Seo-friends.ru

Большая стройка
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Усадка кирпича при сушке

Сделай Сам (Огонек) 1993-01, страница 22

лической струной. Формовщику останется только вдавить пластины в форму и загладить верхнюю поверхность черепицы.

Голландская и коньковая черепицы формуются аналогично. При этом используют волнистые формы и сушильные рамки соответствующей конфигурации. Пласты для голландской черепицы делают более тонкими, так как ее пространственная конструкция обеспечивает черепице большую прочность. Суточная выработка такой черепицы (500 штук) меньше, чем плоской. Этот недостаток компенсируется небольшим нахлестом таких черепиц на крыше.

СУШКА СЫРЦА

Влажность глины при формовке колеблется от 18 до 40%. Перед обжигом влажность глины до 5—12% уменьшают путем сушки.

Необходимость сушки сырца объясняется требованием резко уменьшить расход топлива при обжиге. Так, только на подогрев и испарение 1 кг содержащейся в сырце воды при температуре 100°С затрачивается 642 ккал. Если учесть нагрев воздуха, уносящего испаряющуюся влагу, то количество тепла на сушку придется удвоить-утроить.

Вместе с тем сушка сырца перед обжигом также уменьшает вероятность растрескивания кирпича при обжиге, устраняет слипание кирпичей и обеспечивает возможность набора сырцом прочности, достаточной для его укладки для обжига без разрушения в штабеля высотой до 25 рядов.

Сырец сушат в естественных условиях до влажности 8—12%, а в специальных установках до 5—7%.

При индивидуальном производстве кирпича и черепицы обычно используют естественную сушку сырца. В себестоимости производства кирпича и черепицы трудозатраты на сушку составляют примерно 8-12%.

В процессе сушки сырца происходит испарение влаги с поверхности изделия при одновременном перемещении влаги из внутренних слоев материала к наружным. При сушке удаляется вода, связанная с материалом физико-химическими и механическими связями. Химически связанная вода сушкой не удаляется.

С повышением температуры пары воды с высушиваемого материала диффундируют в воздух. В результате этого влага начинает перемещаться от глубинных слоев к поверхности. Скорость сушки характеризуют количеством воды, удаляемой в единицу времени с единицы поверх

ности, при зтом она связана как со скоростью удаления паров воды с поверхности сырца, так и со скоростью движения воды внутри сырца. Скорость сушки тощих глин больше, чем жирных, она возрастает при росте температуры сырца и наружного воздуха, при увеличении скорости движения воздуха, обдувающего сырец. Скорость сушки уменьшается при увеличении относительной влажности окружающего воздуха.

В начальный период сушки, когда все капилляры в глине заполнены водой, объем испарившейся из сырца воды вызывает пропорциональное уменьшение объема сырца. В последующем вода продолжает испаряться, но количество «ушедшей» воды превышает скорость усадки. При достаточно быстром испарении воды с поверхности поступление влаги из внутренних слоев к поверхности запаздывает. Силы поверхностного натяжения растягивают наружные слои глины и сжимают внутренние. В результате при интенсивном испарении влаги особенно на 2—5-й день с начала естественной сушки на поверхности сырца возможно образование трещин.

Вероятность появления усадочных трещин возрастает при увеличении разности температур наружного воздуха и сырца, а также скорости движения воздуха относительно поверхности сырца и при воздействии на сырец прямых солнечных лучей.

Допустимой скоростью сушки сырца считается такая, при которой интенсивность испарения влаги с поверхности не превышает 4 кг/м 2 — ч. В этом случае не будет ни растрескивания, ни коробления сырца. Эффективность естественной сушки, конечно, зависит от атмосферных условий, поэтому проводится она обычно в теплое время года. Продолжительность сушки составляет 1 —3 недели.

