Luận văn: Mô hình hóa trường nhiệt độ trong buồng dưỡng hộ ngói xi măng polyme

Luận văn mô hình hóa trường nhiệt độ buồng dưỡng hộ ngói xi măng cát cốt sợi polyme. Tối ưu quá trình sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm.

• Tác giả: Nguyễn Văn Thịnh
• Người hướng dẫn: TS. Đỗ Thế Vinh
• Trường học: Trường Đại học kỹ thuật công nghiệp
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
• Đề tài: Mô hình hóa trường nhiệt độ trong buồng dưỡng hộ ngói vật liệu xi măng-cát-cốt sợi polyme bằng hàm dạng
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Hướng dẫn mô hình hóa trường nhiệt độ buồng dưỡng hộ tối ưu

Mô hình hóa trường nhiệt độ buồng dưỡng hộ ngói xi măng là một kỹ thuật tiên tiến, cho phép phân tích và kiểm soát chính xác sự phân bố nhiệt trong không gian dưỡng hộ. Quá trình này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn to lớn. Việc kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và độ ẩm là yếu tố then chốt quyết định trực tiếp đến quá trình thủy hóa xi măng. Một quá trình thủy hóa hoàn toàn và đồng đều sẽ tạo ra sản phẩm ngói có cường độ cao, ít khuyết tật và bền vững theo thời gian. Nghiên cứu này, dựa trên luận văn của Nguyễn Văn Thịnh (2020), tập trung vào việc áp dụng các phương pháp nội suy hiện đại như hàm dạng lý thuyết và thực nghiệm. Mục tiêu là xây dựng một mô hình phân tích số chính xác, làm cơ sở để tối ưu hóa quá trình sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm ngói và tiết kiệm năng lượng. Thay vì chỉ đo nhiệt độ tại một vài điểm rời rạc, mô phỏng nhiệt cho phép tái tạo lại toàn bộ phổ nhiệt độ, giúp phát hiện các vùng quá nóng hoặc quá lạnh, từ đó có những điều chỉnh kịp thời cho hệ thống cấp nhiệt.

1.1. Tầm quan trọng của chế độ dưỡng hộ nhiệt ẩm trong sản xuất

Chế độ dưỡng hộ nhiệt ẩm đóng vai trò quyết định trong việc phát triển cường độ sớm của ngói xi măng. Theo Hiệp hội kỹ sư Nhật Bản (JSCE), việc cung cấp hơi nước ở nhiệt độ cao (thường là 55°C - 65°C) trong môi trường có độ ẩm tương đối trên 95% giúp đẩy nhanh phản ứng hóa học của xi măng. Quá trình này không chỉ rút ngắn thời gian sản xuất mà còn đảm bảo sản phẩm đạt được cường độ ngói xi măng yêu cầu. Nếu nhiệt độ quá thấp, quá trình đông kết sẽ chậm lại, ảnh hưởng đến năng suất. Ngược lại, nếu nhiệt độ quá cao hoặc tăng quá nhanh, có thể gây ra ứng suất nhiệt, dẫn đến nứt vỡ vi cấu trúc bên trong viên ngói. Do đó, việc duy trì một chế độ dưỡng hộ ổn định và đồng đều là bắt buộc để đảm bảo chất lượng đầu ra.

1.2. Mục tiêu của việc mô phỏng nhiệt trong buồng dưỡng hộ

Mục tiêu chính của việc mô phỏng nhiệt là xây dựng một bản đồ nhiệt độ 3D chi tiết bên trong buồng sấy công nghiệp. Mô hình này cho phép: (1) Xác định các điểm có nhiệt độ cao nhất và thấp nhất (hot spots và cold spots). (2) Đánh giá mức độ đồng đều của nhiệt độ trong toàn bộ không gian. (3) Phân tích ảnh hưởng của các yếu tố như vị trí cấp hơi, tốc độ quạt đối lưu và cách sắp xếp sản phẩm đến sự phân bố nhiệt độ. Kết quả từ mô hình là cơ sở định lượng để cải tiến thiết kế buồng dưỡng hộ, điều chỉnh quy trình vận hành và phát triển một hệ thống điều khiển nhiệt độ thông minh, tự động, giúp tối ưu hóa hiệu quả sản xuất.

