TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 14217:2025 VỀ VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT – BÔNG KHOÁNG CÁCH NHIỆT DẠNG TẤM VÀ DẠNG KHỐI

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 14217:2025

VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT – BÔNG KHOÁNG CÁCH NHIỆT DẠNG TẤM VÀ DẠNG KHỐI

Thermal insulating materials – Mineral fiber block and board thermal insulation

Lời nói đầu

TCVN 14217:2025 được xây dựng trên cơ sở tham khảo ASTM C612-14(2019) Standard specification for mineral fiber block and board thermal insulation

TCVN 14217:2025 do Viện Vật liệu xây dựng – Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT – BÔNG KHOÁNG CÁCH NHIỆT DẠNG TẤM VÀ DẠNG KHỐI

Thermal insulating materials – Mineral fiber block and board thermal insulation

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định cách phân loại, kích thước và các yêu cầu kỹ thuật của bông khoáng bán cứng và cứng (bông đá, bông xỉ hoặc bông thủy tinh) được thiết kế sử dụng làm vật liệu cách nhiệt trên các bề mặt làm việc ở nhiệt độ từ -18 °C đến 982 °C. Đối với các ứng dụng cụ thể, giới hạn nhiệt độ thực tế được thỏa thuận giữa nhà cung cấp và người sử dụng.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố áp dụng thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả bản sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 14219:2025 (ASTM 1104/C1104M), Vật liệu cách nhiệt – Phương pháp xác định độ thấm hơi nước của bông khoáng cách nhiệt

TCVN 14220:2025 (ASTM C303), Vật liệu cách nhiệt – Phương pháp xác định kích thước và khối lượng thể tích của vật liệu cách nhiệt dạng tấm và dạng khối

TCVN 14222:2025 (ASTM C165), Vật liệu cách nhiệt – Phương pháp xác định đặc tính khi nén của vật liệu cách nhiệt

ASTM C168, Terminology relating to thermal insulating (Vật liệu cách nhiệt – Thuật ngữ và định nghĩa) ASTM C177, Test method for steady-state heat flux measurements and thermal transmission properties by means of the guarded-hot-plate apparatus (Phương pháp xác định thông lượng nhiệt ở trạng thái ổn định và tính chất truyền nhiệt bằng thiết bị tấm nóng được bảo vệ)

ASTM C356, Test method for linear shrinkage of preformed high temperature thermal insulation subjected to soaking heat (Phương pháp xác định độ co nung ở nhiệt độ cao của vật liệu cách nhiệt nhiệt độ cao định hình khi lưu nhiệt)

ASTM C390, Criteria for sampling and acceptance of preformed thermal insulation lots (Tiêu chí lấy mẫu và chấp nhận các lô vật liệu cách nhiệt định hình)

ASTM 411, Test method for hot-surface performance of high temperature thermal insulation (Phương pháp xác định tính năng bề mặt nóng của vật liệu cách nhiệt ở nhiệt độ cao)

ASTM C447, Practice for estimating the maximum use temperature of thermal insulations (Thực hành ước tính nhiệt độ sử dụng tối đa của vật liệu cách nhiệt)

ASTM C518, Test method for steady-State heat flux measurements and thermal transmission properties by means of the heat flow meter apparatus (Phương pháp xác định thông lượng nhiệt ổn định và tính chất truyền nhiệt bằng thiết bị đo lưu lượng nhiệt)

ASTM C665, Specification for mineral fiber blanket thermal insulation for light frame construction and manufactured housing (Bông khoáng cách nhiệt dạng cuộn cho kết cấu khung nhẹ và nhà ở – Yêu cầu kỹ thuật)

ASTM C680, Practice for estimate of the heat gain or loss and the surface temperatures of insulated flat, cylindrical and spherical systems by the use of a computer programs (Thực hành ước tính nhiệt lượng thu vào hoặc mất đi và nhiệt độ bề mặt của các hệ thống được cách nhiệt có dạng phẳng, hình trụ và hình cầu sử dụng chương trình máy tính)

ASTM C1045, Practice for calculating thermal transmission properties under steady-state conditions (Thực hành tính toán tính chất truyền nhiệt trong điều kiện ổn định nhiệt)

ASTM C1058, Practice for selecting temperatures for evaluating and reporting thermal properties of thermal insulation (Thực hành lựa chọn nhiệt độ để đánh giá và báo cáo tính chất nhiệt của vật liệu cách nhiệt)

ASTM C1101 /C1101M, Test methods for classifying the flexibility or rigidity of mineral fiber blanket and board insulation (Phương pháp thử phân loại độ mềm dẻo hoặc độ cứng của bông khoáng cách nhiệt dạng cuộn và dạng tấm)

ASTM C1114, Test method for steady-state thermal transmission properties by means of the thin- heater apparatus (Phương pháp thử tính chất truyền nhiệt ổn định bằng thiết bị gia nhiệt mỏng)

ASTM C1304, Test method for assessing the odor emission of thermal insulation materials (Phương pháp đánh giá sự phát mùi của vật liệu cách nhiệt)

ASTM C1335, Test method for measuring the non-flbrous content of man-made rock and slag mineral fiber insulation (Phương pháp xác định hàm lượng hạt của bông khoáng cách nhiệt đá và xì)

ASTM C1617, Practice for quantitative accelerated laboratory evaluation of extraction solutions containing ions leached from thermal insulation on aqueous corrosion of metals (Thực hành đánh giá định lượng nhanh tại phòng thí nghiệm cho dung dịch chiết xuất chứa ion bị thôi ra từ vật liệu cách nhiệt do sự ăn mòn ầm của kim loại)

ASTM E84, Test method for surface burning characteristics of building materials (Phương pháp xác định đặc tính cháy bề mặt của vật liệu xây dựng)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong ASTM C168 và các thuật ngữ, định nghĩa sau:

3.1

Độ dày khi nhận (delivered thickness)

Độ dày thực tế của sản phẩm được giao bởi nhà sản xuất hoặc người bán và được nhận bởi người sử dụng

3.2

Nhiệt độ trung bình (mean temperature)

Giá trị trung bình cộng của nhiệt độ bề mặt lạnh và nhiệt độ bề mặt nóng.

3.3

Hàm lượng hạt (shot)

Vật liệu không thể chải hoặc rung lắc cơ học qua sàng số 100 mesh (150 μm).

4  Phân loại

Bông khoáng cách nhiệt dạng tấm được phân thành bảy loại và hai nhóm, trong đó Loại V gồm hai mức nêu trong Bảng 3. Phân loại này dựa trên nhiệt độ sử dụng tối đa, hệ số dẫn nhiệt biểu kiến tối đa, độ bền nén tối thiểu, độ co nung tối đa, độ thấm hơi nước tối đa và các đặc tính cháy bề mặt tối đa.

– Loại V, Mức A – Không yêu cầu quy trình gia nhiệt.

– Loại V, Mức B – cần có quy trình gia nhiệt.

CHÚ THÍCH: Sản phẩm Mức B có thể không phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu khả năng lắp đặt nóng ở nhiệt độ tối đa được chỉ định. Các sản phẩm có ký hiệu Mức B được thiết kế sử dụng với quy trình gia nhiệt. Nếu không tuân thủ quy trình gia nhiệt có thể dẫn đến phản ứng tỏa nhiệt. Yếu tố này phụ thuộc vào độ dày và nhiệt độ. Tham khảo ý kiến của nhà sản xuất hoặc tài liệu của nhà sản xuất để xem xét tốc độ gia nhiệt đặc biệt.

5  Kích thước, khối lượng và các sai số cho phép

5.1  Bảng 1 liệt kê các kích thước và dung sai tiêu chuẩn của bông khoáng dạng tấm và dạng khối. Kích thước và dung sai cụ thể được thỏa thuận giữa người sử dụng và nhà sản xuất.

Bảng 1 – Yêu cầu kích thước và dung sai^A

5.2  Khối lượng thể tích tối đa quy định trong Bảng 2 cho Loại IA đến Loại V chỉ dành cho mục đích thiết kế khối lượng (xác định theo TCVN 14220:2025(ASTM C303)).

Bảng 2 – Khối lượng thể tích tối đa cho mục đích thiết kế

6  Yêu cầu kỹ thuật

6.1  Bông khoáng cách nhiệt dạng tấm và dạng khối phải phù hợp với các yêu cầu trong Bảng 3: nhiệt độ sử dụng tối đa, hệ số dẫn nhiệt biểu kiến, độ bền nén, độ co nung, độ thấm hơi nước và các đặc tính cháy bề mặt.

Bảng 3 – Các yêu cầu kỹ thuật của bông khoáng cách nhiệt

6.2  Sự phát mùi

Vật liệu sẽ bị loại bỏ khi hơn hai trên năm thành viên hội đồng ghi nhận phát hiện mùi khó chịu khi thử nghiệm theo 8.7.

6.3  Độ ăn mòn thép

Kết quả ăn mòn của vật liệu cách nhiệt khi tiếp xúc với các tấm thép được đánh giá là không lớn hơn so với các tấm thép tiếp xúc với bông tiệt khuẩn khi thử nghiệm và đánh giá theo ASTM C665 trong 8.8. Thử nghiệm vật liệu cách nhiệt tổng hợp (có lớp bọc ngoài và chất kết dính) khi lớp bọc ngoài được nhà sản xuất dán tại nhà máy.

CHÚ THÍCH 1: Có những chất kết dính có thể gây ăn mòn thép khi chúng tiếp xúc với nước hoặc hơi nước và thép. Hiện tại chưa có phương pháp thử nghiệm nào đánh giá được tất cả các cơ chế ăn mòn tiềm ẩn

CHÚ THÍCH 2: Có thể chấp nhận sử dụng ASTM C1617 để thay thế quy trình thử nghiệm trên, với tốc độ ăn mòn khối lượng của mẫu thép được bao bởi vật liệu cách nhiệt không có lớp bọc ngoài không vượt quá tốc độ ăn mòn khi tiếp xúc với dung dịch chloride 5 ppm.

6.4  Độ cứng

Bông khoáng dạng tấm và dạng khối (bông đá, bông xỉ và bông thủy tinh) phải đủ điều kiện ở dạng bán cứng hoặc cứng khi thử nghiệm và đánh giá ở độ dày khi nhận theo 8.9.

6.5  Hàm lượng hạt

Hàm lượng hạt tối đa trung bình của các sản phẩm bông đá hoặc bông xỉ loại IA đến loại IVB không được vượt quá 25 % theo khối lượng khi xác định theo 8.10. Loại V chứa các thành phần khác làm mất khả năng xác định hàm lượng hạt. Hàm lượng hạt không áp dụng cho sản phẩm sợi thủy tinh.

6.6  Nhiệt độ sử dụng tối đa

Bông khoáng cách nhiệt dạng tấm và dạng khối không được cong vênh, bắt lửa hoặc phát sáng khi tiếp xúc với bề mặt nóng khi thử nghiệm theo 8.1. Không có bằng chứng về sự nóng chảy hoặc phá hủy sợi khi kiểm tra sau thử nghiệm.

7  Lấy mẫu

7.1  Kiểm tra và đánh giá chất lượng của vật liệu cách nhiệt phải phù hợp với ASTM C390 hoặc theo quy định khác trong đơn đặt hàng hoặc hợp đồng có sự thỏa thuận giữa người sử dụng và người bán.

7.2  Mẫu kiểm tra hàm lượng hạt – Phải thử nghiệm tối thiểu ba mẫu đề xác định hàm lượng hạt trung bình cho bất kỳ lô hàng.

8  Phương pháp thử

8.1  Nhiệt độ sử dụng tối đa

Thử nghiệm theo ASTM C411 và thử nghiệm tính năng bề mặt nóng ở nhiệt độ sử dụng tối đa của vật liệu cách nhiệt theo ASTM C447. Thử nghiệm mẫu không có vỏ bọc ở độ dày 203 mm hoặc ở độ dày tối đa do nhà sản xuất công bố, ở cấu hình một lớp hoặc nhiều lớp.

Bông khoáng cách nhiệt dạng tấm và dạng khối không được cong vênh, bắt lửa hoặc phát sáng khi tiếp xúc với bề mặt nóng khi thử nghiệm theo 8.1. Không có bằng chứng về sự nóng chảy hoặc phá hủy sợi khi kiểm tra sau thử nghiệm.

CHÚ THÍCH: Khi lắp đặt lớp cách nhiệt, bề mặt thử nghiệm sẽ ở nhiệt độ sử dụng tối đa quy định trong Bảng 3. Đối với vật liệu mức VB phải tuân thủ các yêu cầu đặc biệt về quy trình gia nhiệt do nhà sản xuất quy định.

8.2  Hệ số dẫn nhiệt biểu kiến

8.2.1  Xác định hệ số dẫn nhiệt của các mẫu đại diện dưới dạng hàm của nhiệt độ đối với dữ liệu thu được từ một loạt các thử nghiệm nhiệt. Các thử nghiệm này phải sử dụng các tiêu chuẩn ASTM C177, ASTM C518, hoặc ASTM C1114 phù hợp với vật liệu thử nghiệm. Sử dụng mẫu thử không có lớp bọc ngoài và độ dày tối đa là 51 mm, trường hợp độ dày nhỏ nhất của vật liệu cách nhiệt được sản xuất vượt quá 51 mm khi đó thử nghiệm theo độ dày đại diện nhỏ nhất của sản phẩm.

8.2.1.1  Không sử dụng ASTM C518 ở dải nhiệt độ hoặc nhiệt trở nằm ngoài phạm vi hiệu chuẩn.

8.2.1.2  Không sử dụng ASTM C1114 ở nhiệt độ hoặc nhiệt trở khác với các nhiệt độ hoặc nhiệt trở có kết quả tương đương với ASTM C177.

8.2.2  Phương pháp thử được chọn phải chứng minh có mối tương quan với ASTM C177 trong phạm vi nhiệt độ ở điều kiện được sử dụng. Trong trường hợp có tranh chấp, ASTM C177 được coi là căn cứ cuối cùng áp dụng cho vật liệu có bề mặt phẳng.

8.2.3  Có thể sử dụng ASTM C1058 để thu được các tổ hợp nhiệt độ thử nghiệm khuyến nghị theo mục đích thử nghiệm.

8.2.4  Như quy định trong ASTM C1045, phạm vi điều kiện thử nghiệm phải bao gồm ít nhất một thử nghiệm trong đó nhiệt độ bề mặt nóng lớn hơn hoặc bằng giới hạn nóng của dải nhiệt độ mong muốn và ít nhất một thử nghiệm trong đó nhiệt độ bề mặt lạnh nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn lạnh của dải nhiệt độ mong muốn, ít nhất hai phép thử bổ sung phải được phân bố đồng đều trên phần còn lại của dải nhiệt độ.

8.2.5  Tiến hành phân tích dữ liệu nhiệt cuối cùng theo ASTM C1045 để thiết lập mối quan hệ giữa hệ số dẫn nhiệt và nhiệt độ mẫu thử

8.2.6  Bước cuối cùng của ASTM C1045 là tính toán hệ số dẫn nhiệt bằng các phương trình được thiết lập bởi tập hợp các nhiệt độ trung bình để so sánh với thông số kỹ thuật.

CHÚ THÍCH: Mặc dù khuyến nghị dữ liệu kỹ thuật biểu diễn dưới dạng hệ số dẫn nhiệt so với nhiệt độ, một số thông số kỹ thuật hiện có có thể chứa dữ liệu nhiệt độ trung bình từ các thử nghiệm thực hiện ở nhiệt độ bề mặt nóng và lạnh cụ thể. Trong trường hợp này, hệ số dẫn nhiệt là hàm của nhiệt độ từ ASTM C1045 có thể cung cấp các kết quả khác. Để đảm bảo dữ liệu tương thích, cần áp dụng ASTM C680, sử dụng mối liên hệ giữa hệ số dẫn nhiệt so với nhiệt độ từ ASTM C1045 và nhiệt độ bề mặt nóng và lạnh cụ thể, để xác định hệ số dẫn nhiệt hiệu quả so với yêu cầu kỹ thuật.

8.3  Độ bền nén

Thử nghiệm với độ dày 51 mm theo quy định của TCVN 14222:2025(ASTM C165). Gia tải trước lên bề mặt chịu tải theo phương ngang với tải trọng 0,12 kPa trước khi đo chiều dày.

CHÚ THÍCH: Ở điều kiện nhiệt độ bề mặt nóng trên 232 °C, khả năng chịu nén của vật liệu cách nhiệt đã lắp đặt có thể giảm. Liên hệ với nhà sản xuất để biết các điều kiện làm giảm độ bền nén ở nhiệt độ tối đa.

8.4  Độ co nung

Thử nghiệm theo ASTM C356, sử dụng mẫu có kích thước 152 mm x 305 mm với độ dày như sản phẩm một lớp và đo độ co tuyến tính ở cạnh có kích thước 305 mm.

8.5  Độ thấm hơi nước

Thử nghiệm theo TCVN 14219:2025 (ASTM C1104/C1104M).

8.6  Đặc tính cháy bề mặt

Thử nghiệm theo ASTM E 84. Thử nghiệm mẫu có lớp bọc ngoài và chất kết dính, nếu sản phẩm cuối cùng có lớp bọc ngoài.

8.7  Sự phát mùi

Thử nghiệm theo ASTM C1304.

8.8  Độ ăn mòn thép

Thử nghiệm độ ăn mòn theo ASTM C665 hoặc ASTM C1617.

8.9  Độ cứng

Thử nghiệm theo ASTM C1101/C1101M.

8.10  Hàm lượng hạt

Thử nghiệm theo ASTM C1335.

9  Bao gói và ghi nhãn

9.1  Bao gói

Trừ khi có quy định khác, đóng gói vật liệu cách nhiệt trong hộp chứa thương mại cung cấp bởi nhà sản xuất.

9.2  Ghi nhãn

Trừ khi có quy định khác, mỗi hộp chứa phải ghi các thông tin sau:

– Tên, địa chỉ nhà sản xuất

– Tên sản phẩm, loại

– Số lượng

– Kích thước danh nghĩa

– Số hiệu lô hàng

– Thời gian sản xuất