Температура обжига кирпича

При определении качества обжига керамического кирпича его цвет сравнивают с эталоном нормально обожженного кирпича (1). Такое определение качества обжига кирпича основано на предположении, что его цвет при использовании глины одного и того же месторождения зависит от температуры обжига: у недожженного кирпича цвет более светлый, у пережженного — он более темный, чем у эталонного образца. Если кирпич одинакового цвета с эталоном, то считается, что он обожжен нормально. Между тем, как показывает практика, цвет кирпичей одной и той же партии одинакового качества обжига или даже отдельного кирпича бывает различным — белым, желтым, красным, черным и др.

Закисные соединения железа, присутствующие в глинах, при пережоге в восстановительной среде придают изделиям цвет.

Выгорающие добавки (2) (антрацит, коксовую мелочь и др.) вводят в глиняное тесто — до 60–80% общей потребности топлива на обжиг изделий. При их использовании расход топлива на обжиг снижается, пористость изделий увеличивается, благодаря этому улучшаются теплоизолирующие свойства керамики.

Органические примеси в глинах, в том числе выгорающие добавки, могут стать причиной появления «черной сердцевины». «Черная сердцевина» образуется следующим образом.

Особенности обжигания красных кирпичей своими силами

При обжиге керамического изделия возникает градиент температур: внешние слои изделия имеют большую температуру, чем внутренние.

В области высоких температур обжига керамического материала происходит эндотермическая реакция

СО2+С=2СО (1)

Во внутренних слоях, где температура ниже, наблюдается обратная реакция

2СО=СО2+С (2)

Результатом этих реакций является возникновение разности парциальных давлений СО. Вследствие этого СО диффундирует с поверхностных слоев внутрь изделия. Образовавшаяся углекислота диффундирует в обратном направлении их внутренних слоев в наружные, где вновь происходит реакция

СО2+С=2СО (1)

Совокупным результатом реакций является перенос углерода из поверхностных слоев во внутренние, в которых концентрация его увеличивается. С накоплением атомарного углерода внутренние слои окрашиваются в черный цвет.

Поскольку в электропечи топливо не сжигается, атмосфера в ней была окислительная. Обжиг и остывание образцов в такой атмосфере привели к почти полному выгоранию углерода, поэтому «черная сердцевина» в изломах образцов была едва заметна.

Иногда на ложковых гранях обожженного кирпича появляются темные пятна в виде прямоугольников. Их появление можно объяснить следующим образом. При садке кирпича в печь для обжига один ряд изделий ставят ложковыми гранями и в том же направлении садят другой ряд также ложковыми гранями.

Можно полагать, что в местах соприкосновения ложковых граней двух рядов кирпичей образуется восстановительная среда ограниченного доступа кислорода, что способствует образованию черных пятен в материале.

Как видно из вышеизложенного, цвет кирпичей, изготовленных из глины одного и того же месторождения, зависит не только от температуры обжига, но и от наличия в них выгорающих добавок, характеристики среды обжига, от зазора между соприкасающимися гранями, образующегося при садке кирпичей в печь.

М. М. ЭРКЕНОВ, канд. тех. наук, С. Н. АНАНЬЕВА инженер
(Пензенский институт)
журнал «Строительные материалы» №3 за 1993 год

Продолжительность сушки зависит от толщины высушиваемого изделия и не зависит от его плотности и площади поверхности.

В период падающей скорости сушки усадки отсутствуют, поэтому сушку можно интенсифицировать, повысив температуру и скорость движения теплоносителя.

В процессе сушки могут возникать различные дефекты.

Тотальные трещины, проходящие через тело заготовки, возникают из-за больших скоростей прогрева заготовки, имеющей малый коэффициент влагопроводности, на первой стадии сушки.

Срединные трещины возникают после образования жесткого каркаса частиц на краях заготовки, препятствующего усадке влажных центральных частей. Предотвратить образование краевых и срединных трещин можно, покрыв края влагоизолирующим веществом (маслами, растворами сульфитно-спиртовой барды или поливинилового спирта и т. п.).

Рамочные трещины могут возникнуть при трении заготовки о подставку в процессе усадки. Этот вид брака характерен для кирпича пластического формования. Его можно предотвратить, периодически перекладывая изделия с грани на грань и используя подсыпки (песок, опилки, шамот).