II. Thách thức khi kiểm soát trường nhiệt độ buồng dưỡng hộ ngói

Việc kiểm soát trường nhiệt độ trong một không gian lớn như buồng dưỡng hộ ngói xi măng phải đối mặt với nhiều thách thức cố hữu. Sự không đồng đều về nhiệt độ là vấn đề lớn nhất, gây ra sự chênh lệch về chất lượng giữa các sản phẩm trong cùng một mẻ. Nguyên nhân chính đến từ các hiện tượng vật lý phức tạp như truyền nhiệt qua đối lưu và bức xạ. Luồng hơi nóng thường có xu hướng tập trung ở phía trên, trong khi các khu vực góc hoặc gần cửa lại có nhiệt độ thấp hơn do thất thoát nhiệt. Thêm vào đó, việc sắp xếp các pallet ngói dày đặc có thể cản trở sự lưu thông của không khí nóng, tạo ra các vùng 'chết' về nhiệt. Việc chỉ dựa vào một vài cảm biến không thể phản ánh chính xác gradient nhiệt trong toàn bộ buồng. Những thách thức này đòi hỏi một phương pháp đo lường và phân tích toàn diện hơn, và mô hình hóa trường nhiệt độ chính là giải pháp.

2.1. Hiện tượng gradient nhiệt và ảnh hưởng đến chất lượng ngói

Gradient nhiệt, hay sự chênh lệch nhiệt độ giữa các điểm khác nhau trong viên ngói và giữa các viên ngói, là nguyên nhân trực tiếp gây ra ứng suất nội. Khi một phần của viên ngói nóng hơn và giãn nở nhiều hơn phần còn lại, nó sẽ tạo ra lực kéo và nén bên trong vật liệu. Nếu ứng suất này vượt quá giới hạn bền của bê tông non, các vết nứt vi mô sẽ hình thành, làm suy giảm nghiêm trọng cường độ ngói xi măng và khả năng chống thấm. Về lâu dài, các sản phẩm chịu gradient nhiệt lớn trong quá trình dưỡng hộ thường có độ bền thấp và dễ bị phá hủy dưới tác động của thời tiết.

2.2. Khó khăn trong việc đảm bảo phân bố nhiệt độ đồng đều

Đảm bảo sự phân bố nhiệt độ đồng đều là một bài toán kỹ thuật phức tạp. Các yếu tố ảnh hưởng bao gồm thiết kế hình học của buồng dưỡng hộ, vị trí và số lượng đầu phun hơi, công suất và vị trí của quạt đối lưu, và cả vật liệu làm vỏ buồng. Các buồng dưỡng hộ thường bị rò rỉ nhiệt qua cửa, vách và mái, đặc biệt nếu không sử dụng vật liệu cách nhiệt hiệu quả. Hơn nữa, quá trình dưỡng hộ bằng hơi nước tạo ra một môi trường có độ ẩm cao, có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của một số loại cảm biến. Việc khắc phục những khó khăn này đòi hỏi sự kết hợp giữa thiết kế cơ khí tối ưu và một hệ thống giám sát, mô hình hóa nhiệt độ chính xác.

III. Cách mô hình hóa trường nhiệt độ bằng hàm dạng lý thuyết FEM

Một trong những phương pháp tiếp cận kinh điển để mô hình hóa trường nhiệt độ là sử dụng hàm dạng lý thuyết, một kỹ thuật cốt lõi trong phương pháp phần tử hữu hạn (FEM). Phương pháp này chia không gian buồng dưỡng hộ thành một lưới các phần tử nhỏ (ví dụ: hình hộp chữ nhật). Nhiệt độ tại bất kỳ điểm nào bên trong một phần tử được nội suy từ nhiệt độ tại các nút (đỉnh) của phần tử đó thông qua các hàm dạng đã được xác định trước. Theo tài liệu nghiên cứu, hàm dạng cho phần tử 8 nút trong hệ tọa độ tự nhiên (r,s,t) được xác định bằng các công thức toán học chặt chẽ. Ưu điểm của phương pháp này là tính hệ thống và khả năng tự động hóa cao, được tích hợp trong các phần mềm phân tích số thương mại như ANSYS Fluent hay COMSOL Multiphysics. Tuy nhiên, độ chính xác của nó phụ thuộc rất nhiều vào giả định rằng trường nhiệt độ biến đổi một cách trơn tru và tuân theo các quy luật lý thuyết, điều này không phải lúc nào cũng đúng trong thực tế.

