تحلیل فنی و راه‌حل برای ترک‌های سطحی در آجرهای پخته شده با خاک رس

تحلیل فنی و راه‌حل ترک‌های سطحی در آجرهای پخته شده رسی

I. مروری بر مشکل
عکس، آجرهای رسی پخته شده را نشان می‌دهد که پس از پخت، ترک‌های سطحی قابل مشاهده‌ای دارند. این ترک‌ها معمولاً نشان‌دهنده عدم تعادل تنش داخلی یا کنترل نادرست در طول آماده‌سازی مواد اولیه و پخت در کوره هستند. اگرچه آجرها ممکن است از نظر ساختاری کامل به نظر برسند، اما این ترک‌ها به طور جدی بر استحکام مکانیکی، پایداری جذب آب و مقاومت در برابر یخ‌زدگی محصول تأثیر می‌گذارند - بنابراین در کاربردهای مهندسی محصولات نامرغوب تلقی می‌شوند.

II. علل از منظر مواد اولیه
1. عدم تعادل پلاستیسیته و انقباض خاک رس
اگر خاک رس دارای پلاستیسیته بیش از حد بالا باشد یا حاوی نسبت زیادی از ذرات ریز (<0.005 میلی‌متر) باشد، انقباض خشک شدن قابل توجه می‌شود. در طول فرآیند خشک کردن و پخت، انقباض ناهموار بین لایه‌ها منجر به ترک‌های تنش سطحی می‌شود.
راه‌حل:
(1) شاخص پلاستیسیته خاک رس را تنظیم کنید (16-25 به طور کلی مناسب است).
(2) مواد لاغر مانند ماسه، پودر شیل یا خاکستر بادی را برای کاهش انقباض اضافه کنید.
(3) اطمینان حاصل کنید که توزیع اندازه ذرات مواد اولیه منطقی است - تعادل مناسب بین کسرهای درشت و ریز.
2. رطوبت نامناسب در طول شکل‌دهی
هنگامی که رطوبت آجر خام بیش از حد بالا باشد (>20%)، تنش خشک شدن به شدت افزایش می‌یابد و باعث می‌شود سطح قبل از پخت مستعد ترک خوردن شود.
راه‌حل:
(1) محتوای آب اکستروژن را در 16-18٪ کنترل کنید.
(2) از اکستروژن خلاء برای حذف حباب‌های هوا و دستیابی به تراکم یکنواخت استفاده کنید.
3. پیری یا اختلاط ناکافی
اختلاط یا پیری ناکافی منجر به رطوبت و پلاستیسیته ناهموار در بدنه خاک رس می‌شود که در نتیجه تمرکز تنش داخلی در طول خشک شدن و پخت ایجاد می‌شود.
راه‌حل:
(1) زمان اختلاط و پیری را افزایش دهید (حداقل 48 ساعت برای خاک رس جدید).
(2) از اختلاط همگن تمام مواد افزودنی و مواد بازیافتی اطمینان حاصل کنید.

III. علل از منظر پخت و کنترل کوره
1. خشک شدن یا گرم شدن سریع
اگر دمای خشک شدن اولیه یا پیش گرمایش خیلی سریع افزایش یابد، سطح آجر خام به سرعت خشک و سخت می‌شود و یک «پوسته» تشکیل می‌دهد، در حالی که داخل آن هنوز حاوی رطوبت است. فشار بخار تولید شده در داخل باعث ترک خوردن سطح می‌شود.
راه‌حل:
(1) منحنی خشک شدن را کند کنید. سرعت گرمایش اولیه را در 20-30 درجه سانتی‌گراد در ساعت کنترل کنید.
(2) دوره نگهداری در ناحیه خشک شدن را طولانی کنید تا از حذف یکنواخت رطوبت اطمینان حاصل شود.
2. افزایش دمای بیش از حد سریع در ناحیه پخت
هنگامی که دما در ناحیه پخت به شدت افزایش می‌یابد، به ویژه بین 600-900 درجه سانتی‌گراد (مراحل حذف آب و تبدیل فاز کوارتز)، بدنه آجر به طور ناهموار منبسط شده و ترک می‌خورد.
راه‌حل:
(1) منحنی پخت را بهینه کنید و افزایش دما را هموار کنید.
(2) افزایش دمای ناحیه پخت را در مرحله وارونگی کوارتز زیر 40 درجه سانتی‌گراد در ساعت نگه دارید.
3. سرعت خنک‌سازی نامناسب
اگر خنک‌سازی پس از پخت خیلی سریع باشد، شوک حرارتی باعث ایجاد ترک می‌شود، به خصوص برای محصولات ضخیم یا متراکم.
راه‌حل:
(1) سرعت خنک‌سازی را زیر 40 درجه سانتی‌گراد در ساعت از 900 درجه سانتی‌گراد تا 600 درجه سانتی‌گراد کنترل کنید.
(2) اطمینان حاصل کنید که جریان هوای خنک‌کننده یکنواخت است تا از تنش حرارتی موضعی جلوگیری شود.

IV. توصیه‌های بهینه‌سازی فرآیند و کنترل کیفیت
1. آزمایش مواد اولیه: به طور منظم شاخص پلاستیسیته، انقباض خشک شدن و ترکیب معدنی خاک رس را آزمایش کنید.
2. فرآیند شکل‌دهی: از فشار اکستروژن یکنواخت اطمینان حاصل کنید و از نقص‌های لایه‌بندی جلوگیری کنید.
3. کنترل خشک شدن: از خشک شدن مرحله‌ای با تنظیم خودکار دما و رطوبت استفاده کنید.
4. عملکرد کوره: منحنی‌های دما و توزیع هوا را در زمان واقعی نظارت کنید. از سنسورهای مادون قرمز یا ترموکوپل استفاده کنید.
5. بازرسی پس از پخت: الگوهای ترک را مشاهده کنید - ترک‌های مشبک معمولاً نشان‌دهنده عدم تعادل انقباض هستند، در حالی که ترک‌های بلند منفرد اغلب به تنش حرارتی اشاره دارند.

V. نتیجه‌گیری Brictec
1. ترک خوردن سطح در آجرهای رسی پخته شده نتیجه اثرات ترکیبی ترکیب مواد اولیه، رطوبت شکل‌دهی و رژیم پخت است.
2. با بهینه‌سازی اختلاط خاک رس، کنترل دقیق منحنی‌های خشک شدن و پخت و بهبود یکنواختی دما در کوره تونلی، می‌توان از این نقص‌ها به طور موثر جلوگیری کرد.
3. Brictec از طریق کنترل فرآیند سیستماتیک، اطمینان حاصل می‌کند که آجرهای پخته شده رسی به بافت متراکم، رنگ یکنواخت و خواص مکانیکی عالی دست می‌یابند و استانداردهای معماری و ساختاری سطح بالا را برآورده می‌کنند.

ویرایشگر: JF و Lou