Естественную сушку кирпича-сырца ведут в сараях или под навесом. Кирпич при сушке выгружают на выровненный грунтовый пол. Предварительно на пол насыпают подстилающий слой из сухого песка, просеянного боя кирпича или из высушенной соломы. Толщина подстилающего слоя 1 —2 см, его основное назначение — предотвращать прилипание сырца к основанию и обеспечивать возможность его сдвижки и равномерной сушки глины на нижней плоскости кирпича. Рекомендуется сырец выгружать в два ряда в каждую сторону от прохода. Ширину прохода принимают около 50—60 см. Сырец кладут в один слой плашмя длинной стороной перпендикулярно проходу. Расстояние между кирпичами должно обеспечивать их сохранность при перекантовке.

Отношение глин к сушке и усадка их

Удаление воды из глиняного теста представляет собой сложный процесс. На поверхности влажного изделия вода переходит в пар, который уходит в воздух. Взамен воды, перешедшей в пар, изнутри изделия к поверхности прибывает новая влага, которая затем снова переходит в пар. Этот процесс длится до определенного времени, после чего остающаяся влажность изделия не меняется.

Процесс можно разделить на две части: 1) переход воды в пар на наружной поверхности изделия и 2) движение воды из внутренних частей тела к наружным.

Первая часть процесса относительно более проста. Причины перехода воды в пар здесь те же, что и во всех случаях испарения воды с зеркала ее поверхности.

Читать еще:  Что может заменить кирпич

Вторая часть значительно сложнее. Чтобы уяснить причины движения влаги от внутренних частей к наружным, необходимо представить себе строение глиняного теста. Выше было сказано, что частицы глины в тесте окружены водяной пленкой. В массе сырого черепка или теста такие частицы с водяными пленками можно рассматривать, как весьма тонкие трубочки, заполненные водой. Такие трубочки в физике называют капиллярами. Таким образом тесто или сырой черепок можно себе представить, как твердое тело, пересеченное во всех направлениях трубочками-капиллярами.

Испарение воды в концах трубочек создает у поверхности глины пониженное давление влаги по сравнению с давлением жидкости внутри ее. Вода стремится двигаться из области большего в область меньшего давления, т. е. изнутри к наружным слоям. Скорость движения воды в этих трубочках-капиллярах зависит от ее температуры. Повышение температуры влечет за собой повышение этой скорости.

Переход воды по капиллярам из внутренних частей к наружным совершается с определенной скоростью. Для этого движения необходимо и определенное время. У глин скорость подачи воды капиллярами к поверхности в большинстве случаев меньше, нежели скорость испарения воды на поверхности изделия. Поэтому наружные части сырого черепка содержат при сушке меньше воды, чем внутренние. Отставание в передаче воды будет больше у тех частей изделия, которые более отдалены от поверхности, испаряющей воду, т. е. в тех местах, где черепок толще.

Естественно, что выступающие части изделий, например, углы кирпича-сырца, как имеющие большую поверхность и меньший путь движения изнутри воды, будут и скорее сохнуть. Такое соображение вполне подтверждается практикой.

По мере удаления воды из капилляров глиняного теста наблюдается уменьшение объема изделия. Несколько раз уже указывалось, что глинистые частички благодаря притяжению к себе пленок воды притягиваются друг к другу. Таким образом взаимно притягиваются и стенки капилляров глиняного черепка, поскольку частички образуют стенки капилляров. Совсем сблизиться стенкам мешает находящаяся между ними вода. По мере удаления воды частицы черепка сближаются, толщина капилляров в месте сближения уменьшается. Происходит общее уменьшение объема черепка.

Это уменьшение объема при сушке называют усушкой или воздушной усадкой. В дальнейшем изложении уменьшение объема изделия при сушке будем называть воздушной усадкой, а под усушкой понимать количество выделившейся из изделия воды.

Воздушную усадку различают линейную и объемную. Линейную воздушную усадку определяют на плоскости глиняного изделия. На свежеотформованное изделие наносят одну — две линии выбранной длины: 50—150 мм. Изделие высушивают и длину линии определяют снова. Разность длин в процентах, отнесенную к первоначальной длине, называют линейной усадкой.

Объемная усадка, как показывает название, представляет уменьшение объема изделия в процентах после сушки по отношению к объему свежеотформованного изделия.