3.1. Nguyên lý cơ bản của truyền nhiệt và nội suy bằng hàm dạng

Nguyên lý của phương pháp này dựa trên việc giải các phương trình truyền nhiệt vi phân trong từng phần tử. Nhiệt độ tại các nút được đo bằng cảm biến, đóng vai trò là điều kiện biên cho bài toán nội suy. Hàm dạng Ni(r,s,t) hoạt động như một 'trọng số' xác định mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ tại nút thứ 'i' đến điểm đang xét. Một đặc tính quan trọng của hàm dạng lý thuyết là giá trị của nó bằng 1 tại chính nút đó và bằng 0 tại tất cả các nút khác. Tổng các hàm dạng tại một điểm bất kỳ luôn bằng 1. Điều này đảm bảo tính liên tục và hợp lý của trường nhiệt độ nội suy trên toàn bộ miền không gian.

3.2. Xây dựng mô hình phần tử hữu hạn FEM cho buồng sấy

Để xây dựng mô hình phần tử hữu hạn (FEM), bước đầu tiên là định nghĩa hình học của buồng dưỡng hộ và tạo lưới (meshing) – tức là chia nhỏ không gian thành các phần tử. Sau đó, các thuộc tính vật lý như hệ số dẫn nhiệt, đối lưu của không khí và các điều kiện biên (nhiệt độ đo được tại các cảm biến, nhiệt độ môi trường bên ngoài) được khai báo. Cuối cùng, bộ giải (solver) sẽ tính toán để tìm ra sự phân bố nhiệt độ trên toàn bộ lưới. Mặc dù mạnh mẽ, phương pháp này cho thấy sự sai lệch đáng kể so với thực tế khi trường nhiệt bị ảnh hưởng bởi các yếu tố ngẫu nhiên hoặc các dòng đối lưu phức tạp không thể mô hình hóa hoàn toàn.

IV. Bí quyết mô hình hóa trường nhiệt độ với hàm dạng thực nghiệm

Để khắc phục những hạn chế của hàm dạng lý thuyết, phương pháp hàm dạng thực nghiệm đã được đề xuất và chứng minh hiệu quả vượt trội trong nghiên cứu của Nguyễn Văn Thịnh (2020). Thay vì áp đặt một công thức toán học có sẵn, phương pháp này 'học' quy luật phân bố nhiệt độ trực tiếp từ dữ liệu đo đạc thực tế. Quá trình này bao gồm việc đặt các cảm biến tại các vị trí nguồn nhiệt và các điểm kiểm chứng, sau đó sử dụng kỹ thuật hồi quy thống kê để xây dựng các hàm dạng phù hợp nhất với mô hình cụ thể. Kết quả cho thấy hàm dạng thực nghiệm bám sát dữ liệu đo đối chứng tốt hơn nhiều so với hàm dạng lý thuyết. Lý do là nó đã tính đến các yếu tố phi lý tưởng trong thực tế như sự bất đối xứng của luồng khí, sự rò rỉ nhiệt và các ảnh hưởng không thể đoán trước. Đây là chìa khóa để tối ưu hóa quá trình dưỡng hộ bê tông một cách chính xác, đảm bảo chất lượng sản phẩm ngói đồng đều.

4.1. Quy trình thu thập dữ liệu và hồi quy để xác định hàm dạng

Quy trình bắt đầu bằng việc bố trí một mạng lưới cảm biến nhiệt độ bên trong buồng dưỡng hộ. Dữ liệu nhiệt độ được thu thập liên tục tại nhiều điểm và ở nhiều thời điểm khác nhau trong suốt chu trình dưỡng hộ bằng hơi nước. Sau đó, các dữ liệu này được xử lý bằng các thuật toán hồi quy (regression) để tìm ra một hàm toán học mô tả tốt nhất mối quan hệ giữa vị trí và nhiệt độ. Hàm này chính là hàm dạng thực nghiệm. Nó phản ánh 'dấu vân tay' nhiệt đặc trưng của chính buồng dưỡng hộ đó, bao gồm tất cả các đặc điểm riêng biệt về thiết kế và vận hành.

4.2. So sánh độ chính xác giữa phân tích số và mô hình thực nghiệm

Nghiên cứu đã thực hiện so sánh trực tiếp kết quả nội suy từ hai phương pháp với nhiệt độ đo thực tế tại các điểm kiểm chứng. Biểu đồ so sánh cho thấy sai số của phương pháp hàm dạng thực nghiệm luôn nhỏ hơn đáng kể so với phương pháp hàm dạng lý thuyết. Trong khi mô hình lý thuyết (FEM) thể hiện sự đối xứng và lý tưởng hóa, mô hình thực nghiệm lại nắm bắt được sự bất đối xứng và các dị thường của trường nhiệt thực tế. Điều này khẳng định rằng, đối với các bài toán buồng sấy công nghiệp phức tạp, việc xây dựng mô hình dựa trên dữ liệu thực nghiệm mang lại độ tin cậy cao hơn cho việc ra quyết định tối ưu hóa quá trình.

V. Ứng dụng mô hình nhiệt để tối ưu hóa quá trình dưỡng hộ ngói

Việc xây dựng thành công mô hình trường nhiệt độ không chỉ dừng lại ở ý nghĩa học thuật mà còn mở ra nhiều ứng dụng thực tiễn giá trị. Mô hình này trở thành một công cụ mạnh mẽ để tối ưu hóa quá trình dưỡng hộ ngói xi măng. Dựa vào bản đồ nhiệt 3D, các kỹ sư có thể giải quyết các bài toán quan trọng như: tìm vị trí có nhiệt độ cao nhất/thấp nhất, hoặc xác định tọa độ của những vùng có nhiệt độ đạt một giá trị mong muốn. Luận văn đã sử dụng công cụ Solver trong Excel và thuật toán GRG (Generalized Reduced Gradient) để giải các bài toán nghịch này. Kết quả giúp nhà sản xuất điều chỉnh vị trí cấp hơi, tốc độ quạt, hoặc thay đổi cách xếp dỡ sản phẩm để đạt được sự đồng đều nhiệt tối đa. Việc này không chỉ cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn là một giải pháp tiết kiệm năng lượng hiệu quả, giảm chi phí vận hành cho buồng sấy công nghiệp.

5.1. Nâng cao cường độ ngói xi măng nhờ kiểm soát nhiệt chặt chẽ

Một trong những lợi ích trực tiếp và quan trọng nhất là nâng cao cường độ ngói xi măng. Khi toàn bộ lô ngói được dưỡng hộ trong một môi trường nhiệt độ đồng đều và ổn định, quá trình thủy hóa xi măng diễn ra hoàn hảo ở mọi viên ngói. Điều này giúp loại bỏ các sản phẩm yếu, kém chất lượng do dưỡng hộ không đủ nhiệt hoặc bị quá nhiệt. Kết quả là chất lượng sản phẩm đầu ra đồng đều hơn, tỷ lệ phế phẩm giảm, và uy tín thương hiệu được nâng cao. Sản phẩm đạt cường độ thiết kế sẽ có khả năng chống chịu tốt hơn với các điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

5.2. Giải pháp tiết kiệm năng lượng cho các buồng sấy công nghiệp

Mô hình trường nhiệt độ giúp xác định chính xác các khu vực bị thất thoát nhiệt hoặc các vùng sử dụng năng lượng không hiệu quả. Dựa trên phân tích này, doanh nghiệp có thể triển khai các biện pháp cải tiến như gia cố lớp vật liệu cách nhiệt, bịt kín các khe hở, hoặc tối ưu hóa lịch trình hoạt động của lò hơi. Thay vì vận hành hệ thống cấp nhiệt liên tục ở công suất cao, hệ thống điều khiển nhiệt độ có thể hoạt động một cách thông minh hơn, chỉ cấp nhiệt khi cần và đúng vào nơi cần. Điều này dẫn đến việc tiết kiệm năng lượng đáng kể, giảm chi phí sản xuất và góp phần bảo vệ môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Ngói là vật liệu xây dựng phổ biến từ quá khứ đến hiện tại, nó phù hợp với nhiều kiểu kiến trúc từ bình dân đến các không gian sang trọng và đặc biệt được ưu thích bởi khả năng cách nhiệt tự nhiên. Với các công nghệ truyền thống, ở đó người ta sử dụng đất sét và nung ngói bằng các nguồn nhiệt sinh ra từ nhiên liệu hóa thạch hoặc vật liệu hữu cơ như than củi việc này vừa gây ổ nhiễm khí thải, nước thải và sử dụng tài nguyên. Ngày nay do nhu cầu vật liệu xây dựng gia tăng mạnh mẽ cộng với áp lực bảo vệ môi trường, các loại vật liệu xây dựng như gạch, ngói chuyển sang sử dụng các vật liệu và công nghệ không nung phi kiểu truyền thống. Tại Việt Nam theo phê duyệt của Thủ Tướng Chính Phủ về quy hoạch tổng thể phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030 (số 1469/QĐ-TTg ngày 22/8/2014): ngành vật liệu xây dựng sẽ được ưu tiên phát triển theo hướng ổn định bền vững trên cơ sở sử dụng tài nguyên hiệu quả, ứng dụng các công nghệ hiện đại tiết kiệm nguyên, nhiên liệu, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và nâng cao công suất, chất lượng sản phẩm.

Trong quyết định này vật liệu xi măng cát được đặc biệt chú trọng vì nguồn nguyên liệu phong phú đồng thời đáp ứng được tiêu chí sản xuất xanh và sản phẩm phù hợp với đặc điểm khí hậu, tập quán xây dựng của Việt Nam. Đề tài độc lập cấp nhà nước tài: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo dây chuyền đồng bộ tự động cán ép liên tục ngói xi măng - cát- cốt sợi polyme” mã số tài: ĐTĐLCN.18/17 là một công trình có mục đích tạo ra một dây chuyền sản xuất ngói không nung với vật liệu là xi măng, cát và sợi polyme do Tổ chức Chủ trì: Viện Cơ điện tử CIE (MICIE)- Thuộc Công ty CP Tập đoàn Xây dựng và thiết bị công nghiệp Địa chỉ tổ chức: Tầng 19, Tòa nhà Gelex, số 52 Phố Lê Đại Hành - Quận Hai Bà Trưng -TP Hà Nội Chủ nhiệm Đề tài: KS Hoàng Anh Sơn thực hiện. Nội dung của đề tài này là nghiên cứu thiết kế, chế tạo dây chuyền sản xuất ngói không nung hoàn thiện từ khâu trộn tự động nguyên liệu, cán ép tạo hình, dưỡng hộ và tách lấy ngói. 9 Đề tài luận văn này là một phần của đề tài độc lập cấp nhà nước nói trên và chỉ tập trung nghiên cứu phương pháp xây dựng trường nhiệt độ trong buồng dưỡng hộ ngói qua đó điều khiển nguồn nhiệt cấp vào buồng dưỡng theo chế độ hợp lý , cụ thể là đo sự phân bố của trường nhiệt độ trong buồng dưỡng dựa trên kỹ thuật mô hình hóa bằng hàm dạng.

Đây là khâu không chỉ đẩy nhanh quá trình rắn hóa vật liệu sau khi ép để tăng năng suất mà còn quyết định đến độ đồng đều của sản phẩm. Với những quan điểm như trên đề tài có tính cấp thiết không chỉ từ góc độ môi trường mà còn có quan hệ đến năng suất và chất lượng vật liệu xây dựng, yếu tố quyết định của việc được cấp phép đưa vào sản xuất và lưu hành sản phẩm. Nghiên cứu này là cơ sở cho biết việc thiết kế và bố trí sản phẩm trong buồng dưỡng đã đạt yêu cầu hay chưa, nó là cơ sở định lượng để điều chỉnh năng lượng tiêu hao cho nguyên công sấy đạt được hai chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đồng thời.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu đề xuất phương pháp đo và kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác trên cơ sở nội suy gián tiếp. Sử dụng các thiết bị đo có chi phí rẻ, xác định được phổ nhiệt độ trong không gian lớn nhanh và chính xác, thu thập dữ liệu liên tục làm cơ sở cho yêu cầu của buồng dưỡng hộ ngói xi măng.

Về lý thuyết, luận văn tập trung nghiên cứu phương pháp mô hình hóa trường nhiệt độ bằng phương pháp hàm dạng lý thuyết và hàm dạng thực nghiệm. So sánh sự phù hợp của hai phương pháp đó với tình huống thực tế đặt ra để chọn phương pháp phù hợp hơn với bài toán cần giải quyết. Trên cơ sở phương pháp đã chọn, học viên sẽ xây dựng mô hình trường nhiệt trong buồng dưỡng kiểm tra sự phân vùng nhiệt độ và chênh lệch cho phép giữa các vùng này so sánh với Chế độ cấp nhiệt theo thời gian của công đoạn dưỡng hộ ngói. Từ mô hình toán sẽ thiết lập ba bài toán: Điểm có nhiệt độ cao nhất; Điểm có nhiệt độ thấp nhất; Tìm nhiệt độ của điểm cho trước.

10 Về thực tiễn, các bài toán trên được gắn với điều kiện sản xuất ngói cụ thể tại công ty Cổ phần Xây Dựng và Thiết bị Công Nghiệp CIE1- Lô 22+23, khu công nghiệp Quang Minh, Mê Linh, Hà Nội và đưa ra các kết luận về chính mô hình này.3 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thực nghiệm - Phương pháp thống kê, so sánh - Phương pháp hồi quy và nội suy 1.4 Dự kiến kết quả đạt được - Về ý nghĩa khoa học: Đề tài góp phần xây dựng phương pháp xác định nhiệt độ gián tiếp, nội suy phổ nhiệt độ trong một không gian lò dưỡng hộ chính xác. Sự thành công trong lĩnh vực nhiệt độ là cơ sở để nghiên cứu và ứng dụng đối với các đại lượng tồn tại dưới dạng trường khác như độ ẩm, âm thanh, ánh sáng… - Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ được sử dụng công nghiệp, luyện kim, và nông nghiệp.5 Tổng quan về ngói xi măng cát cốt sợi polyme và công nghệ làm ngói 1.1 Ngói và một số công nghệ làm ngói: Trên thế giới và tại Việt Nam hiện nay tồn tại 2 công nghê làm ngói như sau:  Ép thủy lực định hình trong khuôn: đươc sử dụng hạn chế và sử dụng trong tạo hình phụ kiện kèm theo ngói - Đặc điểm:  Sử dụng khuôn kín.  Sản phẩm có hình dạng bất kỳ  Vật liệu làm ngói: Bê tông độ sụt thấp, đất sét  Cường độ nén cao 11 Hình 1.1 Sản xuất ngói bằng máy ép thủy lực khuôn định hình Nhược điểm:  Kết cấu khuôn phức tạp, giá thành cao.  Năng suất rất thấp do mất nhiều thời gian phụ cho việc cấp vật liệu vào lòng khuôn và luân chuyển giữa các khâu.

Hiện tại năng suất lớn nhất đạt được là 4 viên/ph.  Môi trường bị ô nhiễm do nước xi măng thất thoát ra ngoài trong quá trình ép.  Công nghệ cán ép liên tục được sử dụng phổ biến  Sản phẩm có một mặt là bề mặt trượt liên tục  Vật liệu làm ngói: bê tông ẩm, đất sét  Năng suất rất cao tới 120 viên/ph do áp dụng được tự động hoàn toàn quá trình sản xuất.2 Sản xuất ngói bằng dây chuyền cán ép liên tục Nhược điểm:  Không sử dụng được cho các sản phẩm có hình dạng bất kỳ.  Sử dụng nhiều khuôn.2 Yêu cầu kỹ thuật của ngói dùng làm vật liệu xây dựng: Tại Việt Nam các nhà sản xuất ngói lợp trong nước dựa theo 2 tiêu chuẩn phổ biến dưới đây để kiểm tra/ đánh giá chất lương sản phẩm.

Tiêu chuẩn TCVN 1453 : 1986 về ngói có rãnh  Về Kiểu dáng và kích thước Với các yêu cầu về kích thước được thể hiện trong hình 1. Ngoài ra còn một số các yêu cầu sau đây: - Chiều sâu rãnh ngói không nhỏ hơn 5(mm), chiều cao mấu không nhỏ hơn 15(mm). - Ngói phải có lỗ xâu dây thép và đường kính lỗ không nhỏ hơn 2(mm), ở khoảng cách 100(mm) kể từ rìa phía dưới của viên ngói. Hình dạng và biên dạng ngói lợp xi măng theo TCVN 1453 : 1986  Yêu cầu về dung sai cho phép đối với ngói có rãnh Bảng 1.

Bảng kích thước ngói lợp xi măng cát theo TCVN 1453 : 1986 (đơn vị mm) Kích thước đủ Kích thước có ích Chiều dày h Chiều dài a Chiều dài b Chiều dài c Chiều rộng d Kiểu Sai Sai Sai Sai Sai ngói Danh lệch Danh lệch Danh lệch Danh lệch Danh lệch nghĩa cho nghĩa cho nghĩa cho nghĩa cho nghĩa cho phép phép phép phép phép Ngói lợp 380 ±5 240 ±3 330 ±3 220 ±3 12 ±2 có rãnh b. Tiêu chuẩn theo khuyết tật hạng ngói 14 Ngói xi măng cát được phân làm hai hạng: hạng 1 và hạng 2 tùy theo mức sai lệch cho phép về khuyết tật hình dạng bên ngoài (bảng 1.2 Các khuyết tật cho phép của ngói lợp xi măng theo TCVN 1453 : 1986 Mức cho phép Tên khuyết tật Hạng 1 Hạng 2 Độ vuông bề mặt, tính bằng mm, không lớn hơn. 2 3 Vết sứt hoặc chỗ vỡ ở một góc hay trên chiều dài của 8 12 một gờ, tính bằng mm, không lớn hơn. Vết sứt hoặc chỗ vỡ ở mấu, có kích thước không 1 2 quá ¼ chiều cao mấu, tính theo số vết, không quá.

- Ngói có thể có màu trên toàn bộ chiều dày hay chỉ trên bề mặt ngói. Chất màu dùng để chế tạo ngói màu phải đảm bảo bền đối với ảnh hưởng môi trường và không gây tác hại cho độ bền của viên ngói. Ngói trong cùng một lô phải có màu sắc đồng đều. Mỗi viên ngói phải có bề mặt nhẵn, mép phẳng và không được nứt.

Các vết xước, xi măng thừa dính trên bề mặt và các hạt sạn nổi trong khoang rãnh úp không được phép cản trở việc ghép hoặc tháo dỡ ngói. - Đối với ngói đóng rắn trong điều kiện không khí ẩm thì tải trọng uốn gãy của viên ngói ở trạng thái không khí khô ở tuổi 28 ngày đêm, không nhỏ hơn 450(N). - Khối lượng một mét vuông mái lợp ở trạng thái bão hòa nước, không lớn hơn 50(kg). - Thời gian xuyên nước của ngói xi măng cát không sớm hơn 60 phút.3 Yêu cầu về kích thước của ngói phẳng, ngói sóng Sai số kích thước Các thông số Dài và Chiều Số viên Chiều dài và Khối lượng trên Loại ngói rộng dày (mm) ngói trên rộng có ích một viên (kg) (mm) 1(m2) (mm) Ngói phẳng +3 +2 9 364x303 4.4 Mặt cắt ngang sản phẩm ngói  Yêu cầu về đặc tính chống chịu của ngói phẳng và ngói sóng - Các vấn đề như biến dạng, nứt phải được loại bỏ - Sản phẩm ngói phải vượt qua các đặc điểm kỹ thuật sau: Bảng 1.