Микротрещины и волосяные трещины возникают при адсорбции воды из воздуха или дымовых газов высушенным полуфабрикатом. Этот вид брака можно предотвратить, прекратив сушку при влажности несколько выше, чем максимальная влагоемкость материала при данной температуре.

Коробление изделий может возникнуть при односторонней сушке плоских изделий, например облицовочных плиток, при анизотропной структуре полуфабриката, неравномерном распределении влаги в заготовке./1/.

6.3 Обжиг полуфабриката

Важнейшие физико-химические процессы, обеспечивающие качество продукта, происходят при обжиге.

Процесс обжига керамического кирпича может быть условно разделен на четыре периода:

1) подогрев до 200°С и досушка-удаление физической воды из глины;

2) дальнейший нагрев до 700°С «на дыму» и удаление химически связанной воды из глины;

3) «взвар» — до температуры обжига 980-1000°С — созревание черепа;

4) охлаждение, «закал» — медленное до 500°С и быстрое от 500 до 50°С обожженных изделий.

Такое производственное деление на периоды не вскрывает сущности реакций в керамической массе при обжиге. При производственном обжиге керамических изделий никогда не достигается термодинамическое равновесие.

Можно отметить семь главных видов реакций, протекающих в рядовых глинистых массах при обжиге /8/:

1) выделение гигроскопической воды из глинистых минералов и воды из аллофаноидов, если таковые присутствуют в глине (t=200 °С);

2) окисление органических примесей (t=300-400 °С);

3) выделение конституционной воды, т. е. дегидратация глинистых минералов

(t=450-900°С);

4) реакции декарбонизации и десульфуризации (t=650-900 °С);

5) образование новых кристаллических фаз t=920 °С;

6) жидкофазные реакции и образование стекловидного расплава t

1000°С;

Например:

7) процессы, происходящие в добавках и реакции взаимодействия глинистых составляющих с этими добавками (в частности, песком, золой, опилками).

Известно, что керамические образцы, обожженные в восстановительной и в восстановительно-окислительной средах, приобретают структуру нормально обожженного черепа примерно на 100°С раньше, чем в окислительной среде; кроме того, существенно влияет Fe2+ на процесс последующей перестройки ионов метафазы в стабильные фазы. Поэтому присутствие Fe2+ в глинах благоприятствует образованию новых фаз, улучшающих качество изделия строительной керамики.

Группа реакций в твердых фазах глин, обязанных диффузионным процессам (диффузия происходит благодаря перепаду химического потенциала на границе фаз), довольно узко описывается известными уравнениями кинетики и характеризуются сравнительно.разными механизмами этих процессов.

Реакции 1, 2 в окислительных условиях и 3 — в восстановительных условиях (рис. 6.1) таков /3/:

Температура обжига керамического кирпича

2.

3.

4.

5.

Не менее важную роль играет и газовая среда в печи, которая влияет на процессы, протекающие при формировании черепка, и поэтому она также должна регламентироваться режимом обжига. Эта среда может быть окислительной, нейтральной и восстановительной.

Окислительная среда характеризуется избытком воздуха против того количества, которое теоретически необходимо для полного сгорания топлива.

Присутствие 4-5% кислорода в продуктах горения при обжиге изделий грубой керамики типично для окислительной среды. Содержание кислорода в пределах 8-10% свидетельствует о сильно окислительной среде и полезно при интенсивном выгорании органических веществ массы.

Образование жидкой (стекловидной) фазы в гидрослюдистых глинах начинается по крайней мере с 700°С, но заметное развитие эти фазы получают лишь при температурах на 150-200°С выше. Появление стеклофазы содействует дальнейшему растворению в ней некоторой части минеральных составляющих глины и новому минералообразованию. Стеклофаза обеспечивает спекание и образование черепа. С физической стороны действие стеклофазы характеризуется усадкой изделия. В зависимости от степени развития стеклофазы, что регулируется выдержкой и созреванием черепа, можно сообщить ему ту или иную плотность (пористость). Именно в этом процессе и состоят операции выдержек — «взвар» и начала охлаждения — «закал», которые необходимо осуществлять: «взвар» — в пределах температур 980-1000°С и «закал» — до 800°С, а также длительностей для получения кирпича должного качества — ярко-красного (не алого) по цвету и звонкого при ударе. Кроме того, выдержка необходима для выравнивания температурного поля в печи.

Спекание материала — существенный момент процесса обжига, так как к этому времени заканчивается формирование керамического изделия. Окончание спекания изделия характеризуется прекращением его усадки. Условными показателями спекшегося материала являются его водопоглощение.

Спекаемость глины зависит от содержания в ней плавней и степени их дисперсности.

На процесс формирования керамического черепка влияют: химический и гранулометрический состав сырья, соотношение компонентов в массе, а также температурно-газовый режим обжига.

Процесс спекания первоначально пористого тела начинается с образования контактов между частицами и их роста по мере повышения тем пера туры. Модель стадии припекания двух сферических частиц с образовавшейся перемычкой представлена на рис. 6.4. Вогнутая поверхность образующейся перемычки, растягиваемая силами поверхностного натяжения, становится участком повышенной концентрации вакансий, т. е. их источником. Выпуклая часть поверхности, сжимаемая силами поверхностного натяжения, а также межкристаллическая граница на участке контакта являются поглотителями вакансий. Таким образом, объемный диффузионный поток атомов направляется на поверхность перешейка и увеличивает его диаметр. Поскольку часть потока вещества, направленного к поверхности перешейка, выносится из области межчастичного контакта, частицы сближаются, происходит усадка и уплотнение пористого тела. На рис.6.4 показано: г0 — радиус частиц;

— расстояние между центрами сфер в момент начала припекания частиц; максимальное сближение до соприкосновения сфер

(

)

Схема спекания с участием жидкой фазы и стягивания двух твёрдых сферических частиц

Рис.6.4.

Действительный процесс намного сложнее приведенной модели, что обусловлено разнообразием формы, размеров припекающихся частиц и конфигурации контактов между ними; присутствием других источников образования и стока вакансий; наличием не только объемной, но и поверхностной диффузии /1/.

Образующиеся в процессе обжига глин и керамических масс легкоплавкие соединения проявляют себя двояким образом. Во-первых, они действуют химически, растворяя частицы минералов, образуя жидкую фазу и выделяя из раствора новые, более устойчивые мниералообразования, именуемые эвтектическими смесями. Во-вторых, они действуют физически, благодаря своей энергии поверхностного натяжения, сближая и уплотняя твердые частицы глины.

Обжиг изделий грубой строительной керамики ведется до появления минимального количества легкоплавких соединений, которые связывают дегидратированные частицы глинообразующих минералов и зерна кварца, что и обеспечивает достаточную механическую прочность изделий.

Охлаждение обожженных изделий — не менее ответственная операция. При 800-780°С череп изделия строительной керамики находится в пиропластическом состоянии и переходит в твердое состояние, поэтому необходимо замедлять охлаждение во избежание появления напряжений, которые могут разрядиться местными разрывами (трещинами). Считают опасным также участок 650- 500°С в связи с обратимым превращением

Кирпич глазурованный считается и новым и старым строительным материалом, он довольно популярен и пользуется спросом. Но многие о нем и не знают, хотя для некоторых видах отделки он просто не заменим. Сегодня мы рассмотрим именно данных глазурованный материал.

Печь для обжига кирпича: виды и принцип действия

Ведь строительство его использует довольно широко. Тем более кладка может полностью выполняться своими руками и поэтому конечная цена не будет кусаться.

Внимание: Глазурью может покрываться любой кирпич, это может быть и глазурованные кирпичи для печей и так же любой лицевой материал.

Особенности и применение материала

Глазурованный кирпич купить не составит проблем. Главное, чтобы матери ал подошел в вашем случае. Ведь именно подбор материалов повлияет не прост на внешний вид, но и на долговечность конструкции.

Применение глазурованного материала

Глазурованный материал применяется довольно часто. Вы можете это увидеть на фото отделки различных поверхностей. Его принято использовать для оформления декора фасадов зданий, также прекрасно подойдет для отделки не больших участков, будет к месту и изготовление панно. Говоря о широкой палитре оттенков стоит сказать, что она может быть любая и если у вас большой объем, тогда окраску вы можете просо заказать.

Внимание: Глазурь может наносится на любую керамическую поверхность. Поэтому по применению надо смотреть не на глазурь, а на материал самой основы.

  • Данный материал может наносится на огнеупорный кирпич. Поэтому делая впоследствии не надо тратится на дополнительную облицовку;
  • Так же глазурь может наносится на рядовой кирпич, тогда его можно применять и для кладки лицевых поверхностей;
  • Часто делается и облицовка каминов, ведь у материала довольно большая конфигурация и это сильно облегчает выполнение работы;
  • Его применение будет прекрасным решением для изготовления мангала. Особенно ели это огнеупорный глазурованный материал.

Материал покрытый глазурью используется в зависимости от основы нанесения. Например шамотный кирпич, покрытый глазурью не стоит применять для постройки фундамента. А рядовой кирпич прекрасно подойдет для любого вида кладки. Раствор выбирается аналогично. Если это камин или печь, тогда лучше всего применять глиняный состав. Если это наружная кладка, тогда стоит обратить на цементный состав. Если это будет отделка, тогда стоит выбрать из сухих смесей.

Преимущества

Кирпич глазурованный отличается рядом важных преимуществ. Перед выбором нужного материала надо с ними ознакомится и только тогда решать, на сколько он вам подойдет.

  • Прежде всего, это, конечно же, широкая цветовая палитра, которая позволяет приобрести глазурованный кирпич различного оттенка. Таким образом, ваше жилье будет выглядеть шикарно и привлекательно, что немаловажно.
  • Также глазурованный камень отличается и высокой прочностью. Глазурь долговечна и будет служить довольно долго.
  • Глазурованные кирпичи отличается и тем, что имеют высокую морозостойкость.
  • Есть возможность использовать глазурованный кирпич для облицовки практически всех поверхностей. То строение, где будет использоваться этот тип кирпича, в любом случае, станет выглядеть роскошно и респектабельно.
  • Обладает еще одним важным преимуществом, он не требует специального дорогостоящего ухода. Все что нужно, так это простая влажная ветошь, после чего кирпич будет выглядеть, как новый.

Внимание: Глазурь может наносится на любую плоскость. Цена материала выше от обычного. Поэтому делайте правильные расчеты перед покупкой. Чем точнее будет чертеж, тес точнее вы сделаете покупки и на этом сэкономите.

Перевозка и хранение материала

Эти два вопроса довольно важны, ведь глазурь вполне можно повредить механическим путем. По этой теме есть своя инструкция и вы сможете ее увидеть на видео.

Производство глазурованного кирпича

Хочется отметить, что есть несколько технологий производства кирпича данного типа.

  • Первым вариантом производства является нанесение глазури на уже готовый кирпич, который был обожжен.
  • Во втором варианте глазурь наносится на сырец, а что касается обжига на верхней полке, то эта работа выполняется в общей обжиговой печи.

Говоря об этих способах производства такого типа кирпича, то нельзя не отметить, что такие способы имеют свои преимущества и недостатки.

  • Оба способа позволяют сохранить физико-механические характеристики, более того такие кирпичи стойкие к загрязнениям, сюда можно добавить и влияние агрессивных сред.
  • По морозостойкости он довольно часто выше обычного материала.
  • Цвет глазури определяется цветом красителя, его можно сделать практически любым.
  • Нужно отметить, что после шлифовки кирпич подается на участок заполнения тележек, материал необходимо класть на тележки таким образом, чтобы поверхность, которая будет обрабатываться глазурью, была открыта.

Внимание: Укладка материала делается с зазорами, что и позволяет проникать глазури на поверхность кирпича.

  • Глазурь наносится при помощи пульверизатора. В результате этого слой получается равномерным.

Такая работа может быть проведена правильно и качественно только при неукоснительном соблюдении технологии

Характеристики кирпича

Облицовочный кирпич глазурованный имеет и свои характеристики и перед покупкой надо их изучить:

Внимание: При работе с материалом уделите внимание его подгонке. Дело в том, что резать его надо аккуратно, глазурь легко скалывается.

  • Наиболее часто в наше время его применяют при строительстве дорогого и качественного жилья. С его помощью можно сделать уникальное и не повторимое строение;
  • Как утверждают сами специалисты, в любом случае, именно глазурованный кирпич вполне может претендовать на первое место при отделке каминов и изготовлении печей. Ведь с его применением отпадает последующая отделка;
  • Так же его применяют и в отделке бань. Он прекрасно переноси повышенную влажности и у него нет отрицательной реакции на высокие температуры;
  • Говоря о цвете кирпича данного типа, то здесь многое будет зависеть от вида глины, которая будет применяться для его производства. Вообще глазурованный кирпич обладает различными оттенками, что позволит каждому потребителю выбрать то, что его больше всего интересует.

Глазурованный кирпич цена не маленькая, но стоимость зависит от технологии изготовления. Важно отметить, что в нашей стране именно изготовление такого кирпича является самым распространенным, а значит, можно догадаться, что действительно кирпич уникален и неповторим.


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *