiệp Tuy vậy lĩnh vực sản xuất và sử dụng VLCN ở nước ta vẫn còn là một ngành công nghiệp non trẻ

 Trong tương lai khi công nghiệp nước ta phát triển hơn nữa dẫn đến nhu cầu về

VLCN tiếp tục tăng lên sẽ tạo điều kiện thúc đẩy công nghiệp sản xuất VLCN phát

triển nhanh Có thể nói với nguồn nguyên vật liệu phong phú và đa dạng như: đá

vôi, các thạch anh, đất sét các loại, sợi tự nhiên và sợi khoáng Ngành công

nghiệp sản xuất VLCN ở nước ta rất có triển vọng./

V Phân loại vật liệu cách nhiệt

1 Phân loại VLCN theo độ dẫn nhiệt

* Theo độ dẫn nhiệt VLCN được phân thành các loại như sau:

+ VLCN có độ dẫn nhiệt thấp, tương ứng có hệ số dẫn nhiệt đo ở 25oC, kí hiệu λ25:

λ25 < 0,06 w/m.oC hay λ25 < 0,05 kCal/m.oC.h

+ VLCN có độ dẫn nhiệt trung bình, tương ứng có hệ số dẫn nhiệt đo ở 25oC, kí hiệu λ25:

λ25 Є [0,06 ÷ 0,115] w/m.oC hay λ25 Є [0,05 ÷ 0,10] kCal/m.oC.h

+ VLCN có độ dẫn nhiệt lớn, tương ứng có hệ số dẫn nhiệt đo ở 25oC, kí hiệu λ25:

λ25 Є [0,115 ÷ 0,175] w/m.oC hay λ25 Є [0,10 ÷ 0,15] kCal/m.oC.h

2 Phân loại VLCN theo khối lượng thể tích

* Phân loại VLCN theo khối lượng thể tích ở trạng thái khô là cơ sở để định mác cho các loại VLCN:

+ VLCN có độ rỗng rất lớn tương ứng có KLTT ở trạng thái khô Є [15 ÷ 75] kg/m3hay có mác lần lượt là 15, 25, 35, 50, 75 (sợi bông khoáng, sợi thủy tinh, xốp)

+ VLCN có độ rỗng lớn tương ứng có KLTT ở trạng thái khô Є [100 ÷ 175] kg/m3hay có mác lần lượt là 100, 125, 150, 175

+ VLCN có độ rỗng trung bình tương ứng có KLTT ở trạng thái khô Є [200 ÷ 400] kg/m3 hay có mác lần lượt là 200, 250, 300, 350, 400

+ VLCN có độ rỗng thấp tương ứng có KLTT ở trạng thái khô Є [500 ÷ 800] kg/m3hay có mác lần lượt là 500, 600, 700, 800

3 Phân loại VLCN theo hình dạng bên ngoài

* Theo hình dạng bên ngoài VLCN được phân thành:

+ VLCN dạng rời: có thể là vật liệu vô cơ hay hữu cơ tồn tại dưới dạng hạt hay bột mịn như bông khoáng vê viên, vecmiculit phồng, cát peclit, bột than bùn

=> VLCN dạng rời thường dùng để tạo lớp cách nhiệt dạng đổ đống, thi công trực tiếp tại công trường nên hiệu quả cách nhiệt phụ thuộc vào độ ổn định của lớp vật liệu + VLCN dạng cấu kiện: có hình dạng kích thước ổn định, thường được chế tạo với sự

có mặt của chất kết dính (các sản phẩm dạng tấm, dạng hình trụ hay bán trụ) trong số

đó phổ biến hơn cả là loại VLCN dạng tấm cứng thường có kích thước như sau 1x0,5x[0,05÷0,1]m

* Lưu ý: chiều dày của sản phẩm dạng tấm được xác định dựa vào trị số nhiệt trở của vật liệu

=> Khi vật liệu có trị số nhiệt trở càng lớn thì cho phép chế tạo sản phẩm dạng tấm có chiều dày nhỏ và ngược lại

+ VLCN dạng cấu kiện thường được chế tạo trên các dây chuyền công nghiệp và chất lượng của chúng được kiểm tra giám sát theo các quy trình, tiêu chuẩn nghiêm ngặt nên đây là loại VLCN có chất lượng tốt với độ bền và tuổi thọ cao, hiệu quả cách nhiệt tốt hơn so với VLCN dạng rời

+ VLCN dạng cấu kiện thường được dùng làm kết cấu bao che để cách nhiệt cho công trình hay dùng để cách nhiệt cho các bề mặt có độ cong nhỏ (đã định hình) như các loại ống dẫn hoặc bề mặt có độ cong lớn như bồn chứa

+ VLCN dạng cuộn (thảm, lưới), dạng thừng (dây) thường dùng để tạo lớp cách nhiệt cho các chi tiết có hình thù phức tạp như van, ống phân nhánh

4 Phân loại VLCN theo độ cứng

* Theo cách phân loại này VLCN được phân thành các loại dựa trên giá trị biến dạng

tương đối khi bị ép dưới tải trọng tiêu chuẩn

Biến dạng tương đối khi ép %

a Các thông số đặc trưng cho trạng thái và cấu trúc của VLCN:

a1 Khối lượng thể tích:

* Khối lượng thể tích là khối lượng của một đơn vị thể tích vật liệu ở trạng thái tự

nhiên (kể cả lỗ rỗng nếu có) Kí hiệu γo, đơn vị kg/m3 – T/m3 – g/cm3

+ Nếu mẫu vật liệu có khối lượng là m và thể tích tự nhiên là Vo thì γo của nó được tính như sau:

o o V

ok

k ok V

V

m





+ Trường hợp 2: khi mẫu vật liệu ở trạng thái ẩm (w ≠ 0%): lúc này mẫu có khối lượng

là mw và thể tích tự nhiên là Vow, ta suy ra khối lượng thể tích của mẫu vật liệu ở trạng thái ẩm (γow) bằng:

Với Vow = Vokx(1+wv) Trong đó wv (%) là độ ẩm thể tích:

% 100

V

m m w

* Đối với VLCN có chứa nhiều lỗ rỗng như các sản phẩm dạng tấm, các sản phẩm dạng cuộn (thảm, lưới) được chế tạo từ sợi bông khoáng, sợi thủy tinh hay sợi hữu cơ Thì khối lượng thể tích của chúng được xác định dưới tải trọng 0,02 Mpa

+ Còn đối với VLCN dạng hạt rời rạc như vecmiculit phồng, cát peclit, bột than bùn Khi xác định khối lượng thể tích thì có kể đến thể tích lỗ hổng giữa các hạt, vì vậy khối

lượng thể tích của VLCN dạng này còn gọi là khối lượng thể tích xốp hay khối lượng thể tích đổ đống

a2 Độ rỗng:

* Độ rỗng là thể tích rỗng chứa trong một đơn vị thể tích tự nhiên của vật liệu Kí hiệu

r, tính theo %

%(*) 100

Vr – thể tích rỗng của mẫu vật liệu (cm3, lít, m3)

Vo – thể tích tự nhiên của mẫu vật liệu (cm3, lít, m3)

* Độ rỗng của vật liệu có thể được xác định theo phương pháp bão hòa heli lỏng nhưng phương pháp này rất khó thực hiện, thực tế hiện nay hay dùng phương pháp gián tiếp

để xác định độ rỗng của vật liệu thông qua các thông số khác dễ xác định hơn như γa và γok Cụ thể như sau:

Ta có Vr = Vo – Va thế vào Công thức (*):

% 100 ) 1 ( 1

k o

k a

o a

o

a o

o

r

m V

m V V

V V

V V V

V r

 Độ rộng của vật liệu dao động trong khoảng từ 0 đến 98%

+ Độ rỗng toàn phần của VLCN phụ thuộc vào tỷ lệ thành phần pha rắn, thành phần này đóng vai trò quyết định đến các tính chất cơ lý và tính chất sử dụng của VLCN

=> Do đó khi tăng độ rỗng toàn phần của VLCN sẽ làm giảm cường độ cơ học và làm tăng biến dạng

* Đối với VLCN cần phân biệt lỗ rỗng vi mô và lỗ rỗng vĩ mô, chỉ có các lỗ rỗng vĩ mô (là các lỗ rỗng có thể quan sát được bằng mắt thường) mới có ảnh hưởng lớn đến các tính chất cơ lý của VLCN - đặc biệt là tính dẫn nhiệt

+ Trên thực tế, giá trị khối lượng thể thể tích của VLCN được xác định dễ dàng hơn so với độ rỗng toàn phần, do vậy để so sánh khả năng cách nhiệt của các sản phẩm được chế tạo từ một loại vật liệu thì ta thường so sánh KLTT của chúng

b Các tính chất có liên quan đến môi trường nước của VLCN:

%100

1    

k

k w

k

n

m

m m m

m w

% 100

% 100

2     

w

k w

w

n

m

m m m

m w

Độ ẩm thể tích wv (%):

% 100

V

m m w

mn – khối lượng nước có trong mẫu vật liệu tại thời điểm thí nghiệm

mw – khối lượng mẫu vật liệu ở trạng thái ẩm

Vok – thể tích tự nhiên của mẫu vật liệu ở trạng thái khô

* Lưu ý: độ ẩm của vật liệu phụ thuộc vào bản chất của vật liệu, vào đặc tính của lỗ rỗng và vào môi trường

+ Đối với VLCN, khi độ ẩm tăng lên sẽ làm giảm cường độ và độ bền của nó đồng thời các tính chất nhiệt kỹ thuật cũng suy giảm theo

b2 Độ hút nước:

* Độ hút nước là khả năng hút và giữ nước của vật liệu ở điều kiện thường và được xác định bằng cách ngâm mẫu vào trong nước có nhiệt độ 25 ± 2ºC

* Độ hút nước của vật liệu được xác định theo khối lượng và theo thể tích:

+ Độ hút nước theo khối lượng, kí hiệu Hp – tính theo %, là tỷ số giữa khối lượng nước

mà mẫu vật liệu hút vào (kí hiệu mnh) với khối lượng của mẫu vật liệu ở trạng thái khô (mk)

Công thức xác định Hp:

%100

k

nh p

m

m m m

m H

+ Độ hút nước theo thể tích, kí hiệu Hv – tính theo %, là tỷ số giữa thể tích nước mà mẫu vật liệu hút vào (kí hiệu Vnh) với thể tích tự nhiên của mẫu vật liệu (Vo)

Công thức xác định Hv:

% 100

% 100

k wet

o an nh

o

nh v

V

m m V

m V

V H



Mối quan hệ giữa Hv và Hp:

p ok

v an

an ok

o an k

k wet k

o an

k wet

p v

H cm g H

cm g khi

V

m m

m

m V

m m H H

* Đối với VLCN có cấu trúc sợi như bông khoáng (r = [85 ÷ 92]%; r h = [85 ÷92]%; rk

= 0%) có giá trị độ hút nước theo khối lượng Hp Є [80 ÷ 550]%

* Lưu ý: VLCN sau khi hút nước thì thể tích và kích thước của nó bị thay đổi (có thể trương nở hoặc co ngót - các SF được tạo ra từ các loại sợi) dẫn đến cấu trúc cũng bị thay đổi theo và kết quả là sẽ làm giảm các tính chất sử dụng của VLCN đặc biệt là làm giảm khả năng cách nhiệt

=> Do đó khi lựa chọn VLCN cần tính đến khả năng thay đổi cấu trúc của nó trong điều kiện vật liệu bị làm ẩm, vì chính điều này sẽ làm tăng tính dẫn nhiệt của VLCN

c Các tính chất có liên quan đến nhiệt của vật liệu cách nhiệt:

c1 Tính dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt:

* Tính dẫn nhiệt của vật liệu là tính chất để cho nhiệt truyền qua vật liệu từ mặt này sang mặt khác khi có sự chênh lệch nhiệt độ

+ Tính dẫn nhiệt là một thuộc tính quan trọng của VLCN và được đặc trưng bởi hệ số dẫn nhiệt, kí hiệu λ – đơn vị kCal/m.ºC.h hay w/m.ºC

* Lưu ý: tính dẫn nhiệt của vật liệu phụ thuộc vào các yếu tố như: bản chất của vật liệu,

độ rỗng (đặc tính của lỗ rỗng), khối lượng thể tích, nhiệt độ bình quân giữa 2 mặt của tấm vật liệu hay kích thước của nó…

+ Ta có thể thấy điều này qua các công thức thực nghiệm xác định hệ số dẫn nhiệt của vật liệu như sau:

Công thức 1: để xác định hệ số dẫn nhiệt của vật liệu ở nhiệt độ bình quân t (kí hiệu λt)

ta đặt tấm vật liệu có diện tích F (m2), chiều dày δ (m) vào thiết bị đo nhiệt có nhiệt độ

ở hai mặt tấm vật liệu là t1, t2 (với t1 < t2) Sau một khoảng thời gian τ (h) để cho nhiệt truyền qua tấm vật liệu, đo được lượng nhiệt truyền qua tấm vật liệu là Q (đơn vị kCal hay kJ) Từ đây ta có công thức xác định λt như sau:

Q

t

Công thức 2: công thức thực nghiệm của V.P Necrasov dùng để xác định hệ số dẫn nhiệt của vật liệu ở trạng thái tự nhiên, tương ứng có độ ẩm khoảng 3÷8% (kí hiệu λ25 – còn gọi là hệ số dẫn nhiệt của vật liệu ở điều kiện tự nhiên có nhiệt độ lấy bằng 25ºC) Từ đây ta có công thức xác định λ25 theo Necrasov như sau:

) /(14,022

,00196,

25  ow  kCal m o C h

Với γow – khối lượng thể tích của vật liệu ở trạng thái tự nhiên, đơn vị T/m3

* Nhận xét: qua công thức của Necrasov ta thấy

+ Vật liệu có hệ số dẫn nhiệt càng lớn thì dẫn nhiệt càng tốt (nghĩa là cách nhiệt càng kém) Vật liệu thuộc nhóm này có đặc điểm chung là: nặng hay khối lượng thể tích lớn, chứa ít lỗ rỗng…

+ Vật liệu có hệ số dẫn nhiệt càng nhỏ thì dẫn nhiệt càng kém (nghĩa là cách nhiệt càng tốt) Vật liệu thuộc nhóm này có đặc điểm chung là: nhẹ hay khối lượng thể tích nhỏ, chứa rất nhiều lỗ rỗng…

Công thức 3: công thức thực nghiệm của Vlaxov dùng để xác định hệ số dẫn nhiệt của vật liệu ở nhiệt độ bình quân t (kí hiệu λt) hay ở 0ºC (kí hiệu λo) Từ đây ta có công thức xác định λt (hay λo) theo Vlaxov như sau:

)002,01()

002,01(

t

o o

* Giá trị hệ số dẫn nhiệt của một số loại VLCN phổ biến:

+ Đối với không khí ở trạng thái tĩnh:

λ0 = 0,024 w/m.oC hay λ0 = 0,02 kCal/m.oC.h; λ1000 = 0,075 w/m.oC

+ Đối với nước:

λ0 = 0,55 w/m.oC; λ100 = 0,70 w/m.oC + Đối với gỗ (tự nhiên và nhân tạo):

λ25 Є [0,11 ÷ 0,17] w/m.oC hay λ25 Є [0,15 ÷ 0,20] kCal/m.ºC.h

+ Đối với gạch đất sét nung:

λ25 Є [0,45 ÷ 0,80] w/m.oC + Đối với bê tông đặc biệt nhẹ:

λ25 Є [0,20 ÷ 0,30] kCal/m.ºC.h

+ Đối với thép (tôn lợp mái…):

λ25 ≈ 50 kCal/m.ºC.h

* Ý nghĩa: có thể dựa vào hệ số dẫn nhiệt để lựa chọn vật liệu cách nhiệt cho các kết cấu bao che và tính toán lựa chọn vật liệu cách nhiệt để bảo vệ thiết bị nhiệt

c2 Độ dẫn nhiệt độ của vật liệu cách nhiệt:

* Độ dẫn nhiệt độ là tốc độ san phẳng nhiệt độ tại các điểm khác nhau của môi trường, nghĩa là bên trong vật liệu nếu có giá trị độ dẫn nhiệt độ càng lớn thì tất cả các điểm bên trong vật liệu sẽ nhanh chóng nóng lên hơn khi vật liệu bị đốt nóng và chóng nguội hơn khi vật liệu bị làm lạnh

+ Độ dẫn nhiệt độ a (m2/s) của VLCN được xác định theo công thức sau:

a = λ / Cxγo Trong đó: λ (w/m.oC) hệ số dẫn nhiệt; C (kJ/kg.oC) nhiệt dung riêng; γo (kg/m3) khối lượng thể tích

* Giá trị độ dẫn nhiệt độ của một số VLCN phổ biến:

+ Đối với không khí: akk = 1,8x10-5 m2/s

+ Đối với sợi thủy tinh: att = 0,048x10-5 m2/s

+ Đối với sợi bông khoáng: abk = 0,055x10-5 m2/s

=> Hãy xét xem đặc tính này có làm giảm khả năng cách nhiệt của VLCN có độ rỗng lớn không ?

=> Đặc tính này không làm giảm (hoặc nếu có làm giảm thì cũng không đáng kể) tính chất cách nhiệt của VLCN có độ rỗng lớn, vì đối với các kết cấu bao che (VLCN cấu kiện) và lớp cách nhiệt của các thiết bị nhiệt thì tác động nhiệt thay đổi tương đối chậm

c3 Nhiệt dung và nhiệt dung riêng:

* Nhiệt dung là nhiệt lượng mà vật liệu thu vào khi nung nóng, kí hiệu Qnd – đơn vị kCal hay kJ, được xác định theo công thức sau:

) (t2 t1C

m

m – khối lượng của vật liệu (kg, T)

Ck – nhiệt dung riêng của vật liệu ở trạng thái khô, còn gọi là hệ số thu nhiệt hay tỷ nhiệt (kJ hay kCal/kg.ºC)

t1 và t2 – lần lượt là nhiệt độ trước khi nung nóng và sau khi nung nóng (ºC)

* Nhiệt dung riêng là nhiệt lượng cần để nung nóng 1kg vật liệu lên 1ºC, kí hiệu C – đơn vị kJ hay kCal/kg.ºC

+ Nhiệt dung riêng của vật liệu ở trạng thái khô (Ck) và ở trạng thái ẩm (Cw) có giá trị khác nhau Cụ thể khi độ ẩm của vật liệu tăng thì nhiệt dung riêng của nó cũng tăng theo (vì nước có nhiệt dung riêng lớn nhất)

+ Ta có công thức xác định nhiệt dung riêng của vật liệu ở trạng thái ẩm (Cw) như sau: biết vật liệu có độ ẩm w (%)

Cn – nhiệt dung riêng của nước bằng 1kCal/kg.ºC

w

C w C

01,0

* Lưu ý 1: khi vật liệu có khối lượng m = 1kg, được nung nóng lên 1ºC  (t2 – t1 = 1ºC), lúc này ta có nhiệt dung bằng nhiệt dung riêng:

C C t

t C m

Q nd    ( 2 1)  1  1  

* Lưu ý 2: Đối với vật liệu hỗn hợp được tạo thành từ nhiều nguyên liệu thành phần Biết mỗi loại có nhiệt dung riêng lần lượt là C1, C2,…, Cn và khối lượng tương ứng m1, m2,…, mn thì nhiệt dung riêng của vật liệu hỗn hợp (kí hiệu Chh) được xác định như sau:

n

n n hh

m m

m

C m C

m C m C

2 2 1 1

* Giá trị nhiệt dung riêng của một số loại vật liệu cách nhiệt:

+ Nhiệt dung riêng của vật liệu hữu cơ: ≈ 0,72kJ/kg.ºC

+ Nhiệt dung riêng của vật liệu vô cơ: ≈ 0,95kJ/kg.ºC

+ Nhiệt dung riêng nước: 1kCal/kg.ºC = 4,187kJ/kg.ºC

+ Nhiệt dung riêng của không khí: 1,04kJ/kg.ºC

* Lưu ý 4: có thể dựa vào nhiệt dung (hay nhiệt dung riêng) để tính toán nhiệt lượng khi gia công nhiệt vật liệu xây dựng và lựa chọn vật liệu trong các trạm nhiệt

+ Nhiệt độ sử dụng tới hạn của bông khoáng: 600oC

+ Của sản phẩm từ bông khoáng: 60 ÷ 80oC

+ Của bê tông tổ ong: 400 ÷ 700oC

+ Của vật liệu chứa amiăng: 600oC

+ Của chất dẻo cách nhiệt: 60 ÷ 180oC

* Như vậy độ bền nhiệt của VLCN nói chung phụ thuộc vào:

+ Thành phần khoáng cũng như đặc trưng của vật liệu kết khối

+ Tần suất thay đổi nhiệt độ

+ Hình dạng và cấu trúc của sản phẩm

* Qua trên ta thấy độ bền nhiệt của VLCN có thể được tăng cường bằng cách: lựa chọn các thành phần tạo nên vật liệu có hệ số giãn dài vì nhiệt giống nhau, cùng nhiều biện pháp công nghệ khác (xây dựng chế độ nung hợp lý để tránh sự chuyển biến thù hình của các khoáng có thể gây phá hoại sản phẩm)

+ Phương pháp sử dụng phụ gia chống cháy: phụ gia chống cháy khi tẩm lên bề mặt VLCN sẽ làm tăng khả năng chống cháy của nó Phụ gia chống cháy hoạt động trên cơ

sở nóng chảy các chất dễ chảy khi bị đốt nóng, phân hủy thải ra các chất khí không có tác dụng duy trì sự cháy (CO2, NH3)

2 Tính chất cơ học

* Một trong những tính chất cơ học cơ bản nhất của vật liệu cách nhiệt đó là cường độ + Cường độ của VLCN là khả năng của nó chống lại sự phá hoại của ứng suất (nén, kéo, uốn) xuất hiện trong vật liệu do tác dụng của các loại tải trọng hoặc điều kiện môi trường

+ Đối với VLCN, để áp dụng chỉ tiêu cường độ thích hợp như nén, kéo hay uốn ta thường căn cứ vào cấu trúc và hình dạng của sản phẩm

+ Cường độ của VLCN phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: bản chất của vật liệu, tỷ lệ thành phần pha rắn, đặc tính của lỗ rỗng

* Giá trị cường độ cơ học của một số VLCN phổ biến:

Cường

độ (Mpa)

Nén Uốn

Tấm bông khoáng với chất kết dính nhựa

0,17

÷ 0,3