Объемная усадка находится опытом или приближенно умножением на три величины линейной усадки. Ошибка в этом случае не превышает 7% от значения усадки, определенной опытом.

Если наблюдать связь между воздушной усадкой и количеством испарившейся воды от начала сушки до полного высыхания изделия, то можно различить три периода сушки.

В первом периоде возрастание веса воды, потерянной черепком при высушивании, соответствует возрастанию величины воздушной усадки. Во втором периоде усадка растет медленнее, чем количество выделившейся воды. Наконец, в третьем периоде вода из изделия продолжает выделяться, а усадка уже не наблюдается. Иначе говоря, в этом периоде вода выделяется, а объем изделия остается неизменным.

Сушкой на воздухе всю механически связанную воду из глины удалить нельзя. Выделения последних остатков воды можно добиться лишь нагреванием до 110° C. Понятно, что удаление этих остатков будет протекать также без воздушной усадки.

Большая усадка является причиной увеличения брака. Процент трещиноватых изделий деформированной продукции повышается с увеличением воздушной усадки изделий.

Глины с усадкой выше 10% считают высокопластичными. Глины с усадкой 6—10% — средней пластичности. Глины, показывающие усадку ниже 6%, считают малопластичными.

Как слишком пластичные, так и недостаточно пластичные глины негодны для производства кирпича и черепицы. Слишком пластичные глины медленно сохнут. В сушке и обжиге изделия склонны коробиться и трескаться. Кирпич и черепица из недостаточно пластичных глин также в сушке трескаются. Сырец из сушки выходит малопрочным настолько, что его неудобно транспортировать в производстве и садить в печь для обжига.

Для производства кирпича пригодны пластичные глины, имеющие линейную усадку не выше 10%. Воздушная усадка глин для выработки черепицы не должна превышать 8%.

Величина воздушной усадки изделий, как об этом уже говорилось, зависит в основном от пластичности глин. Пластичность глин также влияет и на скорость сушки, — глины большей пластичности показывают более медленную сушку.

На скорость сушки глин влияют, кроме того, внешние причины. К ним относятся:

Читать еще:  Кирпич облицовочный керамический норский

1) темпуратура воздуха или сушильной газовой смеси;

2) относительная влажность газов, в которых происходит сушка;

3) скорость обмена газов.

Воздух при разных температурах обладает различным влагосодержанием в состоянии насыщения, что ясно видно из табл. 2.

Усадка керамических изделий

В ходе сушки и обжига отформованного керамического изделия протекают процессы, вызывающие изменение его объема – чаще всего усадку (реже рост) [2, 7−9]. Поэтому во избежание неравномерной усадки и растрескивания при обжиге изделие необходимо высушить до содержания влаги ≤ 5 %. Сушка керамических изделий может проходить как в естественных условиях − на стеллажах, так и в принудительных − в сушильных шкафах и сушилах. Если скорость сушки велика, то даже малочувствительные к сушке массы в толстостенных изделиях могут образовывать трещины из-за того, что внутренние, еще сырые слои материала не дадут возможность усесть внешним слоям без разрыва поверхности, т. е. без трещин.

Величина усадки выражается в долях изменения объема или линейных размеров образца [8]. В первом случае изменение называют объемной, а во втором – линейной усадкой [8]. Оба вида усадки подразделяются на [8]:

воздушную усадку – изменение размеров свежесформованного образца, происходящее при сушке и выражающееся в процентах от начальных размеров;

огневую усадку – изменение размеров образца в процессе обжига в процентах от размеров высушенного образца;

общую (или полную) усадку – изменение размеров образца, происходящее в результате сушки и обжига, выраженное в процентах от размеров свежесформованного образца.

Воздушная усадка образцов происходит вследствие испарения влаги [8, 9]. При высушивании происходит сближение глинистых частиц по мере испарения расположенных между ними водных прослоек [9]. Величина воздушной усадки прямо пропорциональна пластичности глин, и по ее значениям можно косвенно судить о сушильных свойствах глинистого сырья: чем больше усадка, тем чувствительнее глина к сушке [2]. Величина усадки зависит от содержания влаги в материале, которая вносится в материал на стадии приготовления материала, при приготовлении пресс-порошков или со связующим. Метода изготовления изделия также влияет на величину усадки.

При обжиге керамических изделий происходят более глубокие химические и физические процессы, которые обуславливают образование и соотношение новых фаз, размер, форму и взаимное расположение структурных элементов, изменение массы и объема керамики [9]. Огневая усадка может иметь отрицательное значение, то есть при обжиге объем образца может увеличиться [9]. Такое поведение наблюдается для суглинков и тонких закварцованных глин в результате полиморфных превращений кварца [9].

Воздушная и огневая усадки позволяют оценить поведение керамики в процессах сушки и обжига с точки зрения появления трещин, деформаций [9]. Определение усадок необходимо в керамической и в огнеупорной промышленности для расчета размеров мундштуков и прессформ с целью получения изделий с точно заданными размерами [8, 9].

Усадку измеряют по изменению расстояния между метками, нанесенными штангенциркулем на поверхность свежесформованного образца или по изменению линейных размеров образца [8, 9]. В первом случае сразу после формования по диагонали образцов острыми концами штангенциркуля, разведенного на 50 мм, ставят метки на глубине 2−3 мм [2, 8, 9]. Затем образцы высушивают и тем же штангенциркулем замеряют расстояние между метками [8, 9]. Во втором случае измеряют линейные размеры (высота, ширина, длина, диаметр). Высушенные образцы обжигают и снова проводят измерения, аналогично тому, как это делалось после сушки [8, 9]. Измерение ведут с точностью до 0,05 мм [9].

Расчет усадки (%) производится по следующим формулам [2, 8, 9]:

, (2)

, (3)

, (4)

, (5)

, (6)

, (7)

На практике допускается линейную огневую усадку отдельно не рассчитывать, а определять ее по разности между полной и воздушной усадкой [2, 8, 9]:

Вследствие действия различных факторов усадка не постоянная, она колеблется. За окончательную величину любого вида усадки принимают среднее арифметическое из величины усадки всех образцов, высушенных или обожженных при той или иной температуре [8]. Результаты определения записывают в лабораторный журнал [2, 8]. По результатам испытания можно построить график зависимости огневой усадки от температуры обжига, который может быть использован при выборе оптимального режима обжига [9]. Обожженные образцы используют для определения других свойств глин [2, 8].

Определение водопоглощения керамических образцов. Водопоглощение обожженных образцов может служить как самостоятельной характеристикой керамического черепка, определяющей его пористость, прочность, так и величиной для изучения процесса спекания масс [2].

Данная характеристика для огнеупоров определяется в соответствии с ГОСТ 2409−95 [5], для керамического кирпича ГОСТ 7025−91 [4]. Максимальное значение водопоглощения для керамического кирпича установлено на уровне 6 %. Результаты испытаний заносят в протокол. Каждая партия поставляемых производителем (или поставщиком) керамических строительных изделий должна сопровождаться документом о качестве, в котором обязательно указывается значение водопоглощения [4].

Читать еще:  Как правильно разбить кирпич рукой

Водопоглощение определяют при насыщении образцов водой температурой 20 ± 5 °С при атмосферном давлении [4]. Водопоглощение W рассчитывается как отношение массы воды, поглощенной изделием при полном насыщении к массе сухого изделия:

Полученное значение заносится в журнал с точностью до первого десятичного знака. По значению водопоглощения устанавливают температуру спекания обожженного образца [2]. Образец считается спёкшимся, если W

Строительная компания «DKI O.R.G.»

  • Главная
  • Контакты
  • Сертификаты
    • ПАРТНЕРЫ
  • Заказ продукции
  • Наша продукция
  • Цены
  • ГОСТЫ
  • Лаборатория

Звернувшись до ТОВ «Італгаз» ви маєте можливість придбати шафові газорегулюючі пункти (ШРП) – високотехнологічні.
Читать полностью

Процессы, протекающие в сырце во время сушки

При сушке сырца происходит испарение влаги, благодаря чему свойства сырца изменяются, в частности, повышается его прочность. В зависимости от первоначальной влажности и вида высушиваемого сырца при испарении влаги протекает и ряд других изменений в сырце. Характер изменений, происходящих в сырце при сушке, в значительной степени зависит от свойств и движения теплоносителя в сушилах.

Теплоносителем служит обычно воздух, часто в смеси с продуктами горения топлива.

В этих газах всегда содержатся пары воды, предельное количество которых зависит от их температуры и атмосферного давления. Если количество паров воды в воздухе выше предельного, то она выделяется в виде тумана или капель.

Чем выше температура воздуха, тем больше в нем может содержаться паров воды без выделения ее в жидком состоянии.

Отношение количества паров воды, содержащихся в воздухе, к предельному при данной температуре, выраженное в процентах, называют относительной влажностью воздуха. Сушка сырца происходит за счет испарения влаги и перехода ее из поверхностного слоя сырца в атмосферу.

Этот процесс называют внешней диффузией. Чем выше температура и ниже относительная влажность теплоносителя, тем быстрее происходит испарение влаги.

Благодаря капиллярным силам, убыль влаги из поверхностного слоя сырца пополняется диффузией ее из внутренних слоев, скорость которой зависит, в основном, от температуры сырца: чем выше температура сырца, тем быстрее протекает процесс внутренней диффузии. Регулированием температуры сырца и относительной влажности теплоносителя можно добиться такого положения, при котором скорость внутренней и внешней диффузии будет одинаковой.

Указанные условия являются наиболее благоприятными для сушки сырца. Если для сырца, сформованного из полусухих динасовых и шамотных масс, в указанных благоприятных условиях достигается лишь быстрая сушка, то для сырца, сформованного из пластических масс, такой режим дает возможность избежать образования посечек и трещин при быстрой сушке.

Влажность шамотного сырца, сформованного из пластических масс, находится в пределах 16-22%; сформованного из полусухих масс, — 6-9%. Воздушная линейная усадка сырца из пластических масс в зависимости от содержания глины в массе и ее свойств обычно составляет 3-6%, в сырце из полусухих масс она практически отсутствует. Процесс сушки обычно считают законченным, когда прекратится усадка сырца и механическая прочность его повысится до пределов, обеспечивающих сохранение целости при транспортировании, садки в печь и в первом периоде обжига.

Если внутренняя диффузия влаги происходит медленнее, чем испарение ее с поверхности, то усадка поверхностного слоя шамотного сырца превышает усадку внутренних слоев, в результате чего происходит его искривление и образование поверхностных трещин и посечек.

В сырце сложной конфигурации, имеющем острые внешние или внутренние углы, а также стенки различной толщины, сушка протекает неравномерно: более толстые части сохнут медленнее тонких, поэтому на таком сырце чаще образуются трещины.

Трещины на сырце могут возникать не только ввиду различной толщины стенок, но и вследствие неравномерой влажности сырца из-за неудовлетворительного перемешивания массы и неравномерного распределения глины и отощителя. Сушка сырца должна проходить таким образом, чтобы разница во влажности наружных и внутренних слоев была по возможности небольшой, т. е. чтобы перемещение влаги внутри сырца к ее поверхности было равно испарению ее с поверхности.

При этих условиях разница в толщине отдельных частей, а также неравномерность первоначальной влажности сырца сказываются в меньшей степени. При сушке динасового сырца, который при сушке не дает усадки и обладает достаточной газопроницаемостью, не возникает поверхностных и структурных трещин — и посечек.

При сушке магнезитового кирпича содержание влаги понижается не только за счет испарения ее с поверхности, но в небольшой мере также и за счет продолжающейся гидратации частиц MgO и СаО. При гидратации частиц окисей магния и кальция происходит увеличение объема этих частиц, что иногда сопровождается образованием на поверхности сырца посечек и трещин в виде сетки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector