Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6530-4:2016 do Bộ Khoa học và Công nghệ công bố, ban hành nhằm quy định phương pháp xác định độ chịu lửa (chỉ số tương đương côn hỏa kế) của các sản phẩm và vật liệu chịu lửa.

Phạm vi và đối tượng áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các loại vật liệu chịu lửa định hình và không định hình, bao gồm vật liệu chịu lửa kiềm tính, samot, cao nhôm, silica và các loại vật liệu chịu lửa đặc biệt khác. Đối tượng áp dụng là các tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực sản xuất, kinh doanh, kiểm định chất lượng và sử dụng vật liệu chịu lửa tại Việt Nam.

Nguyên lý của phương pháp thử

• Phương pháp dựa trên việc so sánh mức độ biến dạng (độ sụp) của côn thử được chế tạo từ mẫu vật liệu cần xác định với các côn tiêu chuẩn (côn hỏa kế) dưới tác động của nhiệt độ tăng dần theo một tốc độ quy định trong lò thử nghiệm.
• Độ chịu lửa của vật liệu được xác định bằng số hiệu của côn tiêu chuẩn có sự biến dạng đồng thời hoặc gần nhất với côn thử.

Thiết bị, dụng cụ và vật liệu thử nghiệm

• Lò nung thử nghiệm: Có khả năng nâng nhiệt độ lên đến nhiệt độ thử nghiệm yêu cầu với tốc độ tăng nhiệt kiểm soát được. Khí quyển trong lò phải đảm bảo là khí quyển oxy hóa để không làm ảnh hưởng đến tính chất hóa lý của côn thử và côn tiêu chuẩn.
• Côn tiêu chuẩn (Côn hỏa kế): Sử dụng các bộ côn tiêu chuẩn có số hiệu phù hợp với dải nhiệt độ dự kiến của mẫu thử (ví dụ: côn Seger hoặc các loại côn tiêu chuẩn tương đương khác).
• Đế đỡ côn: Được làm bằng vật liệu chịu lửa có độ chịu lửa cao hơn nhiệt độ thử nghiệm dự kiến ít nhất 50 độ C và không xảy ra phản ứng hóa học với các côn thử ở nhiệt độ cao.
• Kính quan sát: Kính màu bảo vệ mắt hoặc thiết bị quang học chuyên dụng để theo dõi trực tiếp sự biến dạng của các côn trong lò nung mà không gây nguy hiểm cho người vận hành.

Chuẩn bị mẫu thử (Côn thử)

• Mẫu thử được chế tạo dưới dạng hình chóp cụt ba cạnh (côn) có kích thước hình học và độ nghiêng tiêu chuẩn tương đương với kích thước của côn tiêu chuẩn được sử dụng trong phép thử.
• Đối với vật liệu chịu lửa định hình (gạch chịu lửa): Tiến hành cắt hoặc mài trực tiếp từ sản phẩm mẫu để tạo thành côn thử đúng kích thước quy định.
• Đối với vật liệu chịu lửa không định hình (bê tông chịu lửa, vữa chịu lửa): Tiến hành trộn mẫu với chất liên kết thích hợp (nước hoặc chất liên kết chuyên dụng), tạo hình trong khuôn tiêu chuẩn, sau đó sấy khô và nung sơ bộ trước khi tiến hành thử nghiệm chính thức.

Quy trình tiến hành thử nghiệm

• Gá lắp côn lên đế đỡ: Đặt côn thử và các côn tiêu chuẩn lên đế đỡ côn theo một thứ tự xen kẽ hợp lý. Các côn phải được gắn chặt vào đế bằng vữa chịu lửa không co ngót và đặt nghiêng một góc quy định (thường là 80 độ so với mặt nằm ngang) về phía tâm của đế đỡ.
• Gia nhiệt lò nung: Tiến hành nâng nhiệt độ lò nung theo tốc độ quy định. Tốc độ tăng nhiệt ở giai đoạn cuối (gần nhiệt độ sụp dự kiến của mẫu) phải được kiểm soát chặt chẽ, thông thường duy trì ở mức từ 5 độ C đến 10 độ C trên mỗi phút để đảm bảo độ chính xác.
• Quan sát sự biến dạng: Theo dõi liên tục sự biến dạng của các côn qua lỗ quan sát của lò. Thời điểm một côn được coi là sụp hoàn toàn khi đỉnh của côn cong xuống và chạm vào bề mặt của đế đỡ côn.

Biểu thị kết quả thử nghiệm

• Độ chịu lửa của mẫu thử được biểu thị bằng số hiệu của côn tiêu chuẩn sụp đồng thời với côn thử.
• Trường hợp côn thử sụp sau một côn tiêu chuẩn này nhưng trước một côn tiêu chuẩn kế tiếp, kết quả độ chịu lửa sẽ được ghi nhận nằm trong khoảng giữa số hiệu của hai côn tiêu chuẩn đó.
• Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ phương pháp chế tạo mẫu, loại côn tiêu chuẩn sử dụng, tốc độ tăng nhiệt và kết quả độ chịu lửa đạt được.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6530-4:2016 thay thế cho tiêu chuẩn TCVN 6530-4:1999. Tiêu chuẩn này có hiệu lực kể từ ngày ban hành và được áp dụng thống nhất trên phạm vi toàn quốc đối với các phép thử xác định độ chịu lửa của vật liệu chịu lửa.