gia tốc của nhà máy điện nguyên tử, nhiệt hạch, đệm từ cho các tàu
cao tốc, nam châm điện của các cầu cảng vv
Ngày nay trong các phòng thí nghiệm ngời ta đã nghiên cứu đợc
các hợp kim có thể đạt trạng thái siêu dẫn ở nhiệt độ cao, mở ra triển
vọng ứng dụng rộng rãi kỹ thuật siêu dẫn.

1.2.5 ứng dụng trong y tế và sinh học cryô
1.2.5.1 ứng dụng trong y tế
Các ứng dụng của kỹ thuật lạnh trong y tế rất phong phú, từ việc
điều hoà trong các bệnh viện, bảo quản thuốc trong các buồng lạnh,
đến bảo quản các bộ phận cơ thể.

1. Bảo quản máu và các bộ phận cấy ghép
Ngày nay, trong các bệnh viện nhu cầu về máu rất cao. Máu đợc
bảo quản trong các tủ lạnh có nhiệt độ +4
o
C. Tuy nhiên thời gian bảo
quản bị hạn chế chỉ trong vài tuần lễ, sau đó bắt đầu quá trình tan rã
hồng cầu (quá trình hemolyse). Để bảo quản lâu vài tháng cần tách
plasma khỏi hồng cầu.
Các bộ phận xơng dùng cấy ghép cần duy trì trong tủ lạnh nhiệt độ
thấp, nhiệt độ bảo quản càng thấp thời gian bảo quản càng lâu. ở nhiệt
độ +2 đến +4
o
C thời gian bảo quản từ một đến hai tuần, ở nhiệt độ -
18
o
C có thể giữ đợc trong 6 tuần. Hiện nay ngời ta bảo quản xơng,
các bộ phận cấy ghép ở -70
o
C.

Các bộ phận cấy ghép có thể đợc bảo quản bằng phơng pháp sấy
thăng hoa. Nh vậy không cần bảo quản và vận chuyển lạnh. Phơng
pháp sấy thăng hoa giữ một vị trí quan trọng trong kỹ thuật bảo quản
các bộ phận cấy ghép lên cơ thể.
Ngày nay, thế giới đang phát triển mạnh ngành vi phẩu thuật, để
giải quyết tốt hàng loạt các ca phức tạp nh ghép dây thần kinh, ghép
nối các mạch máu, can thiệp trực tiếp vào các túi phồng mạch máu
não, nối các mạch máu da đầu và mạng lới huyết quản nuôi dỡng
não, tái lập sự lu thông của hệ thống động mạch vành tim vv thì
việc bảo quản sẵn sàng các phẩm vật sinh học để kịp thời thay thế là
một nhu cầu rất cấp thiết.
Một số thuốc quí đòi hỏi bảo quản ở nhiệt độ từ 15
o
C đến
25
o
C, ví dụ nh cao gan, sữa ong chúa, các loại thuốc kháng sinh, vv

22
Hầu hết các thuốc còn lại cần phải bảo quản trong điều kiện nhiệt
độ thấp

2. Hạ thân nhiệt nhân tạo
Trong y tế ngời ta còn sử dụng lạnh trong phẩu thuật với những
mục đích chủ yếu sau:
- Làm lạnh cục bộ tại nơi phẩu thuật để gây tê, giảm đau cho bệnh
nhân.
- Giảm trao đổi chất để ngừng vòng tuần hoàn máu khi phẩu thuật.
- Gây ngủ nhân tạo, để phẩu thuật.
- ớp xác chết phục vụ khám, xét nghiệm tử thi hoặc chờ mai táng.

Trong các khoa răng hàm mặt ngời ta sử dụng các dao mổ lạnh
chuyên dùng, có tác dụng làm giảm đau khi nhổ răng. Trong khoa mắt
ngời ta sử dụng kỹ thuật lạnh đông để lấy thuỷ tinh thể bị đục ra khỏi
mắt do vậy hiệu quả chữa bệnh nâng lên rất cao. Đối với các bệnh
nhân ung th, ngời ta dùng N
2
lỏng đạt nhiệt độ 196
o
C bơm bào
khối ung th để diệt những mô ung th ở đó và loại trừ hoàn toàn khả
năng lan truyền của tế bào ung th trong cơ thể. Dùng những dụng cụ
âm sâu cho phép khử những u ác tính ở những vị trí khó phẩu thuật của
cơ thể, loại trừ khả năng di căn, hạn chế đau đớn.
Một số động vật có giấc ngủ đông trong khoảng thời gian rất lâu
mà vẫn duy trì đợc sự sống. Muốn vậy động vật thờng hạ thân nhiệt
xuống nhiệt độ khá thấp, xấp xỉ nhiệt độ môi trờng để giảm trao đổi
chất trong cơ thể. Con ngời nếu đợc giảm thân nhiệt nhân tạo, sự
trao đổi chất trong cơ thể giảm xuống đáng kể, nhịp đập của tim giảm
xuống.
Giảm trao đổi chất trong cơ thể và qua đó giảm tiêu hao ôxi là rất
cần thiết trong khi mổ tim. Trong suốt quá trình mổ tim, vòng tuần
hoàn máu phải ngừng hoạt động nhng không đợc gây ra bất kỳ tổn
hại nào. Ngay ở nhiệt độ cơ thể 28
o
C có thể dừng tuần hoàn máu trong
thời gian 8 phút để tiến hành mổ tim.
Để làm lạnh (hạ thân nhiệt) một bệnh nhân đã gây mê có thể tiến
hành theo nhiều cách, ví dụ nh nhúng vào hỗn hợp nớc và nớc đá
hoặc quấn quanh thân một tấm mền lạnh. Từ cách thử nghiệm trên súc
vật ngời ta đã xây dựng đợc một thiết bị dùng hạ thân nhiệt và đợc

điều chỉnh rất dễ dàng. Bệnh nhân đợc đặt trong một khoang nhỏ có
gió lạnh lu thông, khoang đợc làm bằng chất dẻo trong suốt, bên

23
dới bố trí dàn lạnh và quạt gió. Không khí đợc làm lạnh xuống +4
o
C
ở cửa vào. Nhiệt độ gió có thể điều chỉnh xuống -2
o
C. Toàn bộ các
thiết bị khác của hệ thống lạnh nh máy nén, dàn nóng, tủ điện, đờng
ống đợc bố trí ở phía dới hộp chất dẻo, toàn bộ đợc đặt trên xe nên
di chuyển dễ dàng.
Ngoài ra để hạ thân nhiệt ngời ta còn sử dụng phơng pháp bức xạ,
bằng cách đặt bệnh nhân vào trong một chiếc hộp, bề mặt xung quanh
hộp đợc làm lạnh sâu bằng polyêtylen. Nhiệt bức xạ từ cơ thể đợc bề
mặt lạnh hấp thụ, nhng giảm thành phần tổn thất lạnh do đối lu và
hiện tợng ngng tụ.
Trong các ca mổ khó khăn đòi hỏi thời gian mổ kéo dài, nhiệt độ
thân nhiệt đòi hỏi hạ thấp hơn nhiều. Tuy nhiên khi hạ nhiệt độ xuống
thấp 28 đến 26
o
C có nhiều nguy cơ không thể đa tim hoạt động trở lại
đợc. Vì vậy ngời ta sử dụng phơng pháp khác. Trong trờng hợp
này ngời ta sử dụng phơng pháp làm lạnh riêng vòng tuần hoàn
máu. Máu đợc đa vào ống xoắn đặt trong dung dịch chất lỏng lạnh
và đợc một bơm máu (thay chức năng của tim) bơm tuần hoàn nh
bình thờng. Tim đợc đa ra khỏi vòng tuần hoàn để mổ.
Bằng phơng pháp này, ngời ta có thể đa thân nhiệt xuống đến
13

o
C thậm chí thấp hơn. Tốc độ làm lạnh phù hợp đợc ghi nhận là
1K/phút. Làm lạnh máu đợc tiến hành gián tiếp qua nớc lạnh để đề
phòng trờng hợp nhiệt độ máu giảm xuống 2
o
C. Nớc lạnh đợc sản
xuất trong máy làm lạnh nớc có phủ băng để giữ nhiệt độ không đổi
khi chảy vào bình làm lạnh máu. Trong quá trình làm ấm sau khi mổ
nớc nóng có nhiệt độ 42
o
C đợc cho chảy vào bình trao đổi nhiệt để
làm ấm máu.

1.2.5.2 Kỹ thuật cryô
Kỹ thuật lạnh ngày càng đóng vai trò quan trọng trong nông, lâm
nghiệp, sinh học, vi sinh vv Kỹ thuật lạnh thâm độ còn gọi là kỹ thuật
cryô (-80ữ-196
o
C) đã hổ trợ đắc lực cho việc lai tạo giống, bảo quản
tinh đông, gây đột biến hoặc các kỹ thuật khác trong lai tạo giống.
Nhờ kỹ thuật cryô mà từ một con bò đực ngời ta đã có thể thụ tinh
cho hàng vạn con cái khác nhau, ngay cả sau khi đã chết hàng chục
năm.
ở Mỹ hiện nay có hàng chục bệnh nhân bị các chứng bệnh nan y
đang đợc ớp sống chờ đến khi con ngời có khả năng chữa trị căn

24
bệnh đó từ ngời bệnh, ngời ta sẽ phục hồi lại và bệnh nhân có thể
sống lại đợc. Nếu thành công có thể ngừng cuộc sống trong một thời
gian nhất định. Tuy nhiên, hiện nay vẫn còn vấn đề kỹ thuật cha giải

quyết đợc, đó là tế bào thần kinh của các động vật máu nóng không
thích hợp với môi trờng lạnh nên nếu xác ớp đợc làm sống lại
đợc thì tâm t tình cảm sẽ hoàn toàn thay đổi.
Đây là nguyên nhân hạn chế sự phát triển của kỹ thuật ớp xác
sống bằng lạnh sâu.

1.2.6 ứng dụng trong kỹ thuật đo và tự động
áp suất bay hơi của một chất lỏng luôn phụ thuộc vào nhiệt độ vì
vậy ngời ta ứng dụng hiện tợng này trong các dụng cụ đo lờng nh
đồng hồ áp suất, nhiệt kế, trong các rơ le áp suất vv
Hiệu ứng nhiệt điện phản ánh mối quan hệ của độ chênh nhiệt độ 2
đầu cặp nhiệt với dòng điện chạy qua mạch cặp nhiệt điện. ứng dụng
hiện tợng này ngời ta đã tạo ra các dụng cụ đo nhiệt độ, áp suất hoặc
thiết bị điều khiển tự động.

1.2.7 ứng dụng trong thể thao
Trong một số bộ môn thi đấu trong nhà ngời ta duy trì nhiệt độ
thấp để không làm ảnh hởng tới sức khoẻ và nâng cao thành tích của
vận động viên. Trong hầu hết các nhà thi đấu đều có trang bị các hệ
thống điều hoà không khí.
Trong thể thao kỹ thuật lạnh đợc ứng dụng khá rộng rãi. Trong
môn trợt băng nghệ thuật, để tạo ra các sân băng ngời ta dùng hệ
thống lạnh để tạo băng theo yêu cầu.

1.2.7.1 Hệ thống làm lạnh sân băng
Trớc đây để làm lạnh các sân băng ngời ta thờng hay sử dụng
n
ớc muối làm chất tải lạnh. Nớc muối có nhiệt độ khoảng -10
o
C và

nhiệt độ môi chất lạnh nằm trong khoảng -15 đến -17
o
C. Do chiều dài
ống rất lớn nên không thể phân bố nhiệt độ đều ở tất cả mọi vị trí trên
sân băng. Lý do khác là do tiết kiệm nên công suất bơm tuần hoàn
nớc bị hạn chế. Nhiệt độ vào và ra của nớc muối chênh nhau khoảng
3 đến 4K. Một nhợc điểm nữa của hệ thống dùng nớc muối là luôn
luôn phải kiểm tra sự rò rỉ của nớc muối, đề phòng hoen rỉ kết cấu

25
nền và gây rả băng. Khi nớc muối rò rỉ ra lớp băng, nhiệt độ đông đặc
của hỗn hợp nớc muối giảm nên băng bị chảy ra. Hình 1-4 và hình
1-5 mô tả sơ đồ hệ thống lạnh và sơ đồ hệ thống cấp nớc muối làm
lạnh sân băng.
1
2
3
4
-8C-10C
-10
C

1- Sân băng; 2- Bơm nớc muối; 3- Bể nớc muối; 4- Nớc muối vào ra
Hình 1-4: Sơ đồ làm lạnh sân băng bằng nớc muối

Ngày nay ngời ta thờng sử dụng hệ thống lạnh làm lạnh trực tiếp
sân băng do đó có thể khắc phục đợc các nhợc điểm của hệ thống sử
dụng nớc muối làm chất tải lạnh, ngoài ra còn phát huy các u điểm
sau:
- Nhiệt độ bay hơi trực tiếp -10

o
C cao hơn 5 đến 7K so với dùng
nớc muối nên tiêu tốn năng lợng cho máy nén giảm 25 đến 35%.
- Bơm tuần hoàn môi chất lạnh tiêu tốn năng lợng chỉ bằng 15 đến
25% năng lợng tiêu tốn cho bơm nớc muối vì khối lợng tuần hoàn
rất nhỏ.
- Các đờng ống sân băng đỡ bị han rỉ hơn rất nhiều.
- Nhiệt độ ở mọi vị trí sân băng bằng nhau.

1.2.7.2 Tính toán tải lạnh sân băng
Tải lạnh sân băng bao gồm các thành phần sau:
- Dòng nhiệt truyền từ nền đất lên: ở trạng thái cân bằng dòng nhiệt
này tơng đối nhỏ.
- Dòng nhiệt từ không khí: Dòng nhiệt từ không khí bao gồm cả
dòng nhiệt hiện lẫn nhiệt ẩn, tuỳ thuộc vào tốc độ không khí, nhiệt độ
không khi trên bề mặt băng. Để có một lớp không khí lạnh ở trên có
thể làm tờng bao chung quanh sân băng cao hơn. Đối với sân băng

26
trong nhà, tốc độ không khí vừa phải có thể tính với hệ số truyền nhiệt
k = 0,11 W/m
2
.K
- Dòng nhiệt bức xạ mặt trời: ở các nớc ôn đới sân băng có thể xây
dựng ngoài trời, nhng ở Việt Nam chắc chắn phải có mái che nên có
thể bỏ qua thành phần này.

5
2
3

6
4
7
8
1

1- Bình chứa NH
3
; 2- Máy nén lạnh; 3- Bình tách dầu; 4- Bình làm mát
dầu; 5- Bình ngng; 6- Thiết bị tiết lu; 7- Bơm NH3; 8- Sân băng
Hình 1-5: Sơ đồ làm lạnh sân băng trực tiếp bằng môi chất lạnh

- Kết đông lớp băng mới thay vào lớp băng đã sử dụng. Đối với sân
băng có đông khách, kích thớc 30 x 60 m mỗi giờ phải thay chừng
2m
3
Bảng 1-6: Thông số một số sân trợt băng trên Thế giới

Nớc, địa điểm, tên
sân
Loại
sân
Hệ
thống
lạnh
Diện tích
sàn, m2
L x d
km/mm
Công

suất
lạnh
* Liên xô - Matxcơva
- Công viên thiếu nhi Hở Trực tiếp 10x12 =120 0,6 / 29 50.000
- Sân vận động thiếu nhi Kín Trực tiếp 20x30=300 2,3/29 225.000
- Hở 31x60=1860 18/29 900.000
- Cung thể thao Kín Gián tiếp 31x60=1860 18/45 1200.000
* Ba Lan - Catovit Hở 2400
ống elip
350.000
* Mỹ Kín Trực tiếp 18,5x36=666 8,7/16 250.000
* Tiệp khắc cũ Praha
- Cung thể thao Kín Gián tiếp 30x61=1830
- Sân v
ậ
n đ
ộ
n
g
mùa Hở 30x72=2160 560.000

27
đông
* Thuỵ sĩ
- Baden Hở 75x80=6000 84 1.000.000
- Genevơ Kín Trực tiếp 26x60=1560 16/32 360.000

Tính toán nhiệt cho sân băng là khá phức tạp vì tải lạnh phụ thuộc rất
nhiều vào điều kiện không khí bên ngoài. Sau đây là một vài số liệu
định hớng cho một số tháng mùa đông và tháng gối đầu ở các nớc

ôn đới:
- Sân băng mùa đông ngoài trời: 180ữ290 W/m
2
- Sân băng trong nhà mùa hè: 350ữ470 W/m
2
- Sân băng có mái che mùa hè: 470 ữ700 W/m
2
Đối với Việt Nam con số này phải cao hơn, do điều kiện nhiệt độ
bên ngoài thờng cao hơn các nớc ôn đới nhiều.
Bảng 1-6 là thông số của một số sân băng trên thế giới.

1.2.8 ứng dụng trong sấy thăng hoa
Vật sấy đợc làm lạnh xuống dới -20
o
C và đợc sấy bằng cách hút
chân không. Đây là một phơng pháp hiện đại và không làm ảnh
hởng đến chất lợng sản phẩm. Vật phẩm hầu nh đợc rút ẩm hoàn
toàn khi sấy nên sản phẩm trở thành bột bảo quản và vận chuyển dễ
dàng. Giá thành sản phẩm cao nên ngời ta chỉ ứng dụng để sấy các
vật phẩm đặc biệt nh các dợc liệu quý hiếm, máu, các loại thuốc,
hócmôn.
Quá trình thực hiện theo tuần tự sau: đầu tiên ngời ta kết đông sản
phẩm xuống khoảng 20
o
C, sau đó rút nớc ra sản phẩm bằng cách
thăng hoa các tinh thể nớc hoá đá trong sản phẩm nhờ hút chân
không cao.
* Đông khô các loại vác xin
Do giữ đợc các tính chất tơi sống, các hoạt tính sinh học, đặc hiệu
vv . nên kỹ thuật đông khô đợc sử dụng để sản xuất các loại vắc xin

đông khô cho ngời và gia súc. Hiện nay ở nớc ta ngời ta đã sử
dụng rất phổ biến kỹ thuật này nh ở Viện vệ sinh và dịch tể Hà Nội,
Viện Pasteur thành phố Hồ Chí Minh, Viện sản xuất sinh vật phẩm
Đà Lạt Nha Trang.
* Huyết tơng đông khô

28
Huyết tơng đông khô là sản phẩm đợc sản xuất từ máu tơi, là
một trong những vật phẩm rất quý báu, dùng để điều trị cấp cứu. Trong
quá trình sản xuất huyết tơng khô ngời ta làm lạnh và sấy thăng hoa
để đạt đợc huyết tơng có độ ẩm 1%.

1.2.9 ứng dụng trong xây dựng
1.2.9.1 Làm lạnh bê tông ở các đập chắn nớc
Quá trình kết rắn của bê tông gắn liền với quá trình toả nhiệt, trong
đó nhiệt hydrat hoá tuỳ theo thành phần xi măng có thể đạt từ 250 đến
500 kJ/kg xi măng. Nhiệt đó sẽ toả ra môi trờng. Các thử nghiệm cho
thấy một nửa lợng nhiệt đó toả ra trong 3 ngày đầu và toàn bộ nhiệt
lợng toả ra suốt trong một năm mới kết thúc. Do bê tông toả nhiệt
nên nhiệt độ tăng khoảng 20 đến 30
o
C so với nhiệt độ môi trờng. Đối
với tờng mỏng thì nhiệt đó không quá quan trọng vì nhiệt nhanh
chóng toả ra môi trờng và nhiệt độ tờng đợc duy trì có thể coi đồng
đều.
Nhng đối với những công trình đợc đổ bằng các khối bê tông
lớn, ví dụ nh các đập chắn sóng. Do hệ số dẫn nhiệt của bê tông =2
W/m.K và hệ số dẫn nhiệt độ a = 0,004 m
2
/h, nên nhiệt toả từ các khối

bê tông ra bên ngoài chậm, ảnh hởng nhất định đến chất lợng của
bê tông. Khi tờng dày 2m thời gian làm lạnh 4 ngày, trong khi tờng
dày 60m thời gian làm nguội lên đến trên 10 năm mà hiệu nhiệt độ so
với môi trờng bên ngoài không giảm xuống còn một nửa so với lúc
ban đầu.
Nh vậy, trong khi bề mặt đập đã lạnh và đông cứng từ lâu mà trong
tờng đập nhiệt độ vẫn còn rất cao. Sự chênh lệch nhiệt độ đó tạo ra
ứng lực kéo trên bề mặt đập gây ra các vết rạn nứt bê tông. Do không
thể thải nhiệt tự do ra môi trờng và để tránh hiệu nhiệt độ quá cao
giữa tâm tờng và bề mặt tờng cần phải có biện pháp làm lạnh nhân
tạo tờng đập khi đổ bê tông. Có các phơng pháp khả thi sau đây:
1. Đặt ngầm các đờng ống làm lạnh bên trong đập. Ngời ta bố trí
các ống nớc lạnh đờng kính 25mm trong đập cách nhau theo chiều
ngang khoảng 2,4 m; chiều cao khoảng 3m và liên tục bơm nớc lạnh
qua để thải nhiệt cho bê tông. Tốc độ nớc trong ống khoảng 0,6 m/s.
Công suất lạnh tính toán để có thể hạ nhiệt độ bê tông xuống 20 đến
30 K là tuỳ thuộc vào loại xi măng sử dụng, khả năng làm mát của
môi chất, ảnh hởng bức xạ mặt trời. Theo kinh nghiệm, công suất

29
lạnh có thể tính theo lợng nhiệt tỏa của bê tông khoảng 74000 kJ/m
3

bê tông với một số thông số khác của bê tông: Nhiệt dung riêng 0,8
kJ/kg.K, khối lợng riêng 2600 kg/m
3
và hiệu nhiệt độ cần làm lạnh
khoảng 35K.
Biến thiên nhiệt độ của nớc lạnh trong ống phụ thuộc chủ yếu vào
tỉ lệ nhiệt giải phóng trong bê tông. Khi biết nhiệt lợng hydrat hoá

giải phóng và các thông số kỹ thuật của bê tông, có thể tính toán đợc
biến thiên nhiệt độ của khối bê tông và kể cả trờng nhiệt độ của bê
tông trong khi đang làm lạnh.
2. Làm lạnh bằng cách trộn thêm nớc đá. Làm lạnh vữa bê tông
xuống khoảng 4
o
C sau đó cho thêm vào vữa một ít nớc đá dới dạng
đá mãnh, đá vụn và tính toán sao cho dung nhiệt đủ để cân bằng toàn
bộ nhiệt hydrat hoá.
Có thể làm lạnh xi măng ngay từ nhà máy sản xuất. Thờng nhiệt
độ xi măng ở đây lên tới 60
o
C. Tuy nhiên hệ số dẫn nhiệt của xi măng
kém do đó cần diện tích trao đổi nhiệt lớn, gây nhiều khó khăn nên ít
đợc ứng dụng.
Các phụ gia nh sợi, đá thô có kích thớc lớn đến 150mm đợc rửa
sạch và làm lạnh sơ bộ bằng nớc lạnh sau đó đợc chứa vào các silô
và đợc làm lạnh tiếp bằng không khí lạnh nhiệt độ -1
o
C thổi qua silô.
Cát đợc làm lạnh trực tiếp ngay trên các phơng tiện băng tải bằng
chất tải lạnh.
Nớc trộn bê tông đợc làm lạnh trong các máy sản xuất nớc lạnh
đến 1
o
C. Nớc đá đa vào máy trộn cần đợc nghiền nhỏ để nớc đá
tan nhanh. Tốc độ tan đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh nhiệt độ máy
trộn, kích thớc cục đá và lợng đá trộn trong máy trộn. Đá phải đảm
bảo tan hết khi vữa bê tông ra khỏi máy trộn.


1.2.9.2 Kết đông nền móng
Kỹ thuật lạnh còn đợc sử dụng để làm lạnh lòng đất khi xây dựng
các cửa vào hầm mỏ, các công trình ngầm, công trình xây dựng metro,
các công trình đê đập, cũng nh sử dụng để xử lý nền móng các công
trình ở vùng đất yếu, vùng đất phức hợp về địa chất thuỷ văn. Đặc
biệt các công trình xây dựng trên nền đất sình lầy và có nhiều nớc
ngầm. Nền móng xây dựng đôi khi không đủ chắc chắn, nên khi đào
móng đất trợt nh cát chảy. Để ngăn ngừa hiện tợng đó ngời ta đa
ra một phơng pháp sử dụng lạnh để tạo ổn định móng, đó là phơng

30
pháp sử dụng cọc kết đông. Nhờ các cọc này ngời ta tạo nên một
vành đai bao bọc hố cần đào (xem hình 1-6)
Cấu tạo cọc kết đông rất đơn giản theo kiểu ống lồng ống. Đờng
kính ống ngoài khoảng 100mm, ống trong 40mm. Chất lỏng lạnh có
nhiệt độ khoảng -20 đến -40
o
C đợc dẫn đi vào từ ống trong và đi ra
ống ngoài ra ngoài, đầu cọc vót nhọn để dễ nén vào lòng đất. Tuy
nhiên để dễ dàng đa cọc vào nền đất có thể tiến hành khoan mồi
trớc. Các cọc đợc nối song song với bộ phận phân phối và thu hồi
môi chất lạnh.

d
D
1
2
3
4


1- Cọc kết đông; 2,3- Môi chất lạnh vào và ra; 4- Khối kết đông
Hình 1-6: Sơ đồ kết đông nền móng bằng cọc kết đông

Trong quá trình môi chất lạnh tuần hoàn, nền móng xung quanh cọc
đợc làm lạnh và kết đông lại thành 01 khối vững chắc. Kích thớc trụ
kết đông ngày càng lớn dần ra xung quanh, sau một thời gian nhất
định (khoảng vài tuần, có khi vài tháng) các trụ kết đông mới nối lại
với nhau thành thành vòng kín vững chắc, đảm bảo không cho đất sụt
lở khi đào sâu phía bên trong.
Độ chắc chắn của vòng kết đông phụ thuộc vào nhiệt độ làm lạnh và
chiều dày của nó. Ví dụ độ bền nén của nền cát kết đông ở -10
o
C là
100 bar, ở -15
o
C là 160 bar, ở -25
o
C là 200 bar. Khi nền cát kết đông
thì nớc đóng vai trò nh xi măng trong kết cấu bê tông.

31