خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

ترجمه :ويژگي­هاي استاندارد آجر کف فرش آمريکا (C 902:07)

1-محدوده

1-1-این مشخصات، آجر استفاده شده به عنوان مصالح سنگ فرش را که در معرض عبور و مرور عابرین پیاده و وسایل  نقلیه سبک است تحت پوشش قرار می دهد. این واحدها برای استفاده  در پیاده روها و مناطق با  حجم عبور و مرور کم وسایل نقلیه ، مانند مسیر اتومبیل رو  و خیابان های مناطق مسکونی و مسیر های اتومبیل رو تجاری (توقف گاه های پیاده کردن مسافر)، طراحی شده اند. این واحدها برای تحمل عبور و مرور وسایل نقلیه سنگین که به وسیله مشخصات1272 C پوشش داده شده اند و یا کاربری های صنعتی که به وسیله مشخصات 410 C پوشش داده شده اند، در نظر گرفته نشده اند.

یادداشت1: عبور و مرور وسایل  نقلیه سنگین به عنوان حجم زیاد ماشین های سنگین (کامیون های با 3 یا بیشتر از چند محور) در مشخصه 1272 –C تعریف می شود .

2-1- الزامات خاصیتی این مشخصات در زمان خرید اعمال می شوند. استفاده از نتایج ناشی از آزمایش آجر گرفته شده از سازه های آجری-سنگی  برای تعیین مطابقت یا عدم مطابقت یا الزامات خاصیتی (بخش 4) این مشخصات ، خارج از محدوده این مشخصات است.

3-1- آجرها از رس ، شیل یا مواد خاکی طبیعی مشابه ساخته شده و مورد عملیا حرارتی در دماهای بالا (احتراق  firing)  قرار می گیرند.عملیات حرارتی باید به اندازه کافی پیوند منتجه از احتراق را بین ذرات تشکیل دهنده آجر ایجاد کرده تا الزامات قدرت و دوام این مشخصات را تامین کند. تیمار گرما باید به اندازه کافی ما بین ذرات به منظور ایجاد پیوندی قوی و مقاومت مورد نیاز برای نمونه ها گسترش یابد.(احتراق، پیوند احتراقی  و  هم جوشی تکوینی را در ترمینولوژی 43 C بررسی کنید)

4-1- آجرها در انواع اندازه،  رنگ و شکل در دسترس هستند. آنها در سه طبقه، مطابق با محیط در بر گیرنده، و سه نوع، مطابق با نوع تردد اعمال شده، موجود هستند.

5-1- مقادیر ذکر شده در واحدهای اینچ-  پوند بایستی به عنوان استاندارد در نظر گرفته شوند.

2- مدارک مرجع

1-2- استانداردهای ASTM

43C  واژه شناسی مربوط به محصولات رسی ساختمان

67C  روش آزمایش برای نمونه برداری و آزمایش آجر و کاشی سفالی ساختمانی

88 C  روش آزمایش برای استحکام "خاک دانه ها " با استفاده از سولفات سدیم یا سولفات منیزیم

410 C مشخصات آجر کف فرش صنعتی

418 C روش آزمایش مقاومت در مقابل سایش بتون با یا شن پاشی (sand blasting).

1272 Cمشخصات آجر سنگ فرش برای وسایل نقلیه سنگین.

3- طبقه بندی

1-3- آجر سنگفرش با عبور و مرور پایین مطابق با شدت اثرگذاری منفی (زیانبار بودن) محیط استفاده آنها طبقه بندی می شوند. دو نوع محیط در نظر گرفته می شوند:

1)آب و هوا                     2) عبور و مرور

1-1-3- آب وهوا

مقاومت به هوا زدگی با یکی از سه کلاس زیر مشخص می شود: در صورتیکه هیچ کلاسی مشخص نشده باشد، الزامات کلاس SC حکمیت خواهند داشت.

1-1-1-3 کلاس SX– آجر برای استفاده در مکانی که ممکن است پس از اشباع شدن با آب دچار یخ زدگی بشود.

2-1-1-3- کلاس MX- آجر  برای استفاده در محیط بیرونی، مکانی که مقاومت به یخ زدگی یک فاکتور نیست.

3-1-1-3- کلاس NX- آجری که مورد استفاده خارجی ندارد اما ممکن است برای استفاده داخلی قابل قبول باشد در جائیکه به هنگام مرطوب شدن از یخ زدگی محافظت گردد.

یادداشت 2- در صورت حفاظت از یخ زدگی در هنگام خیس بودن، یک لایه روکش سطحی می تواند برای هر کدام از کلاس های آجر این استاندارد به کار رود. وظیفه این پوشش جلوگیری از نفوذ مایعات یا خاک  به حفره های آجر است. روکش ها باید فقط پس از خشک شدن کامل سنگفرش اجرا شوند.

2-1-3- عبور و مرور

مقاومت سایشی توسط یکی از سه نوع زیر مشخص می شود. در صورت مشخص نبودن نوع، الزامات نوع II حکمیت خواهد داشت.

1-2-1-3- نوع 1 : آجر در معرض سایش شدید

یادداشت 3 – سنگفرش نوع 1 در مکان هایی مثل پیاده روها و ماشین روهای اماکن  عمومی استفاده خواهد شد.

2-2-1-3- نوع II– آجری در معرض سایش متوسط.

یادداشت 4-  سنگ فرش نوع II در مناطق با عبور و مرور سنگین و پیاده روها و ماشین روهای مناطق مسکونی استفاده خواهد شد.

3-2-1-3- نوع III- آجر در معرض سایش کم

یادداشت 5- سنگ فرش نوع II در مکان هایی مانند کف ها یا حیاط خلوت های منازل تک خانواری استفاده خواهد شد.

جدول1- خصوصیات لازم مقاومت یخ زدگی و آب شدگی یخ

نام

حداقل مقاومت فشاری از کف آجر، سطح کل

(MPa)

حداکثر  جذب آب سرد

%

حداکثر ضریب اشباع

(A)

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

کلاسSX

2/55

3/48

8

11

78/0

8/0

کلاسMX

7/20

2/17

14

17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

کلاسNX

7/20

2/17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

(A) ضریب اشباع نسبت جذب آب طی مدت 24 ساعت غرقاب در آب با دمای اتاق، به جذب آب طی 5 ساعت غرقاب در آب جوش می باشد.

4- ویژگیهای فیزیکی

1-4- مقاومت یخ زدگی و آب شد ن یخ –از  یکی از شیوه های زیر استفاده کنید:

1-1-4- الزامات خصوصیات فیزیکی - آجر باید با  الزامات فیزیکی مشخص شده در جدول 1 مطابقت نماید.

1-1-1-4- جایگزین ضریب جذب – اگر میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غرقاب شدن در آب هم دمای با حرارت اتاق  کمتر از 6% باشد،  می توان از الزام مربوط به ضریب اشباع چشم پوشی کرد.

2-1-4- جایگزین آزمایش یخ زدگی و آب شد گی یخ– الزامات جذب آب (24 ساعت آب سرد) و ضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 می توانند نادیده گرفته شوند، مشروط بر اینکه یک نمونه پنج تائی از آجرهایی که همه الزامات دیگر را پاسخ داده باشند، آزمایش یخ زدگی و آب شدن یخ توضیح داده شده در بخش درجه بندی (Rating) از روش های یخ زدگی و اب شدن یخ رویه های آزمون C67 را، بدون شکستگی و کاهش وزن نه بیشتر از 0.5% وزن خشک هر واحد نمونه، قبول شده باشد.

یادداشت 6- آزمون یخ زدگی و آب شد گی 50 سیکلی فقط در زمانیکه آجرها  با جدول شماره 1 برای حداکثر جذب آب  و  ضریب اشباع یا الزامات محدود کننده جذب در
1-1-1-4 مطابقت ننمایند اجرا می گردد.

1-2-1-4- جایگزین تست استحکام سولفات – الزامات جذب آب (24 ساعت سرد) وضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 الزامی نخواهد بود.  به شرط اینکه یک نمونه آجر از 5  نمونه، 15 چرخه تست استحکام سولفات  را مطابق با بخش های 4 ، 5 و 8  روش آزمایش 88 C بدون هیچ آسیب قابل مشاهده حفظ کند.

یادداشت 7- تست استحکام سولفات یک تست جایگزین دل بخواهی  برای تست یخ
زد گی  و آب شد گی است.

3-1-4- جایگزین عملکرد- اگر اطلاعات درباره کارایی واحدها در کاربرد ،مشابهی از محیط اطراف و عبور و مرور توسط تولید کننده یا نماینده او ارائه شود و از سوی تامین کننده مصالح سنگ فرش به کار رفته یا نماینده وی قابل قبول باشد،  الزامات فیزیکی در 1-1-4 قابل صرفنظر هستند.

4-1-4- آجر قالبگیری شده(گل نرم ، آجر نیمه خشک فشرده شده و خشک فشرده شده)  الزامات لیست شده در جدول 1 برای آجر قالبگیری شده، مشروط بر اینکه الزامات ضریب اشباع در جدول 1 رعایت شوند، تغییر خواهند کرد تا اینکه حداکثر میانگین جذب 16% و 18% تک واحدی، و حداقل میانگین مقاومت فشردگی(27.6 MPa)4000psi و  3500 psi(24.1MPa) به صورت تکی برای کلاس SX مجاز شناخته شود.

یادداشت  8- مقاومت آجر به  هوا زدگی با اطمینان کامل دانش رایج  با قابل پیش بینی نیست هیچ تست شناخته شده ای که بتواند مقاومت هوازدگی را با دقت کامل پیش بینی کند وجود ندارد.  به طور کلی آجر در مقاومت هوازدگی نسبت به  مواد ساختمانی دیگر دارای برتری است مثالهایی درباره اجرای مطلوب طی بیش از200 سال وجود دارند و یا حتی به هزاران سال می رسد اگر چه آجرهایی وجود دارند که نمی توانند در چند زمستان با یخ زدگی و آب شدن یخ حاد دوام بیاورند.

الزامات دوام این مشخصات موجب کنار گذاردن چنین اجرهایی می شود. این مشخصه از بهترین دانش موجود در این زمان بهره گرفته و براساس تحقیقات گسترده بوسیله چندین محقق می باشد. الزامات دوام رابطه متقابل بسیار عالی با عملکرد حین استفاده دارند. با وجود این، مشاهده شده است که برخی از آجرهایی که الزامات این مشخصات را بر آورده می کنند ممکن است در شرایط حاد آب و هوایی قابل استفاده نباشند.  علاوه بر این،  آجر دیگری که این مشخصات را ندارد ممکن است کاربرد خوبی  را در اکثر آب و هواهای حاد از خود نشان دهد. بهترین نشان دهنده  دوام آجر سابقه تجربه کارکرد آن است.

2-4- مقاومت سایشی- آجر باید  الزامات مربوط به ستون های (1) یا (2) جدول 2 را برای کاربری عبور و مرور برآورده سازد( بخش 2-1-3 را ملاحظه کنید).

یادداشت 9- مقاومت شیب / لغزش  باید توسط خریدار  برای استفاده آجر مورد توجه قرار گیرد،  مخصوصاً در جائیکه تردد عابر پیاده قابل پیش بینی است.

روش های آزمون این مشخصه تحت مطالعه هستند  و امید است که در آینده، هنگامی که روش آزمون مناسبی  برای این خصوصیت  ایجاد شد، مشخصاتی برای این خصوصیت در بازنگری های آینده این استاندارد ارائه نمود.

5- شوره یا سفیدک

1-5- آجر نیاز به تست شوره زنی برای مطابقت با این مشخصات  ندارد مگر اینکه توسط خریدار یا تعیین کننده خصوصیات درخواست شود وقتی تست شوره توسط خریدار درخواست شود ، آجر باید در مکان تولید نمونه برداری شود و مطابق با شیوه های آزمایشی 67C آزمایش شود و درجه بندی آن برای به شوره زنی باید " بدون شوره"  باشد. اگر درجه بندی آن برای شوره زنی "شوره دار" باشد ، آجر معرفی شده توسط این تست،  الزامات شوره این مشخصات را برآورده  نمی سازد.

6- اندازه و رواداری(تلورانسها)

1-6- اندازه آجر باید یا  بوسیله خریدار مشخص شود، یا توسط تولید کننده، به صورت یک محلول انبار شده و موجود تولید شود.

2-6- رواداری در ابعاد و تاب دار بودن  بستگی به کاربرد مشخص شده دارد. وقتی کاربرد مشخص نباشد الزامات کاربری PS  حکمیت خواهند داشت.

1-2-6- کاربری PS– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای کاربرد عمومی و نصب شده با اتصالات ملات بین واحد های تکی(بندکشی به وسیله ملات)، یا در یک کف فرش بدون اتصال ملات بین واحدها، هنگامیکه آجرها از طریق اتصال دوغ آب یا سایر اتصالها که رواداری (تولرانس)های بسیار دقیق ابعادی را لازم نداشته باشند.

2-2-6- کاربرد PX– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای نصب  بدون اتصالات ملاط بین واحدها، در جایی که در نتیجه الگوهای به خصوص اتصال یا الزامات غیر عادی ساختمانی، رواداری های بسیار دقیق ابعادی لازم هستند.

جدول2- الزامات خصوصیتی (property requirenments) مقاومت سایشی

 

ماکزیمم شاخص سایش

(B)

ماکزیمم اتلاف حجم سایشی(C)

Cm3/cm2

نوع I

11/0

7/1

نوعII

25/0

7/2

نوعIII

5/0

4

نمونه را مطابق با دستور العمل نمونه برداری C67 انتخاب کنید. آجر باید الزامات ستون (1) یا (2) را برآورده کند. مقادیر قید شده در لیست نباید توسط هیچ یک از تک واحدهای درون نمونه پشت سر گذارده شود (بیشتر شود).

B شاخص سایش با استفاده از جذب آب سرد به درصد و مقاومت فشاری به پوند بر اینچ مربع طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

=Aجذب آب

p= مقاومت قشاري

100 A /p=B

مقادیر مقاومت فشاری به وسیله شکل نمونه(مخصوصاً نسبت ارتفاع به عرض در نمونه آزمایشی) تحت تأثیر قرار می گیرد.. بنابر این یک شکل خاصی تعیین و در نظر گرفته می شود که با داده های به دست آمده به عنوان مبنای شاخص سایش مطابقت نماید.

مقاومت فشاری باید برای نمونه های با ابعاد  اینچ ± 4/1 اینچ(cm±6 mm 57*98*98 به ترتیب برای طول، عرض و ارتفاع)  مشخص شود. این آجر باید بدون سوراخ مرکزی، سایر حفره ها یا کنده گی ها باشد. نمونه هایی با اشکال دیگر زمانی می توانند مورد استفاده قرار گیرند که تولید کننده شواهد قابل قبول مبنی بر اینکه تغییر ایجاد شده در شکل نتایج مقاومت معادل با شکل معین شده ارائه خواهد داد را به خریدار تسلیم نماید. در مواردی که الزامات روش اجرایی برای مقاومت فشاری نمی توانند برآورده شوند، مقاومت سایشی بایستی مطابق با ستون 2 تعیین گردد.

c کاهش حجم سایشی باید مطابق با روش آزمون C418 با تغییرات زیر در شیوه آزمایش تعیین شود:

1)     شن باید سیلیکای طبیعی از اتاوای النویز  (Ottawa Ilenoise) باشد. از الک با شماره 50
(mm 300) عبور کرده  و بر روی الک به شماره100 (mm 150) باقی بماند.

2)         این تست باید بر روی آجر خشک انجام شود.

3)         مدت آزمایش باید 2 دقیقه باشد.

4)         سرعت جریان شن باید g/min 400 باشد.

5)     کاهش حجم باید به وسیله پر کردن فرورفتگی ایجاد شده در اثر سایش توسط  گل رس قالب گیری، هم سطح سازی سطح آن آجر با سطح اولیه آجر ، و برداشت و توزین رس قالب گیری  تعیین گردد. کاهش حجم با استفاده از وزن مخصوص کلی رس قالب گیری محاسبه می گردد. وزن مخصوص کلی باید به صورت جداگانه بای هر یک از محموله های رس قالب گیری تعیین گردد.

3-2-6- کاربری PA– آجر سنگفرش تولید شده و انتخاب شده به منظور ایجاد اثرات مشخص معماری منتج از عدم تناسب در اندازه ، رنگ و بافت هر واحد منفرد، می باشد.

(این بافت ها ممکن است حضور ندول های ناهماهنگ با مواد کانی زمینه یا ترک های عمدی را نشان دهند که نمای ظاهری واحدها را  بهینه می کند)

الزامات روا داری های ابعادی که در بندهای 3/6 و 4/6 آورده شده اند در این کاربری به کار گرفته نمی شوند.

3-6- روا داری های ابعادی- آجر نبایستی در اندازه مشخص شده خود بیشتر از هر یک از روا داری های معین شده برای کاربردهای ارائه شده در جدول 4، اختلاف داشته باشد.

4-6- تاب برداشتگی- تاب برداشتگی محدب و مقعر(اعوجاج) هر سطح آجر که به عنوان سطح نما یا حاشیه سنگفرش قرار می گیرد، چنانچه طبق روش آزمون C67 نمونه برداری و اندازه گیری شده باشد،  نباید از مقادیر جدول 3 بیشتر گردد.

 

جدول3- مقاومت اعوجاج

اندازه تعیین شده

(mm)

ماکزیمم اعوجاج مجاز (mm)

کاربریPX

کاربریPS

(203) و کمتر

6/1

4/2

بیشتر از  (203) تا (305)

4/2

2/3

بیشتر از (305)تا (406)

2/3

0/4

جدول4-رواداری ابعادی

اندازه mm

ماکزیمم تغییر مجاز از ابعاد تعیین شده

(بعلاوه یا منها)

(mm)

کاربریPS

کاربریPX

کاربریPA

76 و کمتر

2/3

6/1

بدون محدودیت

76 تا  127

7/4

4/2

بدون محدودیت

بیش از 127 تا203

4/6

2/3

بدون محدودیت

بیش از 203

9/7

6/5

بدون محدودیت

7- مواد و پرداخت نهایی

1-7- اگر آجر با رنگ ، گستره رنگ و یا بافت خاصی مورد نظر باشد، این ویژگی ها باید  به طور جداگانه به وسیله خریدار مشخص شوند. بافت سطح پرداخت شده بایستی با نمونه تائید شده شامل نه کمتر از 4 آجر، که هر کدام معرف بافت مطلوب باشند، مطابقت داشته باشند. گستره رنگ باید به وسیله نمونه تایید شده مشخص شود.

2-7- چنانچه یک نمونه معیین شده از آجرها از فاصله ft 15 (m 6/4) برای کاربریPX و فاصله ft 20(m6) برای کاربری PS تماشا شوند، آنها بایستی بدون ترک و یا سایر عیوب ظاهری و نمایان باشند.

3-7- بخش هایی از آجر که در محل استقرار خود دارای نما به محیط می شوند بایستی بدون پریدگی بیش از محدوده آورده شده در جدول 5 باشند.

جدول5- ماکزیمم میزان مجاز پریدگی حاشیه ها و لبه ها

کاربری

پریدگی به اینچ(میلیمتر) از

لبه

گوشه

PS

9/7

7/12

PX

4/6

5/9

PA

توسط خریدار تعیین می گردد

توجه: مجموع طول پریدگی ها در یک واحد منفرد نباید از 10% پیرامون سطح (رویه) نمایان آجر بیشتر شود.

 

4-7- مگر اینکه غیر از این بین خریدار و فروشنده توافق شده باشد،  یک محموله آجر نباید شامل بیش از 5 درصد آجری که الزامات جدول 5-4 را برآورده نمی کند، شامل آجر شکسته شده، باشد.

5-7- پس از قرار گرفتن آجر در محل استفاده، تولید کننده یا نماینده وی مسئول مطابقت آجر با الزامات این مشخصات برای پریدگی و رواداری ها، شناخته نخواهد شد.

8- نمونه گیری و آزمایش

1-8- آجر بایستی مطابق با قسمت های مربوطه در روش آزمون7 C6 نمونه برداری و آزمایش شود.

2-8- تولید کننده یا فروشنده نمونه های لازم برای آزمون را فراهم خواهد نمود. مکان یا مکان های انتخاب نمونه ها در هنگام صدور سفارش خرید تعیین می گردند.

یادداشت 10- مگر اینکه در سفارش خرید غیر از این قید شده باشد، هزینه آزمون ها به صورت معمول به شرح ذیل تقسیم می شوند: اگر نتایج تست نشان دهد که با الزامات این مشخصات مطابقت ندارد، هزینه باید توسط فروشنده پرداخت شود. اگر نتایج تست ها نشان دهد که آجر با الزامات این مشخصات مطابقت دارد هزینه با خریدار خواهد بود.

9- کلمات کلیدی

1-9- آجر، واحد ساختمانی احتراقی، عبور و مرور سبک ، سنگ فرش، عبور و مرور
عابر پیاده

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

ترجمه :ويژگي­هاي استاندارد آجر کف فرش آمريکا (C 902:07)

1-محدوده

1-1-این مشخصات، آجر استفاده شده به عنوان مصالح سنگ فرش را که در معرض عبور و مرور عابرین پیاده و وسایل  نقلیه سبک است تحت پوشش قرار می دهد. این واحدها برای استفاده  در پیاده روها و مناطق با  حجم عبور و مرور کم وسایل نقلیه ، مانند مسیر اتومبیل رو  و خیابان های مناطق مسکونی و مسیر های اتومبیل رو تجاری (توقف گاه های پیاده کردن مسافر)، طراحی شده اند. این واحدها برای تحمل عبور و مرور وسایل نقلیه سنگین که به وسیله مشخصات1272 C پوشش داده شده اند و یا کاربری های صنعتی که به وسیله مشخصات 410 C پوشش داده شده اند، در نظر گرفته نشده اند.

یادداشت1: عبور و مرور وسایل  نقلیه سنگین به عنوان حجم زیاد ماشین های سنگین (کامیون های با 3 یا بیشتر از چند محور) در مشخصه 1272 –C تعریف می شود .

2-1- الزامات خاصیتی این مشخصات در زمان خرید اعمال می شوند. استفاده از نتایج ناشی از آزمایش آجر گرفته شده از سازه های آجری-سنگی  برای تعیین مطابقت یا عدم مطابقت یا الزامات خاصیتی (بخش 4) این مشخصات ، خارج از محدوده این مشخصات است.

3-1- آجرها از رس ، شیل یا مواد خاکی طبیعی مشابه ساخته شده و مورد عملیا حرارتی در دماهای بالا (احتراق  firing)  قرار می گیرند.عملیات حرارتی باید به اندازه کافی پیوند منتجه از احتراق را بین ذرات تشکیل دهنده آجر ایجاد کرده تا الزامات قدرت و دوام این مشخصات را تامین کند. تیمار گرما باید به اندازه کافی ما بین ذرات به منظور ایجاد پیوندی قوی و مقاومت مورد نیاز برای نمونه ها گسترش یابد.(احتراق، پیوند احتراقی  و  هم جوشی تکوینی را در ترمینولوژی 43 C بررسی کنید)

4-1- آجرها در انواع اندازه،  رنگ و شکل در دسترس هستند. آنها در سه طبقه، مطابق با محیط در بر گیرنده، و سه نوع، مطابق با نوع تردد اعمال شده، موجود هستند.

5-1- مقادیر ذکر شده در واحدهای اینچ-  پوند بایستی به عنوان استاندارد در نظر گرفته شوند.

2- مدارک مرجع

1-2- استانداردهای ASTM

43C  واژه شناسی مربوط به محصولات رسی ساختمان

67C  روش آزمایش برای نمونه برداری و آزمایش آجر و کاشی سفالی ساختمانی

88 C  روش آزمایش برای استحکام "خاک دانه ها " با استفاده از سولفات سدیم یا سولفات منیزیم

410 C مشخصات آجر کف فرش صنعتی

418 C روش آزمایش مقاومت در مقابل سایش بتون با یا شن پاشی (sand blasting).

1272 Cمشخصات آجر سنگ فرش برای وسایل نقلیه سنگین.

3- طبقه بندی

1-3- آجر سنگفرش با عبور و مرور پایین مطابق با شدت اثرگذاری منفی (زیانبار بودن) محیط استفاده آنها طبقه بندی می شوند. دو نوع محیط در نظر گرفته می شوند:

1)آب و هوا                     2) عبور و مرور

1-1-3- آب وهوا

مقاومت به هوا زدگی با یکی از سه کلاس زیر مشخص می شود: در صورتیکه هیچ کلاسی مشخص نشده باشد، الزامات کلاس SC حکمیت خواهند داشت.

1-1-1-3 کلاس SX– آجر برای استفاده در مکانی که ممکن است پس از اشباع شدن با آب دچار یخ زدگی بشود.

2-1-1-3- کلاس MX- آجر  برای استفاده در محیط بیرونی، مکانی که مقاومت به یخ زدگی یک فاکتور نیست.

3-1-1-3- کلاس NX- آجری که مورد استفاده خارجی ندارد اما ممکن است برای استفاده داخلی قابل قبول باشد در جائیکه به هنگام مرطوب شدن از یخ زدگی محافظت گردد.

یادداشت 2- در صورت حفاظت از یخ زدگی در هنگام خیس بودن، یک لایه روکش سطحی می تواند برای هر کدام از کلاس های آجر این استاندارد به کار رود. وظیفه این پوشش جلوگیری از نفوذ مایعات یا خاک  به حفره های آجر است. روکش ها باید فقط پس از خشک شدن کامل سنگفرش اجرا شوند.

2-1-3- عبور و مرور

مقاومت سایشی توسط یکی از سه نوع زیر مشخص می شود. در صورت مشخص نبودن نوع، الزامات نوع II حکمیت خواهد داشت.

1-2-1-3- نوع 1 : آجر در معرض سایش شدید

یادداشت 3 – سنگفرش نوع 1 در مکان هایی مثل پیاده روها و ماشین روهای اماکن  عمومی استفاده خواهد شد.

2-2-1-3- نوع II– آجری در معرض سایش متوسط.

یادداشت 4-  سنگ فرش نوع II در مناطق با عبور و مرور سنگین و پیاده روها و ماشین روهای مناطق مسکونی استفاده خواهد شد.

3-2-1-3- نوع III- آجر در معرض سایش کم

یادداشت 5- سنگ فرش نوع II در مکان هایی مانند کف ها یا حیاط خلوت های منازل تک خانواری استفاده خواهد شد.

جدول1- خصوصیات لازم مقاومت یخ زدگی و آب شدگی یخ

نام

حداقل مقاومت فشاری از کف آجر، سطح کل

(MPa)

حداکثر  جذب آب سرد

%

حداکثر ضریب اشباع

(A)

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

کلاسSX

2/55

3/48

8

11

78/0

8/0

کلاسMX

7/20

2/17

14

17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

کلاسNX

7/20

2/17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

(A) ضریب اشباع نسبت جذب آب طی مدت 24 ساعت غرقاب در آب با دمای اتاق، به جذب آب طی 5 ساعت غرقاب در آب جوش می باشد.

4- ویژگیهای فیزیکی

1-4- مقاومت یخ زدگی و آب شد ن یخ –از  یکی از شیوه های زیر استفاده کنید:

1-1-4- الزامات خصوصیات فیزیکی - آجر باید با  الزامات فیزیکی مشخص شده در جدول 1 مطابقت نماید.

1-1-1-4- جایگزین ضریب جذب – اگر میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غرقاب شدن در آب هم دمای با حرارت اتاق  کمتر از 6% باشد،  می توان از الزام مربوط به ضریب اشباع چشم پوشی کرد.

2-1-4- جایگزین آزمایش یخ زدگی و آب شد گی یخ– الزامات جذب آب (24 ساعت آب سرد) و ضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 می توانند نادیده گرفته شوند، مشروط بر اینکه یک نمونه پنج تائی از آجرهایی که همه الزامات دیگر را پاسخ داده باشند، آزمایش یخ زدگی و آب شدن یخ توضیح داده شده در بخش درجه بندی (Rating) از روش های یخ زدگی و اب شدن یخ رویه های آزمون C67 را، بدون شکستگی و کاهش وزن نه بیشتر از 0.5% وزن خشک هر واحد نمونه، قبول شده باشد.

یادداشت 6- آزمون یخ زدگی و آب شد گی 50 سیکلی فقط در زمانیکه آجرها  با جدول شماره 1 برای حداکثر جذب آب  و  ضریب اشباع یا الزامات محدود کننده جذب در
1-1-1-4 مطابقت ننمایند اجرا می گردد.

1-2-1-4- جایگزین تست استحکام سولفات – الزامات جذب آب (24 ساعت سرد) وضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 الزامی نخواهد بود.  به شرط اینکه یک نمونه آجر از 5  نمونه، 15 چرخه تست استحکام سولفات  را مطابق با بخش های 4 ، 5 و 8  روش آزمایش 88 C بدون هیچ آسیب قابل مشاهده حفظ کند.

یادداشت 7- تست استحکام سولفات یک تست جایگزین دل بخواهی  برای تست یخ
زد گی  و آب شد گی است.

3-1-4- جایگزین عملکرد- اگر اطلاعات درباره کارایی واحدها در کاربرد ،مشابهی از محیط اطراف و عبور و مرور توسط تولید کننده یا نماینده او ارائه شود و از سوی تامین کننده مصالح سنگ فرش به کار رفته یا نماینده وی قابل قبول باشد،  الزامات فیزیکی در 1-1-4 قابل صرفنظر هستند.

4-1-4- آجر قالبگیری شده(گل نرم ، آجر نیمه خشک فشرده شده و خشک فشرده شده)  الزامات لیست شده در جدول 1 برای آجر قالبگیری شده، مشروط بر اینکه الزامات ضریب اشباع در جدول 1 رعایت شوند، تغییر خواهند کرد تا اینکه حداکثر میانگین جذب 16% و 18% تک واحدی، و حداقل میانگین مقاومت فشردگی(27.6 MPa)4000psi و  3500 psi(24.1MPa) به صورت تکی برای کلاس SX مجاز شناخته شود.

یادداشت  8- مقاومت آجر به  هوا زدگی با اطمینان کامل دانش رایج  با قابل پیش بینی نیست هیچ تست شناخته شده ای که بتواند مقاومت هوازدگی را با دقت کامل پیش بینی کند وجود ندارد.  به طور کلی آجر در مقاومت هوازدگی نسبت به  مواد ساختمانی دیگر دارای برتری است مثالهایی درباره اجرای مطلوب طی بیش از200 سال وجود دارند و یا حتی به هزاران سال می رسد اگر چه آجرهایی وجود دارند که نمی توانند در چند زمستان با یخ زدگی و آب شدن یخ حاد دوام بیاورند.

الزامات دوام این مشخصات موجب کنار گذاردن چنین اجرهایی می شود. این مشخصه از بهترین دانش موجود در این زمان بهره گرفته و براساس تحقیقات گسترده بوسیله چندین محقق می باشد. الزامات دوام رابطه متقابل بسیار عالی با عملکرد حین استفاده دارند. با وجود این، مشاهده شده است که برخی از آجرهایی که الزامات این مشخصات را بر آورده می کنند ممکن است در شرایط حاد آب و هوایی قابل استفاده نباشند.  علاوه بر این،  آجر دیگری که این مشخصات را ندارد ممکن است کاربرد خوبی  را در اکثر آب و هواهای حاد از خود نشان دهد. بهترین نشان دهنده  دوام آجر سابقه تجربه کارکرد آن است.

2-4- مقاومت سایشی- آجر باید  الزامات مربوط به ستون های (1) یا (2) جدول 2 را برای کاربری عبور و مرور برآورده سازد( بخش 2-1-3 را ملاحظه کنید).

یادداشت 9- مقاومت شیب / لغزش  باید توسط خریدار  برای استفاده آجر مورد توجه قرار گیرد،  مخصوصاً در جائیکه تردد عابر پیاده قابل پیش بینی است.

روش های آزمون این مشخصه تحت مطالعه هستند  و امید است که در آینده، هنگامی که روش آزمون مناسبی  برای این خصوصیت  ایجاد شد، مشخصاتی برای این خصوصیت در بازنگری های آینده این استاندارد ارائه نمود.

5- شوره یا سفیدک

1-5- آجر نیاز به تست شوره زنی برای مطابقت با این مشخصات  ندارد مگر اینکه توسط خریدار یا تعیین کننده خصوصیات درخواست شود وقتی تست شوره توسط خریدار درخواست شود ، آجر باید در مکان تولید نمونه برداری شود و مطابق با شیوه های آزمایشی 67C آزمایش شود و درجه بندی آن برای به شوره زنی باید " بدون شوره"  باشد. اگر درجه بندی آن برای شوره زنی "شوره دار" باشد ، آجر معرفی شده توسط این تست،  الزامات شوره این مشخصات را برآورده  نمی سازد.

6- اندازه و رواداری(تلورانسها)

1-6- اندازه آجر باید یا  بوسیله خریدار مشخص شود، یا توسط تولید کننده، به صورت یک محلول انبار شده و موجود تولید شود.

2-6- رواداری در ابعاد و تاب دار بودن  بستگی به کاربرد مشخص شده دارد. وقتی کاربرد مشخص نباشد الزامات کاربری PS  حکمیت خواهند داشت.

1-2-6- کاربری PS– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای کاربرد عمومی و نصب شده با اتصالات ملات بین واحد های تکی(بندکشی به وسیله ملات)، یا در یک کف فرش بدون اتصال ملات بین واحدها، هنگامیکه آجرها از طریق اتصال دوغ آب یا سایر اتصالها که رواداری (تولرانس)های بسیار دقیق ابعادی را لازم نداشته باشند.

2-2-6- کاربرد PX– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای نصب  بدون اتصالات ملاط بین واحدها، در جایی که در نتیجه الگوهای به خصوص اتصال یا الزامات غیر عادی ساختمانی، رواداری های بسیار دقیق ابعادی لازم هستند.

جدول2- الزامات خصوصیتی (property requirenments) مقاومت سایشی

 

ماکزیمم شاخص سایش

(B)

ماکزیمم اتلاف حجم سایشی(C)

Cm3/cm2

نوع I

11/0

7/1

نوعII

25/0

7/2

نوعIII

5/0

4

نمونه را مطابق با دستور العمل نمونه برداری C67 انتخاب کنید. آجر باید الزامات ستون (1) یا (2) را برآورده کند. مقادیر قید شده در لیست نباید توسط هیچ یک از تک واحدهای درون نمونه پشت سر گذارده شود (بیشتر شود).

B شاخص سایش با استفاده از جذب آب سرد به درصد و مقاومت فشاری به پوند بر اینچ مربع طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

=Aجذب آب

p= مقاومت قشاري

100 A /p=B

مقادیر مقاومت فشاری به وسیله شکل نمونه(مخصوصاً نسبت ارتفاع به عرض در نمونه آزمایشی) تحت تأثیر قرار می گیرد.. بنابر این یک شکل خاصی تعیین و در نظر گرفته می شود که با داده های به دست آمده به عنوان مبنای شاخص سایش مطابقت نماید.

مقاومت فشاری باید برای نمونه های با ابعاد  اینچ ± 4/1 اینچ(cm±6 mm 57*98*98 به ترتیب برای طول، عرض و ارتفاع)  مشخص شود. این آجر باید بدون سوراخ مرکزی، سایر حفره ها یا کنده گی ها باشد. نمونه هایی با اشکال دیگر زمانی می توانند مورد استفاده قرار گیرند که تولید کننده شواهد قابل قبول مبنی بر اینکه تغییر ایجاد شده در شکل نتایج مقاومت معادل با شکل معین شده ارائه خواهد داد را به خریدار تسلیم نماید. در مواردی که الزامات روش اجرایی برای مقاومت فشاری نمی توانند برآورده شوند، مقاومت سایشی بایستی مطابق با ستون 2 تعیین گردد.

c کاهش حجم سایشی باید مطابق با روش آزمون C418 با تغییرات زیر در شیوه آزمایش تعیین شود:

1)     شن باید سیلیکای طبیعی از اتاوای النویز  (Ottawa Ilenoise) باشد. از الک با شماره 50
(mm 300) عبور کرده  و بر روی الک به شماره100 (mm 150) باقی بماند.

2)         این تست باید بر روی آجر خشک انجام شود.

3)         مدت آزمایش باید 2 دقیقه باشد.

4)         سرعت جریان شن باید g/min 400 باشد.

5)     کاهش حجم باید به وسیله پر کردن فرورفتگی ایجاد شده در اثر سایش توسط  گل رس قالب گیری، هم سطح سازی سطح آن آجر با سطح اولیه آجر ، و برداشت و توزین رس قالب گیری  تعیین گردد. کاهش حجم با استفاده از وزن مخصوص کلی رس قالب گیری محاسبه می گردد. وزن مخصوص کلی باید به صورت جداگانه بای هر یک از محموله های رس قالب گیری تعیین گردد.

3-2-6- کاربری PA– آجر سنگفرش تولید شده و انتخاب شده به منظور ایجاد اثرات مشخص معماری منتج از عدم تناسب در اندازه ، رنگ و بافت هر واحد منفرد، می باشد.

(این بافت ها ممکن است حضور ندول های ناهماهنگ با مواد کانی زمینه یا ترک های عمدی را نشان دهند که نمای ظاهری واحدها را  بهینه می کند)

الزامات روا داری های ابعادی که در بندهای 3/6 و 4/6 آورده شده اند در این کاربری به کار گرفته نمی شوند.

3-6- روا داری های ابعادی- آجر نبایستی در اندازه مشخص شده خود بیشتر از هر یک از روا داری های معین شده برای کاربردهای ارائه شده در جدول 4، اختلاف داشته باشد.

4-6- تاب برداشتگی- تاب برداشتگی محدب و مقعر(اعوجاج) هر سطح آجر که به عنوان سطح نما یا حاشیه سنگفرش قرار می گیرد، چنانچه طبق روش آزمون C67 نمونه برداری و اندازه گیری شده باشد،  نباید از مقادیر جدول 3 بیشتر گردد.

 

جدول3- مقاومت اعوجاج

اندازه تعیین شده

(mm)

ماکزیمم اعوجاج مجاز (mm)

کاربریPX

کاربریPS

(203) و کمتر

6/1

4/2

بیشتر از  (203) تا (305)

4/2

2/3

بیشتر از (305)تا (406)

2/3

0/4

جدول4-رواداری ابعادی

اندازه mm

ماکزیمم تغییر مجاز از ابعاد تعیین شده

(بعلاوه یا منها)

(mm)

کاربریPS

کاربریPX

کاربریPA

76 و کمتر

2/3

6/1

بدون محدودیت

76 تا  127

7/4

4/2

بدون محدودیت

بیش از 127 تا203

4/6

2/3

بدون محدودیت

بیش از 203

9/7

6/5

بدون محدودیت

7- مواد و پرداخت نهایی

1-7- اگر آجر با رنگ ، گستره رنگ و یا بافت خاصی مورد نظر باشد، این ویژگی ها باید  به طور جداگانه به وسیله خریدار مشخص شوند. بافت سطح پرداخت شده بایستی با نمونه تائید شده شامل نه کمتر از 4 آجر، که هر کدام معرف بافت مطلوب باشند، مطابقت داشته باشند. گستره رنگ باید به وسیله نمونه تایید شده مشخص شود.

2-7- چنانچه یک نمونه معیین شده از آجرها از فاصله ft 15 (m 6/4) برای کاربریPX و فاصله ft 20(m6) برای کاربری PS تماشا شوند، آنها بایستی بدون ترک و یا سایر عیوب ظاهری و نمایان باشند.

3-7- بخش هایی از آجر که در محل استقرار خود دارای نما به محیط می شوند بایستی بدون پریدگی بیش از محدوده آورده شده در جدول 5 باشند.

جدول5- ماکزیمم میزان مجاز پریدگی حاشیه ها و لبه ها

کاربری

پریدگی به اینچ(میلیمتر) از

لبه

گوشه

PS

9/7

7/12

PX

4/6

5/9

PA

توسط خریدار تعیین می گردد

توجه: مجموع طول پریدگی ها در یک واحد منفرد نباید از 10% پیرامون سطح (رویه) نمایان آجر بیشتر شود.

 

4-7- مگر اینکه غیر از این بین خریدار و فروشنده توافق شده باشد،  یک محموله آجر نباید شامل بیش از 5 درصد آجری که الزامات جدول 5-4 را برآورده نمی کند، شامل آجر شکسته شده، باشد.

5-7- پس از قرار گرفتن آجر در محل استفاده، تولید کننده یا نماینده وی مسئول مطابقت آجر با الزامات این مشخصات برای پریدگی و رواداری ها، شناخته نخواهد شد.

8- نمونه گیری و آزمایش

1-8- آجر بایستی مطابق با قسمت های مربوطه در روش آزمون7 C6 نمونه برداری و آزمایش شود.

2-8- تولید کننده یا فروشنده نمونه های لازم برای آزمون را فراهم خواهد نمود. مکان یا مکان های انتخاب نمونه ها در هنگام صدور سفارش خرید تعیین می گردند.

یادداشت 10- مگر اینکه در سفارش خرید غیر از این قید شده باشد، هزینه آزمون ها به صورت معمول به شرح ذیل تقسیم می شوند: اگر نتایج تست نشان دهد که با الزامات این مشخصات مطابقت ندارد، هزینه باید توسط فروشنده پرداخت شود. اگر نتایج تست ها نشان دهد که آجر با الزامات این مشخصات مطابقت دارد هزینه با خریدار خواهد بود.

9- کلمات کلیدی

1-9- آجر، واحد ساختمانی احتراقی، عبور و مرور سبک ، سنگ فرش، عبور و مرور
عابر پیاده

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

ترجمه :ويژگي­هاي استاندارد آجر کف فرش آمريکا (C 902:07)

1-محدوده

1-1-این مشخصات، آجر استفاده شده به عنوان مصالح سنگ فرش را که در معرض عبور و مرور عابرین پیاده و وسایل  نقلیه سبک است تحت پوشش قرار می دهد. این واحدها برای استفاده  در پیاده روها و مناطق با  حجم عبور و مرور کم وسایل نقلیه ، مانند مسیر اتومبیل رو  و خیابان های مناطق مسکونی و مسیر های اتومبیل رو تجاری (توقف گاه های پیاده کردن مسافر)، طراحی شده اند. این واحدها برای تحمل عبور و مرور وسایل نقلیه سنگین که به وسیله مشخصات1272 C پوشش داده شده اند و یا کاربری های صنعتی که به وسیله مشخصات 410 C پوشش داده شده اند، در نظر گرفته نشده اند.

یادداشت1: عبور و مرور وسایل  نقلیه سنگین به عنوان حجم زیاد ماشین های سنگین (کامیون های با 3 یا بیشتر از چند محور) در مشخصه 1272 –C تعریف می شود .

2-1- الزامات خاصیتی این مشخصات در زمان خرید اعمال می شوند. استفاده از نتایج ناشی از آزمایش آجر گرفته شده از سازه های آجری-سنگی  برای تعیین مطابقت یا عدم مطابقت یا الزامات خاصیتی (بخش 4) این مشخصات ، خارج از محدوده این مشخصات است.

3-1- آجرها از رس ، شیل یا مواد خاکی طبیعی مشابه ساخته شده و مورد عملیا حرارتی در دماهای بالا (احتراق  firing)  قرار می گیرند.عملیات حرارتی باید به اندازه کافی پیوند منتجه از احتراق را بین ذرات تشکیل دهنده آجر ایجاد کرده تا الزامات قدرت و دوام این مشخصات را تامین کند. تیمار گرما باید به اندازه کافی ما بین ذرات به منظور ایجاد پیوندی قوی و مقاومت مورد نیاز برای نمونه ها گسترش یابد.(احتراق، پیوند احتراقی  و  هم جوشی تکوینی را در ترمینولوژی 43 C بررسی کنید)

4-1- آجرها در انواع اندازه،  رنگ و شکل در دسترس هستند. آنها در سه طبقه، مطابق با محیط در بر گیرنده، و سه نوع، مطابق با نوع تردد اعمال شده، موجود هستند.

5-1- مقادیر ذکر شده در واحدهای اینچ-  پوند بایستی به عنوان استاندارد در نظر گرفته شوند.

2- مدارک مرجع

1-2- استانداردهای ASTM

43C  واژه شناسی مربوط به محصولات رسی ساختمان

67C  روش آزمایش برای نمونه برداری و آزمایش آجر و کاشی سفالی ساختمانی

88 C  روش آزمایش برای استحکام "خاک دانه ها " با استفاده از سولفات سدیم یا سولفات منیزیم

410 C مشخصات آجر کف فرش صنعتی

418 C روش آزمایش مقاومت در مقابل سایش بتون با یا شن پاشی (sand blasting).

1272 Cمشخصات آجر سنگ فرش برای وسایل نقلیه سنگین.

3- طبقه بندی

1-3- آجر سنگفرش با عبور و مرور پایین مطابق با شدت اثرگذاری منفی (زیانبار بودن) محیط استفاده آنها طبقه بندی می شوند. دو نوع محیط در نظر گرفته می شوند:

1)آب و هوا                     2) عبور و مرور

1-1-3- آب وهوا

مقاومت به هوا زدگی با یکی از سه کلاس زیر مشخص می شود: در صورتیکه هیچ کلاسی مشخص نشده باشد، الزامات کلاس SC حکمیت خواهند داشت.

1-1-1-3 کلاس SX– آجر برای استفاده در مکانی که ممکن است پس از اشباع شدن با آب دچار یخ زدگی بشود.

2-1-1-3- کلاس MX- آجر  برای استفاده در محیط بیرونی، مکانی که مقاومت به یخ زدگی یک فاکتور نیست.

3-1-1-3- کلاس NX- آجری که مورد استفاده خارجی ندارد اما ممکن است برای استفاده داخلی قابل قبول باشد در جائیکه به هنگام مرطوب شدن از یخ زدگی محافظت گردد.

یادداشت 2- در صورت حفاظت از یخ زدگی در هنگام خیس بودن، یک لایه روکش سطحی می تواند برای هر کدام از کلاس های آجر این استاندارد به کار رود. وظیفه این پوشش جلوگیری از نفوذ مایعات یا خاک  به حفره های آجر است. روکش ها باید فقط پس از خشک شدن کامل سنگفرش اجرا شوند.

2-1-3- عبور و مرور

مقاومت سایشی توسط یکی از سه نوع زیر مشخص می شود. در صورت مشخص نبودن نوع، الزامات نوع II حکمیت خواهد داشت.

1-2-1-3- نوع 1 : آجر در معرض سایش شدید

یادداشت 3 – سنگفرش نوع 1 در مکان هایی مثل پیاده روها و ماشین روهای اماکن  عمومی استفاده خواهد شد.

2-2-1-3- نوع II– آجری در معرض سایش متوسط.

یادداشت 4-  سنگ فرش نوع II در مناطق با عبور و مرور سنگین و پیاده روها و ماشین روهای مناطق مسکونی استفاده خواهد شد.

3-2-1-3- نوع III- آجر در معرض سایش کم

یادداشت 5- سنگ فرش نوع II در مکان هایی مانند کف ها یا حیاط خلوت های منازل تک خانواری استفاده خواهد شد.

جدول1- خصوصیات لازم مقاومت یخ زدگی و آب شدگی یخ

نام

حداقل مقاومت فشاری از کف آجر، سطح کل

(MPa)

حداکثر  جذب آب سرد

%

حداکثر ضریب اشباع

(A)

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

کلاسSX

2/55

3/48

8

11

78/0

8/0

کلاسMX

7/20

2/17

14

17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

کلاسNX

7/20

2/17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

(A) ضریب اشباع نسبت جذب آب طی مدت 24 ساعت غرقاب در آب با دمای اتاق، به جذب آب طی 5 ساعت غرقاب در آب جوش می باشد.

4- ویژگیهای فیزیکی

1-4- مقاومت یخ زدگی و آب شد ن یخ –از  یکی از شیوه های زیر استفاده کنید:

1-1-4- الزامات خصوصیات فیزیکی - آجر باید با  الزامات فیزیکی مشخص شده در جدول 1 مطابقت نماید.

1-1-1-4- جایگزین ضریب جذب – اگر میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غرقاب شدن در آب هم دمای با حرارت اتاق  کمتر از 6% باشد،  می توان از الزام مربوط به ضریب اشباع چشم پوشی کرد.

2-1-4- جایگزین آزمایش یخ زدگی و آب شد گی یخ– الزامات جذب آب (24 ساعت آب سرد) و ضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 می توانند نادیده گرفته شوند، مشروط بر اینکه یک نمونه پنج تائی از آجرهایی که همه الزامات دیگر را پاسخ داده باشند، آزمایش یخ زدگی و آب شدن یخ توضیح داده شده در بخش درجه بندی (Rating) از روش های یخ زدگی و اب شدن یخ رویه های آزمون C67 را، بدون شکستگی و کاهش وزن نه بیشتر از 0.5% وزن خشک هر واحد نمونه، قبول شده باشد.

یادداشت 6- آزمون یخ زدگی و آب شد گی 50 سیکلی فقط در زمانیکه آجرها  با جدول شماره 1 برای حداکثر جذب آب  و  ضریب اشباع یا الزامات محدود کننده جذب در
1-1-1-4 مطابقت ننمایند اجرا می گردد.

1-2-1-4- جایگزین تست استحکام سولفات – الزامات جذب آب (24 ساعت سرد) وضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 الزامی نخواهد بود.  به شرط اینکه یک نمونه آجر از 5  نمونه، 15 چرخه تست استحکام سولفات  را مطابق با بخش های 4 ، 5 و 8  روش آزمایش 88 C بدون هیچ آسیب قابل مشاهده حفظ کند.

یادداشت 7- تست استحکام سولفات یک تست جایگزین دل بخواهی  برای تست یخ
زد گی  و آب شد گی است.

3-1-4- جایگزین عملکرد- اگر اطلاعات درباره کارایی واحدها در کاربرد ،مشابهی از محیط اطراف و عبور و مرور توسط تولید کننده یا نماینده او ارائه شود و از سوی تامین کننده مصالح سنگ فرش به کار رفته یا نماینده وی قابل قبول باشد،  الزامات فیزیکی در 1-1-4 قابل صرفنظر هستند.

4-1-4- آجر قالبگیری شده(گل نرم ، آجر نیمه خشک فشرده شده و خشک فشرده شده)  الزامات لیست شده در جدول 1 برای آجر قالبگیری شده، مشروط بر اینکه الزامات ضریب اشباع در جدول 1 رعایت شوند، تغییر خواهند کرد تا اینکه حداکثر میانگین جذب 16% و 18% تک واحدی، و حداقل میانگین مقاومت فشردگی(27.6 MPa)4000psi و  3500 psi(24.1MPa) به صورت تکی برای کلاس SX مجاز شناخته شود.

یادداشت  8- مقاومت آجر به  هوا زدگی با اطمینان کامل دانش رایج  با قابل پیش بینی نیست هیچ تست شناخته شده ای که بتواند مقاومت هوازدگی را با دقت کامل پیش بینی کند وجود ندارد.  به طور کلی آجر در مقاومت هوازدگی نسبت به  مواد ساختمانی دیگر دارای برتری است مثالهایی درباره اجرای مطلوب طی بیش از200 سال وجود دارند و یا حتی به هزاران سال می رسد اگر چه آجرهایی وجود دارند که نمی توانند در چند زمستان با یخ زدگی و آب شدن یخ حاد دوام بیاورند.

الزامات دوام این مشخصات موجب کنار گذاردن چنین اجرهایی می شود. این مشخصه از بهترین دانش موجود در این زمان بهره گرفته و براساس تحقیقات گسترده بوسیله چندین محقق می باشد. الزامات دوام رابطه متقابل بسیار عالی با عملکرد حین استفاده دارند. با وجود این، مشاهده شده است که برخی از آجرهایی که الزامات این مشخصات را بر آورده می کنند ممکن است در شرایط حاد آب و هوایی قابل استفاده نباشند.  علاوه بر این،  آجر دیگری که این مشخصات را ندارد ممکن است کاربرد خوبی  را در اکثر آب و هواهای حاد از خود نشان دهد. بهترین نشان دهنده  دوام آجر سابقه تجربه کارکرد آن است.

2-4- مقاومت سایشی- آجر باید  الزامات مربوط به ستون های (1) یا (2) جدول 2 را برای کاربری عبور و مرور برآورده سازد( بخش 2-1-3 را ملاحظه کنید).

یادداشت 9- مقاومت شیب / لغزش  باید توسط خریدار  برای استفاده آجر مورد توجه قرار گیرد،  مخصوصاً در جائیکه تردد عابر پیاده قابل پیش بینی است.

روش های آزمون این مشخصه تحت مطالعه هستند  و امید است که در آینده، هنگامی که روش آزمون مناسبی  برای این خصوصیت  ایجاد شد، مشخصاتی برای این خصوصیت در بازنگری های آینده این استاندارد ارائه نمود.

5- شوره یا سفیدک

1-5- آجر نیاز به تست شوره زنی برای مطابقت با این مشخصات  ندارد مگر اینکه توسط خریدار یا تعیین کننده خصوصیات درخواست شود وقتی تست شوره توسط خریدار درخواست شود ، آجر باید در مکان تولید نمونه برداری شود و مطابق با شیوه های آزمایشی 67C آزمایش شود و درجه بندی آن برای به شوره زنی باید " بدون شوره"  باشد. اگر درجه بندی آن برای شوره زنی "شوره دار" باشد ، آجر معرفی شده توسط این تست،  الزامات شوره این مشخصات را برآورده  نمی سازد.

6- اندازه و رواداری(تلورانسها)

1-6- اندازه آجر باید یا  بوسیله خریدار مشخص شود، یا توسط تولید کننده، به صورت یک محلول انبار شده و موجود تولید شود.

2-6- رواداری در ابعاد و تاب دار بودن  بستگی به کاربرد مشخص شده دارد. وقتی کاربرد مشخص نباشد الزامات کاربری PS  حکمیت خواهند داشت.

1-2-6- کاربری PS– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای کاربرد عمومی و نصب شده با اتصالات ملات بین واحد های تکی(بندکشی به وسیله ملات)، یا در یک کف فرش بدون اتصال ملات بین واحدها، هنگامیکه آجرها از طریق اتصال دوغ آب یا سایر اتصالها که رواداری (تولرانس)های بسیار دقیق ابعادی را لازم نداشته باشند.

2-2-6- کاربرد PX– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای نصب  بدون اتصالات ملاط بین واحدها، در جایی که در نتیجه الگوهای به خصوص اتصال یا الزامات غیر عادی ساختمانی، رواداری های بسیار دقیق ابعادی لازم هستند.

جدول2- الزامات خصوصیتی (property requirenments) مقاومت سایشی

 

ماکزیمم شاخص سایش

(B)

ماکزیمم اتلاف حجم سایشی(C)

Cm3/cm2

نوع I

11/0

7/1

نوعII

25/0

7/2

نوعIII

5/0

4

نمونه را مطابق با دستور العمل نمونه برداری C67 انتخاب کنید. آجر باید الزامات ستون (1) یا (2) را برآورده کند. مقادیر قید شده در لیست نباید توسط هیچ یک از تک واحدهای درون نمونه پشت سر گذارده شود (بیشتر شود).

B شاخص سایش با استفاده از جذب آب سرد به درصد و مقاومت فشاری به پوند بر اینچ مربع طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

=Aجذب آب

p= مقاومت قشاري

100 A /p=B

مقادیر مقاومت فشاری به وسیله شکل نمونه(مخصوصاً نسبت ارتفاع به عرض در نمونه آزمایشی) تحت تأثیر قرار می گیرد.. بنابر این یک شکل خاصی تعیین و در نظر گرفته می شود که با داده های به دست آمده به عنوان مبنای شاخص سایش مطابقت نماید.

مقاومت فشاری باید برای نمونه های با ابعاد  اینچ ± 4/1 اینچ(cm±6 mm 57*98*98 به ترتیب برای طول، عرض و ارتفاع)  مشخص شود. این آجر باید بدون سوراخ مرکزی، سایر حفره ها یا کنده گی ها باشد. نمونه هایی با اشکال دیگر زمانی می توانند مورد استفاده قرار گیرند که تولید کننده شواهد قابل قبول مبنی بر اینکه تغییر ایجاد شده در شکل نتایج مقاومت معادل با شکل معین شده ارائه خواهد داد را به خریدار تسلیم نماید. در مواردی که الزامات روش اجرایی برای مقاومت فشاری نمی توانند برآورده شوند، مقاومت سایشی بایستی مطابق با ستون 2 تعیین گردد.

c کاهش حجم سایشی باید مطابق با روش آزمون C418 با تغییرات زیر در شیوه آزمایش تعیین شود:

1)     شن باید سیلیکای طبیعی از اتاوای النویز  (Ottawa Ilenoise) باشد. از الک با شماره 50
(mm 300) عبور کرده  و بر روی الک به شماره100 (mm 150) باقی بماند.

2)         این تست باید بر روی آجر خشک انجام شود.

3)         مدت آزمایش باید 2 دقیقه باشد.

4)         سرعت جریان شن باید g/min 400 باشد.

5)     کاهش حجم باید به وسیله پر کردن فرورفتگی ایجاد شده در اثر سایش توسط  گل رس قالب گیری، هم سطح سازی سطح آن آجر با سطح اولیه آجر ، و برداشت و توزین رس قالب گیری  تعیین گردد. کاهش حجم با استفاده از وزن مخصوص کلی رس قالب گیری محاسبه می گردد. وزن مخصوص کلی باید به صورت جداگانه بای هر یک از محموله های رس قالب گیری تعیین گردد.

3-2-6- کاربری PA– آجر سنگفرش تولید شده و انتخاب شده به منظور ایجاد اثرات مشخص معماری منتج از عدم تناسب در اندازه ، رنگ و بافت هر واحد منفرد، می باشد.

(این بافت ها ممکن است حضور ندول های ناهماهنگ با مواد کانی زمینه یا ترک های عمدی را نشان دهند که نمای ظاهری واحدها را  بهینه می کند)

الزامات روا داری های ابعادی که در بندهای 3/6 و 4/6 آورده شده اند در این کاربری به کار گرفته نمی شوند.

3-6- روا داری های ابعادی- آجر نبایستی در اندازه مشخص شده خود بیشتر از هر یک از روا داری های معین شده برای کاربردهای ارائه شده در جدول 4، اختلاف داشته باشد.

4-6- تاب برداشتگی- تاب برداشتگی محدب و مقعر(اعوجاج) هر سطح آجر که به عنوان سطح نما یا حاشیه سنگفرش قرار می گیرد، چنانچه طبق روش آزمون C67 نمونه برداری و اندازه گیری شده باشد،  نباید از مقادیر جدول 3 بیشتر گردد.

 

جدول3- مقاومت اعوجاج

اندازه تعیین شده

(mm)

ماکزیمم اعوجاج مجاز (mm)

کاربریPX

کاربریPS

(203) و کمتر

6/1

4/2

بیشتر از  (203) تا (305)

4/2

2/3

بیشتر از (305)تا (406)

2/3

0/4

جدول4-رواداری ابعادی

اندازه mm

ماکزیمم تغییر مجاز از ابعاد تعیین شده

(بعلاوه یا منها)

(mm)

کاربریPS

کاربریPX

کاربریPA

76 و کمتر

2/3

6/1

بدون محدودیت

76 تا  127

7/4

4/2

بدون محدودیت

بیش از 127 تا203

4/6

2/3

بدون محدودیت

بیش از 203

9/7

6/5

بدون محدودیت

7- مواد و پرداخت نهایی

1-7- اگر آجر با رنگ ، گستره رنگ و یا بافت خاصی مورد نظر باشد، این ویژگی ها باید  به طور جداگانه به وسیله خریدار مشخص شوند. بافت سطح پرداخت شده بایستی با نمونه تائید شده شامل نه کمتر از 4 آجر، که هر کدام معرف بافت مطلوب باشند، مطابقت داشته باشند. گستره رنگ باید به وسیله نمونه تایید شده مشخص شود.

2-7- چنانچه یک نمونه معیین شده از آجرها از فاصله ft 15 (m 6/4) برای کاربریPX و فاصله ft 20(m6) برای کاربری PS تماشا شوند، آنها بایستی بدون ترک و یا سایر عیوب ظاهری و نمایان باشند.

3-7- بخش هایی از آجر که در محل استقرار خود دارای نما به محیط می شوند بایستی بدون پریدگی بیش از محدوده آورده شده در جدول 5 باشند.

جدول5- ماکزیمم میزان مجاز پریدگی حاشیه ها و لبه ها

کاربری

پریدگی به اینچ(میلیمتر) از

لبه

گوشه

PS

9/7

7/12

PX

4/6

5/9

PA

توسط خریدار تعیین می گردد

توجه: مجموع طول پریدگی ها در یک واحد منفرد نباید از 10% پیرامون سطح (رویه) نمایان آجر بیشتر شود.

 

4-7- مگر اینکه غیر از این بین خریدار و فروشنده توافق شده باشد،  یک محموله آجر نباید شامل بیش از 5 درصد آجری که الزامات جدول 5-4 را برآورده نمی کند، شامل آجر شکسته شده، باشد.

5-7- پس از قرار گرفتن آجر در محل استفاده، تولید کننده یا نماینده وی مسئول مطابقت آجر با الزامات این مشخصات برای پریدگی و رواداری ها، شناخته نخواهد شد.

8- نمونه گیری و آزمایش

1-8- آجر بایستی مطابق با قسمت های مربوطه در روش آزمون7 C6 نمونه برداری و آزمایش شود.

2-8- تولید کننده یا فروشنده نمونه های لازم برای آزمون را فراهم خواهد نمود. مکان یا مکان های انتخاب نمونه ها در هنگام صدور سفارش خرید تعیین می گردند.

یادداشت 10- مگر اینکه در سفارش خرید غیر از این قید شده باشد، هزینه آزمون ها به صورت معمول به شرح ذیل تقسیم می شوند: اگر نتایج تست نشان دهد که با الزامات این مشخصات مطابقت ندارد، هزینه باید توسط فروشنده پرداخت شود. اگر نتایج تست ها نشان دهد که آجر با الزامات این مشخصات مطابقت دارد هزینه با خریدار خواهد بود.

9- کلمات کلیدی

1-9- آجر، واحد ساختمانی احتراقی، عبور و مرور سبک ، سنگ فرش، عبور و مرور
عابر پیاده

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

ترجمه :ويژگي­هاي استاندارد آجر کف فرش آمريکا (C 902:07)

1-محدوده

1-1-این مشخصات، آجر استفاده شده به عنوان مصالح سنگ فرش را که در معرض عبور و مرور عابرین پیاده و وسایل  نقلیه سبک است تحت پوشش قرار می دهد. این واحدها برای استفاده  در پیاده روها و مناطق با  حجم عبور و مرور کم وسایل نقلیه ، مانند مسیر اتومبیل رو  و خیابان های مناطق مسکونی و مسیر های اتومبیل رو تجاری (توقف گاه های پیاده کردن مسافر)، طراحی شده اند. این واحدها برای تحمل عبور و مرور وسایل نقلیه سنگین که به وسیله مشخصات1272 C پوشش داده شده اند و یا کاربری های صنعتی که به وسیله مشخصات 410 C پوشش داده شده اند، در نظر گرفته نشده اند.

یادداشت1: عبور و مرور وسایل  نقلیه سنگین به عنوان حجم زیاد ماشین های سنگین (کامیون های با 3 یا بیشتر از چند محور) در مشخصه 1272 –C تعریف می شود .

2-1- الزامات خاصیتی این مشخصات در زمان خرید اعمال می شوند. استفاده از نتایج ناشی از آزمایش آجر گرفته شده از سازه های آجری-سنگی  برای تعیین مطابقت یا عدم مطابقت یا الزامات خاصیتی (بخش 4) این مشخصات ، خارج از محدوده این مشخصات است.

3-1- آجرها از رس ، شیل یا مواد خاکی طبیعی مشابه ساخته شده و مورد عملیا حرارتی در دماهای بالا (احتراق  firing)  قرار می گیرند.عملیات حرارتی باید به اندازه کافی پیوند منتجه از احتراق را بین ذرات تشکیل دهنده آجر ایجاد کرده تا الزامات قدرت و دوام این مشخصات را تامین کند. تیمار گرما باید به اندازه کافی ما بین ذرات به منظور ایجاد پیوندی قوی و مقاومت مورد نیاز برای نمونه ها گسترش یابد.(احتراق، پیوند احتراقی  و  هم جوشی تکوینی را در ترمینولوژی 43 C بررسی کنید)

4-1- آجرها در انواع اندازه،  رنگ و شکل در دسترس هستند. آنها در سه طبقه، مطابق با محیط در بر گیرنده، و سه نوع، مطابق با نوع تردد اعمال شده، موجود هستند.

5-1- مقادیر ذکر شده در واحدهای اینچ-  پوند بایستی به عنوان استاندارد در نظر گرفته شوند.

2- مدارک مرجع

1-2- استانداردهای ASTM

43C  واژه شناسی مربوط به محصولات رسی ساختمان

67C  روش آزمایش برای نمونه برداری و آزمایش آجر و کاشی سفالی ساختمانی

88 C  روش آزمایش برای استحکام "خاک دانه ها " با استفاده از سولفات سدیم یا سولفات منیزیم

410 C مشخصات آجر کف فرش صنعتی

418 C روش آزمایش مقاومت در مقابل سایش بتون با یا شن پاشی (sand blasting).

1272 Cمشخصات آجر سنگ فرش برای وسایل نقلیه سنگین.

3- طبقه بندی

1-3- آجر سنگفرش با عبور و مرور پایین مطابق با شدت اثرگذاری منفی (زیانبار بودن) محیط استفاده آنها طبقه بندی می شوند. دو نوع محیط در نظر گرفته می شوند:

1)آب و هوا                     2) عبور و مرور

1-1-3- آب وهوا

مقاومت به هوا زدگی با یکی از سه کلاس زیر مشخص می شود: در صورتیکه هیچ کلاسی مشخص نشده باشد، الزامات کلاس SC حکمیت خواهند داشت.

1-1-1-3 کلاس SX– آجر برای استفاده در مکانی که ممکن است پس از اشباع شدن با آب دچار یخ زدگی بشود.

2-1-1-3- کلاس MX- آجر  برای استفاده در محیط بیرونی، مکانی که مقاومت به یخ زدگی یک فاکتور نیست.

3-1-1-3- کلاس NX- آجری که مورد استفاده خارجی ندارد اما ممکن است برای استفاده داخلی قابل قبول باشد در جائیکه به هنگام مرطوب شدن از یخ زدگی محافظت گردد.

یادداشت 2- در صورت حفاظت از یخ زدگی در هنگام خیس بودن، یک لایه روکش سطحی می تواند برای هر کدام از کلاس های آجر این استاندارد به کار رود. وظیفه این پوشش جلوگیری از نفوذ مایعات یا خاک  به حفره های آجر است. روکش ها باید فقط پس از خشک شدن کامل سنگفرش اجرا شوند.

2-1-3- عبور و مرور

مقاومت سایشی توسط یکی از سه نوع زیر مشخص می شود. در صورت مشخص نبودن نوع، الزامات نوع II حکمیت خواهد داشت.

1-2-1-3- نوع 1 : آجر در معرض سایش شدید

یادداشت 3 – سنگفرش نوع 1 در مکان هایی مثل پیاده روها و ماشین روهای اماکن  عمومی استفاده خواهد شد.

2-2-1-3- نوع II– آجری در معرض سایش متوسط.

یادداشت 4-  سنگ فرش نوع II در مناطق با عبور و مرور سنگین و پیاده روها و ماشین روهای مناطق مسکونی استفاده خواهد شد.

3-2-1-3- نوع III- آجر در معرض سایش کم

یادداشت 5- سنگ فرش نوع II در مکان هایی مانند کف ها یا حیاط خلوت های منازل تک خانواری استفاده خواهد شد.

جدول1- خصوصیات لازم مقاومت یخ زدگی و آب شدگی یخ

نام

حداقل مقاومت فشاری از کف آجر، سطح کل

(MPa)

حداکثر  جذب آب سرد

%

حداکثر ضریب اشباع

(A)

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

کلاسSX

2/55

3/48

8

11

78/0

8/0

کلاسMX

7/20

2/17

14

17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

کلاسNX

7/20

2/17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

(A) ضریب اشباع نسبت جذب آب طی مدت 24 ساعت غرقاب در آب با دمای اتاق، به جذب آب طی 5 ساعت غرقاب در آب جوش می باشد.

4- ویژگیهای فیزیکی

1-4- مقاومت یخ زدگی و آب شد ن یخ –از  یکی از شیوه های زیر استفاده کنید:

1-1-4- الزامات خصوصیات فیزیکی - آجر باید با  الزامات فیزیکی مشخص شده در جدول 1 مطابقت نماید.

1-1-1-4- جایگزین ضریب جذب – اگر میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غرقاب شدن در آب هم دمای با حرارت اتاق  کمتر از 6% باشد،  می توان از الزام مربوط به ضریب اشباع چشم پوشی کرد.

2-1-4- جایگزین آزمایش یخ زدگی و آب شد گی یخ– الزامات جذب آب (24 ساعت آب سرد) و ضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 می توانند نادیده گرفته شوند، مشروط بر اینکه یک نمونه پنج تائی از آجرهایی که همه الزامات دیگر را پاسخ داده باشند، آزمایش یخ زدگی و آب شدن یخ توضیح داده شده در بخش درجه بندی (Rating) از روش های یخ زدگی و اب شدن یخ رویه های آزمون C67 را، بدون شکستگی و کاهش وزن نه بیشتر از 0.5% وزن خشک هر واحد نمونه، قبول شده باشد.

یادداشت 6- آزمون یخ زدگی و آب شد گی 50 سیکلی فقط در زمانیکه آجرها  با جدول شماره 1 برای حداکثر جذب آب  و  ضریب اشباع یا الزامات محدود کننده جذب در
1-1-1-4 مطابقت ننمایند اجرا می گردد.

1-2-1-4- جایگزین تست استحکام سولفات – الزامات جذب آب (24 ساعت سرد) وضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 الزامی نخواهد بود.  به شرط اینکه یک نمونه آجر از 5  نمونه، 15 چرخه تست استحکام سولفات  را مطابق با بخش های 4 ، 5 و 8  روش آزمایش 88 C بدون هیچ آسیب قابل مشاهده حفظ کند.

یادداشت 7- تست استحکام سولفات یک تست جایگزین دل بخواهی  برای تست یخ
زد گی  و آب شد گی است.

3-1-4- جایگزین عملکرد- اگر اطلاعات درباره کارایی واحدها در کاربرد ،مشابهی از محیط اطراف و عبور و مرور توسط تولید کننده یا نماینده او ارائه شود و از سوی تامین کننده مصالح سنگ فرش به کار رفته یا نماینده وی قابل قبول باشد،  الزامات فیزیکی در 1-1-4 قابل صرفنظر هستند.

4-1-4- آجر قالبگیری شده(گل نرم ، آجر نیمه خشک فشرده شده و خشک فشرده شده)  الزامات لیست شده در جدول 1 برای آجر قالبگیری شده، مشروط بر اینکه الزامات ضریب اشباع در جدول 1 رعایت شوند، تغییر خواهند کرد تا اینکه حداکثر میانگین جذب 16% و 18% تک واحدی، و حداقل میانگین مقاومت فشردگی(27.6 MPa)4000psi و  3500 psi(24.1MPa) به صورت تکی برای کلاس SX مجاز شناخته شود.

یادداشت  8- مقاومت آجر به  هوا زدگی با اطمینان کامل دانش رایج  با قابل پیش بینی نیست هیچ تست شناخته شده ای که بتواند مقاومت هوازدگی را با دقت کامل پیش بینی کند وجود ندارد.  به طور کلی آجر در مقاومت هوازدگی نسبت به  مواد ساختمانی دیگر دارای برتری است مثالهایی درباره اجرای مطلوب طی بیش از200 سال وجود دارند و یا حتی به هزاران سال می رسد اگر چه آجرهایی وجود دارند که نمی توانند در چند زمستان با یخ زدگی و آب شدن یخ حاد دوام بیاورند.

الزامات دوام این مشخصات موجب کنار گذاردن چنین اجرهایی می شود. این مشخصه از بهترین دانش موجود در این زمان بهره گرفته و براساس تحقیقات گسترده بوسیله چندین محقق می باشد. الزامات دوام رابطه متقابل بسیار عالی با عملکرد حین استفاده دارند. با وجود این، مشاهده شده است که برخی از آجرهایی که الزامات این مشخصات را بر آورده می کنند ممکن است در شرایط حاد آب و هوایی قابل استفاده نباشند.  علاوه بر این،  آجر دیگری که این مشخصات را ندارد ممکن است کاربرد خوبی  را در اکثر آب و هواهای حاد از خود نشان دهد. بهترین نشان دهنده  دوام آجر سابقه تجربه کارکرد آن است.

2-4- مقاومت سایشی- آجر باید  الزامات مربوط به ستون های (1) یا (2) جدول 2 را برای کاربری عبور و مرور برآورده سازد( بخش 2-1-3 را ملاحظه کنید).

یادداشت 9- مقاومت شیب / لغزش  باید توسط خریدار  برای استفاده آجر مورد توجه قرار گیرد،  مخصوصاً در جائیکه تردد عابر پیاده قابل پیش بینی است.

روش های آزمون این مشخصه تحت مطالعه هستند  و امید است که در آینده، هنگامی که روش آزمون مناسبی  برای این خصوصیت  ایجاد شد، مشخصاتی برای این خصوصیت در بازنگری های آینده این استاندارد ارائه نمود.

5- شوره یا سفیدک

1-5- آجر نیاز به تست شوره زنی برای مطابقت با این مشخصات  ندارد مگر اینکه توسط خریدار یا تعیین کننده خصوصیات درخواست شود وقتی تست شوره توسط خریدار درخواست شود ، آجر باید در مکان تولید نمونه برداری شود و مطابق با شیوه های آزمایشی 67C آزمایش شود و درجه بندی آن برای به شوره زنی باید " بدون شوره"  باشد. اگر درجه بندی آن برای شوره زنی "شوره دار" باشد ، آجر معرفی شده توسط این تست،  الزامات شوره این مشخصات را برآورده  نمی سازد.

6- اندازه و رواداری(تلورانسها)

1-6- اندازه آجر باید یا  بوسیله خریدار مشخص شود، یا توسط تولید کننده، به صورت یک محلول انبار شده و موجود تولید شود.

2-6- رواداری در ابعاد و تاب دار بودن  بستگی به کاربرد مشخص شده دارد. وقتی کاربرد مشخص نباشد الزامات کاربری PS  حکمیت خواهند داشت.

1-2-6- کاربری PS– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای کاربرد عمومی و نصب شده با اتصالات ملات بین واحد های تکی(بندکشی به وسیله ملات)، یا در یک کف فرش بدون اتصال ملات بین واحدها، هنگامیکه آجرها از طریق اتصال دوغ آب یا سایر اتصالها که رواداری (تولرانس)های بسیار دقیق ابعادی را لازم نداشته باشند.

2-2-6- کاربرد PX– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای نصب  بدون اتصالات ملاط بین واحدها، در جایی که در نتیجه الگوهای به خصوص اتصال یا الزامات غیر عادی ساختمانی، رواداری های بسیار دقیق ابعادی لازم هستند.

جدول2- الزامات خصوصیتی (property requirenments) مقاومت سایشی

 

ماکزیمم شاخص سایش

(B)

ماکزیمم اتلاف حجم سایشی(C)

Cm3/cm2

نوع I

11/0

7/1

نوعII

25/0

7/2

نوعIII

5/0

4

نمونه را مطابق با دستور العمل نمونه برداری C67 انتخاب کنید. آجر باید الزامات ستون (1) یا (2) را برآورده کند. مقادیر قید شده در لیست نباید توسط هیچ یک از تک واحدهای درون نمونه پشت سر گذارده شود (بیشتر شود).

B شاخص سایش با استفاده از جذب آب سرد به درصد و مقاومت فشاری به پوند بر اینچ مربع طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

=Aجذب آب

p= مقاومت قشاري

100 A /p=B

مقادیر مقاومت فشاری به وسیله شکل نمونه(مخصوصاً نسبت ارتفاع به عرض در نمونه آزمایشی) تحت تأثیر قرار می گیرد.. بنابر این یک شکل خاصی تعیین و در نظر گرفته می شود که با داده های به دست آمده به عنوان مبنای شاخص سایش مطابقت نماید.

مقاومت فشاری باید برای نمونه های با ابعاد  اینچ ± 4/1 اینچ(cm±6 mm 57*98*98 به ترتیب برای طول، عرض و ارتفاع)  مشخص شود. این آجر باید بدون سوراخ مرکزی، سایر حفره ها یا کنده گی ها باشد. نمونه هایی با اشکال دیگر زمانی می توانند مورد استفاده قرار گیرند که تولید کننده شواهد قابل قبول مبنی بر اینکه تغییر ایجاد شده در شکل نتایج مقاومت معادل با شکل معین شده ارائه خواهد داد را به خریدار تسلیم نماید. در مواردی که الزامات روش اجرایی برای مقاومت فشاری نمی توانند برآورده شوند، مقاومت سایشی بایستی مطابق با ستون 2 تعیین گردد.

c کاهش حجم سایشی باید مطابق با روش آزمون C418 با تغییرات زیر در شیوه آزمایش تعیین شود:

1)     شن باید سیلیکای طبیعی از اتاوای النویز  (Ottawa Ilenoise) باشد. از الک با شماره 50
(mm 300) عبور کرده  و بر روی الک به شماره100 (mm 150) باقی بماند.

2)         این تست باید بر روی آجر خشک انجام شود.

3)         مدت آزمایش باید 2 دقیقه باشد.

4)         سرعت جریان شن باید g/min 400 باشد.

5)     کاهش حجم باید به وسیله پر کردن فرورفتگی ایجاد شده در اثر سایش توسط  گل رس قالب گیری، هم سطح سازی سطح آن آجر با سطح اولیه آجر ، و برداشت و توزین رس قالب گیری  تعیین گردد. کاهش حجم با استفاده از وزن مخصوص کلی رس قالب گیری محاسبه می گردد. وزن مخصوص کلی باید به صورت جداگانه بای هر یک از محموله های رس قالب گیری تعیین گردد.

3-2-6- کاربری PA– آجر سنگفرش تولید شده و انتخاب شده به منظور ایجاد اثرات مشخص معماری منتج از عدم تناسب در اندازه ، رنگ و بافت هر واحد منفرد، می باشد.

(این بافت ها ممکن است حضور ندول های ناهماهنگ با مواد کانی زمینه یا ترک های عمدی را نشان دهند که نمای ظاهری واحدها را  بهینه می کند)

الزامات روا داری های ابعادی که در بندهای 3/6 و 4/6 آورده شده اند در این کاربری به کار گرفته نمی شوند.

3-6- روا داری های ابعادی- آجر نبایستی در اندازه مشخص شده خود بیشتر از هر یک از روا داری های معین شده برای کاربردهای ارائه شده در جدول 4، اختلاف داشته باشد.

4-6- تاب برداشتگی- تاب برداشتگی محدب و مقعر(اعوجاج) هر سطح آجر که به عنوان سطح نما یا حاشیه سنگفرش قرار می گیرد، چنانچه طبق روش آزمون C67 نمونه برداری و اندازه گیری شده باشد،  نباید از مقادیر جدول 3 بیشتر گردد.

 

جدول3- مقاومت اعوجاج

اندازه تعیین شده

(mm)

ماکزیمم اعوجاج مجاز (mm)

کاربریPX

کاربریPS

(203) و کمتر

6/1

4/2

بیشتر از  (203) تا (305)

4/2

2/3

بیشتر از (305)تا (406)

2/3

0/4

جدول4-رواداری ابعادی

اندازه mm

ماکزیمم تغییر مجاز از ابعاد تعیین شده

(بعلاوه یا منها)

(mm)

کاربریPS

کاربریPX

کاربریPA

76 و کمتر

2/3

6/1

بدون محدودیت

76 تا  127

7/4

4/2

بدون محدودیت

بیش از 127 تا203

4/6

2/3

بدون محدودیت

بیش از 203

9/7

6/5

بدون محدودیت

7- مواد و پرداخت نهایی

1-7- اگر آجر با رنگ ، گستره رنگ و یا بافت خاصی مورد نظر باشد، این ویژگی ها باید  به طور جداگانه به وسیله خریدار مشخص شوند. بافت سطح پرداخت شده بایستی با نمونه تائید شده شامل نه کمتر از 4 آجر، که هر کدام معرف بافت مطلوب باشند، مطابقت داشته باشند. گستره رنگ باید به وسیله نمونه تایید شده مشخص شود.

2-7- چنانچه یک نمونه معیین شده از آجرها از فاصله ft 15 (m 6/4) برای کاربریPX و فاصله ft 20(m6) برای کاربری PS تماشا شوند، آنها بایستی بدون ترک و یا سایر عیوب ظاهری و نمایان باشند.

3-7- بخش هایی از آجر که در محل استقرار خود دارای نما به محیط می شوند بایستی بدون پریدگی بیش از محدوده آورده شده در جدول 5 باشند.

جدول5- ماکزیمم میزان مجاز پریدگی حاشیه ها و لبه ها

کاربری

پریدگی به اینچ(میلیمتر) از

لبه

گوشه

PS

9/7

7/12

PX

4/6

5/9

PA

توسط خریدار تعیین می گردد

توجه: مجموع طول پریدگی ها در یک واحد منفرد نباید از 10% پیرامون سطح (رویه) نمایان آجر بیشتر شود.

 

4-7- مگر اینکه غیر از این بین خریدار و فروشنده توافق شده باشد،  یک محموله آجر نباید شامل بیش از 5 درصد آجری که الزامات جدول 5-4 را برآورده نمی کند، شامل آجر شکسته شده، باشد.

5-7- پس از قرار گرفتن آجر در محل استفاده، تولید کننده یا نماینده وی مسئول مطابقت آجر با الزامات این مشخصات برای پریدگی و رواداری ها، شناخته نخواهد شد.

8- نمونه گیری و آزمایش

1-8- آجر بایستی مطابق با قسمت های مربوطه در روش آزمون7 C6 نمونه برداری و آزمایش شود.

2-8- تولید کننده یا فروشنده نمونه های لازم برای آزمون را فراهم خواهد نمود. مکان یا مکان های انتخاب نمونه ها در هنگام صدور سفارش خرید تعیین می گردند.

یادداشت 10- مگر اینکه در سفارش خرید غیر از این قید شده باشد، هزینه آزمون ها به صورت معمول به شرح ذیل تقسیم می شوند: اگر نتایج تست نشان دهد که با الزامات این مشخصات مطابقت ندارد، هزینه باید توسط فروشنده پرداخت شود. اگر نتایج تست ها نشان دهد که آجر با الزامات این مشخصات مطابقت دارد هزینه با خریدار خواهد بود.

9- کلمات کلیدی

1-9- آجر، واحد ساختمانی احتراقی، عبور و مرور سبک ، سنگ فرش، عبور و مرور
عابر پیاده

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

ترجمه :ويژگي­هاي استاندارد آجر کف فرش آمريکا (C 902:07)

1-محدوده

1-1-این مشخصات، آجر استفاده شده به عنوان مصالح سنگ فرش را که در معرض عبور و مرور عابرین پیاده و وسایل  نقلیه سبک است تحت پوشش قرار می دهد. این واحدها برای استفاده  در پیاده روها و مناطق با  حجم عبور و مرور کم وسایل نقلیه ، مانند مسیر اتومبیل رو  و خیابان های مناطق مسکونی و مسیر های اتومبیل رو تجاری (توقف گاه های پیاده کردن مسافر)، طراحی شده اند. این واحدها برای تحمل عبور و مرور وسایل نقلیه سنگین که به وسیله مشخصات1272 C پوشش داده شده اند و یا کاربری های صنعتی که به وسیله مشخصات 410 C پوشش داده شده اند، در نظر گرفته نشده اند.

یادداشت1: عبور و مرور وسایل  نقلیه سنگین به عنوان حجم زیاد ماشین های سنگین (کامیون های با 3 یا بیشتر از چند محور) در مشخصه 1272 –C تعریف می شود .

2-1- الزامات خاصیتی این مشخصات در زمان خرید اعمال می شوند. استفاده از نتایج ناشی از آزمایش آجر گرفته شده از سازه های آجری-سنگی  برای تعیین مطابقت یا عدم مطابقت یا الزامات خاصیتی (بخش 4) این مشخصات ، خارج از محدوده این مشخصات است.

3-1- آجرها از رس ، شیل یا مواد خاکی طبیعی مشابه ساخته شده و مورد عملیا حرارتی در دماهای بالا (احتراق  firing)  قرار می گیرند.عملیات حرارتی باید به اندازه کافی پیوند منتجه از احتراق را بین ذرات تشکیل دهنده آجر ایجاد کرده تا الزامات قدرت و دوام این مشخصات را تامین کند. تیمار گرما باید به اندازه کافی ما بین ذرات به منظور ایجاد پیوندی قوی و مقاومت مورد نیاز برای نمونه ها گسترش یابد.(احتراق، پیوند احتراقی  و  هم جوشی تکوینی را در ترمینولوژی 43 C بررسی کنید)

4-1- آجرها در انواع اندازه،  رنگ و شکل در دسترس هستند. آنها در سه طبقه، مطابق با محیط در بر گیرنده، و سه نوع، مطابق با نوع تردد اعمال شده، موجود هستند.

5-1- مقادیر ذکر شده در واحدهای اینچ-  پوند بایستی به عنوان استاندارد در نظر گرفته شوند.

2- مدارک مرجع

1-2- استانداردهای ASTM

43C  واژه شناسی مربوط به محصولات رسی ساختمان

67C  روش آزمایش برای نمونه برداری و آزمایش آجر و کاشی سفالی ساختمانی

88 C  روش آزمایش برای استحکام "خاک دانه ها " با استفاده از سولفات سدیم یا سولفات منیزیم

410 C مشخصات آجر کف فرش صنعتی

418 C روش آزمایش مقاومت در مقابل سایش بتون با یا شن پاشی (sand blasting).

1272 Cمشخصات آجر سنگ فرش برای وسایل نقلیه سنگین.

3- طبقه بندی

1-3- آجر سنگفرش با عبور و مرور پایین مطابق با شدت اثرگذاری منفی (زیانبار بودن) محیط استفاده آنها طبقه بندی می شوند. دو نوع محیط در نظر گرفته می شوند:

1)آب و هوا                     2) عبور و مرور

1-1-3- آب وهوا

مقاومت به هوا زدگی با یکی از سه کلاس زیر مشخص می شود: در صورتیکه هیچ کلاسی مشخص نشده باشد، الزامات کلاس SC حکمیت خواهند داشت.

1-1-1-3 کلاس SX– آجر برای استفاده در مکانی که ممکن است پس از اشباع شدن با آب دچار یخ زدگی بشود.

2-1-1-3- کلاس MX- آجر  برای استفاده در محیط بیرونی، مکانی که مقاومت به یخ زدگی یک فاکتور نیست.

3-1-1-3- کلاس NX- آجری که مورد استفاده خارجی ندارد اما ممکن است برای استفاده داخلی قابل قبول باشد در جائیکه به هنگام مرطوب شدن از یخ زدگی محافظت گردد.

یادداشت 2- در صورت حفاظت از یخ زدگی در هنگام خیس بودن، یک لایه روکش سطحی می تواند برای هر کدام از کلاس های آجر این استاندارد به کار رود. وظیفه این پوشش جلوگیری از نفوذ مایعات یا خاک  به حفره های آجر است. روکش ها باید فقط پس از خشک شدن کامل سنگفرش اجرا شوند.

2-1-3- عبور و مرور

مقاومت سایشی توسط یکی از سه نوع زیر مشخص می شود. در صورت مشخص نبودن نوع، الزامات نوع II حکمیت خواهد داشت.

1-2-1-3- نوع 1 : آجر در معرض سایش شدید

یادداشت 3 – سنگفرش نوع 1 در مکان هایی مثل پیاده روها و ماشین روهای اماکن  عمومی استفاده خواهد شد.

2-2-1-3- نوع II– آجری در معرض سایش متوسط.

یادداشت 4-  سنگ فرش نوع II در مناطق با عبور و مرور سنگین و پیاده روها و ماشین روهای مناطق مسکونی استفاده خواهد شد.

3-2-1-3- نوع III- آجر در معرض سایش کم

یادداشت 5- سنگ فرش نوع II در مکان هایی مانند کف ها یا حیاط خلوت های منازل تک خانواری استفاده خواهد شد.

جدول1- خصوصیات لازم مقاومت یخ زدگی و آب شدگی یخ

نام

حداقل مقاومت فشاری از کف آجر، سطح کل

(MPa)

حداکثر  جذب آب سرد

%

حداکثر ضریب اشباع

(A)

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

کلاسSX

2/55

3/48

8

11

78/0

8/0

کلاسMX

7/20

2/17

14

17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

کلاسNX

7/20

2/17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

(A) ضریب اشباع نسبت جذب آب طی مدت 24 ساعت غرقاب در آب با دمای اتاق، به جذب آب طی 5 ساعت غرقاب در آب جوش می باشد.

4- ویژگیهای فیزیکی

1-4- مقاومت یخ زدگی و آب شد ن یخ –از  یکی از شیوه های زیر استفاده کنید:

1-1-4- الزامات خصوصیات فیزیکی - آجر باید با  الزامات فیزیکی مشخص شده در جدول 1 مطابقت نماید.

1-1-1-4- جایگزین ضریب جذب – اگر میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غرقاب شدن در آب هم دمای با حرارت اتاق  کمتر از 6% باشد،  می توان از الزام مربوط به ضریب اشباع چشم پوشی کرد.

2-1-4- جایگزین آزمایش یخ زدگی و آب شد گی یخ– الزامات جذب آب (24 ساعت آب سرد) و ضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 می توانند نادیده گرفته شوند، مشروط بر اینکه یک نمونه پنج تائی از آجرهایی که همه الزامات دیگر را پاسخ داده باشند، آزمایش یخ زدگی و آب شدن یخ توضیح داده شده در بخش درجه بندی (Rating) از روش های یخ زدگی و اب شدن یخ رویه های آزمون C67 را، بدون شکستگی و کاهش وزن نه بیشتر از 0.5% وزن خشک هر واحد نمونه، قبول شده باشد.

یادداشت 6- آزمون یخ زدگی و آب شد گی 50 سیکلی فقط در زمانیکه آجرها  با جدول شماره 1 برای حداکثر جذب آب  و  ضریب اشباع یا الزامات محدود کننده جذب در
1-1-1-4 مطابقت ننمایند اجرا می گردد.

1-2-1-4- جایگزین تست استحکام سولفات – الزامات جذب آب (24 ساعت سرد) وضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 الزامی نخواهد بود.  به شرط اینکه یک نمونه آجر از 5  نمونه، 15 چرخه تست استحکام سولفات  را مطابق با بخش های 4 ، 5 و 8  روش آزمایش 88 C بدون هیچ آسیب قابل مشاهده حفظ کند.

یادداشت 7- تست استحکام سولفات یک تست جایگزین دل بخواهی  برای تست یخ
زد گی  و آب شد گی است.

3-1-4- جایگزین عملکرد- اگر اطلاعات درباره کارایی واحدها در کاربرد ،مشابهی از محیط اطراف و عبور و مرور توسط تولید کننده یا نماینده او ارائه شود و از سوی تامین کننده مصالح سنگ فرش به کار رفته یا نماینده وی قابل قبول باشد،  الزامات فیزیکی در 1-1-4 قابل صرفنظر هستند.

4-1-4- آجر قالبگیری شده(گل نرم ، آجر نیمه خشک فشرده شده و خشک فشرده شده)  الزامات لیست شده در جدول 1 برای آجر قالبگیری شده، مشروط بر اینکه الزامات ضریب اشباع در جدول 1 رعایت شوند، تغییر خواهند کرد تا اینکه حداکثر میانگین جذب 16% و 18% تک واحدی، و حداقل میانگین مقاومت فشردگی(27.6 MPa)4000psi و  3500 psi(24.1MPa) به صورت تکی برای کلاس SX مجاز شناخته شود.

یادداشت  8- مقاومت آجر به  هوا زدگی با اطمینان کامل دانش رایج  با قابل پیش بینی نیست هیچ تست شناخته شده ای که بتواند مقاومت هوازدگی را با دقت کامل پیش بینی کند وجود ندارد.  به طور کلی آجر در مقاومت هوازدگی نسبت به  مواد ساختمانی دیگر دارای برتری است مثالهایی درباره اجرای مطلوب طی بیش از200 سال وجود دارند و یا حتی به هزاران سال می رسد اگر چه آجرهایی وجود دارند که نمی توانند در چند زمستان با یخ زدگی و آب شدن یخ حاد دوام بیاورند.

الزامات دوام این مشخصات موجب کنار گذاردن چنین اجرهایی می شود. این مشخصه از بهترین دانش موجود در این زمان بهره گرفته و براساس تحقیقات گسترده بوسیله چندین محقق می باشد. الزامات دوام رابطه متقابل بسیار عالی با عملکرد حین استفاده دارند. با وجود این، مشاهده شده است که برخی از آجرهایی که الزامات این مشخصات را بر آورده می کنند ممکن است در شرایط حاد آب و هوایی قابل استفاده نباشند.  علاوه بر این،  آجر دیگری که این مشخصات را ندارد ممکن است کاربرد خوبی  را در اکثر آب و هواهای حاد از خود نشان دهد. بهترین نشان دهنده  دوام آجر سابقه تجربه کارکرد آن است.

2-4- مقاومت سایشی- آجر باید  الزامات مربوط به ستون های (1) یا (2) جدول 2 را برای کاربری عبور و مرور برآورده سازد( بخش 2-1-3 را ملاحظه کنید).

یادداشت 9- مقاومت شیب / لغزش  باید توسط خریدار  برای استفاده آجر مورد توجه قرار گیرد،  مخصوصاً در جائیکه تردد عابر پیاده قابل پیش بینی است.

روش های آزمون این مشخصه تحت مطالعه هستند  و امید است که در آینده، هنگامی که روش آزمون مناسبی  برای این خصوصیت  ایجاد شد، مشخصاتی برای این خصوصیت در بازنگری های آینده این استاندارد ارائه نمود.

5- شوره یا سفیدک

1-5- آجر نیاز به تست شوره زنی برای مطابقت با این مشخصات  ندارد مگر اینکه توسط خریدار یا تعیین کننده خصوصیات درخواست شود وقتی تست شوره توسط خریدار درخواست شود ، آجر باید در مکان تولید نمونه برداری شود و مطابق با شیوه های آزمایشی 67C آزمایش شود و درجه بندی آن برای به شوره زنی باید " بدون شوره"  باشد. اگر درجه بندی آن برای شوره زنی "شوره دار" باشد ، آجر معرفی شده توسط این تست،  الزامات شوره این مشخصات را برآورده  نمی سازد.

6- اندازه و رواداری(تلورانسها)

1-6- اندازه آجر باید یا  بوسیله خریدار مشخص شود، یا توسط تولید کننده، به صورت یک محلول انبار شده و موجود تولید شود.

2-6- رواداری در ابعاد و تاب دار بودن  بستگی به کاربرد مشخص شده دارد. وقتی کاربرد مشخص نباشد الزامات کاربری PS  حکمیت خواهند داشت.

1-2-6- کاربری PS– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای کاربرد عمومی و نصب شده با اتصالات ملات بین واحد های تکی(بندکشی به وسیله ملات)، یا در یک کف فرش بدون اتصال ملات بین واحدها، هنگامیکه آجرها از طریق اتصال دوغ آب یا سایر اتصالها که رواداری (تولرانس)های بسیار دقیق ابعادی را لازم نداشته باشند.

2-2-6- کاربرد PX– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای نصب  بدون اتصالات ملاط بین واحدها، در جایی که در نتیجه الگوهای به خصوص اتصال یا الزامات غیر عادی ساختمانی، رواداری های بسیار دقیق ابعادی لازم هستند.

جدول2- الزامات خصوصیتی (property requirenments) مقاومت سایشی

 

ماکزیمم شاخص سایش

(B)

ماکزیمم اتلاف حجم سایشی(C)

Cm3/cm2

نوع I

11/0

7/1

نوعII

25/0

7/2

نوعIII

5/0

4

نمونه را مطابق با دستور العمل نمونه برداری C67 انتخاب کنید. آجر باید الزامات ستون (1) یا (2) را برآورده کند. مقادیر قید شده در لیست نباید توسط هیچ یک از تک واحدهای درون نمونه پشت سر گذارده شود (بیشتر شود).

B شاخص سایش با استفاده از جذب آب سرد به درصد و مقاومت فشاری به پوند بر اینچ مربع طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

=Aجذب آب

p= مقاومت قشاري

100 A /p=B

مقادیر مقاومت فشاری به وسیله شکل نمونه(مخصوصاً نسبت ارتفاع به عرض در نمونه آزمایشی) تحت تأثیر قرار می گیرد.. بنابر این یک شکل خاصی تعیین و در نظر گرفته می شود که با داده های به دست آمده به عنوان مبنای شاخص سایش مطابقت نماید.

مقاومت فشاری باید برای نمونه های با ابعاد  اینچ ± 4/1 اینچ(cm±6 mm 57*98*98 به ترتیب برای طول، عرض و ارتفاع)  مشخص شود. این آجر باید بدون سوراخ مرکزی، سایر حفره ها یا کنده گی ها باشد. نمونه هایی با اشکال دیگر زمانی می توانند مورد استفاده قرار گیرند که تولید کننده شواهد قابل قبول مبنی بر اینکه تغییر ایجاد شده در شکل نتایج مقاومت معادل با شکل معین شده ارائه خواهد داد را به خریدار تسلیم نماید. در مواردی که الزامات روش اجرایی برای مقاومت فشاری نمی توانند برآورده شوند، مقاومت سایشی بایستی مطابق با ستون 2 تعیین گردد.

c کاهش حجم سایشی باید مطابق با روش آزمون C418 با تغییرات زیر در شیوه آزمایش تعیین شود:

1)     شن باید سیلیکای طبیعی از اتاوای النویز  (Ottawa Ilenoise) باشد. از الک با شماره 50
(mm 300) عبور کرده  و بر روی الک به شماره100 (mm 150) باقی بماند.

2)         این تست باید بر روی آجر خشک انجام شود.

3)         مدت آزمایش باید 2 دقیقه باشد.

4)         سرعت جریان شن باید g/min 400 باشد.

5)     کاهش حجم باید به وسیله پر کردن فرورفتگی ایجاد شده در اثر سایش توسط  گل رس قالب گیری، هم سطح سازی سطح آن آجر با سطح اولیه آجر ، و برداشت و توزین رس قالب گیری  تعیین گردد. کاهش حجم با استفاده از وزن مخصوص کلی رس قالب گیری محاسبه می گردد. وزن مخصوص کلی باید به صورت جداگانه بای هر یک از محموله های رس قالب گیری تعیین گردد.

3-2-6- کاربری PA– آجر سنگفرش تولید شده و انتخاب شده به منظور ایجاد اثرات مشخص معماری منتج از عدم تناسب در اندازه ، رنگ و بافت هر واحد منفرد، می باشد.

(این بافت ها ممکن است حضور ندول های ناهماهنگ با مواد کانی زمینه یا ترک های عمدی را نشان دهند که نمای ظاهری واحدها را  بهینه می کند)

الزامات روا داری های ابعادی که در بندهای 3/6 و 4/6 آورده شده اند در این کاربری به کار گرفته نمی شوند.

3-6- روا داری های ابعادی- آجر نبایستی در اندازه مشخص شده خود بیشتر از هر یک از روا داری های معین شده برای کاربردهای ارائه شده در جدول 4، اختلاف داشته باشد.

4-6- تاب برداشتگی- تاب برداشتگی محدب و مقعر(اعوجاج) هر سطح آجر که به عنوان سطح نما یا حاشیه سنگفرش قرار می گیرد، چنانچه طبق روش آزمون C67 نمونه برداری و اندازه گیری شده باشد،  نباید از مقادیر جدول 3 بیشتر گردد.

 

جدول3- مقاومت اعوجاج

اندازه تعیین شده

(mm)

ماکزیمم اعوجاج مجاز (mm)

کاربریPX

کاربریPS

(203) و کمتر

6/1

4/2

بیشتر از  (203) تا (305)

4/2

2/3

بیشتر از (305)تا (406)

2/3

0/4

جدول4-رواداری ابعادی

اندازه mm

ماکزیمم تغییر مجاز از ابعاد تعیین شده

(بعلاوه یا منها)

(mm)

کاربریPS

کاربریPX

کاربریPA

76 و کمتر

2/3

6/1

بدون محدودیت

76 تا  127

7/4

4/2

بدون محدودیت

بیش از 127 تا203

4/6

2/3

بدون محدودیت

بیش از 203

9/7

6/5

بدون محدودیت

7- مواد و پرداخت نهایی

1-7- اگر آجر با رنگ ، گستره رنگ و یا بافت خاصی مورد نظر باشد، این ویژگی ها باید  به طور جداگانه به وسیله خریدار مشخص شوند. بافت سطح پرداخت شده بایستی با نمونه تائید شده شامل نه کمتر از 4 آجر، که هر کدام معرف بافت مطلوب باشند، مطابقت داشته باشند. گستره رنگ باید به وسیله نمونه تایید شده مشخص شود.

2-7- چنانچه یک نمونه معیین شده از آجرها از فاصله ft 15 (m 6/4) برای کاربریPX و فاصله ft 20(m6) برای کاربری PS تماشا شوند، آنها بایستی بدون ترک و یا سایر عیوب ظاهری و نمایان باشند.

3-7- بخش هایی از آجر که در محل استقرار خود دارای نما به محیط می شوند بایستی بدون پریدگی بیش از محدوده آورده شده در جدول 5 باشند.

جدول5- ماکزیمم میزان مجاز پریدگی حاشیه ها و لبه ها

کاربری

پریدگی به اینچ(میلیمتر) از

لبه

گوشه

PS

9/7

7/12

PX

4/6

5/9

PA

توسط خریدار تعیین می گردد

توجه: مجموع طول پریدگی ها در یک واحد منفرد نباید از 10% پیرامون سطح (رویه) نمایان آجر بیشتر شود.

 

4-7- مگر اینکه غیر از این بین خریدار و فروشنده توافق شده باشد،  یک محموله آجر نباید شامل بیش از 5 درصد آجری که الزامات جدول 5-4 را برآورده نمی کند، شامل آجر شکسته شده، باشد.

5-7- پس از قرار گرفتن آجر در محل استفاده، تولید کننده یا نماینده وی مسئول مطابقت آجر با الزامات این مشخصات برای پریدگی و رواداری ها، شناخته نخواهد شد.

8- نمونه گیری و آزمایش

1-8- آجر بایستی مطابق با قسمت های مربوطه در روش آزمون7 C6 نمونه برداری و آزمایش شود.

2-8- تولید کننده یا فروشنده نمونه های لازم برای آزمون را فراهم خواهد نمود. مکان یا مکان های انتخاب نمونه ها در هنگام صدور سفارش خرید تعیین می گردند.

یادداشت 10- مگر اینکه در سفارش خرید غیر از این قید شده باشد، هزینه آزمون ها به صورت معمول به شرح ذیل تقسیم می شوند: اگر نتایج تست نشان دهد که با الزامات این مشخصات مطابقت ندارد، هزینه باید توسط فروشنده پرداخت شود. اگر نتایج تست ها نشان دهد که آجر با الزامات این مشخصات مطابقت دارد هزینه با خریدار خواهد بود.

9- کلمات کلیدی

1-9- آجر، واحد ساختمانی احتراقی، عبور و مرور سبک ، سنگ فرش، عبور و مرور
عابر پیاده

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

ترجمه :ويژگي­هاي استاندارد آجر کف فرش آمريکا (C 902:07)

1-محدوده

1-1-این مشخصات، آجر استفاده شده به عنوان مصالح سنگ فرش را که در معرض عبور و مرور عابرین پیاده و وسایل  نقلیه سبک است تحت پوشش قرار می دهد. این واحدها برای استفاده  در پیاده روها و مناطق با  حجم عبور و مرور کم وسایل نقلیه ، مانند مسیر اتومبیل رو  و خیابان های مناطق مسکونی و مسیر های اتومبیل رو تجاری (توقف گاه های پیاده کردن مسافر)، طراحی شده اند. این واحدها برای تحمل عبور و مرور وسایل نقلیه سنگین که به وسیله مشخصات1272 C پوشش داده شده اند و یا کاربری های صنعتی که به وسیله مشخصات 410 C پوشش داده شده اند، در نظر گرفته نشده اند.

یادداشت1: عبور و مرور وسایل  نقلیه سنگین به عنوان حجم زیاد ماشین های سنگین (کامیون های با 3 یا بیشتر از چند محور) در مشخصه 1272 –C تعریف می شود .

2-1- الزامات خاصیتی این مشخصات در زمان خرید اعمال می شوند. استفاده از نتایج ناشی از آزمایش آجر گرفته شده از سازه های آجری-سنگی  برای تعیین مطابقت یا عدم مطابقت یا الزامات خاصیتی (بخش 4) این مشخصات ، خارج از محدوده این مشخصات است.

3-1- آجرها از رس ، شیل یا مواد خاکی طبیعی مشابه ساخته شده و مورد عملیا حرارتی در دماهای بالا (احتراق  firing)  قرار می گیرند.عملیات حرارتی باید به اندازه کافی پیوند منتجه از احتراق را بین ذرات تشکیل دهنده آجر ایجاد کرده تا الزامات قدرت و دوام این مشخصات را تامین کند. تیمار گرما باید به اندازه کافی ما بین ذرات به منظور ایجاد پیوندی قوی و مقاومت مورد نیاز برای نمونه ها گسترش یابد.(احتراق، پیوند احتراقی  و  هم جوشی تکوینی را در ترمینولوژی 43 C بررسی کنید)

4-1- آجرها در انواع اندازه،  رنگ و شکل در دسترس هستند. آنها در سه طبقه، مطابق با محیط در بر گیرنده، و سه نوع، مطابق با نوع تردد اعمال شده، موجود هستند.

5-1- مقادیر ذکر شده در واحدهای اینچ-  پوند بایستی به عنوان استاندارد در نظر گرفته شوند.

2- مدارک مرجع

1-2- استانداردهای ASTM

43C  واژه شناسی مربوط به محصولات رسی ساختمان

67C  روش آزمایش برای نمونه برداری و آزمایش آجر و کاشی سفالی ساختمانی

88 C  روش آزمایش برای استحکام "خاک دانه ها " با استفاده از سولفات سدیم یا سولفات منیزیم

410 C مشخصات آجر کف فرش صنعتی

418 C روش آزمایش مقاومت در مقابل سایش بتون با یا شن پاشی (sand blasting).

1272 Cمشخصات آجر سنگ فرش برای وسایل نقلیه سنگین.

3- طبقه بندی

1-3- آجر سنگفرش با عبور و مرور پایین مطابق با شدت اثرگذاری منفی (زیانبار بودن) محیط استفاده آنها طبقه بندی می شوند. دو نوع محیط در نظر گرفته می شوند:

1)آب و هوا                     2) عبور و مرور

1-1-3- آب وهوا

مقاومت به هوا زدگی با یکی از سه کلاس زیر مشخص می شود: در صورتیکه هیچ کلاسی مشخص نشده باشد، الزامات کلاس SC حکمیت خواهند داشت.

1-1-1-3 کلاس SX– آجر برای استفاده در مکانی که ممکن است پس از اشباع شدن با آب دچار یخ زدگی بشود.

2-1-1-3- کلاس MX- آجر  برای استفاده در محیط بیرونی، مکانی که مقاومت به یخ زدگی یک فاکتور نیست.

3-1-1-3- کلاس NX- آجری که مورد استفاده خارجی ندارد اما ممکن است برای استفاده داخلی قابل قبول باشد در جائیکه به هنگام مرطوب شدن از یخ زدگی محافظت گردد.

یادداشت 2- در صورت حفاظت از یخ زدگی در هنگام خیس بودن، یک لایه روکش سطحی می تواند برای هر کدام از کلاس های آجر این استاندارد به کار رود. وظیفه این پوشش جلوگیری از نفوذ مایعات یا خاک  به حفره های آجر است. روکش ها باید فقط پس از خشک شدن کامل سنگفرش اجرا شوند.

2-1-3- عبور و مرور

مقاومت سایشی توسط یکی از سه نوع زیر مشخص می شود. در صورت مشخص نبودن نوع، الزامات نوع II حکمیت خواهد داشت.

1-2-1-3- نوع 1 : آجر در معرض سایش شدید

یادداشت 3 – سنگفرش نوع 1 در مکان هایی مثل پیاده روها و ماشین روهای اماکن  عمومی استفاده خواهد شد.

2-2-1-3- نوع II– آجری در معرض سایش متوسط.

یادداشت 4-  سنگ فرش نوع II در مناطق با عبور و مرور سنگین و پیاده روها و ماشین روهای مناطق مسکونی استفاده خواهد شد.

3-2-1-3- نوع III- آجر در معرض سایش کم

یادداشت 5- سنگ فرش نوع II در مکان هایی مانند کف ها یا حیاط خلوت های منازل تک خانواری استفاده خواهد شد.

جدول1- خصوصیات لازم مقاومت یخ زدگی و آب شدگی یخ

نام

حداقل مقاومت فشاری از کف آجر، سطح کل

(MPa)

حداکثر  جذب آب سرد

%

حداکثر ضریب اشباع

(A)

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

کلاسSX

2/55

3/48

8

11

78/0

8/0

کلاسMX

7/20

2/17

14

17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

کلاسNX

7/20

2/17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

(A) ضریب اشباع نسبت جذب آب طی مدت 24 ساعت غرقاب در آب با دمای اتاق، به جذب آب طی 5 ساعت غرقاب در آب جوش می باشد.

4- ویژگیهای فیزیکی

1-4- مقاومت یخ زدگی و آب شد ن یخ –از  یکی از شیوه های زیر استفاده کنید:

1-1-4- الزامات خصوصیات فیزیکی - آجر باید با  الزامات فیزیکی مشخص شده در جدول 1 مطابقت نماید.

1-1-1-4- جایگزین ضریب جذب – اگر میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غرقاب شدن در آب هم دمای با حرارت اتاق  کمتر از 6% باشد،  می توان از الزام مربوط به ضریب اشباع چشم پوشی کرد.

2-1-4- جایگزین آزمایش یخ زدگی و آب شد گی یخ– الزامات جذب آب (24 ساعت آب سرد) و ضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 می توانند نادیده گرفته شوند، مشروط بر اینکه یک نمونه پنج تائی از آجرهایی که همه الزامات دیگر را پاسخ داده باشند، آزمایش یخ زدگی و آب شدن یخ توضیح داده شده در بخش درجه بندی (Rating) از روش های یخ زدگی و اب شدن یخ رویه های آزمون C67 را، بدون شکستگی و کاهش وزن نه بیشتر از 0.5% وزن خشک هر واحد نمونه، قبول شده باشد.

یادداشت 6- آزمون یخ زدگی و آب شد گی 50 سیکلی فقط در زمانیکه آجرها  با جدول شماره 1 برای حداکثر جذب آب  و  ضریب اشباع یا الزامات محدود کننده جذب در
1-1-1-4 مطابقت ننمایند اجرا می گردد.

1-2-1-4- جایگزین تست استحکام سولفات – الزامات جذب آب (24 ساعت سرد) وضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 الزامی نخواهد بود.  به شرط اینکه یک نمونه آجر از 5  نمونه، 15 چرخه تست استحکام سولفات  را مطابق با بخش های 4 ، 5 و 8  روش آزمایش 88 C بدون هیچ آسیب قابل مشاهده حفظ کند.

یادداشت 7- تست استحکام سولفات یک تست جایگزین دل بخواهی  برای تست یخ
زد گی  و آب شد گی است.

3-1-4- جایگزین عملکرد- اگر اطلاعات درباره کارایی واحدها در کاربرد ،مشابهی از محیط اطراف و عبور و مرور توسط تولید کننده یا نماینده او ارائه شود و از سوی تامین کننده مصالح سنگ فرش به کار رفته یا نماینده وی قابل قبول باشد،  الزامات فیزیکی در 1-1-4 قابل صرفنظر هستند.

4-1-4- آجر قالبگیری شده(گل نرم ، آجر نیمه خشک فشرده شده و خشک فشرده شده)  الزامات لیست شده در جدول 1 برای آجر قالبگیری شده، مشروط بر اینکه الزامات ضریب اشباع در جدول 1 رعایت شوند، تغییر خواهند کرد تا اینکه حداکثر میانگین جذب 16% و 18% تک واحدی، و حداقل میانگین مقاومت فشردگی(27.6 MPa)4000psi و  3500 psi(24.1MPa) به صورت تکی برای کلاس SX مجاز شناخته شود.

یادداشت  8- مقاومت آجر به  هوا زدگی با اطمینان کامل دانش رایج  با قابل پیش بینی نیست هیچ تست شناخته شده ای که بتواند مقاومت هوازدگی را با دقت کامل پیش بینی کند وجود ندارد.  به طور کلی آجر در مقاومت هوازدگی نسبت به  مواد ساختمانی دیگر دارای برتری است مثالهایی درباره اجرای مطلوب طی بیش از200 سال وجود دارند و یا حتی به هزاران سال می رسد اگر چه آجرهایی وجود دارند که نمی توانند در چند زمستان با یخ زدگی و آب شدن یخ حاد دوام بیاورند.

الزامات دوام این مشخصات موجب کنار گذاردن چنین اجرهایی می شود. این مشخصه از بهترین دانش موجود در این زمان بهره گرفته و براساس تحقیقات گسترده بوسیله چندین محقق می باشد. الزامات دوام رابطه متقابل بسیار عالی با عملکرد حین استفاده دارند. با وجود این، مشاهده شده است که برخی از آجرهایی که الزامات این مشخصات را بر آورده می کنند ممکن است در شرایط حاد آب و هوایی قابل استفاده نباشند.  علاوه بر این،  آجر دیگری که این مشخصات را ندارد ممکن است کاربرد خوبی  را در اکثر آب و هواهای حاد از خود نشان دهد. بهترین نشان دهنده  دوام آجر سابقه تجربه کارکرد آن است.

2-4- مقاومت سایشی- آجر باید  الزامات مربوط به ستون های (1) یا (2) جدول 2 را برای کاربری عبور و مرور برآورده سازد( بخش 2-1-3 را ملاحظه کنید).

یادداشت 9- مقاومت شیب / لغزش  باید توسط خریدار  برای استفاده آجر مورد توجه قرار گیرد،  مخصوصاً در جائیکه تردد عابر پیاده قابل پیش بینی است.

روش های آزمون این مشخصه تحت مطالعه هستند  و امید است که در آینده، هنگامی که روش آزمون مناسبی  برای این خصوصیت  ایجاد شد، مشخصاتی برای این خصوصیت در بازنگری های آینده این استاندارد ارائه نمود.

5- شوره یا سفیدک

1-5- آجر نیاز به تست شوره زنی برای مطابقت با این مشخصات  ندارد مگر اینکه توسط خریدار یا تعیین کننده خصوصیات درخواست شود وقتی تست شوره توسط خریدار درخواست شود ، آجر باید در مکان تولید نمونه برداری شود و مطابق با شیوه های آزمایشی 67C آزمایش شود و درجه بندی آن برای به شوره زنی باید " بدون شوره"  باشد. اگر درجه بندی آن برای شوره زنی "شوره دار" باشد ، آجر معرفی شده توسط این تست،  الزامات شوره این مشخصات را برآورده  نمی سازد.

6- اندازه و رواداری(تلورانسها)

1-6- اندازه آجر باید یا  بوسیله خریدار مشخص شود، یا توسط تولید کننده، به صورت یک محلول انبار شده و موجود تولید شود.

2-6- رواداری در ابعاد و تاب دار بودن  بستگی به کاربرد مشخص شده دارد. وقتی کاربرد مشخص نباشد الزامات کاربری PS  حکمیت خواهند داشت.

1-2-6- کاربری PS– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای کاربرد عمومی و نصب شده با اتصالات ملات بین واحد های تکی(بندکشی به وسیله ملات)، یا در یک کف فرش بدون اتصال ملات بین واحدها، هنگامیکه آجرها از طریق اتصال دوغ آب یا سایر اتصالها که رواداری (تولرانس)های بسیار دقیق ابعادی را لازم نداشته باشند.

2-2-6- کاربرد PX– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای نصب  بدون اتصالات ملاط بین واحدها، در جایی که در نتیجه الگوهای به خصوص اتصال یا الزامات غیر عادی ساختمانی، رواداری های بسیار دقیق ابعادی لازم هستند.

جدول2- الزامات خصوصیتی (property requirenments) مقاومت سایشی

 

ماکزیمم شاخص سایش

(B)

ماکزیمم اتلاف حجم سایشی(C)

Cm3/cm2

نوع I

11/0

7/1

نوعII

25/0

7/2

نوعIII

5/0

4

نمونه را مطابق با دستور العمل نمونه برداری C67 انتخاب کنید. آجر باید الزامات ستون (1) یا (2) را برآورده کند. مقادیر قید شده در لیست نباید توسط هیچ یک از تک واحدهای درون نمونه پشت سر گذارده شود (بیشتر شود).

B شاخص سایش با استفاده از جذب آب سرد به درصد و مقاومت فشاری به پوند بر اینچ مربع طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

=Aجذب آب

p= مقاومت قشاري

100 A /p=B

مقادیر مقاومت فشاری به وسیله شکل نمونه(مخصوصاً نسبت ارتفاع به عرض در نمونه آزمایشی) تحت تأثیر قرار می گیرد.. بنابر این یک شکل خاصی تعیین و در نظر گرفته می شود که با داده های به دست آمده به عنوان مبنای شاخص سایش مطابقت نماید.

مقاومت فشاری باید برای نمونه های با ابعاد  اینچ ± 4/1 اینچ(cm±6 mm 57*98*98 به ترتیب برای طول، عرض و ارتفاع)  مشخص شود. این آجر باید بدون سوراخ مرکزی، سایر حفره ها یا کنده گی ها باشد. نمونه هایی با اشکال دیگر زمانی می توانند مورد استفاده قرار گیرند که تولید کننده شواهد قابل قبول مبنی بر اینکه تغییر ایجاد شده در شکل نتایج مقاومت معادل با شکل معین شده ارائه خواهد داد را به خریدار تسلیم نماید. در مواردی که الزامات روش اجرایی برای مقاومت فشاری نمی توانند برآورده شوند، مقاومت سایشی بایستی مطابق با ستون 2 تعیین گردد.

c کاهش حجم سایشی باید مطابق با روش آزمون C418 با تغییرات زیر در شیوه آزمایش تعیین شود:

1)     شن باید سیلیکای طبیعی از اتاوای النویز  (Ottawa Ilenoise) باشد. از الک با شماره 50
(mm 300) عبور کرده  و بر روی الک به شماره100 (mm 150) باقی بماند.

2)         این تست باید بر روی آجر خشک انجام شود.

3)         مدت آزمایش باید 2 دقیقه باشد.

4)         سرعت جریان شن باید g/min 400 باشد.

5)     کاهش حجم باید به وسیله پر کردن فرورفتگی ایجاد شده در اثر سایش توسط  گل رس قالب گیری، هم سطح سازی سطح آن آجر با سطح اولیه آجر ، و برداشت و توزین رس قالب گیری  تعیین گردد. کاهش حجم با استفاده از وزن مخصوص کلی رس قالب گیری محاسبه می گردد. وزن مخصوص کلی باید به صورت جداگانه بای هر یک از محموله های رس قالب گیری تعیین گردد.

3-2-6- کاربری PA– آجر سنگفرش تولید شده و انتخاب شده به منظور ایجاد اثرات مشخص معماری منتج از عدم تناسب در اندازه ، رنگ و بافت هر واحد منفرد، می باشد.

(این بافت ها ممکن است حضور ندول های ناهماهنگ با مواد کانی زمینه یا ترک های عمدی را نشان دهند که نمای ظاهری واحدها را  بهینه می کند)

الزامات روا داری های ابعادی که در بندهای 3/6 و 4/6 آورده شده اند در این کاربری به کار گرفته نمی شوند.

3-6- روا داری های ابعادی- آجر نبایستی در اندازه مشخص شده خود بیشتر از هر یک از روا داری های معین شده برای کاربردهای ارائه شده در جدول 4، اختلاف داشته باشد.

4-6- تاب برداشتگی- تاب برداشتگی محدب و مقعر(اعوجاج) هر سطح آجر که به عنوان سطح نما یا حاشیه سنگفرش قرار می گیرد، چنانچه طبق روش آزمون C67 نمونه برداری و اندازه گیری شده باشد،  نباید از مقادیر جدول 3 بیشتر گردد.

 

جدول3- مقاومت اعوجاج

اندازه تعیین شده

(mm)

ماکزیمم اعوجاج مجاز (mm)

کاربریPX

کاربریPS

(203) و کمتر

6/1

4/2

بیشتر از  (203) تا (305)

4/2

2/3

بیشتر از (305)تا (406)

2/3

0/4

جدول4-رواداری ابعادی

اندازه mm

ماکزیمم تغییر مجاز از ابعاد تعیین شده

(بعلاوه یا منها)

(mm)

کاربریPS

کاربریPX

کاربریPA

76 و کمتر

2/3

6/1

بدون محدودیت

76 تا  127

7/4

4/2

بدون محدودیت

بیش از 127 تا203

4/6

2/3

بدون محدودیت

بیش از 203

9/7

6/5

بدون محدودیت

7- مواد و پرداخت نهایی

1-7- اگر آجر با رنگ ، گستره رنگ و یا بافت خاصی مورد نظر باشد، این ویژگی ها باید  به طور جداگانه به وسیله خریدار مشخص شوند. بافت سطح پرداخت شده بایستی با نمونه تائید شده شامل نه کمتر از 4 آجر، که هر کدام معرف بافت مطلوب باشند، مطابقت داشته باشند. گستره رنگ باید به وسیله نمونه تایید شده مشخص شود.

2-7- چنانچه یک نمونه معیین شده از آجرها از فاصله ft 15 (m 6/4) برای کاربریPX و فاصله ft 20(m6) برای کاربری PS تماشا شوند، آنها بایستی بدون ترک و یا سایر عیوب ظاهری و نمایان باشند.

3-7- بخش هایی از آجر که در محل استقرار خود دارای نما به محیط می شوند بایستی بدون پریدگی بیش از محدوده آورده شده در جدول 5 باشند.

جدول5- ماکزیمم میزان مجاز پریدگی حاشیه ها و لبه ها

کاربری

پریدگی به اینچ(میلیمتر) از

لبه

گوشه

PS

9/7

7/12

PX

4/6

5/9

PA

توسط خریدار تعیین می گردد

توجه: مجموع طول پریدگی ها در یک واحد منفرد نباید از 10% پیرامون سطح (رویه) نمایان آجر بیشتر شود.

 

4-7- مگر اینکه غیر از این بین خریدار و فروشنده توافق شده باشد،  یک محموله آجر نباید شامل بیش از 5 درصد آجری که الزامات جدول 5-4 را برآورده نمی کند، شامل آجر شکسته شده، باشد.

5-7- پس از قرار گرفتن آجر در محل استفاده، تولید کننده یا نماینده وی مسئول مطابقت آجر با الزامات این مشخصات برای پریدگی و رواداری ها، شناخته نخواهد شد.

8- نمونه گیری و آزمایش

1-8- آجر بایستی مطابق با قسمت های مربوطه در روش آزمون7 C6 نمونه برداری و آزمایش شود.

2-8- تولید کننده یا فروشنده نمونه های لازم برای آزمون را فراهم خواهد نمود. مکان یا مکان های انتخاب نمونه ها در هنگام صدور سفارش خرید تعیین می گردند.

یادداشت 10- مگر اینکه در سفارش خرید غیر از این قید شده باشد، هزینه آزمون ها به صورت معمول به شرح ذیل تقسیم می شوند: اگر نتایج تست نشان دهد که با الزامات این مشخصات مطابقت ندارد، هزینه باید توسط فروشنده پرداخت شود. اگر نتایج تست ها نشان دهد که آجر با الزامات این مشخصات مطابقت دارد هزینه با خریدار خواهد بود.

9- کلمات کلیدی

1-9- آجر، واحد ساختمانی احتراقی، عبور و مرور سبک ، سنگ فرش، عبور و مرور
عابر پیاده

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

ترجمه :ويژگي­هاي استاندارد آجر کف فرش آمريکا (C 902:07)

1-محدوده

1-1-این مشخصات، آجر استفاده شده به عنوان مصالح سنگ فرش را که در معرض عبور و مرور عابرین پیاده و وسایل  نقلیه سبک است تحت پوشش قرار می دهد. این واحدها برای استفاده  در پیاده روها و مناطق با  حجم عبور و مرور کم وسایل نقلیه ، مانند مسیر اتومبیل رو  و خیابان های مناطق مسکونی و مسیر های اتومبیل رو تجاری (توقف گاه های پیاده کردن مسافر)، طراحی شده اند. این واحدها برای تحمل عبور و مرور وسایل نقلیه سنگین که به وسیله مشخصات1272 C پوشش داده شده اند و یا کاربری های صنعتی که به وسیله مشخصات 410 C پوشش داده شده اند، در نظر گرفته نشده اند.

یادداشت1: عبور و مرور وسایل  نقلیه سنگین به عنوان حجم زیاد ماشین های سنگین (کامیون های با 3 یا بیشتر از چند محور) در مشخصه 1272 –C تعریف می شود .

2-1- الزامات خاصیتی این مشخصات در زمان خرید اعمال می شوند. استفاده از نتایج ناشی از آزمایش آجر گرفته شده از سازه های آجری-سنگی  برای تعیین مطابقت یا عدم مطابقت یا الزامات خاصیتی (بخش 4) این مشخصات ، خارج از محدوده این مشخصات است.

3-1- آجرها از رس ، شیل یا مواد خاکی طبیعی مشابه ساخته شده و مورد عملیا حرارتی در دماهای بالا (احتراق  firing)  قرار می گیرند.عملیات حرارتی باید به اندازه کافی پیوند منتجه از احتراق را بین ذرات تشکیل دهنده آجر ایجاد کرده تا الزامات قدرت و دوام این مشخصات را تامین کند. تیمار گرما باید به اندازه کافی ما بین ذرات به منظور ایجاد پیوندی قوی و مقاومت مورد نیاز برای نمونه ها گسترش یابد.(احتراق، پیوند احتراقی  و  هم جوشی تکوینی را در ترمینولوژی 43 C بررسی کنید)

4-1- آجرها در انواع اندازه،  رنگ و شکل در دسترس هستند. آنها در سه طبقه، مطابق با محیط در بر گیرنده، و سه نوع، مطابق با نوع تردد اعمال شده، موجود هستند.

5-1- مقادیر ذکر شده در واحدهای اینچ-  پوند بایستی به عنوان استاندارد در نظر گرفته شوند.

2- مدارک مرجع

1-2- استانداردهای ASTM

43C  واژه شناسی مربوط به محصولات رسی ساختمان

67C  روش آزمایش برای نمونه برداری و آزمایش آجر و کاشی سفالی ساختمانی

88 C  روش آزمایش برای استحکام "خاک دانه ها " با استفاده از سولفات سدیم یا سولفات منیزیم

410 C مشخصات آجر کف فرش صنعتی

418 C روش آزمایش مقاومت در مقابل سایش بتون با یا شن پاشی (sand blasting).

1272 Cمشخصات آجر سنگ فرش برای وسایل نقلیه سنگین.

3- طبقه بندی

1-3- آجر سنگفرش با عبور و مرور پایین مطابق با شدت اثرگذاری منفی (زیانبار بودن) محیط استفاده آنها طبقه بندی می شوند. دو نوع محیط در نظر گرفته می شوند:

1)آب و هوا                     2) عبور و مرور

1-1-3- آب وهوا

مقاومت به هوا زدگی با یکی از سه کلاس زیر مشخص می شود: در صورتیکه هیچ کلاسی مشخص نشده باشد، الزامات کلاس SC حکمیت خواهند داشت.

1-1-1-3 کلاس SX– آجر برای استفاده در مکانی که ممکن است پس از اشباع شدن با آب دچار یخ زدگی بشود.

2-1-1-3- کلاس MX- آجر  برای استفاده در محیط بیرونی، مکانی که مقاومت به یخ زدگی یک فاکتور نیست.

3-1-1-3- کلاس NX- آجری که مورد استفاده خارجی ندارد اما ممکن است برای استفاده داخلی قابل قبول باشد در جائیکه به هنگام مرطوب شدن از یخ زدگی محافظت گردد.

یادداشت 2- در صورت حفاظت از یخ زدگی در هنگام خیس بودن، یک لایه روکش سطحی می تواند برای هر کدام از کلاس های آجر این استاندارد به کار رود. وظیفه این پوشش جلوگیری از نفوذ مایعات یا خاک  به حفره های آجر است. روکش ها باید فقط پس از خشک شدن کامل سنگفرش اجرا شوند.

2-1-3- عبور و مرور

مقاومت سایشی توسط یکی از سه نوع زیر مشخص می شود. در صورت مشخص نبودن نوع، الزامات نوع II حکمیت خواهد داشت.

1-2-1-3- نوع 1 : آجر در معرض سایش شدید

یادداشت 3 – سنگفرش نوع 1 در مکان هایی مثل پیاده روها و ماشین روهای اماکن  عمومی استفاده خواهد شد.

2-2-1-3- نوع II– آجری در معرض سایش متوسط.

یادداشت 4-  سنگ فرش نوع II در مناطق با عبور و مرور سنگین و پیاده روها و ماشین روهای مناطق مسکونی استفاده خواهد شد.

3-2-1-3- نوع III- آجر در معرض سایش کم

یادداشت 5- سنگ فرش نوع II در مکان هایی مانند کف ها یا حیاط خلوت های منازل تک خانواری استفاده خواهد شد.

جدول1- خصوصیات لازم مقاومت یخ زدگی و آب شدگی یخ

نام

حداقل مقاومت فشاری از کف آجر، سطح کل

(MPa)

حداکثر  جذب آب سرد

%

حداکثر ضریب اشباع

(A)

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

کلاسSX

2/55

3/48

8

11

78/0

8/0

کلاسMX

7/20

2/17

14

17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

کلاسNX

7/20

2/17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

(A) ضریب اشباع نسبت جذب آب طی مدت 24 ساعت غرقاب در آب با دمای اتاق، به جذب آب طی 5 ساعت غرقاب در آب جوش می باشد.

4- ویژگیهای فیزیکی

1-4- مقاومت یخ زدگی و آب شد ن یخ –از  یکی از شیوه های زیر استفاده کنید:

1-1-4- الزامات خصوصیات فیزیکی - آجر باید با  الزامات فیزیکی مشخص شده در جدول 1 مطابقت نماید.

1-1-1-4- جایگزین ضریب جذب – اگر میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غرقاب شدن در آب هم دمای با حرارت اتاق  کمتر از 6% باشد،  می توان از الزام مربوط به ضریب اشباع چشم پوشی کرد.

2-1-4- جایگزین آزمایش یخ زدگی و آب شد گی یخ– الزامات جذب آب (24 ساعت آب سرد) و ضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 می توانند نادیده گرفته شوند، مشروط بر اینکه یک نمونه پنج تائی از آجرهایی که همه الزامات دیگر را پاسخ داده باشند، آزمایش یخ زدگی و آب شدن یخ توضیح داده شده در بخش درجه بندی (Rating) از روش های یخ زدگی و اب شدن یخ رویه های آزمون C67 را، بدون شکستگی و کاهش وزن نه بیشتر از 0.5% وزن خشک هر واحد نمونه، قبول شده باشد.

یادداشت 6- آزمون یخ زدگی و آب شد گی 50 سیکلی فقط در زمانیکه آجرها  با جدول شماره 1 برای حداکثر جذب آب  و  ضریب اشباع یا الزامات محدود کننده جذب در
1-1-1-4 مطابقت ننمایند اجرا می گردد.

1-2-1-4- جایگزین تست استحکام سولفات – الزامات جذب آب (24 ساعت سرد) وضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 الزامی نخواهد بود.  به شرط اینکه یک نمونه آجر از 5  نمونه، 15 چرخه تست استحکام سولفات  را مطابق با بخش های 4 ، 5 و 8  روش آزمایش 88 C بدون هیچ آسیب قابل مشاهده حفظ کند.

یادداشت 7- تست استحکام سولفات یک تست جایگزین دل بخواهی  برای تست یخ
زد گی  و آب شد گی است.

3-1-4- جایگزین عملکرد- اگر اطلاعات درباره کارایی واحدها در کاربرد ،مشابهی از محیط اطراف و عبور و مرور توسط تولید کننده یا نماینده او ارائه شود و از سوی تامین کننده مصالح سنگ فرش به کار رفته یا نماینده وی قابل قبول باشد،  الزامات فیزیکی در 1-1-4 قابل صرفنظر هستند.

4-1-4- آجر قالبگیری شده(گل نرم ، آجر نیمه خشک فشرده شده و خشک فشرده شده)  الزامات لیست شده در جدول 1 برای آجر قالبگیری شده، مشروط بر اینکه الزامات ضریب اشباع در جدول 1 رعایت شوند، تغییر خواهند کرد تا اینکه حداکثر میانگین جذب 16% و 18% تک واحدی، و حداقل میانگین مقاومت فشردگی(27.6 MPa)4000psi و  3500 psi(24.1MPa) به صورت تکی برای کلاس SX مجاز شناخته شود.

یادداشت  8- مقاومت آجر به  هوا زدگی با اطمینان کامل دانش رایج  با قابل پیش بینی نیست هیچ تست شناخته شده ای که بتواند مقاومت هوازدگی را با دقت کامل پیش بینی کند وجود ندارد.  به طور کلی آجر در مقاومت هوازدگی نسبت به  مواد ساختمانی دیگر دارای برتری است مثالهایی درباره اجرای مطلوب طی بیش از200 سال وجود دارند و یا حتی به هزاران سال می رسد اگر چه آجرهایی وجود دارند که نمی توانند در چند زمستان با یخ زدگی و آب شدن یخ حاد دوام بیاورند.

الزامات دوام این مشخصات موجب کنار گذاردن چنین اجرهایی می شود. این مشخصه از بهترین دانش موجود در این زمان بهره گرفته و براساس تحقیقات گسترده بوسیله چندین محقق می باشد. الزامات دوام رابطه متقابل بسیار عالی با عملکرد حین استفاده دارند. با وجود این، مشاهده شده است که برخی از آجرهایی که الزامات این مشخصات را بر آورده می کنند ممکن است در شرایط حاد آب و هوایی قابل استفاده نباشند.  علاوه بر این،  آجر دیگری که این مشخصات را ندارد ممکن است کاربرد خوبی  را در اکثر آب و هواهای حاد از خود نشان دهد. بهترین نشان دهنده  دوام آجر سابقه تجربه کارکرد آن است.

2-4- مقاومت سایشی- آجر باید  الزامات مربوط به ستون های (1) یا (2) جدول 2 را برای کاربری عبور و مرور برآورده سازد( بخش 2-1-3 را ملاحظه کنید).

یادداشت 9- مقاومت شیب / لغزش  باید توسط خریدار  برای استفاده آجر مورد توجه قرار گیرد،  مخصوصاً در جائیکه تردد عابر پیاده قابل پیش بینی است.

روش های آزمون این مشخصه تحت مطالعه هستند  و امید است که در آینده، هنگامی که روش آزمون مناسبی  برای این خصوصیت  ایجاد شد، مشخصاتی برای این خصوصیت در بازنگری های آینده این استاندارد ارائه نمود.

5- شوره یا سفیدک

1-5- آجر نیاز به تست شوره زنی برای مطابقت با این مشخصات  ندارد مگر اینکه توسط خریدار یا تعیین کننده خصوصیات درخواست شود وقتی تست شوره توسط خریدار درخواست شود ، آجر باید در مکان تولید نمونه برداری شود و مطابق با شیوه های آزمایشی 67C آزمایش شود و درجه بندی آن برای به شوره زنی باید " بدون شوره"  باشد. اگر درجه بندی آن برای شوره زنی "شوره دار" باشد ، آجر معرفی شده توسط این تست،  الزامات شوره این مشخصات را برآورده  نمی سازد.

6- اندازه و رواداری(تلورانسها)

1-6- اندازه آجر باید یا  بوسیله خریدار مشخص شود، یا توسط تولید کننده، به صورت یک محلول انبار شده و موجود تولید شود.

2-6- رواداری در ابعاد و تاب دار بودن  بستگی به کاربرد مشخص شده دارد. وقتی کاربرد مشخص نباشد الزامات کاربری PS  حکمیت خواهند داشت.

1-2-6- کاربری PS– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای کاربرد عمومی و نصب شده با اتصالات ملات بین واحد های تکی(بندکشی به وسیله ملات)، یا در یک کف فرش بدون اتصال ملات بین واحدها، هنگامیکه آجرها از طریق اتصال دوغ آب یا سایر اتصالها که رواداری (تولرانس)های بسیار دقیق ابعادی را لازم نداشته باشند.

2-2-6- کاربرد PX– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای نصب  بدون اتصالات ملاط بین واحدها، در جایی که در نتیجه الگوهای به خصوص اتصال یا الزامات غیر عادی ساختمانی، رواداری های بسیار دقیق ابعادی لازم هستند.

جدول2- الزامات خصوصیتی (property requirenments) مقاومت سایشی

 

ماکزیمم شاخص سایش

(B)

ماکزیمم اتلاف حجم سایشی(C)

Cm3/cm2

نوع I

11/0

7/1

نوعII

25/0

7/2

نوعIII

5/0

4

نمونه را مطابق با دستور العمل نمونه برداری C67 انتخاب کنید. آجر باید الزامات ستون (1) یا (2) را برآورده کند. مقادیر قید شده در لیست نباید توسط هیچ یک از تک واحدهای درون نمونه پشت سر گذارده شود (بیشتر شود).

B شاخص سایش با استفاده از جذب آب سرد به درصد و مقاومت فشاری به پوند بر اینچ مربع طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

=Aجذب آب

p= مقاومت قشاري

100 A /p=B

مقادیر مقاومت فشاری به وسیله شکل نمونه(مخصوصاً نسبت ارتفاع به عرض در نمونه آزمایشی) تحت تأثیر قرار می گیرد.. بنابر این یک شکل خاصی تعیین و در نظر گرفته می شود که با داده های به دست آمده به عنوان مبنای شاخص سایش مطابقت نماید.

مقاومت فشاری باید برای نمونه های با ابعاد  اینچ ± 4/1 اینچ(cm±6 mm 57*98*98 به ترتیب برای طول، عرض و ارتفاع)  مشخص شود. این آجر باید بدون سوراخ مرکزی، سایر حفره ها یا کنده گی ها باشد. نمونه هایی با اشکال دیگر زمانی می توانند مورد استفاده قرار گیرند که تولید کننده شواهد قابل قبول مبنی بر اینکه تغییر ایجاد شده در شکل نتایج مقاومت معادل با شکل معین شده ارائه خواهد داد را به خریدار تسلیم نماید. در مواردی که الزامات روش اجرایی برای مقاومت فشاری نمی توانند برآورده شوند، مقاومت سایشی بایستی مطابق با ستون 2 تعیین گردد.

c کاهش حجم سایشی باید مطابق با روش آزمون C418 با تغییرات زیر در شیوه آزمایش تعیین شود:

1)     شن باید سیلیکای طبیعی از اتاوای النویز  (Ottawa Ilenoise) باشد. از الک با شماره 50
(mm 300) عبور کرده  و بر روی الک به شماره100 (mm 150) باقی بماند.

2)         این تست باید بر روی آجر خشک انجام شود.

3)         مدت آزمایش باید 2 دقیقه باشد.

4)         سرعت جریان شن باید g/min 400 باشد.

5)     کاهش حجم باید به وسیله پر کردن فرورفتگی ایجاد شده در اثر سایش توسط  گل رس قالب گیری، هم سطح سازی سطح آن آجر با سطح اولیه آجر ، و برداشت و توزین رس قالب گیری  تعیین گردد. کاهش حجم با استفاده از وزن مخصوص کلی رس قالب گیری محاسبه می گردد. وزن مخصوص کلی باید به صورت جداگانه بای هر یک از محموله های رس قالب گیری تعیین گردد.

3-2-6- کاربری PA– آجر سنگفرش تولید شده و انتخاب شده به منظور ایجاد اثرات مشخص معماری منتج از عدم تناسب در اندازه ، رنگ و بافت هر واحد منفرد، می باشد.

(این بافت ها ممکن است حضور ندول های ناهماهنگ با مواد کانی زمینه یا ترک های عمدی را نشان دهند که نمای ظاهری واحدها را  بهینه می کند)

الزامات روا داری های ابعادی که در بندهای 3/6 و 4/6 آورده شده اند در این کاربری به کار گرفته نمی شوند.

3-6- روا داری های ابعادی- آجر نبایستی در اندازه مشخص شده خود بیشتر از هر یک از روا داری های معین شده برای کاربردهای ارائه شده در جدول 4، اختلاف داشته باشد.

4-6- تاب برداشتگی- تاب برداشتگی محدب و مقعر(اعوجاج) هر سطح آجر که به عنوان سطح نما یا حاشیه سنگفرش قرار می گیرد، چنانچه طبق روش آزمون C67 نمونه برداری و اندازه گیری شده باشد،  نباید از مقادیر جدول 3 بیشتر گردد.

 

جدول3- مقاومت اعوجاج

اندازه تعیین شده

(mm)

ماکزیمم اعوجاج مجاز (mm)

کاربریPX

کاربریPS

(203) و کمتر

6/1

4/2

بیشتر از  (203) تا (305)

4/2

2/3

بیشتر از (305)تا (406)

2/3

0/4

جدول4-رواداری ابعادی

اندازه mm

ماکزیمم تغییر مجاز از ابعاد تعیین شده

(بعلاوه یا منها)

(mm)

کاربریPS

کاربریPX

کاربریPA

76 و کمتر

2/3

6/1

بدون محدودیت

76 تا  127

7/4

4/2

بدون محدودیت

بیش از 127 تا203

4/6

2/3

بدون محدودیت

بیش از 203

9/7

6/5

بدون محدودیت

7- مواد و پرداخت نهایی

1-7- اگر آجر با رنگ ، گستره رنگ و یا بافت خاصی مورد نظر باشد، این ویژگی ها باید  به طور جداگانه به وسیله خریدار مشخص شوند. بافت سطح پرداخت شده بایستی با نمونه تائید شده شامل نه کمتر از 4 آجر، که هر کدام معرف بافت مطلوب باشند، مطابقت داشته باشند. گستره رنگ باید به وسیله نمونه تایید شده مشخص شود.

2-7- چنانچه یک نمونه معیین شده از آجرها از فاصله ft 15 (m 6/4) برای کاربریPX و فاصله ft 20(m6) برای کاربری PS تماشا شوند، آنها بایستی بدون ترک و یا سایر عیوب ظاهری و نمایان باشند.

3-7- بخش هایی از آجر که در محل استقرار خود دارای نما به محیط می شوند بایستی بدون پریدگی بیش از محدوده آورده شده در جدول 5 باشند.

جدول5- ماکزیمم میزان مجاز پریدگی حاشیه ها و لبه ها

کاربری

پریدگی به اینچ(میلیمتر) از

لبه

گوشه

PS

9/7

7/12

PX

4/6

5/9

PA

توسط خریدار تعیین می گردد

توجه: مجموع طول پریدگی ها در یک واحد منفرد نباید از 10% پیرامون سطح (رویه) نمایان آجر بیشتر شود.

 

4-7- مگر اینکه غیر از این بین خریدار و فروشنده توافق شده باشد،  یک محموله آجر نباید شامل بیش از 5 درصد آجری که الزامات جدول 5-4 را برآورده نمی کند، شامل آجر شکسته شده، باشد.

5-7- پس از قرار گرفتن آجر در محل استفاده، تولید کننده یا نماینده وی مسئول مطابقت آجر با الزامات این مشخصات برای پریدگی و رواداری ها، شناخته نخواهد شد.

8- نمونه گیری و آزمایش

1-8- آجر بایستی مطابق با قسمت های مربوطه در روش آزمون7 C6 نمونه برداری و آزمایش شود.

2-8- تولید کننده یا فروشنده نمونه های لازم برای آزمون را فراهم خواهد نمود. مکان یا مکان های انتخاب نمونه ها در هنگام صدور سفارش خرید تعیین می گردند.

یادداشت 10- مگر اینکه در سفارش خرید غیر از این قید شده باشد، هزینه آزمون ها به صورت معمول به شرح ذیل تقسیم می شوند: اگر نتایج تست نشان دهد که با الزامات این مشخصات مطابقت ندارد، هزینه باید توسط فروشنده پرداخت شود. اگر نتایج تست ها نشان دهد که آجر با الزامات این مشخصات مطابقت دارد هزینه با خریدار خواهد بود.

9- کلمات کلیدی

1-9- آجر، واحد ساختمانی احتراقی، عبور و مرور سبک ، سنگ فرش، عبور و مرور
عابر پیاده

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

ترجمه :ويژگي­هاي استاندارد آجر کف فرش آمريکا (C 902:07)

1-محدوده

1-1-این مشخصات، آجر استفاده شده به عنوان مصالح سنگ فرش را که در معرض عبور و مرور عابرین پیاده و وسایل  نقلیه سبک است تحت پوشش قرار می دهد. این واحدها برای استفاده  در پیاده روها و مناطق با  حجم عبور و مرور کم وسایل نقلیه ، مانند مسیر اتومبیل رو  و خیابان های مناطق مسکونی و مسیر های اتومبیل رو تجاری (توقف گاه های پیاده کردن مسافر)، طراحی شده اند. این واحدها برای تحمل عبور و مرور وسایل نقلیه سنگین که به وسیله مشخصات1272 C پوشش داده شده اند و یا کاربری های صنعتی که به وسیله مشخصات 410 C پوشش داده شده اند، در نظر گرفته نشده اند.

یادداشت1: عبور و مرور وسایل  نقلیه سنگین به عنوان حجم زیاد ماشین های سنگین (کامیون های با 3 یا بیشتر از چند محور) در مشخصه 1272 –C تعریف می شود .

2-1- الزامات خاصیتی این مشخصات در زمان خرید اعمال می شوند. استفاده از نتایج ناشی از آزمایش آجر گرفته شده از سازه های آجری-سنگی  برای تعیین مطابقت یا عدم مطابقت یا الزامات خاصیتی (بخش 4) این مشخصات ، خارج از محدوده این مشخصات است.

3-1- آجرها از رس ، شیل یا مواد خاکی طبیعی مشابه ساخته شده و مورد عملیا حرارتی در دماهای بالا (احتراق  firing)  قرار می گیرند.عملیات حرارتی باید به اندازه کافی پیوند منتجه از احتراق را بین ذرات تشکیل دهنده آجر ایجاد کرده تا الزامات قدرت و دوام این مشخصات را تامین کند. تیمار گرما باید به اندازه کافی ما بین ذرات به منظور ایجاد پیوندی قوی و مقاومت مورد نیاز برای نمونه ها گسترش یابد.(احتراق، پیوند احتراقی  و  هم جوشی تکوینی را در ترمینولوژی 43 C بررسی کنید)

4-1- آجرها در انواع اندازه،  رنگ و شکل در دسترس هستند. آنها در سه طبقه، مطابق با محیط در بر گیرنده، و سه نوع، مطابق با نوع تردد اعمال شده، موجود هستند.

5-1- مقادیر ذکر شده در واحدهای اینچ-  پوند بایستی به عنوان استاندارد در نظر گرفته شوند.

2- مدارک مرجع

1-2- استانداردهای ASTM

43C  واژه شناسی مربوط به محصولات رسی ساختمان

67C  روش آزمایش برای نمونه برداری و آزمایش آجر و کاشی سفالی ساختمانی

88 C  روش آزمایش برای استحکام "خاک دانه ها " با استفاده از سولفات سدیم یا سولفات منیزیم

410 C مشخصات آجر کف فرش صنعتی

418 C روش آزمایش مقاومت در مقابل سایش بتون با یا شن پاشی (sand blasting).

1272 Cمشخصات آجر سنگ فرش برای وسایل نقلیه سنگین.

3- طبقه بندی

1-3- آجر سنگفرش با عبور و مرور پایین مطابق با شدت اثرگذاری منفی (زیانبار بودن) محیط استفاده آنها طبقه بندی می شوند. دو نوع محیط در نظر گرفته می شوند:

1)آب و هوا                     2) عبور و مرور

1-1-3- آب وهوا

مقاومت به هوا زدگی با یکی از سه کلاس زیر مشخص می شود: در صورتیکه هیچ کلاسی مشخص نشده باشد، الزامات کلاس SC حکمیت خواهند داشت.

1-1-1-3 کلاس SX– آجر برای استفاده در مکانی که ممکن است پس از اشباع شدن با آب دچار یخ زدگی بشود.

2-1-1-3- کلاس MX- آجر  برای استفاده در محیط بیرونی، مکانی که مقاومت به یخ زدگی یک فاکتور نیست.

3-1-1-3- کلاس NX- آجری که مورد استفاده خارجی ندارد اما ممکن است برای استفاده داخلی قابل قبول باشد در جائیکه به هنگام مرطوب شدن از یخ زدگی محافظت گردد.

یادداشت 2- در صورت حفاظت از یخ زدگی در هنگام خیس بودن، یک لایه روکش سطحی می تواند برای هر کدام از کلاس های آجر این استاندارد به کار رود. وظیفه این پوشش جلوگیری از نفوذ مایعات یا خاک  به حفره های آجر است. روکش ها باید فقط پس از خشک شدن کامل سنگفرش اجرا شوند.

2-1-3- عبور و مرور

مقاومت سایشی توسط یکی از سه نوع زیر مشخص می شود. در صورت مشخص نبودن نوع، الزامات نوع II حکمیت خواهد داشت.

1-2-1-3- نوع 1 : آجر در معرض سایش شدید

یادداشت 3 – سنگفرش نوع 1 در مکان هایی مثل پیاده روها و ماشین روهای اماکن  عمومی استفاده خواهد شد.

2-2-1-3- نوع II– آجری در معرض سایش متوسط.

یادداشت 4-  سنگ فرش نوع II در مناطق با عبور و مرور سنگین و پیاده روها و ماشین روهای مناطق مسکونی استفاده خواهد شد.

3-2-1-3- نوع III- آجر در معرض سایش کم

یادداشت 5- سنگ فرش نوع II در مکان هایی مانند کف ها یا حیاط خلوت های منازل تک خانواری استفاده خواهد شد.

جدول1- خصوصیات لازم مقاومت یخ زدگی و آب شدگی یخ

نام

حداقل مقاومت فشاری از کف آجر، سطح کل

(MPa)

حداکثر  جذب آب سرد

%

حداکثر ضریب اشباع

(A)

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

کلاسSX

2/55

3/48

8

11

78/0

8/0

کلاسMX

7/20

2/17

14

17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

کلاسNX

7/20

2/17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

(A) ضریب اشباع نسبت جذب آب طی مدت 24 ساعت غرقاب در آب با دمای اتاق، به جذب آب طی 5 ساعت غرقاب در آب جوش می باشد.

4- ویژگیهای فیزیکی

1-4- مقاومت یخ زدگی و آب شد ن یخ –از  یکی از شیوه های زیر استفاده کنید:

1-1-4- الزامات خصوصیات فیزیکی - آجر باید با  الزامات فیزیکی مشخص شده در جدول 1 مطابقت نماید.

1-1-1-4- جایگزین ضریب جذب – اگر میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غرقاب شدن در آب هم دمای با حرارت اتاق  کمتر از 6% باشد،  می توان از الزام مربوط به ضریب اشباع چشم پوشی کرد.

2-1-4- جایگزین آزمایش یخ زدگی و آب شد گی یخ– الزامات جذب آب (24 ساعت آب سرد) و ضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 می توانند نادیده گرفته شوند، مشروط بر اینکه یک نمونه پنج تائی از آجرهایی که همه الزامات دیگر را پاسخ داده باشند، آزمایش یخ زدگی و آب شدن یخ توضیح داده شده در بخش درجه بندی (Rating) از روش های یخ زدگی و اب شدن یخ رویه های آزمون C67 را، بدون شکستگی و کاهش وزن نه بیشتر از 0.5% وزن خشک هر واحد نمونه، قبول شده باشد.

یادداشت 6- آزمون یخ زدگی و آب شد گی 50 سیکلی فقط در زمانیکه آجرها  با جدول شماره 1 برای حداکثر جذب آب  و  ضریب اشباع یا الزامات محدود کننده جذب در
1-1-1-4 مطابقت ننمایند اجرا می گردد.

1-2-1-4- جایگزین تست استحکام سولفات – الزامات جذب آب (24 ساعت سرد) وضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 الزامی نخواهد بود.  به شرط اینکه یک نمونه آجر از 5  نمونه، 15 چرخه تست استحکام سولفات  را مطابق با بخش های 4 ، 5 و 8  روش آزمایش 88 C بدون هیچ آسیب قابل مشاهده حفظ کند.

یادداشت 7- تست استحکام سولفات یک تست جایگزین دل بخواهی  برای تست یخ
زد گی  و آب شد گی است.

3-1-4- جایگزین عملکرد- اگر اطلاعات درباره کارایی واحدها در کاربرد ،مشابهی از محیط اطراف و عبور و مرور توسط تولید کننده یا نماینده او ارائه شود و از سوی تامین کننده مصالح سنگ فرش به کار رفته یا نماینده وی قابل قبول باشد،  الزامات فیزیکی در 1-1-4 قابل صرفنظر هستند.

4-1-4- آجر قالبگیری شده(گل نرم ، آجر نیمه خشک فشرده شده و خشک فشرده شده)  الزامات لیست شده در جدول 1 برای آجر قالبگیری شده، مشروط بر اینکه الزامات ضریب اشباع در جدول 1 رعایت شوند، تغییر خواهند کرد تا اینکه حداکثر میانگین جذب 16% و 18% تک واحدی، و حداقل میانگین مقاومت فشردگی(27.6 MPa)4000psi و  3500 psi(24.1MPa) به صورت تکی برای کلاس SX مجاز شناخته شود.

یادداشت  8- مقاومت آجر به  هوا زدگی با اطمینان کامل دانش رایج  با قابل پیش بینی نیست هیچ تست شناخته شده ای که بتواند مقاومت هوازدگی را با دقت کامل پیش بینی کند وجود ندارد.  به طور کلی آجر در مقاومت هوازدگی نسبت به  مواد ساختمانی دیگر دارای برتری است مثالهایی درباره اجرای مطلوب طی بیش از200 سال وجود دارند و یا حتی به هزاران سال می رسد اگر چه آجرهایی وجود دارند که نمی توانند در چند زمستان با یخ زدگی و آب شدن یخ حاد دوام بیاورند.

الزامات دوام این مشخصات موجب کنار گذاردن چنین اجرهایی می شود. این مشخصه از بهترین دانش موجود در این زمان بهره گرفته و براساس تحقیقات گسترده بوسیله چندین محقق می باشد. الزامات دوام رابطه متقابل بسیار عالی با عملکرد حین استفاده دارند. با وجود این، مشاهده شده است که برخی از آجرهایی که الزامات این مشخصات را بر آورده می کنند ممکن است در شرایط حاد آب و هوایی قابل استفاده نباشند.  علاوه بر این،  آجر دیگری که این مشخصات را ندارد ممکن است کاربرد خوبی  را در اکثر آب و هواهای حاد از خود نشان دهد. بهترین نشان دهنده  دوام آجر سابقه تجربه کارکرد آن است.

2-4- مقاومت سایشی- آجر باید  الزامات مربوط به ستون های (1) یا (2) جدول 2 را برای کاربری عبور و مرور برآورده سازد( بخش 2-1-3 را ملاحظه کنید).

یادداشت 9- مقاومت شیب / لغزش  باید توسط خریدار  برای استفاده آجر مورد توجه قرار گیرد،  مخصوصاً در جائیکه تردد عابر پیاده قابل پیش بینی است.

روش های آزمون این مشخصه تحت مطالعه هستند  و امید است که در آینده، هنگامی که روش آزمون مناسبی  برای این خصوصیت  ایجاد شد، مشخصاتی برای این خصوصیت در بازنگری های آینده این استاندارد ارائه نمود.

5- شوره یا سفیدک

1-5- آجر نیاز به تست شوره زنی برای مطابقت با این مشخصات  ندارد مگر اینکه توسط خریدار یا تعیین کننده خصوصیات درخواست شود وقتی تست شوره توسط خریدار درخواست شود ، آجر باید در مکان تولید نمونه برداری شود و مطابق با شیوه های آزمایشی 67C آزمایش شود و درجه بندی آن برای به شوره زنی باید " بدون شوره"  باشد. اگر درجه بندی آن برای شوره زنی "شوره دار" باشد ، آجر معرفی شده توسط این تست،  الزامات شوره این مشخصات را برآورده  نمی سازد.

6- اندازه و رواداری(تلورانسها)

1-6- اندازه آجر باید یا  بوسیله خریدار مشخص شود، یا توسط تولید کننده، به صورت یک محلول انبار شده و موجود تولید شود.

2-6- رواداری در ابعاد و تاب دار بودن  بستگی به کاربرد مشخص شده دارد. وقتی کاربرد مشخص نباشد الزامات کاربری PS  حکمیت خواهند داشت.

1-2-6- کاربری PS– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای کاربرد عمومی و نصب شده با اتصالات ملات بین واحد های تکی(بندکشی به وسیله ملات)، یا در یک کف فرش بدون اتصال ملات بین واحدها، هنگامیکه آجرها از طریق اتصال دوغ آب یا سایر اتصالها که رواداری (تولرانس)های بسیار دقیق ابعادی را لازم نداشته باشند.

2-2-6- کاربرد PX– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای نصب  بدون اتصالات ملاط بین واحدها، در جایی که در نتیجه الگوهای به خصوص اتصال یا الزامات غیر عادی ساختمانی، رواداری های بسیار دقیق ابعادی لازم هستند.

جدول2- الزامات خصوصیتی (property requirenments) مقاومت سایشی

 

ماکزیمم شاخص سایش

(B)

ماکزیمم اتلاف حجم سایشی(C)

Cm3/cm2

نوع I

11/0

7/1

نوعII

25/0

7/2

نوعIII

5/0

4

نمونه را مطابق با دستور العمل نمونه برداری C67 انتخاب کنید. آجر باید الزامات ستون (1) یا (2) را برآورده کند. مقادیر قید شده در لیست نباید توسط هیچ یک از تک واحدهای درون نمونه پشت سر گذارده شود (بیشتر شود).

B شاخص سایش با استفاده از جذب آب سرد به درصد و مقاومت فشاری به پوند بر اینچ مربع طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

=Aجذب آب

p= مقاومت قشاري

100 A /p=B

مقادیر مقاومت فشاری به وسیله شکل نمونه(مخصوصاً نسبت ارتفاع به عرض در نمونه آزمایشی) تحت تأثیر قرار می گیرد.. بنابر این یک شکل خاصی تعیین و در نظر گرفته می شود که با داده های به دست آمده به عنوان مبنای شاخص سایش مطابقت نماید.

مقاومت فشاری باید برای نمونه های با ابعاد  اینچ ± 4/1 اینچ(cm±6 mm 57*98*98 به ترتیب برای طول، عرض و ارتفاع)  مشخص شود. این آجر باید بدون سوراخ مرکزی، سایر حفره ها یا کنده گی ها باشد. نمونه هایی با اشکال دیگر زمانی می توانند مورد استفاده قرار گیرند که تولید کننده شواهد قابل قبول مبنی بر اینکه تغییر ایجاد شده در شکل نتایج مقاومت معادل با شکل معین شده ارائه خواهد داد را به خریدار تسلیم نماید. در مواردی که الزامات روش اجرایی برای مقاومت فشاری نمی توانند برآورده شوند، مقاومت سایشی بایستی مطابق با ستون 2 تعیین گردد.

c کاهش حجم سایشی باید مطابق با روش آزمون C418 با تغییرات زیر در شیوه آزمایش تعیین شود:

1)     شن باید سیلیکای طبیعی از اتاوای النویز  (Ottawa Ilenoise) باشد. از الک با شماره 50
(mm 300) عبور کرده  و بر روی الک به شماره100 (mm 150) باقی بماند.

2)         این تست باید بر روی آجر خشک انجام شود.

3)         مدت آزمایش باید 2 دقیقه باشد.

4)         سرعت جریان شن باید g/min 400 باشد.

5)     کاهش حجم باید به وسیله پر کردن فرورفتگی ایجاد شده در اثر سایش توسط  گل رس قالب گیری، هم سطح سازی سطح آن آجر با سطح اولیه آجر ، و برداشت و توزین رس قالب گیری  تعیین گردد. کاهش حجم با استفاده از وزن مخصوص کلی رس قالب گیری محاسبه می گردد. وزن مخصوص کلی باید به صورت جداگانه بای هر یک از محموله های رس قالب گیری تعیین گردد.

3-2-6- کاربری PA– آجر سنگفرش تولید شده و انتخاب شده به منظور ایجاد اثرات مشخص معماری منتج از عدم تناسب در اندازه ، رنگ و بافت هر واحد منفرد، می باشد.

(این بافت ها ممکن است حضور ندول های ناهماهنگ با مواد کانی زمینه یا ترک های عمدی را نشان دهند که نمای ظاهری واحدها را  بهینه می کند)

الزامات روا داری های ابعادی که در بندهای 3/6 و 4/6 آورده شده اند در این کاربری به کار گرفته نمی شوند.

3-6- روا داری های ابعادی- آجر نبایستی در اندازه مشخص شده خود بیشتر از هر یک از روا داری های معین شده برای کاربردهای ارائه شده در جدول 4، اختلاف داشته باشد.

4-6- تاب برداشتگی- تاب برداشتگی محدب و مقعر(اعوجاج) هر سطح آجر که به عنوان سطح نما یا حاشیه سنگفرش قرار می گیرد، چنانچه طبق روش آزمون C67 نمونه برداری و اندازه گیری شده باشد،  نباید از مقادیر جدول 3 بیشتر گردد.

 

جدول3- مقاومت اعوجاج

اندازه تعیین شده

(mm)

ماکزیمم اعوجاج مجاز (mm)

کاربریPX

کاربریPS

(203) و کمتر

6/1

4/2

بیشتر از  (203) تا (305)

4/2

2/3

بیشتر از (305)تا (406)

2/3

0/4

جدول4-رواداری ابعادی

اندازه mm

ماکزیمم تغییر مجاز از ابعاد تعیین شده

(بعلاوه یا منها)

(mm)

کاربریPS

کاربریPX

کاربریPA

76 و کمتر

2/3

6/1

بدون محدودیت

76 تا  127

7/4

4/2

بدون محدودیت

بیش از 127 تا203

4/6

2/3

بدون محدودیت

بیش از 203

9/7

6/5

بدون محدودیت

7- مواد و پرداخت نهایی

1-7- اگر آجر با رنگ ، گستره رنگ و یا بافت خاصی مورد نظر باشد، این ویژگی ها باید  به طور جداگانه به وسیله خریدار مشخص شوند. بافت سطح پرداخت شده بایستی با نمونه تائید شده شامل نه کمتر از 4 آجر، که هر کدام معرف بافت مطلوب باشند، مطابقت داشته باشند. گستره رنگ باید به وسیله نمونه تایید شده مشخص شود.

2-7- چنانچه یک نمونه معیین شده از آجرها از فاصله ft 15 (m 6/4) برای کاربریPX و فاصله ft 20(m6) برای کاربری PS تماشا شوند، آنها بایستی بدون ترک و یا سایر عیوب ظاهری و نمایان باشند.

3-7- بخش هایی از آجر که در محل استقرار خود دارای نما به محیط می شوند بایستی بدون پریدگی بیش از محدوده آورده شده در جدول 5 باشند.

جدول5- ماکزیمم میزان مجاز پریدگی حاشیه ها و لبه ها

کاربری

پریدگی به اینچ(میلیمتر) از

لبه

گوشه

PS

9/7

7/12

PX

4/6

5/9

PA

توسط خریدار تعیین می گردد

توجه: مجموع طول پریدگی ها در یک واحد منفرد نباید از 10% پیرامون سطح (رویه) نمایان آجر بیشتر شود.

 

4-7- مگر اینکه غیر از این بین خریدار و فروشنده توافق شده باشد،  یک محموله آجر نباید شامل بیش از 5 درصد آجری که الزامات جدول 5-4 را برآورده نمی کند، شامل آجر شکسته شده، باشد.

5-7- پس از قرار گرفتن آجر در محل استفاده، تولید کننده یا نماینده وی مسئول مطابقت آجر با الزامات این مشخصات برای پریدگی و رواداری ها، شناخته نخواهد شد.

8- نمونه گیری و آزمایش

1-8- آجر بایستی مطابق با قسمت های مربوطه در روش آزمون7 C6 نمونه برداری و آزمایش شود.

2-8- تولید کننده یا فروشنده نمونه های لازم برای آزمون را فراهم خواهد نمود. مکان یا مکان های انتخاب نمونه ها در هنگام صدور سفارش خرید تعیین می گردند.

یادداشت 10- مگر اینکه در سفارش خرید غیر از این قید شده باشد، هزینه آزمون ها به صورت معمول به شرح ذیل تقسیم می شوند: اگر نتایج تست نشان دهد که با الزامات این مشخصات مطابقت ندارد، هزینه باید توسط فروشنده پرداخت شود. اگر نتایج تست ها نشان دهد که آجر با الزامات این مشخصات مطابقت دارد هزینه با خریدار خواهد بود.

9- کلمات کلیدی

1-9- آجر، واحد ساختمانی احتراقی، عبور و مرور سبک ، سنگ فرش، عبور و مرور
عابر پیاده

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development

خصوصیات استاندارد برای آجر سنگ فرش با عبور و مرور سبک و پیاده رو ها

ترجمه :ويژگي­هاي استاندارد آجر کف فرش آمريکا (C 902:07)

1-محدوده

1-1-این مشخصات، آجر استفاده شده به عنوان مصالح سنگ فرش را که در معرض عبور و مرور عابرین پیاده و وسایل  نقلیه سبک است تحت پوشش قرار می دهد. این واحدها برای استفاده  در پیاده روها و مناطق با  حجم عبور و مرور کم وسایل نقلیه ، مانند مسیر اتومبیل رو  و خیابان های مناطق مسکونی و مسیر های اتومبیل رو تجاری (توقف گاه های پیاده کردن مسافر)، طراحی شده اند. این واحدها برای تحمل عبور و مرور وسایل نقلیه سنگین که به وسیله مشخصات1272 C پوشش داده شده اند و یا کاربری های صنعتی که به وسیله مشخصات 410 C پوشش داده شده اند، در نظر گرفته نشده اند.

یادداشت1: عبور و مرور وسایل  نقلیه سنگین به عنوان حجم زیاد ماشین های سنگین (کامیون های با 3 یا بیشتر از چند محور) در مشخصه 1272 –C تعریف می شود .

2-1- الزامات خاصیتی این مشخصات در زمان خرید اعمال می شوند. استفاده از نتایج ناشی از آزمایش آجر گرفته شده از سازه های آجری-سنگی  برای تعیین مطابقت یا عدم مطابقت یا الزامات خاصیتی (بخش 4) این مشخصات ، خارج از محدوده این مشخصات است.

3-1- آجرها از رس ، شیل یا مواد خاکی طبیعی مشابه ساخته شده و مورد عملیا حرارتی در دماهای بالا (احتراق  firing)  قرار می گیرند.عملیات حرارتی باید به اندازه کافی پیوند منتجه از احتراق را بین ذرات تشکیل دهنده آجر ایجاد کرده تا الزامات قدرت و دوام این مشخصات را تامین کند. تیمار گرما باید به اندازه کافی ما بین ذرات به منظور ایجاد پیوندی قوی و مقاومت مورد نیاز برای نمونه ها گسترش یابد.(احتراق، پیوند احتراقی  و  هم جوشی تکوینی را در ترمینولوژی 43 C بررسی کنید)

4-1- آجرها در انواع اندازه،  رنگ و شکل در دسترس هستند. آنها در سه طبقه، مطابق با محیط در بر گیرنده، و سه نوع، مطابق با نوع تردد اعمال شده، موجود هستند.

5-1- مقادیر ذکر شده در واحدهای اینچ-  پوند بایستی به عنوان استاندارد در نظر گرفته شوند.

2- مدارک مرجع

1-2- استانداردهای ASTM

43C  واژه شناسی مربوط به محصولات رسی ساختمان

67C  روش آزمایش برای نمونه برداری و آزمایش آجر و کاشی سفالی ساختمانی

88 C  روش آزمایش برای استحکام "خاک دانه ها " با استفاده از سولفات سدیم یا سولفات منیزیم

410 C مشخصات آجر کف فرش صنعتی

418 C روش آزمایش مقاومت در مقابل سایش بتون با یا شن پاشی (sand blasting).

1272 Cمشخصات آجر سنگ فرش برای وسایل نقلیه سنگین.

3- طبقه بندی

1-3- آجر سنگفرش با عبور و مرور پایین مطابق با شدت اثرگذاری منفی (زیانبار بودن) محیط استفاده آنها طبقه بندی می شوند. دو نوع محیط در نظر گرفته می شوند:

1)آب و هوا                     2) عبور و مرور

1-1-3- آب وهوا

مقاومت به هوا زدگی با یکی از سه کلاس زیر مشخص می شود: در صورتیکه هیچ کلاسی مشخص نشده باشد، الزامات کلاس SC حکمیت خواهند داشت.

1-1-1-3 کلاس SX– آجر برای استفاده در مکانی که ممکن است پس از اشباع شدن با آب دچار یخ زدگی بشود.

2-1-1-3- کلاس MX- آجر  برای استفاده در محیط بیرونی، مکانی که مقاومت به یخ زدگی یک فاکتور نیست.

3-1-1-3- کلاس NX- آجری که مورد استفاده خارجی ندارد اما ممکن است برای استفاده داخلی قابل قبول باشد در جائیکه به هنگام مرطوب شدن از یخ زدگی محافظت گردد.

یادداشت 2- در صورت حفاظت از یخ زدگی در هنگام خیس بودن، یک لایه روکش سطحی می تواند برای هر کدام از کلاس های آجر این استاندارد به کار رود. وظیفه این پوشش جلوگیری از نفوذ مایعات یا خاک  به حفره های آجر است. روکش ها باید فقط پس از خشک شدن کامل سنگفرش اجرا شوند.

2-1-3- عبور و مرور

مقاومت سایشی توسط یکی از سه نوع زیر مشخص می شود. در صورت مشخص نبودن نوع، الزامات نوع II حکمیت خواهد داشت.

1-2-1-3- نوع 1 : آجر در معرض سایش شدید

یادداشت 3 – سنگفرش نوع 1 در مکان هایی مثل پیاده روها و ماشین روهای اماکن  عمومی استفاده خواهد شد.

2-2-1-3- نوع II– آجری در معرض سایش متوسط.

یادداشت 4-  سنگ فرش نوع II در مناطق با عبور و مرور سنگین و پیاده روها و ماشین روهای مناطق مسکونی استفاده خواهد شد.

3-2-1-3- نوع III- آجر در معرض سایش کم

یادداشت 5- سنگ فرش نوع II در مکان هایی مانند کف ها یا حیاط خلوت های منازل تک خانواری استفاده خواهد شد.

جدول1- خصوصیات لازم مقاومت یخ زدگی و آب شدگی یخ

نام

حداقل مقاومت فشاری از کف آجر، سطح کل

(MPa)

حداکثر  جذب آب سرد

%

حداکثر ضریب اشباع

(A)

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

میانگین 5 آجر

1 آجر

کلاسSX

2/55

3/48

8

11

78/0

8/0

کلاسMX

7/20

2/17

14

17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

کلاسNX

7/20

2/17

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

بدون محدودیت

(A) ضریب اشباع نسبت جذب آب طی مدت 24 ساعت غرقاب در آب با دمای اتاق، به جذب آب طی 5 ساعت غرقاب در آب جوش می باشد.

4- ویژگیهای فیزیکی

1-4- مقاومت یخ زدگی و آب شد ن یخ –از  یکی از شیوه های زیر استفاده کنید:

1-1-4- الزامات خصوصیات فیزیکی - آجر باید با  الزامات فیزیکی مشخص شده در جدول 1 مطابقت نماید.

1-1-1-4- جایگزین ضریب جذب – اگر میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غرقاب شدن در آب هم دمای با حرارت اتاق  کمتر از 6% باشد،  می توان از الزام مربوط به ضریب اشباع چشم پوشی کرد.

2-1-4- جایگزین آزمایش یخ زدگی و آب شد گی یخ– الزامات جذب آب (24 ساعت آب سرد) و ضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 می توانند نادیده گرفته شوند، مشروط بر اینکه یک نمونه پنج تائی از آجرهایی که همه الزامات دیگر را پاسخ داده باشند، آزمایش یخ زدگی و آب شدن یخ توضیح داده شده در بخش درجه بندی (Rating) از روش های یخ زدگی و اب شدن یخ رویه های آزمون C67 را، بدون شکستگی و کاهش وزن نه بیشتر از 0.5% وزن خشک هر واحد نمونه، قبول شده باشد.

یادداشت 6- آزمون یخ زدگی و آب شد گی 50 سیکلی فقط در زمانیکه آجرها  با جدول شماره 1 برای حداکثر جذب آب  و  ضریب اشباع یا الزامات محدود کننده جذب در
1-1-1-4 مطابقت ننمایند اجرا می گردد.

1-2-1-4- جایگزین تست استحکام سولفات – الزامات جذب آب (24 ساعت سرد) وضریب اشباع مشخص شده در 1-1-4 الزامی نخواهد بود.  به شرط اینکه یک نمونه آجر از 5  نمونه، 15 چرخه تست استحکام سولفات  را مطابق با بخش های 4 ، 5 و 8  روش آزمایش 88 C بدون هیچ آسیب قابل مشاهده حفظ کند.

یادداشت 7- تست استحکام سولفات یک تست جایگزین دل بخواهی  برای تست یخ
زد گی  و آب شد گی است.

3-1-4- جایگزین عملکرد- اگر اطلاعات درباره کارایی واحدها در کاربرد ،مشابهی از محیط اطراف و عبور و مرور توسط تولید کننده یا نماینده او ارائه شود و از سوی تامین کننده مصالح سنگ فرش به کار رفته یا نماینده وی قابل قبول باشد،  الزامات فیزیکی در 1-1-4 قابل صرفنظر هستند.

4-1-4- آجر قالبگیری شده(گل نرم ، آجر نیمه خشک فشرده شده و خشک فشرده شده)  الزامات لیست شده در جدول 1 برای آجر قالبگیری شده، مشروط بر اینکه الزامات ضریب اشباع در جدول 1 رعایت شوند، تغییر خواهند کرد تا اینکه حداکثر میانگین جذب 16% و 18% تک واحدی، و حداقل میانگین مقاومت فشردگی(27.6 MPa)4000psi و  3500 psi(24.1MPa) به صورت تکی برای کلاس SX مجاز شناخته شود.

یادداشت  8- مقاومت آجر به  هوا زدگی با اطمینان کامل دانش رایج  با قابل پیش بینی نیست هیچ تست شناخته شده ای که بتواند مقاومت هوازدگی را با دقت کامل پیش بینی کند وجود ندارد.  به طور کلی آجر در مقاومت هوازدگی نسبت به  مواد ساختمانی دیگر دارای برتری است مثالهایی درباره اجرای مطلوب طی بیش از200 سال وجود دارند و یا حتی به هزاران سال می رسد اگر چه آجرهایی وجود دارند که نمی توانند در چند زمستان با یخ زدگی و آب شدن یخ حاد دوام بیاورند.

الزامات دوام این مشخصات موجب کنار گذاردن چنین اجرهایی می شود. این مشخصه از بهترین دانش موجود در این زمان بهره گرفته و براساس تحقیقات گسترده بوسیله چندین محقق می باشد. الزامات دوام رابطه متقابل بسیار عالی با عملکرد حین استفاده دارند. با وجود این، مشاهده شده است که برخی از آجرهایی که الزامات این مشخصات را بر آورده می کنند ممکن است در شرایط حاد آب و هوایی قابل استفاده نباشند.  علاوه بر این،  آجر دیگری که این مشخصات را ندارد ممکن است کاربرد خوبی  را در اکثر آب و هواهای حاد از خود نشان دهد. بهترین نشان دهنده  دوام آجر سابقه تجربه کارکرد آن است.

2-4- مقاومت سایشی- آجر باید  الزامات مربوط به ستون های (1) یا (2) جدول 2 را برای کاربری عبور و مرور برآورده سازد( بخش 2-1-3 را ملاحظه کنید).

یادداشت 9- مقاومت شیب / لغزش  باید توسط خریدار  برای استفاده آجر مورد توجه قرار گیرد،  مخصوصاً در جائیکه تردد عابر پیاده قابل پیش بینی است.

روش های آزمون این مشخصه تحت مطالعه هستند  و امید است که در آینده، هنگامی که روش آزمون مناسبی  برای این خصوصیت  ایجاد شد، مشخصاتی برای این خصوصیت در بازنگری های آینده این استاندارد ارائه نمود.

5- شوره یا سفیدک

1-5- آجر نیاز به تست شوره زنی برای مطابقت با این مشخصات  ندارد مگر اینکه توسط خریدار یا تعیین کننده خصوصیات درخواست شود وقتی تست شوره توسط خریدار درخواست شود ، آجر باید در مکان تولید نمونه برداری شود و مطابق با شیوه های آزمایشی 67C آزمایش شود و درجه بندی آن برای به شوره زنی باید " بدون شوره"  باشد. اگر درجه بندی آن برای شوره زنی "شوره دار" باشد ، آجر معرفی شده توسط این تست،  الزامات شوره این مشخصات را برآورده  نمی سازد.

6- اندازه و رواداری(تلورانسها)

1-6- اندازه آجر باید یا  بوسیله خریدار مشخص شود، یا توسط تولید کننده، به صورت یک محلول انبار شده و موجود تولید شود.

2-6- رواداری در ابعاد و تاب دار بودن  بستگی به کاربرد مشخص شده دارد. وقتی کاربرد مشخص نباشد الزامات کاربری PS  حکمیت خواهند داشت.

1-2-6- کاربری PS– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای کاربرد عمومی و نصب شده با اتصالات ملات بین واحد های تکی(بندکشی به وسیله ملات)، یا در یک کف فرش بدون اتصال ملات بین واحدها، هنگامیکه آجرها از طریق اتصال دوغ آب یا سایر اتصالها که رواداری (تولرانس)های بسیار دقیق ابعادی را لازم نداشته باشند.

2-2-6- کاربرد PX– آجر سنگفرش در نظر گرفته شده برای نصب  بدون اتصالات ملاط بین واحدها، در جایی که در نتیجه الگوهای به خصوص اتصال یا الزامات غیر عادی ساختمانی، رواداری های بسیار دقیق ابعادی لازم هستند.

جدول2- الزامات خصوصیتی (property requirenments) مقاومت سایشی

 

ماکزیمم شاخص سایش

(B)

ماکزیمم اتلاف حجم سایشی(C)

Cm3/cm2

نوع I

11/0

7/1

نوعII

25/0

7/2

نوعIII

5/0

4

نمونه را مطابق با دستور العمل نمونه برداری C67 انتخاب کنید. آجر باید الزامات ستون (1) یا (2) را برآورده کند. مقادیر قید شده در لیست نباید توسط هیچ یک از تک واحدهای درون نمونه پشت سر گذارده شود (بیشتر شود).

B شاخص سایش با استفاده از جذب آب سرد به درصد و مقاومت فشاری به پوند بر اینچ مربع طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

=Aجذب آب

p= مقاومت قشاري

100 A /p=B

مقادیر مقاومت فشاری به وسیله شکل نمونه(مخصوصاً نسبت ارتفاع به عرض در نمونه آزمایشی) تحت تأثیر قرار می گیرد.. بنابر این یک شکل خاصی تعیین و در نظر گرفته می شود که با داده های به دست آمده به عنوان مبنای شاخص سایش مطابقت نماید.

مقاومت فشاری باید برای نمونه های با ابعاد  اینچ ± 4/1 اینچ(cm±6 mm 57*98*98 به ترتیب برای طول، عرض و ارتفاع)  مشخص شود. این آجر باید بدون سوراخ مرکزی، سایر حفره ها یا کنده گی ها باشد. نمونه هایی با اشکال دیگر زمانی می توانند مورد استفاده قرار گیرند که تولید کننده شواهد قابل قبول مبنی بر اینکه تغییر ایجاد شده در شکل نتایج مقاومت معادل با شکل معین شده ارائه خواهد داد را به خریدار تسلیم نماید. در مواردی که الزامات روش اجرایی برای مقاومت فشاری نمی توانند برآورده شوند، مقاومت سایشی بایستی مطابق با ستون 2 تعیین گردد.

c کاهش حجم سایشی باید مطابق با روش آزمون C418 با تغییرات زیر در شیوه آزمایش تعیین شود:

1)     شن باید سیلیکای طبیعی از اتاوای النویز  (Ottawa Ilenoise) باشد. از الک با شماره 50
(mm 300) عبور کرده  و بر روی الک به شماره100 (mm 150) باقی بماند.

2)         این تست باید بر روی آجر خشک انجام شود.

3)         مدت آزمایش باید 2 دقیقه باشد.

4)         سرعت جریان شن باید g/min 400 باشد.

5)     کاهش حجم باید به وسیله پر کردن فرورفتگی ایجاد شده در اثر سایش توسط  گل رس قالب گیری، هم سطح سازی سطح آن آجر با سطح اولیه آجر ، و برداشت و توزین رس قالب گیری  تعیین گردد. کاهش حجم با استفاده از وزن مخصوص کلی رس قالب گیری محاسبه می گردد. وزن مخصوص کلی باید به صورت جداگانه بای هر یک از محموله های رس قالب گیری تعیین گردد.

3-2-6- کاربری PA– آجر سنگفرش تولید شده و انتخاب شده به منظور ایجاد اثرات مشخص معماری منتج از عدم تناسب در اندازه ، رنگ و بافت هر واحد منفرد، می باشد.

(این بافت ها ممکن است حضور ندول های ناهماهنگ با مواد کانی زمینه یا ترک های عمدی را نشان دهند که نمای ظاهری واحدها را  بهینه می کند)

الزامات روا داری های ابعادی که در بندهای 3/6 و 4/6 آورده شده اند در این کاربری به کار گرفته نمی شوند.

3-6- روا داری های ابعادی- آجر نبایستی در اندازه مشخص شده خود بیشتر از هر یک از روا داری های معین شده برای کاربردهای ارائه شده در جدول 4، اختلاف داشته باشد.

4-6- تاب برداشتگی- تاب برداشتگی محدب و مقعر(اعوجاج) هر سطح آجر که به عنوان سطح نما یا حاشیه سنگفرش قرار می گیرد، چنانچه طبق روش آزمون C67 نمونه برداری و اندازه گیری شده باشد،  نباید از مقادیر جدول 3 بیشتر گردد.

 

جدول3- مقاومت اعوجاج

اندازه تعیین شده

(mm)

ماکزیمم اعوجاج مجاز (mm)

کاربریPX

کاربریPS

(203) و کمتر

6/1

4/2

بیشتر از  (203) تا (305)

4/2

2/3

بیشتر از (305)تا (406)

2/3

0/4

جدول4-رواداری ابعادی

اندازه mm

ماکزیمم تغییر مجاز از ابعاد تعیین شده

(بعلاوه یا منها)

(mm)

کاربریPS

کاربریPX

کاربریPA

76 و کمتر

2/3

6/1

بدون محدودیت

76 تا  127

7/4

4/2

بدون محدودیت

بیش از 127 تا203

4/6

2/3

بدون محدودیت

بیش از 203

9/7

6/5

بدون محدودیت

7- مواد و پرداخت نهایی

1-7- اگر آجر با رنگ ، گستره رنگ و یا بافت خاصی مورد نظر باشد، این ویژگی ها باید  به طور جداگانه به وسیله خریدار مشخص شوند. بافت سطح پرداخت شده بایستی با نمونه تائید شده شامل نه کمتر از 4 آجر، که هر کدام معرف بافت مطلوب باشند، مطابقت داشته باشند. گستره رنگ باید به وسیله نمونه تایید شده مشخص شود.

2-7- چنانچه یک نمونه معیین شده از آجرها از فاصله ft 15 (m 6/4) برای کاربریPX و فاصله ft 20(m6) برای کاربری PS تماشا شوند، آنها بایستی بدون ترک و یا سایر عیوب ظاهری و نمایان باشند.

3-7- بخش هایی از آجر که در محل استقرار خود دارای نما به محیط می شوند بایستی بدون پریدگی بیش از محدوده آورده شده در جدول 5 باشند.

جدول5- ماکزیمم میزان مجاز پریدگی حاشیه ها و لبه ها

کاربری

پریدگی به اینچ(میلیمتر) از

لبه

گوشه

PS

9/7

7/12

PX

4/6

5/9

PA

توسط خریدار تعیین می گردد

توجه: مجموع طول پریدگی ها در یک واحد منفرد نباید از 10% پیرامون سطح (رویه) نمایان آجر بیشتر شود.

 

4-7- مگر اینکه غیر از این بین خریدار و فروشنده توافق شده باشد،  یک محموله آجر نباید شامل بیش از 5 درصد آجری که الزامات جدول 5-4 را برآورده نمی کند، شامل آجر شکسته شده، باشد.

5-7- پس از قرار گرفتن آجر در محل استفاده، تولید کننده یا نماینده وی مسئول مطابقت آجر با الزامات این مشخصات برای پریدگی و رواداری ها، شناخته نخواهد شد.

8- نمونه گیری و آزمایش

1-8- آجر بایستی مطابق با قسمت های مربوطه در روش آزمون7 C6 نمونه برداری و آزمایش شود.

2-8- تولید کننده یا فروشنده نمونه های لازم برای آزمون را فراهم خواهد نمود. مکان یا مکان های انتخاب نمونه ها در هنگام صدور سفارش خرید تعیین می گردند.

یادداشت 10- مگر اینکه در سفارش خرید غیر از این قید شده باشد، هزینه آزمون ها به صورت معمول به شرح ذیل تقسیم می شوند: اگر نتایج تست نشان دهد که با الزامات این مشخصات مطابقت ندارد، هزینه باید توسط فروشنده پرداخت شود. اگر نتایج تست ها نشان دهد که آجر با الزامات این مشخصات مطابقت دارد هزینه با خریدار خواهد بود.

9- کلمات کلیدی

1-9- آجر، واحد ساختمانی احتراقی، عبور و مرور سبک ، سنگ فرش، عبور و مرور
عابر پیاده

R& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده کR& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده کR& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده کR& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده کR& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده کR& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده ک

R& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی R& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده ککه حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده کR& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده ک

R& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده کR& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده کR& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده کR& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده ک

R& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده ک

R& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده ک

R& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده ک

R& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده ک

R& D
Research and Development

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی

چکیده:
این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.

مقدمه:
در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.

تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.
نتایج
ویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجر

رنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد.


شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی


شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رس

جدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی



جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده


آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:
مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است.


شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس



شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلف

بر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است.

ساختمان میکروسکوپی آجر رسی
شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7)



شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف




شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل






شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آب


بین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).

بحث و نتیجه:
افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده ک

تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی يكشنبه ، 6 آذر 1390 ، 08:26 | آخرین بروز رسانی مطلب در يكشنبه ، 6 آذر 1390 ، 08:37 | نوشته شده توسط Administrator | | |
کارخانه آجر نماچينR& DResearch and Developmentتأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزیچکیده:این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.مقدمه:در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.نتایجویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجررنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد. شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رسجدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است. شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلفبر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است. ساختمان میکروسکوپی آجر رسی شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7) شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آببین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).بحث و نتیجه: افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده کرد.منبع:ترجمه:Johari.I, Said. S, Hisham. B, Bakar. A and Ahmad, Z. A. 2010.Effect of the Change of Firing Temperature on Microstructureand Physical Properties of Clay Bricks from Beruas (Malaysia).Journal of Science of Sintering, (42). 245-254تأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزی يكشنبه ، 6 آذر 1390 ، 08:26 | آخرین بروز رسانی مطلب در يكشنبه ، 6 آذر 1390 ، 08:37 | نوشته شده توسط Administrator | | | کارخانه آجر نماچينR& DResearch and Developmentتأثیر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگي¬های فیزیکی آجرهای رسی در منطقه¬ای از مالزیچکیده:این مطالعه بر روی آجرهای رسی پخته شده در مناطق اطراف بروس مالزی که در صنعت آجر شناخته شده است، تمرکز می¬کند.در این پژوهش از دماهای پخت 800 تا 1250 درجه سانتی-گراد استفاده شد و تأثیر دمای پخت بر روی تغییر فاز، ساختار میکروسکوپی، مقاومت فشاری، جذب آب و تخلخل آجر بررسی شد. نتایج نشان داد حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه سانتی¬گراد است و با افزایش حرات تخلخل به طور معنی¬داری کاهش می¬یابد به¬طوریکه هنگامی که حرارت از1000 به 1250 درجه می¬رسد، تخلخل از 3/39 به 87/5 کاهش ميیابد همچنین حرارت پخت به طور معنی¬داری در بهبود ویژگی¬های فیزیکی آجر پخته شده تأثیر دارد.مقدمه:در حین پخت آجر رسی یک¬سری تبدیلات اتفاق می¬افتد که تعیین¬کننده ویژگی¬های نهایی محصول آجر می¬باشند. فاکتورهای مهم در تولید آجر شامل نوع ماده اولیه، روش ساخت، شیوه خشک کردن و حرارت پخت می¬باشند که بر روی کیفیت محصول نهایی تأثیر می¬گذارند. مطالعات نشان داده است استحکام و مقاومت آجر وابسته به چگونگی ساختمان میکروسکوپی آنها و نوع کانی¬های تشکیل دهنده آنها می¬باشد. در آجرهای رسی پخته نشده استحکام و میزان نفود آب وابسته به اندازه و شکل ذرات موجود و پروسه تشکیل است اما وقتی که آجر رسی تحت تأثیر حرارت قرار گیرد، به علت رخ دادن واکنش¬های شیمیایی و فرآیند ذوب، طبیعت کانی¬های تشکیل¬دهنده خاک اهمیت می¬یابند.تخلخل در آجر به نوع رس استفاده شده در تولید و حرارت پخت بستگی دارد. تخلخل آجر بر مقاومت فشاری، جذب آب و نفوذپذیری آجر تأثیر می¬گذارد. در طول پروسه زینتر شدن (ذوب شدن) در پروسه تولید آجر، مواد اولیه در اثر حرارت بالا به ترکیبات پیچیده تبدیل می¬شوند این ترکیبات، مقاومت و پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهند. مطالعات دیگر نشان داد که شیشه-ای شدن مواد سرامیکی عامل مهمی است که بر روی  ویژگی¬های فیزیکی محصول نهایی  مانند نفوذپذیری و مقاومت اثر می¬گذارد.هدف از این تحقیق، مطالعه اثر تغییر حرارت پخت بر روی ساختار میکروسکوپی و ویژگی¬های فیزیکی آجر رسی منطقه بروس مالزی است. این منطقه به عنوان یکی از مناطق مهم تولید آجر در مالزی شناخته شده است و در ساحل غربی مالزی واقع شده است. کارخانه های موجود در این منطقه بیش از 30 سال است که آجر تولید می¬کنند با این وجود تا کنون هیچ اطلاعات سیستماتیک چاپ شده¬ای راجع به رس¬های این منطقه موجود نمی¬باشد. در این مطالعه روش تولید آجر مطابق با روشی استکه کارخانه¬های این منطقه بر اساس آن آجر تولید می¬کنند. سرعت گرم شدن، زمان پخت و برنامه پخت برای همه آجرها یکسان در نظر گرفته شد و تنها میزان حرارت از 800 تا 1250 درجه سانتی¬گراد متفاوت بود.نتایجویژگی¬های فیزیکی رس¬های مورد استفاده برای تولید آجررنگ رس بکاررفته برای تولید آجر خاکستری بود که بعد ازپخت در دمای 1200 درجه سانتی-گراد رنگ آجر قرمز تیره شدکه نشان دهنده وجود اکسید آهن است. شکل 2 تغییر رنگ آجر را در دماهای مختلف نشان می¬دهد. جدول 1 نتایج مربوط بهXRF رس¬های مورد استفاده رانشان می¬دهد. این جدول نشان می¬دهد اجزای سیال (K2O, Na2O, CaO) کمتر از 3 درصد وزنی هستند. شکل 1 دیفرکتوگرامXRD رسهای مورد استفاده دراین مطالعه را نشان داده است.  دیفرکتوگرام XRD نشان داد رس¬های این منطقه دارای کانی¬های کائولینیت، کوارتز، و سایر کانی¬ها مانند میکرولین و مسکویت می¬باشند. جدول 2 حدود آتربرگ رس، شاخص پلاستیسیتی، حد پلاستیسیتی و حد روانی رس مورد استفاده برای تولید آجر را نشان می¬دهد. شکل1- دیفرکتوگرامXRD رسهای منطقه بروس مالزی شکل2- تأثیر حرارت¬های مختلف پخت بر رنگ و انقباض رسجدول 1-  جدول آنالیز XRF رس¬های بروس مالزی جدول 2-  میزان رطوبت و حدود آتربرگ رس مورد استفاده آنالیز حرارتی رس مورد استفاده برای تولید آجر:مححنی حرارتی رس(TG) نشان می¬دهد (شکل 3) هنگامی که حرارت تا 8/289 افزایش یافته است، وزن نمونه 62/0درصد کاهش یافته است. در حرارت 350 درجه آب موجود در ساختار شیمیایی رس شروع به تبخیر می¬کند. آب موجود در ساختار شیمیایی رس با آب موجود در منافذ رس عجین نشده است و بنابراین در طول مراحل اولیه خشک شدن نمی¬تواند خارج شود. این آب که جزئی از ساختار شیمیایی رس است، تنها به وسیله حرارت¬های بالاتر از 350 درجه تحت تأثیر قرار می¬گیرد. وقتی که حرارت تا 8/658 درجه افزایش یافت، وزن رس تا 43/1 درصد کاهش یافت و این هنگامی است که دهیدراسون کانی¬های رسی اتفاق می¬افتد. تأثیر اجزای سیال مانند K2O Na2O و CaOهنگامی دیده می¬شود که رس شروع به واکنش می-کند ( در حرارت حدود 900 درجه) این همچنین نشانه¬ای از شروع پروسه زینتر شدن رس است. شکل 3-منحنی حرارتی و آنالیز حرارتی رس شکل4- دیفرکتوگرام¬های XRD   آجرهای رسی پخته شده در حرارت¬های مختلفبر اساس نتایج، کوارتز، آلومینیوسیلیکات پتاسیم، ارتو کلاز و مولایت شناسایی شدند و تغییر معنی¬داری در فاز رس هنگامی که زینتر می¬شود از حرارت 800 درجه تا 1250 اتفاق می¬افتد. ناپدیدی کوارتز (در حرارت¬های بالا) ، کاهش فلدسپار و تشکیل آلومینیوسیلیکات مورد توجه است (شکل4). هنگامی که حرارت به 1250 درجه افزایش مي¬یابد بیشتر پیک¬های مربوط به کانی کوارتز ناپدید می¬شوند (کانی کوارتز به کانی دیگری تبدیل شده است) و هنگامی که حرارت از 800 به 1100 درجه افزایش می¬یابد شدت پیک ارتوکلاز به مقدار کمی کاهش می¬یابد و پیک¬های مربوط به ارتوکلاز به طور کامل در حرارت 1250 درجه ناپدید می¬شوند و این به سبب تشکیل  کانی مولایت است (در حرارت¬های 1100 تا 1250 برخی کانی¬های موجود در رس به مولایت تبدیل می¬شوند) تیز بودن پیک¬های مربوط به مولایت نشان می¬دهد کانی مولایت شدیداً کریستالی شده است. ساختمان میکروسکوپی آجر رسی شکل 5 ساختمان میکروسکوپی سطح شکست آجر رسی زینتر شده در دمای 800 تا 1250 درجه را نشان می¬دهد. در حرارت 800 و 900  آجر هنوز به طور کامل زینتر نشده است . محققان دیگر نشان داده¬اند که ساختار آجر در حرارت¬های پایین¬تر( 840 تا 900) تشکیل می-شود و لی باقی¬ماندن آجر در کوره تا رسیدن به حرارت¬های بالای 1080 درجه سانتی¬گراد کاملاً ضروری است. تخلخل با افزایش حرارت از 800 درجه به 900 درجه  یک افزایش 4/1 درصدی و با افزایش حرارت از 900 به 1000 یک افزایش 1/0 درصدی را نشان می¬دهد(شکل6). افزایش در تخلخل نتیجه پخشیدگی نسبی حرارت پایین، بدون پدید آمدن انقباض معنی¬دار رس می¬باشد ( حرارت برای انقباض رس کافی نبوده). مقدار انقباض رس در حرارت¬های 800، 900 و 1000 به ترتیب 31/0 درصد، 5/0 درصد و 4/1 درصد می¬باشد و سطح آجر رسی پخته شده در دمای 800، 900 و 1000 خشن و غبار آلود به نظر می¬رسد. آجرهای زینتر شده در دمای 1000 درجه به دلیل داشتن ساختمان متخلخل میزان جذب آبشان بالاتر از 25 درصد است (شکل7) شکل5- گراف SEM(ساختمان میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی) برای آجر رسی پخته شده در دماهای مختلف شکل 6- تأثیر دمای پخت بر میزان تخلخل شکل 7- تأثیر دمای پخت بر درصد جذب آببین 1000 تا 1100 درجه به علت اینکه بدنه رس به طور کامل زینتر شده است، حالت جامد زینتری شدن بسیار معنی¬دار است و منافذ کمی در ساختار میکروسکوپی دیده می¬شود و میزا ن تخلخل از 3/39 به 6/27  درصد کاهش می¬یابد و مقاومت فشاری از 259 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع به 732 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع در دمای 1100 درجه سانت¬گراد می¬رسد. از ابتدای 1100 درجه زینتری شدن فاز مایع بسیار مهم است. آجر رسی در دمای 1100 درجه شروع به انقباض کرده زیرا فاز مایع شروع به پر کردن منافذ کرده و منافذ کوچکتری را به وجود می¬آورد. هنگامی که حرارت از 1100 به 1200 می¬رسد منافذ 5/47 درصد کاهش می¬یابند و جذب آب نیز نسبت به جذب آب در دمای 1000 بسیار کاهش می¬یابد. پروسه زینتری شدن در دمای 1200 درجه به حالت بهینه می¬رسد که به موجب آن مقاومت فشاری حدود 895 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع می¬شود. در حرارت 1250 ساختمان میکروسکوپی منافذ بزرگتر و تخلخل کمتر را نشان می¬دهد و این آجر شکننده¬تر است و این به علت وجود بخش بزرگی از فاز شیشه¬ای در ساختمان میکروسکوپی آجر است بنابراین مقاومت آجر در دمای 1250 نسبت به آجر پخته شده در دمای 1200 کمتر است (830 کیلوگرم بر سانتی¬متر مربع).بحث و نتیجه: افزایش درجه حرارت پخت دارای اثر بهینه بر ويژگی¬های فیزیکی آجردارد و حرارت بهینه پخت، حرارت 1200 درجه است ولی در صنعت به دلایل اقتصادی می¬توان از حرارت 1050 تا 1100 برای پخت آجر استفاده کرد.منبع:ترجمه:Johari.I, Said. S, Hisham. B, Bakar. A and Ahmad, Z. A. 2010.Effect of the Change of Firing Temperature on Microstructureand Physical Properties of Clay Bricks from Beruas (Malaysia).Journal of Science of Sintering, (42). 245-254

بورات

کارخانه آجر نماچين

R& D

Research and Development

استفاده از بورات­ها در آجر رسي و کاشي بام

 

(شرکت بوراکس ايالات متحده آمريکا،2004)

 

بورات­هاي جديد باعث بهبود در کيفيت آجرهاي رسي و کاشي بام و همچنين کاهش مصرف انرژي در حين توليد شده اند.

بورات­ها جز اصلي مواد اوليه ساخت شيشه مي­باشند و باعث پيشرفت­هايي در فرآيند توليد و محصول نهايي شده­اند. استفاده از بور باعث پايداري حرارتي  شيشه و لعاب­هاي شيشه­اي مي­شود. و استفاده از آنها در لعاب­هاي سراميکي قدمت طولاني دارد. بورات­ها نقطه ذوب شيشه را کاهش مي­دهند و باعث پايداري شيميايي و افزايش مقاومت در برابر شوک حرارتي مي­شوند.

 

با وجود اين مزايا بوراتها  در ساخت آجرهاي رسي و کاشي سقف تاکنون استفاده نشده اند. پيشرفتهاي جديد امکان استفاده از بورات­ها در ساخت آجر را ممکن ساخته است و باعث بهبود کيفيت محصولات و کاهش مصرف انرژی شده است.

 

اضافه کردن بوراتها به رس مي­تواند باعث بهبود کيفيت محصول ( آجر رسي و کاشي­هاي بام) و کاهش هزينهاي توليد شود به ويژه براي توليدکننده­هايي که با محدوديت ذخاير رس محلي و هزينه­هاي سوخت بالا مواجهند.

 

چرا بوراتها پيش از اين به طور گسترده در ساخت آجر و کاشي سقف استفاده نشده اند؟

پاسخ اين سوال به چگونگي عملکرد بورات­هاي استفاده شده مربوط مي­شود.

 

کاني­هاي بوراته براي تضمين کيفيت پايداری محصول و خلوص آن تصفيه مي­شوند. اکثر بورات­هاي تصفيه شده قابل حل در آب بوده و براي کاربردهايي مانند مواد غذايي مورد نياز (خاک و گياه) در کشاورزي و کاربرد ­هاي صنعتي مانند استفاده در عايق­ها مورد بهره­برداري قرار مي­گيرند.

استفاده از بورات­هاي تصفيه شده ( بوراکس و اسيد بوريک) در ساخت آجرهاي رسي  نشان داد مقادير زيادي از بورات­ها همراه با آب در طي فرآيند خشک شدن به سطح انتقال مي­يابند و طي فرآيند پخت به جسم سخت و چسبنده­اي در سطح تبديل مي­شوند. بورات­هاي غير قابل حل موجود، بورات­هاي روي هستند که به علت گران بودنشان در اين صنعت توليد آجر استفاده نمي­شوند.

گزينه ديگر استفاده از کاني­هاي بوراته تصفيه نشده در صنعت آجر و کاشي بام است. هرچند اين بورات­ها حلاليت کمي دارند و ارزان قيمت هستند ولي آجرهاي حاوي اين بوراتها به سبب آزاد شدن شديد آب تبلور کاني، در کوره از هم متلاشي مي­شوند. وحـتي خرد کردن اين کاني­هاي بوراته و تبديل آن به يک پودر بسيار ريز نمي­تواند از آسيب به ساختار منافذ داخلی محصول جلوگيری کند.

 

محصول جديد بوراته

اين محصول پنتا بورات سديم بسيار ريز در يک سوسپانسيون شکر است.

(microfine sodium penta borate in a sugar suspension)

اين محصول به ويژه در صنعت توليد آجر مورد استفاده است.اين محصول جديد در انگلستان تحت نام تجاريEvansiteعرضه مي­شود.

 

شکر از اينکه بورات­ها در حين خشک شدن به سطح انتقال يابند جلوگيري مي­کند. در اين محصول به بوراتها اجازه داده مي­شود در رطوبت نسبتاً کم موجود در خشت حل شوند و توزيع بهينه آنها در بدنه رس( خشت) را تضمين ميکند. هنگامي که خشت خشک شد شکر تماماً در طول پخت سوخته است و بورات­ها مي­توانند سيال شوند.

 

حتي هنگامي که از نسبت کمي از بورات­ها استفاده مي­شود براي مثال 1 تا 2 درصد ، اين مقدار کم نيز نقش مؤثري در ساختار رس ايفا ميکند و باعث کاهش نقطه ذوب ذرات و همچنين تغيير توزيع اندازه منافذ خشت شده و در بعضي موارد در رنگ هم نقش دارد.

 

توجه به عملکرد منحني­هاي پخت براي رس همراه با بورات ( تيمار Evansite) ورس بدون بورات (تيمارcontrol) نشان مي­دهد سطوح يکساني از شيشه­اي شدن در هر دو تيمار در شرايطي اتفاق  مي­افتد که تيمار Evansite در حرارتي حدود 50 درجه سانتي­گراد کمتر از تيمار control پخت شود (شکل1). اين نشان مي­دهد استفاده از اين بورات­ها براي پخت آجر مي­تواند باعث صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت شود. هر چند اين صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت ممکن است هزينه بورات­هاي جديد را جبران نکند. برخي از رس­ها به طور معمول نمي­توانند با پخت در حرارت­هاي بالا محصولي با کيفيت خوب ايجاد کنند لذا براي اين رس­ها يک کاهش 50 درجه سانتي­گرادي در حرارت پخت مي­تواند مفيد باشد.

 

شکل1- منحنی ­هاي عملکرد پخت براي خشت با بورات ( تيمار Evansite) و بدون بورات (تيمار control)

اثر استفاده از بوراتها در ويژگي­هاي آجر­هاي رسي:

استفاده کردن از بورات­هاي جديد در آجرهاي رسي و کاشي­هاي سقف مي­تواند از جهات ديگر نيز مفيد باشد.

  1. کاهش جذ ب آب
  2. افزايش توان در در سيکل يخ­زدگي_ مرطوب شدن
  3. افزايش قابليت مواد اوليه

 

کاهش جذب آب :

بورات­ها به طور طبيعي در يک حرارت جذب آّب را کاهش مي­دهند هر چند اثر آنها بر روي انقباض و و توزيع اندازه منافذ را نيز بايد به حساب آورد.

 

شکل 2 نشان مي­دهد که جذب آب با افزايش در ميزان بورات­هاي اضافه شده به رس و افزايش حرارت پخت کاهش مي­يابد. با يک افزايش %5/0 بورات (B2O3)  به رس و با پخت آن در حرارت بسيار کمتر نسبت به شرايط تيمار control (شرايطي که بورات به رس اضافه نشده است) جذب آب يکساني در هر دو تيمار به دست خواهد آمد.

 

شکل2- اثر بورات­هاي جديد و حرارت بر جذب آب

 

افزايش توان يخ­زدن _مرطوب شدن

توان يخ­زدن _مرطوب شدن عمدتاً به ويژگي­هاي منافذ محصولات مانند توزيع سايز منافذ مربوط مي­شود. همچنين بين توان يخ­زدگي- مرطوب شدن و مقدار فاز شيشه­اي و قدرت مکانيکي جسم پخته شده ارتباط وجود دارد. آزمايشات نشان داده جذب آب شاخص قابل اطميناني براي اندازه­گيري پايداري محصول نيست.در يک آزمايش نمونه تيمار control ( نمونه­اي که بورات به رس اضافه نشده است) 10 سيکل و نمونه حاوي %2 بورات 100 سيکل يخ­زدگي- مرطوب شدن را تحمل کرد.

 

_

شکل3- نتايج سيکل يخ زدن - مرطوب شدن

 

افزايش قابليت مواد اوليه:

در بعضي موارد ذخاير رس توليد کننده با اضافه کردن بوراتها بهبود مي­يابد. افزايش بورات­هاي جديد باعث افزايش مقاومت فشاري و استحکام سايشي آجر مي­شود و به سازنده­ها کمک مي­کند راحت­تر به استانداردهاي ساخت دست يابند.

 

ترجمه:

Austerberry,M.2004. BRICK & CLAY RECORD: Using Borates in Brick and Roofing Tile


 

 

بورات

کارخانه آجر نماچين

R& D

Research and Development

استفاده از بورات­ها در آجر رسي و کاشي بام

 

(شرکت بوراکس ايالات متحده آمريکا،2004)

 

بورات­هاي جديد باعث بهبود در کيفيت آجرهاي رسي و کاشي بام و همچنين کاهش مصرف انرژي در حين توليد شده اند.

بورات­ها جز اصلي مواد اوليه ساخت شيشه مي­باشند و باعث پيشرفت­هايي در فرآيند توليد و محصول نهايي شده­اند. استفاده از بور باعث پايداري حرارتي  شيشه و لعاب­هاي شيشه­اي مي­شود. و استفاده از آنها در لعاب­هاي سراميکي قدمت طولاني دارد. بورات­ها نقطه ذوب شيشه را کاهش مي­دهند و باعث پايداري شيميايي و افزايش مقاومت در برابر شوک حرارتي مي­شوند.

 

با وجود اين مزايا بوراتها  در ساخت آجرهاي رسي و کاشي سقف تاکنون استفاده نشده اند. پيشرفتهاي جديد امکان استفاده از بورات­ها در ساخت آجر را ممکن ساخته است و باعث بهبود کيفيت محصولات و کاهش مصرف انرژی شده است.

 

اضافه کردن بوراتها به رس مي­تواند باعث بهبود کيفيت محصول ( آجر رسي و کاشي­هاي بام) و کاهش هزينهاي توليد شود به ويژه براي توليدکننده­هايي که با محدوديت ذخاير رس محلي و هزينه­هاي سوخت بالا مواجهند.

 

چرا بوراتها پيش از اين به طور گسترده در ساخت آجر و کاشي سقف استفاده نشده اند؟

پاسخ اين سوال به چگونگي عملکرد بورات­هاي استفاده شده مربوط مي­شود.

 

کاني­هاي بوراته براي تضمين کيفيت پايداری محصول و خلوص آن تصفيه مي­شوند. اکثر بورات­هاي تصفيه شده قابل حل در آب بوده و براي کاربردهايي مانند مواد غذايي مورد نياز (خاک و گياه) در کشاورزي و کاربرد ­هاي صنعتي مانند استفاده در عايق­ها مورد بهره­برداري قرار مي­گيرند.

استفاده از بورات­هاي تصفيه شده ( بوراکس و اسيد بوريک) در ساخت آجرهاي رسي  نشان داد مقادير زيادي از بورات­ها همراه با آب در طي فرآيند خشک شدن به سطح انتقال مي­يابند و طي فرآيند پخت به جسم سخت و چسبنده­اي در سطح تبديل مي­شوند. بورات­هاي غير قابل حل موجود، بورات­هاي روي هستند که به علت گران بودنشان در اين صنعت توليد آجر استفاده نمي­شوند.

گزينه ديگر استفاده از کاني­هاي بوراته تصفيه نشده در صنعت آجر و کاشي بام است. هرچند اين بورات­ها حلاليت کمي دارند و ارزان قيمت هستند ولي آجرهاي حاوي اين بوراتها به سبب آزاد شدن شديد آب تبلور کاني، در کوره از هم متلاشي مي­شوند. وحـتي خرد کردن اين کاني­هاي بوراته و تبديل آن به يک پودر بسيار ريز نمي­تواند از آسيب به ساختار منافذ داخلی محصول جلوگيری کند.

 

محصول جديد بوراته

اين محصول پنتا بورات سديم بسيار ريز در يک سوسپانسيون شکر است.

(microfine sodium penta borate in a sugar suspension)

اين محصول به ويژه در صنعت توليد آجر مورد استفاده است.اين محصول جديد در انگلستان تحت نام تجاريEvansiteعرضه مي­شود.

 

شکر از اينکه بورات­ها در حين خشک شدن به سطح انتقال يابند جلوگيري مي­کند. در اين محصول به بوراتها اجازه داده مي­شود در رطوبت نسبتاً کم موجود در خشت حل شوند و توزيع بهينه آنها در بدنه رس( خشت) را تضمين ميکند. هنگامي که خشت خشک شد شکر تماماً در طول پخت سوخته است و بورات­ها مي­توانند سيال شوند.

 

حتي هنگامي که از نسبت کمي از بورات­ها استفاده مي­شود براي مثال 1 تا 2 درصد ، اين مقدار کم نيز نقش مؤثري در ساختار رس ايفا ميکند و باعث کاهش نقطه ذوب ذرات و همچنين تغيير توزيع اندازه منافذ خشت شده و در بعضي موارد در رنگ هم نقش دارد.

 

توجه به عملکرد منحني­هاي پخت براي رس همراه با بورات ( تيمار Evansite) ورس بدون بورات (تيمارcontrol) نشان مي­دهد سطوح يکساني از شيشه­اي شدن در هر دو تيمار در شرايطي اتفاق  مي­افتد که تيمار Evansite در حرارتي حدود 50 درجه سانتي­گراد کمتر از تيمار control پخت شود (شکل1). اين نشان مي­دهد استفاده از اين بورات­ها براي پخت آجر مي­تواند باعث صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت شود. هر چند اين صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت ممکن است هزينه بورات­هاي جديد را جبران نکند. برخي از رس­ها به طور معمول نمي­توانند با پخت در حرارت­هاي بالا محصولي با کيفيت خوب ايجاد کنند لذا براي اين رس­ها يک کاهش 50 درجه سانتي­گرادي در حرارت پخت مي­تواند مفيد باشد.

 

شکل1- منحنی ­هاي عملکرد پخت براي خشت با بورات ( تيمار Evansite) و بدون بورات (تيمار control)

اثر استفاده از بوراتها در ويژگي­هاي آجر­هاي رسي:

استفاده کردن از بورات­هاي جديد در آجرهاي رسي و کاشي­هاي سقف مي­تواند از جهات ديگر نيز مفيد باشد.

  1. کاهش جذ ب آب
  2. افزايش توان در در سيکل يخ­زدگي_ مرطوب شدن
  3. افزايش قابليت مواد اوليه

 

کاهش جذب آب :

بورات­ها به طور طبيعي در يک حرارت جذب آّب را کاهش مي­دهند هر چند اثر آنها بر روي انقباض و و توزيع اندازه منافذ را نيز بايد به حساب آورد.

 

شکل 2 نشان مي­دهد که جذب آب با افزايش در ميزان بورات­هاي اضافه شده به رس و افزايش حرارت پخت کاهش مي­يابد. با يک افزايش %5/0 بورات (B2O3)  به رس و با پخت آن در حرارت بسيار کمتر نسبت به شرايط تيمار control (شرايطي که بورات به رس اضافه نشده است) جذب آب يکساني در هر دو تيمار به دست خواهد آمد.

 

شکل2- اثر بورات­هاي جديد و حرارت بر جذب آب

 

افزايش توان يخ­زدن _مرطوب شدن

توان يخ­زدن _مرطوب شدن عمدتاً به ويژگي­هاي منافذ محصولات مانند توزيع سايز منافذ مربوط مي­شود. همچنين بين توان يخ­زدگي- مرطوب شدن و مقدار فاز شيشه­اي و قدرت مکانيکي جسم پخته شده ارتباط وجود دارد. آزمايشات نشان داده جذب آب شاخص قابل اطميناني براي اندازه­گيري پايداري محصول نيست.در يک آزمايش نمونه تيمار control ( نمونه­اي که بورات به رس اضافه نشده است) 10 سيکل و نمونه حاوي %2 بورات 100 سيکل يخ­زدگي- مرطوب شدن را تحمل کرد.

 

_

شکل3- نتايج سيکل يخ زدن - مرطوب شدن

 

افزايش قابليت مواد اوليه:

در بعضي موارد ذخاير رس توليد کننده با اضافه کردن بوراتها بهبود مي­يابد. افزايش بورات­هاي جديد باعث افزايش مقاومت فشاري و استحکام سايشي آجر مي­شود و به سازنده­ها کمک مي­کند راحت­تر به استانداردهاي ساخت دست يابند.

 

ترجمه:

Austerberry,M.2004. BRICK & CLAY RECORD: Using Borates in Brick and Roofing Tile


 

 

بورات

کارخانه آجر نماچين

R& D

Research and Development

استفاده از بورات­ها در آجر رسي و کاشي بام

 

(شرکت بوراکس ايالات متحده آمريکا،2004)

 

بورات­هاي جديد باعث بهبود در کيفيت آجرهاي رسي و کاشي بام و همچنين کاهش مصرف انرژي در حين توليد شده اند.

بورات­ها جز اصلي مواد اوليه ساخت شيشه مي­باشند و باعث پيشرفت­هايي در فرآيند توليد و محصول نهايي شده­اند. استفاده از بور باعث پايداري حرارتي  شيشه و لعاب­هاي شيشه­اي مي­شود. و استفاده از آنها در لعاب­هاي سراميکي قدمت طولاني دارد. بورات­ها نقطه ذوب شيشه را کاهش مي­دهند و باعث پايداري شيميايي و افزايش مقاومت در برابر شوک حرارتي مي­شوند.

 

با وجود اين مزايا بوراتها  در ساخت آجرهاي رسي و کاشي سقف تاکنون استفاده نشده اند. پيشرفتهاي جديد امکان استفاده از بورات­ها در ساخت آجر را ممکن ساخته است و باعث بهبود کيفيت محصولات و کاهش مصرف انرژی شده است.

 

اضافه کردن بوراتها به رس مي­تواند باعث بهبود کيفيت محصول ( آجر رسي و کاشي­هاي بام) و کاهش هزينهاي توليد شود به ويژه براي توليدکننده­هايي که با محدوديت ذخاير رس محلي و هزينه­هاي سوخت بالا مواجهند.

 

چرا بوراتها پيش از اين به طور گسترده در ساخت آجر و کاشي سقف استفاده نشده اند؟

پاسخ اين سوال به چگونگي عملکرد بورات­هاي استفاده شده مربوط مي­شود.

 

کاني­هاي بوراته براي تضمين کيفيت پايداری محصول و خلوص آن تصفيه مي­شوند. اکثر بورات­هاي تصفيه شده قابل حل در آب بوده و براي کاربردهايي مانند مواد غذايي مورد نياز (خاک و گياه) در کشاورزي و کاربرد ­هاي صنعتي مانند استفاده در عايق­ها مورد بهره­برداري قرار مي­گيرند.

استفاده از بورات­هاي تصفيه شده ( بوراکس و اسيد بوريک) در ساخت آجرهاي رسي  نشان داد مقادير زيادي از بورات­ها همراه با آب در طي فرآيند خشک شدن به سطح انتقال مي­يابند و طي فرآيند پخت به جسم سخت و چسبنده­اي در سطح تبديل مي­شوند. بورات­هاي غير قابل حل موجود، بورات­هاي روي هستند که به علت گران بودنشان در اين صنعت توليد آجر استفاده نمي­شوند.

گزينه ديگر استفاده از کاني­هاي بوراته تصفيه نشده در صنعت آجر و کاشي بام است. هرچند اين بورات­ها حلاليت کمي دارند و ارزان قيمت هستند ولي آجرهاي حاوي اين بوراتها به سبب آزاد شدن شديد آب تبلور کاني، در کوره از هم متلاشي مي­شوند. وحـتي خرد کردن اين کاني­هاي بوراته و تبديل آن به يک پودر بسيار ريز نمي­تواند از آسيب به ساختار منافذ داخلی محصول جلوگيری کند.

 

محصول جديد بوراته

اين محصول پنتا بورات سديم بسيار ريز در يک سوسپانسيون شکر است.

(microfine sodium penta borate in a sugar suspension)

اين محصول به ويژه در صنعت توليد آجر مورد استفاده است.اين محصول جديد در انگلستان تحت نام تجاريEvansiteعرضه مي­شود.

 

شکر از اينکه بورات­ها در حين خشک شدن به سطح انتقال يابند جلوگيري مي­کند. در اين محصول به بوراتها اجازه داده مي­شود در رطوبت نسبتاً کم موجود در خشت حل شوند و توزيع بهينه آنها در بدنه رس( خشت) را تضمين ميکند. هنگامي که خشت خشک شد شکر تماماً در طول پخت سوخته است و بورات­ها مي­توانند سيال شوند.

 

حتي هنگامي که از نسبت کمي از بورات­ها استفاده مي­شود براي مثال 1 تا 2 درصد ، اين مقدار کم نيز نقش مؤثري در ساختار رس ايفا ميکند و باعث کاهش نقطه ذوب ذرات و همچنين تغيير توزيع اندازه منافذ خشت شده و در بعضي موارد در رنگ هم نقش دارد.

 

توجه به عملکرد منحني­هاي پخت براي رس همراه با بورات ( تيمار Evansite) ورس بدون بورات (تيمارcontrol) نشان مي­دهد سطوح يکساني از شيشه­اي شدن در هر دو تيمار در شرايطي اتفاق  مي­افتد که تيمار Evansite در حرارتي حدود 50 درجه سانتي­گراد کمتر از تيمار control پخت شود (شکل1). اين نشان مي­دهد استفاده از اين بورات­ها براي پخت آجر مي­تواند باعث صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت شود. هر چند اين صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت ممکن است هزينه بورات­هاي جديد را جبران نکند. برخي از رس­ها به طور معمول نمي­توانند با پخت در حرارت­هاي بالا محصولي با کيفيت خوب ايجاد کنند لذا براي اين رس­ها يک کاهش 50 درجه سانتي­گرادي در حرارت پخت مي­تواند مفيد باشد.

 

شکل1- منحنی ­هاي عملکرد پخت براي خشت با بورات ( تيمار Evansite) و بدون بورات (تيمار control)

اثر استفاده از بوراتها در ويژگي­هاي آجر­هاي رسي:

استفاده کردن از بورات­هاي جديد در آجرهاي رسي و کاشي­هاي سقف مي­تواند از جهات ديگر نيز مفيد باشد.

  1. کاهش جذ ب آب
  2. افزايش توان در در سيکل يخ­زدگي_ مرطوب شدن
  3. افزايش قابليت مواد اوليه

 

کاهش جذب آب :

بورات­ها به طور طبيعي در يک حرارت جذب آّب را کاهش مي­دهند هر چند اثر آنها بر روي انقباض و و توزيع اندازه منافذ را نيز بايد به حساب آورد.

 

شکل 2 نشان مي­دهد که جذب آب با افزايش در ميزان بورات­هاي اضافه شده به رس و افزايش حرارت پخت کاهش مي­يابد. با يک افزايش %5/0 بورات (B2O3)  به رس و با پخت آن در حرارت بسيار کمتر نسبت به شرايط تيمار control (شرايطي که بورات به رس اضافه نشده است) جذب آب يکساني در هر دو تيمار به دست خواهد آمد.

 

شکل2- اثر بورات­هاي جديد و حرارت بر جذب آب

 

افزايش توان يخ­زدن _مرطوب شدن

توان يخ­زدن _مرطوب شدن عمدتاً به ويژگي­هاي منافذ محصولات مانند توزيع سايز منافذ مربوط مي­شود. همچنين بين توان يخ­زدگي- مرطوب شدن و مقدار فاز شيشه­اي و قدرت مکانيکي جسم پخته شده ارتباط وجود دارد. آزمايشات نشان داده جذب آب شاخص قابل اطميناني براي اندازه­گيري پايداري محصول نيست.در يک آزمايش نمونه تيمار control ( نمونه­اي که بورات به رس اضافه نشده است) 10 سيکل و نمونه حاوي %2 بورات 100 سيکل يخ­زدگي- مرطوب شدن را تحمل کرد.

 

_

شکل3- نتايج سيکل يخ زدن - مرطوب شدن

 

افزايش قابليت مواد اوليه:

در بعضي موارد ذخاير رس توليد کننده با اضافه کردن بوراتها بهبود مي­يابد. افزايش بورات­هاي جديد باعث افزايش مقاومت فشاري و استحکام سايشي آجر مي­شود و به سازنده­ها کمک مي­کند راحت­تر به استانداردهاي ساخت دست يابند.

 

ترجمه:

Austerberry,M.2004. BRICK & CLAY RECORD: Using Borates in Brick and Roofing Tile


 

 

بورات

کارخانه آجر نماچين

R& D

Research and Development

استفاده از بورات­ها در آجر رسي و کاشي بام

 

(شرکت بوراکس ايالات متحده آمريکا،2004)

 

بورات­هاي جديد باعث بهبود در کيفيت آجرهاي رسي و کاشي بام و همچنين کاهش مصرف انرژي در حين توليد شده اند.

بورات­ها جز اصلي مواد اوليه ساخت شيشه مي­باشند و باعث پيشرفت­هايي در فرآيند توليد و محصول نهايي شده­اند. استفاده از بور باعث پايداري حرارتي  شيشه و لعاب­هاي شيشه­اي مي­شود. و استفاده از آنها در لعاب­هاي سراميکي قدمت طولاني دارد. بورات­ها نقطه ذوب شيشه را کاهش مي­دهند و باعث پايداري شيميايي و افزايش مقاومت در برابر شوک حرارتي مي­شوند.

 

با وجود اين مزايا بوراتها  در ساخت آجرهاي رسي و کاشي سقف تاکنون استفاده نشده اند. پيشرفتهاي جديد امکان استفاده از بورات­ها در ساخت آجر را ممکن ساخته است و باعث بهبود کيفيت محصولات و کاهش مصرف انرژی شده است.

 

اضافه کردن بوراتها به رس مي­تواند باعث بهبود کيفيت محصول ( آجر رسي و کاشي­هاي بام) و کاهش هزينهاي توليد شود به ويژه براي توليدکننده­هايي که با محدوديت ذخاير رس محلي و هزينه­هاي سوخت بالا مواجهند.

 

چرا بوراتها پيش از اين به طور گسترده در ساخت آجر و کاشي سقف استفاده نشده اند؟

پاسخ اين سوال به چگونگي عملکرد بورات­هاي استفاده شده مربوط مي­شود.

 

کاني­هاي بوراته براي تضمين کيفيت پايداری محصول و خلوص آن تصفيه مي­شوند. اکثر بورات­هاي تصفيه شده قابل حل در آب بوده و براي کاربردهايي مانند مواد غذايي مورد نياز (خاک و گياه) در کشاورزي و کاربرد ­هاي صنعتي مانند استفاده در عايق­ها مورد بهره­برداري قرار مي­گيرند.

استفاده از بورات­هاي تصفيه شده ( بوراکس و اسيد بوريک) در ساخت آجرهاي رسي  نشان داد مقادير زيادي از بورات­ها همراه با آب در طي فرآيند خشک شدن به سطح انتقال مي­يابند و طي فرآيند پخت به جسم سخت و چسبنده­اي در سطح تبديل مي­شوند. بورات­هاي غير قابل حل موجود، بورات­هاي روي هستند که به علت گران بودنشان در اين صنعت توليد آجر استفاده نمي­شوند.

گزينه ديگر استفاده از کاني­هاي بوراته تصفيه نشده در صنعت آجر و کاشي بام است. هرچند اين بورات­ها حلاليت کمي دارند و ارزان قيمت هستند ولي آجرهاي حاوي اين بوراتها به سبب آزاد شدن شديد آب تبلور کاني، در کوره از هم متلاشي مي­شوند. وحـتي خرد کردن اين کاني­هاي بوراته و تبديل آن به يک پودر بسيار ريز نمي­تواند از آسيب به ساختار منافذ داخلی محصول جلوگيری کند.

 

محصول جديد بوراته

اين محصول پنتا بورات سديم بسيار ريز در يک سوسپانسيون شکر است.

(microfine sodium penta borate in a sugar suspension)

اين محصول به ويژه در صنعت توليد آجر مورد استفاده است.اين محصول جديد در انگلستان تحت نام تجاريEvansiteعرضه مي­شود.

 

شکر از اينکه بورات­ها در حين خشک شدن به سطح انتقال يابند جلوگيري مي­کند. در اين محصول به بوراتها اجازه داده مي­شود در رطوبت نسبتاً کم موجود در خشت حل شوند و توزيع بهينه آنها در بدنه رس( خشت) را تضمين ميکند. هنگامي که خشت خشک شد شکر تماماً در طول پخت سوخته است و بورات­ها مي­توانند سيال شوند.

 

حتي هنگامي که از نسبت کمي از بورات­ها استفاده مي­شود براي مثال 1 تا 2 درصد ، اين مقدار کم نيز نقش مؤثري در ساختار رس ايفا ميکند و باعث کاهش نقطه ذوب ذرات و همچنين تغيير توزيع اندازه منافذ خشت شده و در بعضي موارد در رنگ هم نقش دارد.

 

توجه به عملکرد منحني­هاي پخت براي رس همراه با بورات ( تيمار Evansite) ورس بدون بورات (تيمارcontrol) نشان مي­دهد سطوح يکساني از شيشه­اي شدن در هر دو تيمار در شرايطي اتفاق  مي­افتد که تيمار Evansite در حرارتي حدود 50 درجه سانتي­گراد کمتر از تيمار control پخت شود (شکل1). اين نشان مي­دهد استفاده از اين بورات­ها براي پخت آجر مي­تواند باعث صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت شود. هر چند اين صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت ممکن است هزينه بورات­هاي جديد را جبران نکند. برخي از رس­ها به طور معمول نمي­توانند با پخت در حرارت­هاي بالا محصولي با کيفيت خوب ايجاد کنند لذا براي اين رس­ها يک کاهش 50 درجه سانتي­گرادي در حرارت پخت مي­تواند مفيد باشد.

 

شکل1- منحنی ­هاي عملکرد پخت براي خشت با بورات ( تيمار Evansite) و بدون بورات (تيمار control)

اثر استفاده از بوراتها در ويژگي­هاي آجر­هاي رسي:

استفاده کردن از بورات­هاي جديد در آجرهاي رسي و کاشي­هاي سقف مي­تواند از جهات ديگر نيز مفيد باشد.

  1. کاهش جذ ب آب
  2. افزايش توان در در سيکل يخ­زدگي_ مرطوب شدن
  3. افزايش قابليت مواد اوليه

 

کاهش جذب آب :

بورات­ها به طور طبيعي در يک حرارت جذب آّب را کاهش مي­دهند هر چند اثر آنها بر روي انقباض و و توزيع اندازه منافذ را نيز بايد به حساب آورد.

 

شکل 2 نشان مي­دهد که جذب آب با افزايش در ميزان بورات­هاي اضافه شده به رس و افزايش حرارت پخت کاهش مي­يابد. با يک افزايش %5/0 بورات (B2O3)  به رس و با پخت آن در حرارت بسيار کمتر نسبت به شرايط تيمار control (شرايطي که بورات به رس اضافه نشده است) جذب آب يکساني در هر دو تيمار به دست خواهد آمد.

 

شکل2- اثر بورات­هاي جديد و حرارت بر جذب آب

 

افزايش توان يخ­زدن _مرطوب شدن

توان يخ­زدن _مرطوب شدن عمدتاً به ويژگي­هاي منافذ محصولات مانند توزيع سايز منافذ مربوط مي­شود. همچنين بين توان يخ­زدگي- مرطوب شدن و مقدار فاز شيشه­اي و قدرت مکانيکي جسم پخته شده ارتباط وجود دارد. آزمايشات نشان داده جذب آب شاخص قابل اطميناني براي اندازه­گيري پايداري محصول نيست.در يک آزمايش نمونه تيمار control ( نمونه­اي که بورات به رس اضافه نشده است) 10 سيکل و نمونه حاوي %2 بورات 100 سيکل يخ­زدگي- مرطوب شدن را تحمل کرد.

 

_

شکل3- نتايج سيکل يخ زدن - مرطوب شدن

 

افزايش قابليت مواد اوليه:

در بعضي موارد ذخاير رس توليد کننده با اضافه کردن بوراتها بهبود مي­يابد. افزايش بورات­هاي جديد باعث افزايش مقاومت فشاري و استحکام سايشي آجر مي­شود و به سازنده­ها کمک مي­کند راحت­تر به استانداردهاي ساخت دست يابند.

 

ترجمه:

Austerberry,M.2004. BRICK & CLAY RECORD: Using Borates in Brick and Roofing Tile


 

 

بورات

کارخانه آجر نماچين

R& D

Research and Development

استفاده از بورات­ها در آجر رسي و کاشي بام

 

(شرکت بوراکس ايالات متحده آمريکا،2004)

 

بورات­هاي جديد باعث بهبود در کيفيت آجرهاي رسي و کاشي بام و همچنين کاهش مصرف انرژي در حين توليد شده اند.

بورات­ها جز اصلي مواد اوليه ساخت شيشه مي­باشند و باعث پيشرفت­هايي در فرآيند توليد و محصول نهايي شده­اند. استفاده از بور باعث پايداري حرارتي  شيشه و لعاب­هاي شيشه­اي مي­شود. و استفاده از آنها در لعاب­هاي سراميکي قدمت طولاني دارد. بورات­ها نقطه ذوب شيشه را کاهش مي­دهند و باعث پايداري شيميايي و افزايش مقاومت در برابر شوک حرارتي مي­شوند.

 

با وجود اين مزايا بوراتها  در ساخت آجرهاي رسي و کاشي سقف تاکنون استفاده نشده اند. پيشرفتهاي جديد امکان استفاده از بورات­ها در ساخت آجر را ممکن ساخته است و باعث بهبود کيفيت محصولات و کاهش مصرف انرژی شده است.

 

اضافه کردن بوراتها به رس مي­تواند باعث بهبود کيفيت محصول ( آجر رسي و کاشي­هاي بام) و کاهش هزينهاي توليد شود به ويژه براي توليدکننده­هايي که با محدوديت ذخاير رس محلي و هزينه­هاي سوخت بالا مواجهند.

 

چرا بوراتها پيش از اين به طور گسترده در ساخت آجر و کاشي سقف استفاده نشده اند؟

پاسخ اين سوال به چگونگي عملکرد بورات­هاي استفاده شده مربوط مي­شود.

 

کاني­هاي بوراته براي تضمين کيفيت پايداری محصول و خلوص آن تصفيه مي­شوند. اکثر بورات­هاي تصفيه شده قابل حل در آب بوده و براي کاربردهايي مانند مواد غذايي مورد نياز (خاک و گياه) در کشاورزي و کاربرد ­هاي صنعتي مانند استفاده در عايق­ها مورد بهره­برداري قرار مي­گيرند.

استفاده از بورات­هاي تصفيه شده ( بوراکس و اسيد بوريک) در ساخت آجرهاي رسي  نشان داد مقادير زيادي از بورات­ها همراه با آب در طي فرآيند خشک شدن به سطح انتقال مي­يابند و طي فرآيند پخت به جسم سخت و چسبنده­اي در سطح تبديل مي­شوند. بورات­هاي غير قابل حل موجود، بورات­هاي روي هستند که به علت گران بودنشان در اين صنعت توليد آجر استفاده نمي­شوند.

گزينه ديگر استفاده از کاني­هاي بوراته تصفيه نشده در صنعت آجر و کاشي بام است. هرچند اين بورات­ها حلاليت کمي دارند و ارزان قيمت هستند ولي آجرهاي حاوي اين بوراتها به سبب آزاد شدن شديد آب تبلور کاني، در کوره از هم متلاشي مي­شوند. وحـتي خرد کردن اين کاني­هاي بوراته و تبديل آن به يک پودر بسيار ريز نمي­تواند از آسيب به ساختار منافذ داخلی محصول جلوگيری کند.

 

محصول جديد بوراته

اين محصول پنتا بورات سديم بسيار ريز در يک سوسپانسيون شکر است.

(microfine sodium penta borate in a sugar suspension)

اين محصول به ويژه در صنعت توليد آجر مورد استفاده است.اين محصول جديد در انگلستان تحت نام تجاريEvansiteعرضه مي­شود.

 

شکر از اينکه بورات­ها در حين خشک شدن به سطح انتقال يابند جلوگيري مي­کند. در اين محصول به بوراتها اجازه داده مي­شود در رطوبت نسبتاً کم موجود در خشت حل شوند و توزيع بهينه آنها در بدنه رس( خشت) را تضمين ميکند. هنگامي که خشت خشک شد شکر تماماً در طول پخت سوخته است و بورات­ها مي­توانند سيال شوند.

 

حتي هنگامي که از نسبت کمي از بورات­ها استفاده مي­شود براي مثال 1 تا 2 درصد ، اين مقدار کم نيز نقش مؤثري در ساختار رس ايفا ميکند و باعث کاهش نقطه ذوب ذرات و همچنين تغيير توزيع اندازه منافذ خشت شده و در بعضي موارد در رنگ هم نقش دارد.

 

توجه به عملکرد منحني­هاي پخت براي رس همراه با بورات ( تيمار Evansite) ورس بدون بورات (تيمارcontrol) نشان مي­دهد سطوح يکساني از شيشه­اي شدن در هر دو تيمار در شرايطي اتفاق  مي­افتد که تيمار Evansite در حرارتي حدود 50 درجه سانتي­گراد کمتر از تيمار control پخت شود (شکل1). اين نشان مي­دهد استفاده از اين بورات­ها براي پخت آجر مي­تواند باعث صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت شود. هر چند اين صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت ممکن است هزينه بورات­هاي جديد را جبران نکند. برخي از رس­ها به طور معمول نمي­توانند با پخت در حرارت­هاي بالا محصولي با کيفيت خوب ايجاد کنند لذا براي اين رس­ها يک کاهش 50 درجه سانتي­گرادي در حرارت پخت مي­تواند مفيد باشد.

 

شکل1- منحنی ­هاي عملکرد پخت براي خشت با بورات ( تيمار Evansite) و بدون بورات (تيمار control)

اثر استفاده از بوراتها در ويژگي­هاي آجر­هاي رسي:

استفاده کردن از بورات­هاي جديد در آجرهاي رسي و کاشي­هاي سقف مي­تواند از جهات ديگر نيز مفيد باشد.

  1. کاهش جذ ب آب
  2. افزايش توان در در سيکل يخ­زدگي_ مرطوب شدن
  3. افزايش قابليت مواد اوليه

 

کاهش جذب آب :

بورات­ها به طور طبيعي در يک حرارت جذب آّب را کاهش مي­دهند هر چند اثر آنها بر روي انقباض و و توزيع اندازه منافذ را نيز بايد به حساب آورد.

 

شکل 2 نشان مي­دهد که جذب آب با افزايش در ميزان بورات­هاي اضافه شده به رس و افزايش حرارت پخت کاهش مي­يابد. با يک افزايش %5/0 بورات (B2O3)  به رس و با پخت آن در حرارت بسيار کمتر نسبت به شرايط تيمار control (شرايطي که بورات به رس اضافه نشده است) جذب آب يکساني در هر دو تيمار به دست خواهد آمد.

 

شکل2- اثر بورات­هاي جديد و حرارت بر جذب آب

 

افزايش توان يخ­زدن _مرطوب شدن

توان يخ­زدن _مرطوب شدن عمدتاً به ويژگي­هاي منافذ محصولات مانند توزيع سايز منافذ مربوط مي­شود. همچنين بين توان يخ­زدگي- مرطوب شدن و مقدار فاز شيشه­اي و قدرت مکانيکي جسم پخته شده ارتباط وجود دارد. آزمايشات نشان داده جذب آب شاخص قابل اطميناني براي اندازه­گيري پايداري محصول نيست.در يک آزمايش نمونه تيمار control ( نمونه­اي که بورات به رس اضافه نشده است) 10 سيکل و نمونه حاوي %2 بورات 100 سيکل يخ­زدگي- مرطوب شدن را تحمل کرد.

 

_

شکل3- نتايج سيکل يخ زدن - مرطوب شدن

 

افزايش قابليت مواد اوليه:

در بعضي موارد ذخاير رس توليد کننده با اضافه کردن بوراتها بهبود مي­يابد. افزايش بورات­هاي جديد باعث افزايش مقاومت فشاري و استحکام سايشي آجر مي­شود و به سازنده­ها کمک مي­کند راحت­تر به استانداردهاي ساخت دست يابند.

 

ترجمه:

Austerberry,M.2004. BRICK & CLAY RECORD: Using Borates in Brick and Roofing Tile


 

 

بورات

کارخانه آجر نماچين

R& D

Research and Development

استفاده از بورات­ها در آجر رسي و کاشي بام

 

(شرکت بوراکس ايالات متحده آمريکا،2004)

 

بورات­هاي جديد باعث بهبود در کيفيت آجرهاي رسي و کاشي بام و همچنين کاهش مصرف انرژي در حين توليد شده اند.

بورات­ها جز اصلي مواد اوليه ساخت شيشه مي­باشند و باعث پيشرفت­هايي در فرآيند توليد و محصول نهايي شده­اند. استفاده از بور باعث پايداري حرارتي  شيشه و لعاب­هاي شيشه­اي مي­شود. و استفاده از آنها در لعاب­هاي سراميکي قدمت طولاني دارد. بورات­ها نقطه ذوب شيشه را کاهش مي­دهند و باعث پايداري شيميايي و افزايش مقاومت در برابر شوک حرارتي مي­شوند.

 

با وجود اين مزايا بوراتها  در ساخت آجرهاي رسي و کاشي سقف تاکنون استفاده نشده اند. پيشرفتهاي جديد امکان استفاده از بورات­ها در ساخت آجر را ممکن ساخته است و باعث بهبود کيفيت محصولات و کاهش مصرف انرژی شده است.

 

اضافه کردن بوراتها به رس مي­تواند باعث بهبود کيفيت محصول ( آجر رسي و کاشي­هاي بام) و کاهش هزينهاي توليد شود به ويژه براي توليدکننده­هايي که با محدوديت ذخاير رس محلي و هزينه­هاي سوخت بالا مواجهند.

 

چرا بوراتها پيش از اين به طور گسترده در ساخت آجر و کاشي سقف استفاده نشده اند؟

پاسخ اين سوال به چگونگي عملکرد بورات­هاي استفاده شده مربوط مي­شود.

 

کاني­هاي بوراته براي تضمين کيفيت پايداری محصول و خلوص آن تصفيه مي­شوند. اکثر بورات­هاي تصفيه شده قابل حل در آب بوده و براي کاربردهايي مانند مواد غذايي مورد نياز (خاک و گياه) در کشاورزي و کاربرد ­هاي صنعتي مانند استفاده در عايق­ها مورد بهره­برداري قرار مي­گيرند.

استفاده از بورات­هاي تصفيه شده ( بوراکس و اسيد بوريک) در ساخت آجرهاي رسي  نشان داد مقادير زيادي از بورات­ها همراه با آب در طي فرآيند خشک شدن به سطح انتقال مي­يابند و طي فرآيند پخت به جسم سخت و چسبنده­اي در سطح تبديل مي­شوند. بورات­هاي غير قابل حل موجود، بورات­هاي روي هستند که به علت گران بودنشان در اين صنعت توليد آجر استفاده نمي­شوند.

گزينه ديگر استفاده از کاني­هاي بوراته تصفيه نشده در صنعت آجر و کاشي بام است. هرچند اين بورات­ها حلاليت کمي دارند و ارزان قيمت هستند ولي آجرهاي حاوي اين بوراتها به سبب آزاد شدن شديد آب تبلور کاني، در کوره از هم متلاشي مي­شوند. وحـتي خرد کردن اين کاني­هاي بوراته و تبديل آن به يک پودر بسيار ريز نمي­تواند از آسيب به ساختار منافذ داخلی محصول جلوگيری کند.

 

محصول جديد بوراته

اين محصول پنتا بورات سديم بسيار ريز در يک سوسپانسيون شکر است.

(microfine sodium penta borate in a sugar suspension)

اين محصول به ويژه در صنعت توليد آجر مورد استفاده است.اين محصول جديد در انگلستان تحت نام تجاريEvansiteعرضه مي­شود.

 

شکر از اينکه بورات­ها در حين خشک شدن به سطح انتقال يابند جلوگيري مي­کند. در اين محصول به بوراتها اجازه داده مي­شود در رطوبت نسبتاً کم موجود در خشت حل شوند و توزيع بهينه آنها در بدنه رس( خشت) را تضمين ميکند. هنگامي که خشت خشک شد شکر تماماً در طول پخت سوخته است و بورات­ها مي­توانند سيال شوند.

 

حتي هنگامي که از نسبت کمي از بورات­ها استفاده مي­شود براي مثال 1 تا 2 درصد ، اين مقدار کم نيز نقش مؤثري در ساختار رس ايفا ميکند و باعث کاهش نقطه ذوب ذرات و همچنين تغيير توزيع اندازه منافذ خشت شده و در بعضي موارد در رنگ هم نقش دارد.

 

توجه به عملکرد منحني­هاي پخت براي رس همراه با بورات ( تيمار Evansite) ورس بدون بورات (تيمارcontrol) نشان مي­دهد سطوح يکساني از شيشه­اي شدن در هر دو تيمار در شرايطي اتفاق  مي­افتد که تيمار Evansite در حرارتي حدود 50 درجه سانتي­گراد کمتر از تيمار control پخت شود (شکل1). اين نشان مي­دهد استفاده از اين بورات­ها براي پخت آجر مي­تواند باعث صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت شود. هر چند اين صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت ممکن است هزينه بورات­هاي جديد را جبران نکند. برخي از رس­ها به طور معمول نمي­توانند با پخت در حرارت­هاي بالا محصولي با کيفيت خوب ايجاد کنند لذا براي اين رس­ها يک کاهش 50 درجه سانتي­گرادي در حرارت پخت مي­تواند مفيد باشد.

 

شکل1- منحنی ­هاي عملکرد پخت براي خشت با بورات ( تيمار Evansite) و بدون بورات (تيمار control)

اثر استفاده از بوراتها در ويژگي­هاي آجر­هاي رسي:

استفاده کردن از بورات­هاي جديد در آجرهاي رسي و کاشي­هاي سقف مي­تواند از جهات ديگر نيز مفيد باشد.

  1. کاهش جذ ب آب
  2. افزايش توان در در سيکل يخ­زدگي_ مرطوب شدن
  3. افزايش قابليت مواد اوليه

 

کاهش جذب آب :

بورات­ها به طور طبيعي در يک حرارت جذب آّب را کاهش مي­دهند هر چند اثر آنها بر روي انقباض و و توزيع اندازه منافذ را نيز بايد به حساب آورد.

 

شکل 2 نشان مي­دهد که جذب آب با افزايش در ميزان بورات­هاي اضافه شده به رس و افزايش حرارت پخت کاهش مي­يابد. با يک افزايش %5/0 بورات (B2O3)  به رس و با پخت آن در حرارت بسيار کمتر نسبت به شرايط تيمار control (شرايطي که بورات به رس اضافه نشده است) جذب آب يکساني در هر دو تيمار به دست خواهد آمد.

 

شکل2- اثر بورات­هاي جديد و حرارت بر جذب آب

 

افزايش توان يخ­زدن _مرطوب شدن

توان يخ­زدن _مرطوب شدن عمدتاً به ويژگي­هاي منافذ محصولات مانند توزيع سايز منافذ مربوط مي­شود. همچنين بين توان يخ­زدگي- مرطوب شدن و مقدار فاز شيشه­اي و قدرت مکانيکي جسم پخته شده ارتباط وجود دارد. آزمايشات نشان داده جذب آب شاخص قابل اطميناني براي اندازه­گيري پايداري محصول نيست.در يک آزمايش نمونه تيمار control ( نمونه­اي که بورات به رس اضافه نشده است) 10 سيکل و نمونه حاوي %2 بورات 100 سيکل يخ­زدگي- مرطوب شدن را تحمل کرد.

 

_

شکل3- نتايج سيکل يخ زدن - مرطوب شدن

 

افزايش قابليت مواد اوليه:

در بعضي موارد ذخاير رس توليد کننده با اضافه کردن بوراتها بهبود مي­يابد. افزايش بورات­هاي جديد باعث افزايش مقاومت فشاري و استحکام سايشي آجر مي­شود و به سازنده­ها کمک مي­کند راحت­تر به استانداردهاي ساخت دست يابند.

 

ترجمه:

Austerberry,M.2004. BRICK & CLAY RECORD: Using Borates in Brick and Roofing Tile


 

 

بورات

کارخانه آجر نماچين

R& D

Research and Development

استفاده از بورات­ها در آجر رسي و کاشي بام

 

(شرکت بوراکس ايالات متحده آمريکا،2004)

 

بورات­هاي جديد باعث بهبود در کيفيت آجرهاي رسي و کاشي بام و همچنين کاهش مصرف انرژي در حين توليد شده اند.

بورات­ها جز اصلي مواد اوليه ساخت شيشه مي­باشند و باعث پيشرفت­هايي در فرآيند توليد و محصول نهايي شده­اند. استفاده از بور باعث پايداري حرارتي  شيشه و لعاب­هاي شيشه­اي مي­شود. و استفاده از آنها در لعاب­هاي سراميکي قدمت طولاني دارد. بورات­ها نقطه ذوب شيشه را کاهش مي­دهند و باعث پايداري شيميايي و افزايش مقاومت در برابر شوک حرارتي مي­شوند.

 

با وجود اين مزايا بوراتها  در ساخت آجرهاي رسي و کاشي سقف تاکنون استفاده نشده اند. پيشرفتهاي جديد امکان استفاده از بورات­ها در ساخت آجر را ممکن ساخته است و باعث بهبود کيفيت محصولات و کاهش مصرف انرژی شده است.

 

اضافه کردن بوراتها به رس مي­تواند باعث بهبود کيفيت محصول ( آجر رسي و کاشي­هاي بام) و کاهش هزينهاي توليد شود به ويژه براي توليدکننده­هايي که با محدوديت ذخاير رس محلي و هزينه­هاي سوخت بالا مواجهند.

 

چرا بوراتها پيش از اين به طور گسترده در ساخت آجر و کاشي سقف استفاده نشده اند؟

پاسخ اين سوال به چگونگي عملکرد بورات­هاي استفاده شده مربوط مي­شود.

 

کاني­هاي بوراته براي تضمين کيفيت پايداری محصول و خلوص آن تصفيه مي­شوند. اکثر بورات­هاي تصفيه شده قابل حل در آب بوده و براي کاربردهايي مانند مواد غذايي مورد نياز (خاک و گياه) در کشاورزي و کاربرد ­هاي صنعتي مانند استفاده در عايق­ها مورد بهره­برداري قرار مي­گيرند.

استفاده از بورات­هاي تصفيه شده ( بوراکس و اسيد بوريک) در ساخت آجرهاي رسي  نشان داد مقادير زيادي از بورات­ها همراه با آب در طي فرآيند خشک شدن به سطح انتقال مي­يابند و طي فرآيند پخت به جسم سخت و چسبنده­اي در سطح تبديل مي­شوند. بورات­هاي غير قابل حل موجود، بورات­هاي روي هستند که به علت گران بودنشان در اين صنعت توليد آجر استفاده نمي­شوند.

گزينه ديگر استفاده از کاني­هاي بوراته تصفيه نشده در صنعت آجر و کاشي بام است. هرچند اين بورات­ها حلاليت کمي دارند و ارزان قيمت هستند ولي آجرهاي حاوي اين بوراتها به سبب آزاد شدن شديد آب تبلور کاني، در کوره از هم متلاشي مي­شوند. وحـتي خرد کردن اين کاني­هاي بوراته و تبديل آن به يک پودر بسيار ريز نمي­تواند از آسيب به ساختار منافذ داخلی محصول جلوگيری کند.

 

محصول جديد بوراته

اين محصول پنتا بورات سديم بسيار ريز در يک سوسپانسيون شکر است.

(microfine sodium penta borate in a sugar suspension)

اين محصول به ويژه در صنعت توليد آجر مورد استفاده است.اين محصول جديد در انگلستان تحت نام تجاريEvansiteعرضه مي­شود.

 

شکر از اينکه بورات­ها در حين خشک شدن به سطح انتقال يابند جلوگيري مي­کند. در اين محصول به بوراتها اجازه داده مي­شود در رطوبت نسبتاً کم موجود در خشت حل شوند و توزيع بهينه آنها در بدنه رس( خشت) را تضمين ميکند. هنگامي که خشت خشک شد شکر تماماً در طول پخت سوخته است و بورات­ها مي­توانند سيال شوند.

 

حتي هنگامي که از نسبت کمي از بورات­ها استفاده مي­شود براي مثال 1 تا 2 درصد ، اين مقدار کم نيز نقش مؤثري در ساختار رس ايفا ميکند و باعث کاهش نقطه ذوب ذرات و همچنين تغيير توزيع اندازه منافذ خشت شده و در بعضي موارد در رنگ هم نقش دارد.

 

توجه به عملکرد منحني­هاي پخت براي رس همراه با بورات ( تيمار Evansite) ورس بدون بورات (تيمارcontrol) نشان مي­دهد سطوح يکساني از شيشه­اي شدن در هر دو تيمار در شرايطي اتفاق  مي­افتد که تيمار Evansite در حرارتي حدود 50 درجه سانتي­گراد کمتر از تيمار control پخت شود (شکل1). اين نشان مي­دهد استفاده از اين بورات­ها براي پخت آجر مي­تواند باعث صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت شود. هر چند اين صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت ممکن است هزينه بورات­هاي جديد را جبران نکند. برخي از رس­ها به طور معمول نمي­توانند با پخت در حرارت­هاي بالا محصولي با کيفيت خوب ايجاد کنند لذا براي اين رس­ها يک کاهش 50 درجه سانتي­گرادي در حرارت پخت مي­تواند مفيد باشد.

 

شکل1- منحنی ­هاي عملکرد پخت براي خشت با بورات ( تيمار Evansite) و بدون بورات (تيمار control)

اثر استفاده از بوراتها در ويژگي­هاي آجر­هاي رسي:

استفاده کردن از بورات­هاي جديد در آجرهاي رسي و کاشي­هاي سقف مي­تواند از جهات ديگر نيز مفيد باشد.

  1. کاهش جذ ب آب
  2. افزايش توان در در سيکل يخ­زدگي_ مرطوب شدن
  3. افزايش قابليت مواد اوليه

 

کاهش جذب آب :

بورات­ها به طور طبيعي در يک حرارت جذب آّب را کاهش مي­دهند هر چند اثر آنها بر روي انقباض و و توزيع اندازه منافذ را نيز بايد به حساب آورد.

 

شکل 2 نشان مي­دهد که جذب آب با افزايش در ميزان بورات­هاي اضافه شده به رس و افزايش حرارت پخت کاهش مي­يابد. با يک افزايش %5/0 بورات (B2O3)  به رس و با پخت آن در حرارت بسيار کمتر نسبت به شرايط تيمار control (شرايطي که بورات به رس اضافه نشده است) جذب آب يکساني در هر دو تيمار به دست خواهد آمد.

 

شکل2- اثر بورات­هاي جديد و حرارت بر جذب آب

 

افزايش توان يخ­زدن _مرطوب شدن

توان يخ­زدن _مرطوب شدن عمدتاً به ويژگي­هاي منافذ محصولات مانند توزيع سايز منافذ مربوط مي­شود. همچنين بين توان يخ­زدگي- مرطوب شدن و مقدار فاز شيشه­اي و قدرت مکانيکي جسم پخته شده ارتباط وجود دارد. آزمايشات نشان داده جذب آب شاخص قابل اطميناني براي اندازه­گيري پايداري محصول نيست.در يک آزمايش نمونه تيمار control ( نمونه­اي که بورات به رس اضافه نشده است) 10 سيکل و نمونه حاوي %2 بورات 100 سيکل يخ­زدگي- مرطوب شدن را تحمل کرد.

 

_

شکل3- نتايج سيکل يخ زدن - مرطوب شدن

 

افزايش قابليت مواد اوليه:

در بعضي موارد ذخاير رس توليد کننده با اضافه کردن بوراتها بهبود مي­يابد. افزايش بورات­هاي جديد باعث افزايش مقاومت فشاري و استحکام سايشي آجر مي­شود و به سازنده­ها کمک مي­کند راحت­تر به استانداردهاي ساخت دست يابند.

 

ترجمه:

Austerberry,M.2004. BRICK & CLAY RECORD: Using Borates in Brick and Roofing Tile


 

 

بورات

کارخانه آجر نماچين

R& D

Research and Development

استفاده از بورات­ها در آجر رسي و کاشي بام

 

(شرکت بوراکس ايالات متحده آمريکا،2004)

 

بورات­هاي جديد باعث بهبود در کيفيت آجرهاي رسي و کاشي بام و همچنين کاهش مصرف انرژي در حين توليد شده اند.

بورات­ها جز اصلي مواد اوليه ساخت شيشه مي­باشند و باعث پيشرفت­هايي در فرآيند توليد و محصول نهايي شده­اند. استفاده از بور باعث پايداري حرارتي  شيشه و لعاب­هاي شيشه­اي مي­شود. و استفاده از آنها در لعاب­هاي سراميکي قدمت طولاني دارد. بورات­ها نقطه ذوب شيشه را کاهش مي­دهند و باعث پايداري شيميايي و افزايش مقاومت در برابر شوک حرارتي مي­شوند.

 

با وجود اين مزايا بوراتها  در ساخت آجرهاي رسي و کاشي سقف تاکنون استفاده نشده اند. پيشرفتهاي جديد امکان استفاده از بورات­ها در ساخت آجر را ممکن ساخته است و باعث بهبود کيفيت محصولات و کاهش مصرف انرژی شده است.

 

اضافه کردن بوراتها به رس مي­تواند باعث بهبود کيفيت محصول ( آجر رسي و کاشي­هاي بام) و کاهش هزينهاي توليد شود به ويژه براي توليدکننده­هايي که با محدوديت ذخاير رس محلي و هزينه­هاي سوخت بالا مواجهند.

 

چرا بوراتها پيش از اين به طور گسترده در ساخت آجر و کاشي سقف استفاده نشده اند؟

پاسخ اين سوال به چگونگي عملکرد بورات­هاي استفاده شده مربوط مي­شود.

 

کاني­هاي بوراته براي تضمين کيفيت پايداری محصول و خلوص آن تصفيه مي­شوند. اکثر بورات­هاي تصفيه شده قابل حل در آب بوده و براي کاربردهايي مانند مواد غذايي مورد نياز (خاک و گياه) در کشاورزي و کاربرد ­هاي صنعتي مانند استفاده در عايق­ها مورد بهره­برداري قرار مي­گيرند.

استفاده از بورات­هاي تصفيه شده ( بوراکس و اسيد بوريک) در ساخت آجرهاي رسي  نشان داد مقادير زيادي از بورات­ها همراه با آب در طي فرآيند خشک شدن به سطح انتقال مي­يابند و طي فرآيند پخت به جسم سخت و چسبنده­اي در سطح تبديل مي­شوند. بورات­هاي غير قابل حل موجود، بورات­هاي روي هستند که به علت گران بودنشان در اين صنعت توليد آجر استفاده نمي­شوند.

گزينه ديگر استفاده از کاني­هاي بوراته تصفيه نشده در صنعت آجر و کاشي بام است. هرچند اين بورات­ها حلاليت کمي دارند و ارزان قيمت هستند ولي آجرهاي حاوي اين بوراتها به سبب آزاد شدن شديد آب تبلور کاني، در کوره از هم متلاشي مي­شوند. وحـتي خرد کردن اين کاني­هاي بوراته و تبديل آن به يک پودر بسيار ريز نمي­تواند از آسيب به ساختار منافذ داخلی محصول جلوگيری کند.

 

محصول جديد بوراته

اين محصول پنتا بورات سديم بسيار ريز در يک سوسپانسيون شکر است.

(microfine sodium penta borate in a sugar suspension)

اين محصول به ويژه در صنعت توليد آجر مورد استفاده است.اين محصول جديد در انگلستان تحت نام تجاريEvansiteعرضه مي­شود.

 

شکر از اينکه بورات­ها در حين خشک شدن به سطح انتقال يابند جلوگيري مي­کند. در اين محصول به بوراتها اجازه داده مي­شود در رطوبت نسبتاً کم موجود در خشت حل شوند و توزيع بهينه آنها در بدنه رس( خشت) را تضمين ميکند. هنگامي که خشت خشک شد شکر تماماً در طول پخت سوخته است و بورات­ها مي­توانند سيال شوند.

 

حتي هنگامي که از نسبت کمي از بورات­ها استفاده مي­شود براي مثال 1 تا 2 درصد ، اين مقدار کم نيز نقش مؤثري در ساختار رس ايفا ميکند و باعث کاهش نقطه ذوب ذرات و همچنين تغيير توزيع اندازه منافذ خشت شده و در بعضي موارد در رنگ هم نقش دارد.

 

توجه به عملکرد منحني­هاي پخت براي رس همراه با بورات ( تيمار Evansite) ورس بدون بورات (تيمارcontrol) نشان مي­دهد سطوح يکساني از شيشه­اي شدن در هر دو تيمار در شرايطي اتفاق  مي­افتد که تيمار Evansite در حرارتي حدود 50 درجه سانتي­گراد کمتر از تيمار control پخت شود (شکل1). اين نشان مي­دهد استفاده از اين بورات­ها براي پخت آجر مي­تواند باعث صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت شود. هر چند اين صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت ممکن است هزينه بورات­هاي جديد را جبران نکند. برخي از رس­ها به طور معمول نمي­توانند با پخت در حرارت­هاي بالا محصولي با کيفيت خوب ايجاد کنند لذا براي اين رس­ها يک کاهش 50 درجه سانتي­گرادي در حرارت پخت مي­تواند مفيد باشد.

 

شکل1- منحنی ­هاي عملکرد پخت براي خشت با بورات ( تيمار Evansite) و بدون بورات (تيمار control)

اثر استفاده از بوراتها در ويژگي­هاي آجر­هاي رسي:

استفاده کردن از بورات­هاي جديد در آجرهاي رسي و کاشي­هاي سقف مي­تواند از جهات ديگر نيز مفيد باشد.

  1. کاهش جذ ب آب
  2. افزايش توان در در سيکل يخ­زدگي_ مرطوب شدن
  3. افزايش قابليت مواد اوليه

 

کاهش جذب آب :

بورات­ها به طور طبيعي در يک حرارت جذب آّب را کاهش مي­دهند هر چند اثر آنها بر روي انقباض و و توزيع اندازه منافذ را نيز بايد به حساب آورد.

 

شکل 2 نشان مي­دهد که جذب آب با افزايش در ميزان بورات­هاي اضافه شده به رس و افزايش حرارت پخت کاهش مي­يابد. با يک افزايش %5/0 بورات (B2O3)  به رس و با پخت آن در حرارت بسيار کمتر نسبت به شرايط تيمار control (شرايطي که بورات به رس اضافه نشده است) جذب آب يکساني در هر دو تيمار به دست خواهد آمد.

 

شکل2- اثر بورات­هاي جديد و حرارت بر جذب آب

 

افزايش توان يخ­زدن _مرطوب شدن

توان يخ­زدن _مرطوب شدن عمدتاً به ويژگي­هاي منافذ محصولات مانند توزيع سايز منافذ مربوط مي­شود. همچنين بين توان يخ­زدگي- مرطوب شدن و مقدار فاز شيشه­اي و قدرت مکانيکي جسم پخته شده ارتباط وجود دارد. آزمايشات نشان داده جذب آب شاخص قابل اطميناني براي اندازه­گيري پايداري محصول نيست.در يک آزمايش نمونه تيمار control ( نمونه­اي که بورات به رس اضافه نشده است) 10 سيکل و نمونه حاوي %2 بورات 100 سيکل يخ­زدگي- مرطوب شدن را تحمل کرد.

 

_

شکل3- نتايج سيکل يخ زدن - مرطوب شدن

 

افزايش قابليت مواد اوليه:

در بعضي موارد ذخاير رس توليد کننده با اضافه کردن بوراتها بهبود مي­يابد. افزايش بورات­هاي جديد باعث افزايش مقاومت فشاري و استحکام سايشي آجر مي­شود و به سازنده­ها کمک مي­کند راحت­تر به استانداردهاي ساخت دست يابند.

 

ترجمه:

Austerberry,M.2004. BRICK & CLAY RECORD: Using Borates in Brick and Roofing Tile


 

 

بورات

کارخانه آجر نماچين

R& D

Research and Development

استفاده از بورات­ها در آجر رسي و کاشي بام

 

(شرکت بوراکس ايالات متحده آمريکا،2004)

 

بورات­هاي جديد باعث بهبود در کيفيت آجرهاي رسي و کاشي بام و همچنين کاهش مصرف انرژي در حين توليد شده اند.

بورات­ها جز اصلي مواد اوليه ساخت شيشه مي­باشند و باعث پيشرفت­هايي در فرآيند توليد و محصول نهايي شده­اند. استفاده از بور باعث پايداري حرارتي  شيشه و لعاب­هاي شيشه­اي مي­شود. و استفاده از آنها در لعاب­هاي سراميکي قدمت طولاني دارد. بورات­ها نقطه ذوب شيشه را کاهش مي­دهند و باعث پايداري شيميايي و افزايش مقاومت در برابر شوک حرارتي مي­شوند.

 

با وجود اين مزايا بوراتها  در ساخت آجرهاي رسي و کاشي سقف تاکنون استفاده نشده اند. پيشرفتهاي جديد امکان استفاده از بورات­ها در ساخت آجر را ممکن ساخته است و باعث بهبود کيفيت محصولات و کاهش مصرف انرژی شده است.

 

اضافه کردن بوراتها به رس مي­تواند باعث بهبود کيفيت محصول ( آجر رسي و کاشي­هاي بام) و کاهش هزينهاي توليد شود به ويژه براي توليدکننده­هايي که با محدوديت ذخاير رس محلي و هزينه­هاي سوخت بالا مواجهند.

 

چرا بوراتها پيش از اين به طور گسترده در ساخت آجر و کاشي سقف استفاده نشده اند؟

پاسخ اين سوال به چگونگي عملکرد بورات­هاي استفاده شده مربوط مي­شود.

 

کاني­هاي بوراته براي تضمين کيفيت پايداری محصول و خلوص آن تصفيه مي­شوند. اکثر بورات­هاي تصفيه شده قابل حل در آب بوده و براي کاربردهايي مانند مواد غذايي مورد نياز (خاک و گياه) در کشاورزي و کاربرد ­هاي صنعتي مانند استفاده در عايق­ها مورد بهره­برداري قرار مي­گيرند.

استفاده از بورات­هاي تصفيه شده ( بوراکس و اسيد بوريک) در ساخت آجرهاي رسي  نشان داد مقادير زيادي از بورات­ها همراه با آب در طي فرآيند خشک شدن به سطح انتقال مي­يابند و طي فرآيند پخت به جسم سخت و چسبنده­اي در سطح تبديل مي­شوند. بورات­هاي غير قابل حل موجود، بورات­هاي روي هستند که به علت گران بودنشان در اين صنعت توليد آجر استفاده نمي­شوند.

گزينه ديگر استفاده از کاني­هاي بوراته تصفيه نشده در صنعت آجر و کاشي بام است. هرچند اين بورات­ها حلاليت کمي دارند و ارزان قيمت هستند ولي آجرهاي حاوي اين بوراتها به سبب آزاد شدن شديد آب تبلور کاني، در کوره از هم متلاشي مي­شوند. وحـتي خرد کردن اين کاني­هاي بوراته و تبديل آن به يک پودر بسيار ريز نمي­تواند از آسيب به ساختار منافذ داخلی محصول جلوگيری کند.

 

محصول جديد بوراته

اين محصول پنتا بورات سديم بسيار ريز در يک سوسپانسيون شکر است.

(microfine sodium penta borate in a sugar suspension)

اين محصول به ويژه در صنعت توليد آجر مورد استفاده است.اين محصول جديد در انگلستان تحت نام تجاريEvansiteعرضه مي­شود.

 

شکر از اينکه بورات­ها در حين خشک شدن به سطح انتقال يابند جلوگيري مي­کند. در اين محصول به بوراتها اجازه داده مي­شود در رطوبت نسبتاً کم موجود در خشت حل شوند و توزيع بهينه آنها در بدنه رس( خشت) را تضمين ميکند. هنگامي که خشت خشک شد شکر تماماً در طول پخت سوخته است و بورات­ها مي­توانند سيال شوند.

 

حتي هنگامي که از نسبت کمي از بورات­ها استفاده مي­شود براي مثال 1 تا 2 درصد ، اين مقدار کم نيز نقش مؤثري در ساختار رس ايفا ميکند و باعث کاهش نقطه ذوب ذرات و همچنين تغيير توزيع اندازه منافذ خشت شده و در بعضي موارد در رنگ هم نقش دارد.

 

توجه به عملکرد منحني­هاي پخت براي رس همراه با بورات ( تيمار Evansite) ورس بدون بورات (تيمارcontrol) نشان مي­دهد سطوح يکساني از شيشه­اي شدن در هر دو تيمار در شرايطي اتفاق  مي­افتد که تيمار Evansite در حرارتي حدود 50 درجه سانتي­گراد کمتر از تيمار control پخت شود (شکل1). اين نشان مي­دهد استفاده از اين بورات­ها براي پخت آجر مي­تواند باعث صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت شود. هر چند اين صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت ممکن است هزينه بورات­هاي جديد را جبران نکند. برخي از رس­ها به طور معمول نمي­توانند با پخت در حرارت­هاي بالا محصولي با کيفيت خوب ايجاد کنند لذا براي اين رس­ها يک کاهش 50 درجه سانتي­گرادي در حرارت پخت مي­تواند مفيد باشد.

 

شکل1- منحنی ­هاي عملکرد پخت براي خشت با بورات ( تيمار Evansite) و بدون بورات (تيمار control)

اثر استفاده از بوراتها در ويژگي­هاي آجر­هاي رسي:

استفاده کردن از بورات­هاي جديد در آجرهاي رسي و کاشي­هاي سقف مي­تواند از جهات ديگر نيز مفيد باشد.

  1. کاهش جذ ب آب
  2. افزايش توان در در سيکل يخ­زدگي_ مرطوب شدن
  3. افزايش قابليت مواد اوليه

 

کاهش جذب آب :

بورات­ها به طور طبيعي در يک حرارت جذب آّب را کاهش مي­دهند هر چند اثر آنها بر روي انقباض و و توزيع اندازه منافذ را نيز بايد به حساب آورد.

 

شکل 2 نشان مي­دهد که جذب آب با افزايش در ميزان بورات­هاي اضافه شده به رس و افزايش حرارت پخت کاهش مي­يابد. با يک افزايش %5/0 بورات (B2O3)  به رس و با پخت آن در حرارت بسيار کمتر نسبت به شرايط تيمار control (شرايطي که بورات به رس اضافه نشده است) جذب آب يکساني در هر دو تيمار به دست خواهد آمد.

 

شکل2- اثر بورات­هاي جديد و حرارت بر جذب آب

 

افزايش توان يخ­زدن _مرطوب شدن

توان يخ­زدن _مرطوب شدن عمدتاً به ويژگي­هاي منافذ محصولات مانند توزيع سايز منافذ مربوط مي­شود. همچنين بين توان يخ­زدگي- مرطوب شدن و مقدار فاز شيشه­اي و قدرت مکانيکي جسم پخته شده ارتباط وجود دارد. آزمايشات نشان داده جذب آب شاخص قابل اطميناني براي اندازه­گيري پايداري محصول نيست.در يک آزمايش نمونه تيمار control ( نمونه­اي که بورات به رس اضافه نشده است) 10 سيکل و نمونه حاوي %2 بورات 100 سيکل يخ­زدگي- مرطوب شدن را تحمل کرد.

 

_

شکل3- نتايج سيکل يخ زدن - مرطوب شدن

 

افزايش قابليت مواد اوليه:

در بعضي موارد ذخاير رس توليد کننده با اضافه کردن بوراتها بهبود مي­يابد. افزايش بورات­هاي جديد باعث افزايش مقاومت فشاري و استحکام سايشي آجر مي­شود و به سازنده­ها کمک مي­کند راحت­تر به استانداردهاي ساخت دست يابند.

 

ترجمه:

Austerberry,M.2004. BRICK & CLAY RECORD: Using Borates in Brick and Roofing Tile


 

 

بورات

کارخانه آجر نماچين

R& D

Research and Development

استفاده از بورات­ها در آجر رسي و کاشي بام

 

(شرکت بوراکس ايالات متحده آمريکا،2004)

 

بورات­هاي جديد باعث بهبود در کيفيت آجرهاي رسي و کاشي بام و همچنين کاهش مصرف انرژي در حين توليد شده اند.

بورات­ها جز اصلي مواد اوليه ساخت شيشه مي­باشند و باعث پيشرفت­هايي در فرآيند توليد و محصول نهايي شده­اند. استفاده از بور باعث پايداري حرارتي  شيشه و لعاب­هاي شيشه­اي مي­شود. و استفاده از آنها در لعاب­هاي سراميکي قدمت طولاني دارد. بورات­ها نقطه ذوب شيشه را کاهش مي­دهند و باعث پايداري شيميايي و افزايش مقاومت در برابر شوک حرارتي مي­شوند.

 

با وجود اين مزايا بوراتها  در ساخت آجرهاي رسي و کاشي سقف تاکنون استفاده نشده اند. پيشرفتهاي جديد امکان استفاده از بورات­ها در ساخت آجر را ممکن ساخته است و باعث بهبود کيفيت محصولات و کاهش مصرف انرژی شده است.

 

اضافه کردن بوراتها به رس مي­تواند باعث بهبود کيفيت محصول ( آجر رسي و کاشي­هاي بام) و کاهش هزينهاي توليد شود به ويژه براي توليدکننده­هايي که با محدوديت ذخاير رس محلي و هزينه­هاي سوخت بالا مواجهند.

 

چرا بوراتها پيش از اين به طور گسترده در ساخت آجر و کاشي سقف استفاده نشده اند؟

پاسخ اين سوال به چگونگي عملکرد بورات­هاي استفاده شده مربوط مي­شود.

 

کاني­هاي بوراته براي تضمين کيفيت پايداری محصول و خلوص آن تصفيه مي­شوند. اکثر بورات­هاي تصفيه شده قابل حل در آب بوده و براي کاربردهايي مانند مواد غذايي مورد نياز (خاک و گياه) در کشاورزي و کاربرد ­هاي صنعتي مانند استفاده در عايق­ها مورد بهره­برداري قرار مي­گيرند.

استفاده از بورات­هاي تصفيه شده ( بوراکس و اسيد بوريک) در ساخت آجرهاي رسي  نشان داد مقادير زيادي از بورات­ها همراه با آب در طي فرآيند خشک شدن به سطح انتقال مي­يابند و طي فرآيند پخت به جسم سخت و چسبنده­اي در سطح تبديل مي­شوند. بورات­هاي غير قابل حل موجود، بورات­هاي روي هستند که به علت گران بودنشان در اين صنعت توليد آجر استفاده نمي­شوند.

گزينه ديگر استفاده از کاني­هاي بوراته تصفيه نشده در صنعت آجر و کاشي بام است. هرچند اين بورات­ها حلاليت کمي دارند و ارزان قيمت هستند ولي آجرهاي حاوي اين بوراتها به سبب آزاد شدن شديد آب تبلور کاني، در کوره از هم متلاشي مي­شوند. وحـتي خرد کردن اين کاني­هاي بوراته و تبديل آن به يک پودر بسيار ريز نمي­تواند از آسيب به ساختار منافذ داخلی محصول جلوگيری کند.

 

محصول جديد بوراته

اين محصول پنتا بورات سديم بسيار ريز در يک سوسپانسيون شکر است.

(microfine sodium penta borate in a sugar suspension)

اين محصول به ويژه در صنعت توليد آجر مورد استفاده است.اين محصول جديد در انگلستان تحت نام تجاريEvansiteعرضه مي­شود.

 

شکر از اينکه بورات­ها در حين خشک شدن به سطح انتقال يابند جلوگيري مي­کند. در اين محصول به بوراتها اجازه داده مي­شود در رطوبت نسبتاً کم موجود در خشت حل شوند و توزيع بهينه آنها در بدنه رس( خشت) را تضمين ميکند. هنگامي که خشت خشک شد شکر تماماً در طول پخت سوخته است و بورات­ها مي­توانند سيال شوند.

 

حتي هنگامي که از نسبت کمي از بورات­ها استفاده مي­شود براي مثال 1 تا 2 درصد ، اين مقدار کم نيز نقش مؤثري در ساختار رس ايفا ميکند و باعث کاهش نقطه ذوب ذرات و همچنين تغيير توزيع اندازه منافذ خشت شده و در بعضي موارد در رنگ هم نقش دارد.

 

توجه به عملکرد منحني­هاي پخت براي رس همراه با بورات ( تيمار Evansite) ورس بدون بورات (تيمارcontrol) نشان مي­دهد سطوح يکساني از شيشه­اي شدن در هر دو تيمار در شرايطي اتفاق  مي­افتد که تيمار Evansite در حرارتي حدود 50 درجه سانتي­گراد کمتر از تيمار control پخت شود (شکل1). اين نشان مي­دهد استفاده از اين بورات­ها براي پخت آجر مي­تواند باعث صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت شود. هر چند اين صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت ممکن است هزينه بورات­هاي جديد را جبران نکند. برخي از رس­ها به طور معمول نمي­توانند با پخت در حرارت­هاي بالا محصولي با کيفيت خوب ايجاد کنند لذا براي اين رس­ها يک کاهش 50 درجه سانتي­گرادي در حرارت پخت مي­تواند مفيد باشد.

 

شکل1- منحنی ­هاي عملکرد پخت براي خشت با بورات ( تيمار Evansite) و بدون بورات (تيمار control)

اثر استفاده از بوراتها در ويژگي­هاي آجر­هاي رسي:

استفاده کردن از بورات­هاي جديد در آجرهاي رسي و کاشي­هاي سقف مي­تواند از جهات ديگر نيز مفيد باشد.

  1. کاهش جذ ب آب
  2. افزايش توان در در سيکل يخ­زدگي_ مرطوب شدن
  3. افزايش قابليت مواد اوليه

 

کاهش جذب آب :

بورات­ها به طور طبيعي در يک حرارت جذب آّب را کاهش مي­دهند هر چند اثر آنها بر روي انقباض و و توزيع اندازه منافذ را نيز بايد به حساب آورد.

 

شکل 2 نشان مي­دهد که جذب آب با افزايش در ميزان بورات­هاي اضافه شده به رس و افزايش حرارت پخت کاهش مي­يابد. با يک افزايش %5/0 بورات (B2O3)  به رس و با پخت آن در حرارت بسيار کمتر نسبت به شرايط تيمار control (شرايطي که بورات به رس اضافه نشده است) جذب آب يکساني در هر دو تيمار به دست خواهد آمد.

 

شکل2- اثر بورات­هاي جديد و حرارت بر جذب آب

 

افزايش توان يخ­زدن _مرطوب شدن

توان يخ­زدن _مرطوب شدن عمدتاً به ويژگي­هاي منافذ محصولات مانند توزيع سايز منافذ مربوط مي­شود. همچنين بين توان يخ­زدگي- مرطوب شدن و مقدار فاز شيشه­اي و قدرت مکانيکي جسم پخته شده ارتباط وجود دارد. آزمايشات نشان داده جذب آب شاخص قابل اطميناني براي اندازه­گيري پايداري محصول نيست.در يک آزمايش نمونه تيمار control ( نمونه­اي که بورات به رس اضافه نشده است) 10 سيکل و نمونه حاوي %2 بورات 100 سيکل يخ­زدگي- مرطوب شدن را تحمل کرد.

 

_

شکل3- نتايج سيکل يخ زدن - مرطوب شدن

 

افزايش قابليت مواد اوليه:

در بعضي موارد ذخاير رس توليد کننده با اضافه کردن بوراتها بهبود مي­يابد. افزايش بورات­هاي جديد باعث افزايش مقاومت فشاري و استحکام سايشي آجر مي­شود و به سازنده­ها کمک مي­کند راحت­تر به استانداردهاي ساخت دست يابند.

 

ترجمه:

Austerberry,M.2004. BRICK & CLAY RECORD: Using Borates in Brick and Roofing Tile


 

 

بورات

کارخانه آجر نماچين

R& D

Research and Development

استفاده از بورات­ها در آجر رسي و کاشي بام

 

(شرکت بوراکس ايالات متحده آمريکا،2004)

 

بورات­هاي جديد باعث بهبود در کيفيت آجرهاي رسي و کاشي بام و همچنين کاهش مصرف انرژي در حين توليد شده اند.

بورات­ها جز اصلي مواد اوليه ساخت شيشه مي­باشند و باعث پيشرفت­هايي در فرآيند توليد و محصول نهايي شده­اند. استفاده از بور باعث پايداري حرارتي  شيشه و لعاب­هاي شيشه­اي مي­شود. و استفاده از آنها در لعاب­هاي سراميکي قدمت طولاني دارد. بورات­ها نقطه ذوب شيشه را کاهش مي­دهند و باعث پايداري شيميايي و افزايش مقاومت در برابر شوک حرارتي مي­شوند.

 

با وجود اين مزايا بوراتها  در ساخت آجرهاي رسي و کاشي سقف تاکنون استفاده نشده اند. پيشرفتهاي جديد امکان استفاده از بورات­ها در ساخت آجر را ممکن ساخته است و باعث بهبود کيفيت محصولات و کاهش مصرف انرژی شده است.

 

اضافه کردن بوراتها به رس مي­تواند باعث بهبود کيفيت محصول ( آجر رسي و کاشي­هاي بام) و کاهش هزينهاي توليد شود به ويژه براي توليدکننده­هايي که با محدوديت ذخاير رس محلي و هزينه­هاي سوخت بالا مواجهند.

 

چرا بوراتها پيش از اين به طور گسترده در ساخت آجر و کاشي سقف استفاده نشده اند؟

پاسخ اين سوال به چگونگي عملکرد بورات­هاي استفاده شده مربوط مي­شود.

 

کاني­هاي بوراته براي تضمين کيفيت پايداری محصول و خلوص آن تصفيه مي­شوند. اکثر بورات­هاي تصفيه شده قابل حل در آب بوده و براي کاربردهايي مانند مواد غذايي مورد نياز (خاک و گياه) در کشاورزي و کاربرد ­هاي صنعتي مانند استفاده در عايق­ها مورد بهره­برداري قرار مي­گيرند.

استفاده از بورات­هاي تصفيه شده ( بوراکس و اسيد بوريک) در ساخت آجرهاي رسي  نشان داد مقادير زيادي از بورات­ها همراه با آب در طي فرآيند خشک شدن به سطح انتقال مي­يابند و طي فرآيند پخت به جسم سخت و چسبنده­اي در سطح تبديل مي­شوند. بورات­هاي غير قابل حل موجود، بورات­هاي روي هستند که به علت گران بودنشان در اين صنعت توليد آجر استفاده نمي­شوند.

گزينه ديگر استفاده از کاني­هاي بوراته تصفيه نشده در صنعت آجر و کاشي بام است. هرچند اين بورات­ها حلاليت کمي دارند و ارزان قيمت هستند ولي آجرهاي حاوي اين بوراتها به سبب آزاد شدن شديد آب تبلور کاني، در کوره از هم متلاشي مي­شوند. وحـتي خرد کردن اين کاني­هاي بوراته و تبديل آن به يک پودر بسيار ريز نمي­تواند از آسيب به ساختار منافذ داخلی محصول جلوگيری کند.

 

محصول جديد بوراته

اين محصول پنتا بورات سديم بسيار ريز در يک سوسپانسيون شکر است.

(microfine sodium penta borate in a sugar suspension)

اين محصول به ويژه در صنعت توليد آجر مورد استفاده است.اين محصول جديد در انگلستان تحت نام تجاريEvansiteعرضه مي­شود.

 

شکر از اينکه بورات­ها در حين خشک شدن به سطح انتقال يابند جلوگيري مي­کند. در اين محصول به بوراتها اجازه داده مي­شود در رطوبت نسبتاً کم موجود در خشت حل شوند و توزيع بهينه آنها در بدنه رس( خشت) را تضمين ميکند. هنگامي که خشت خشک شد شکر تماماً در طول پخت سوخته است و بورات­ها مي­توانند سيال شوند.

 

حتي هنگامي که از نسبت کمي از بورات­ها استفاده مي­شود براي مثال 1 تا 2 درصد ، اين مقدار کم نيز نقش مؤثري در ساختار رس ايفا ميکند و باعث کاهش نقطه ذوب ذرات و همچنين تغيير توزيع اندازه منافذ خشت شده و در بعضي موارد در رنگ هم نقش دارد.

 

توجه به عملکرد منحني­هاي پخت براي رس همراه با بورات ( تيمار Evansite) ورس بدون بورات (تيمارcontrol) نشان مي­دهد سطوح يکساني از شيشه­اي شدن در هر دو تيمار در شرايطي اتفاق  مي­افتد که تيمار Evansite در حرارتي حدود 50 درجه سانتي­گراد کمتر از تيمار control پخت شود (شکل1). اين نشان مي­دهد استفاده از اين بورات­ها براي پخت آجر مي­تواند باعث صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت شود. هر چند اين صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت ممکن است هزينه بورات­هاي جديد را جبران نکند. برخي از رس­ها به طور معمول نمي­توانند با پخت در حرارت­هاي بالا محصولي با کيفيت خوب ايجاد کنند لذا براي اين رس­ها يک کاهش 50 درجه سانتي­گرادي در حرارت پخت مي­تواند مفيد باشد.

 

شکل1- منحنی ­هاي عملکرد پخت براي خشت با بورات ( تيمار Evansite) و بدون بورات (تيمار control)

اثر استفاده از بوراتها در ويژگي­هاي آجر­هاي رسي:

استفاده کردن از بورات­هاي جديد در آجرهاي رسي و کاشي­هاي سقف مي­تواند از جهات ديگر نيز مفيد باشد.

  1. کاهش جذ ب آب
  2. افزايش توان در در سيکل يخ­زدگي_ مرطوب شدن
  3. افزايش قابليت مواد اوليه

 

کاهش جذب آب :

بورات­ها به طور طبيعي در يک حرارت جذب آّب را کاهش مي­دهند هر چند اثر آنها بر روي انقباض و و توزيع اندازه منافذ را نيز بايد به حساب آورد.

 

شکل 2 نشان مي­دهد که جذب آب با افزايش در ميزان بورات­هاي اضافه شده به رس و افزايش حرارت پخت کاهش مي­يابد. با يک افزايش %5/0 بورات (B2O3)  به رس و با پخت آن در حرارت بسيار کمتر نسبت به شرايط تيمار control (شرايطي که بورات به رس اضافه نشده است) جذب آب يکساني در هر دو تيمار به دست خواهد آمد.

 

شکل2- اثر بورات­هاي جديد و حرارت بر جذب آب

 

افزايش توان يخ­زدن _مرطوب شدن

توان يخ­زدن _مرطوب شدن عمدتاً به ويژگي­هاي منافذ محصولات مانند توزيع سايز منافذ مربوط مي­شود. همچنين بين توان يخ­زدگي- مرطوب شدن و مقدار فاز شيشه­اي و قدرت مکانيکي جسم پخته شده ارتباط وجود دارد. آزمايشات نشان داده جذب آب شاخص قابل اطميناني براي اندازه­گيري پايداري محصول نيست.در يک آزمايش نمونه تيمار control ( نمونه­اي که بورات به رس اضافه نشده است) 10 سيکل و نمونه حاوي %2 بورات 100 سيکل يخ­زدگي- مرطوب شدن را تحمل کرد.

 

_

شکل3- نتايج سيکل يخ زدن - مرطوب شدن

 

افزايش قابليت مواد اوليه:

در بعضي موارد ذخاير رس توليد کننده با اضافه کردن بوراتها بهبود مي­يابد. افزايش بورات­هاي جديد باعث افزايش مقاومت فشاري و استحکام سايشي آجر مي­شود و به سازنده­ها کمک مي­کند راحت­تر به استانداردهاي ساخت دست يابند.

 

ترجمه:

Austerberry,M.2004. BRICK & CLAY RECORD: Using Borates in Brick and Roofing Tile


 

 

بورات

کارخانه آجر نماچين

R& D

Research and Development

استفاده از بورات­ها در آجر رسي و کاشي بام

 

(شرکت بوراکس ايالات متحده آمريکا،2004)

 

بورات­هاي جديد باعث بهبود در کيفيت آجرهاي رسي و کاشي بام و همچنين کاهش مصرف انرژي در حين توليد شده اند.

بورات­ها جز اصلي مواد اوليه ساخت شيشه مي­باشند و باعث پيشرفت­هايي در فرآيند توليد و محصول نهايي شده­اند. استفاده از بور باعث پايداري حرارتي  شيشه و لعاب­هاي شيشه­اي مي­شود. و استفاده از آنها در لعاب­هاي سراميکي قدمت طولاني دارد. بورات­ها نقطه ذوب شيشه را کاهش مي­دهند و باعث پايداري شيميايي و افزايش مقاومت در برابر شوک حرارتي مي­شوند.

 

با وجود اين مزايا بوراتها  در ساخت آجرهاي رسي و کاشي سقف تاکنون استفاده نشده اند. پيشرفتهاي جديد امکان استفاده از بورات­ها در ساخت آجر را ممکن ساخته است و باعث بهبود کيفيت محصولات و کاهش مصرف انرژی شده است.

 

اضافه کردن بوراتها به رس مي­تواند باعث بهبود کيفيت محصول ( آجر رسي و کاشي­هاي بام) و کاهش هزينهاي توليد شود به ويژه براي توليدکننده­هايي که با محدوديت ذخاير رس محلي و هزينه­هاي سوخت بالا مواجهند.

 

چرا بوراتها پيش از اين به طور گسترده در ساخت آجر و کاشي سقف استفاده نشده اند؟

پاسخ اين سوال به چگونگي عملکرد بورات­هاي استفاده شده مربوط مي­شود.

 

کاني­هاي بوراته براي تضمين کيفيت پايداری محصول و خلوص آن تصفيه مي­شوند. اکثر بورات­هاي تصفيه شده قابل حل در آب بوده و براي کاربردهايي مانند مواد غذايي مورد نياز (خاک و گياه) در کشاورزي و کاربرد ­هاي صنعتي مانند استفاده در عايق­ها مورد بهره­برداري قرار مي­گيرند.

استفاده از بورات­هاي تصفيه شده ( بوراکس و اسيد بوريک) در ساخت آجرهاي رسي  نشان داد مقادير زيادي از بورات­ها همراه با آب در طي فرآيند خشک شدن به سطح انتقال مي­يابند و طي فرآيند پخت به جسم سخت و چسبنده­اي در سطح تبديل مي­شوند. بورات­هاي غير قابل حل موجود، بورات­هاي روي هستند که به علت گران بودنشان در اين صنعت توليد آجر استفاده نمي­شوند.

گزينه ديگر استفاده از کاني­هاي بوراته تصفيه نشده در صنعت آجر و کاشي بام است. هرچند اين بورات­ها حلاليت کمي دارند و ارزان قيمت هستند ولي آجرهاي حاوي اين بوراتها به سبب آزاد شدن شديد آب تبلور کاني، در کوره از هم متلاشي مي­شوند. وحـتي خرد کردن اين کاني­هاي بوراته و تبديل آن به يک پودر بسيار ريز نمي­تواند از آسيب به ساختار منافذ داخلی محصول جلوگيری کند.

 

محصول جديد بوراته

اين محصول پنتا بورات سديم بسيار ريز در يک سوسپانسيون شکر است.

(microfine sodium penta borate in a sugar suspension)

اين محصول به ويژه در صنعت توليد آجر مورد استفاده است.اين محصول جديد در انگلستان تحت نام تجاريEvansiteعرضه مي­شود.

 

شکر از اينکه بورات­ها در حين خشک شدن به سطح انتقال يابند جلوگيري مي­کند. در اين محصول به بوراتها اجازه داده مي­شود در رطوبت نسبتاً کم موجود در خشت حل شوند و توزيع بهينه آنها در بدنه رس( خشت) را تضمين ميکند. هنگامي که خشت خشک شد شکر تماماً در طول پخت سوخته است و بورات­ها مي­توانند سيال شوند.

 

حتي هنگامي که از نسبت کمي از بورات­ها استفاده مي­شود براي مثال 1 تا 2 درصد ، اين مقدار کم نيز نقش مؤثري در ساختار رس ايفا ميکند و باعث کاهش نقطه ذوب ذرات و همچنين تغيير توزيع اندازه منافذ خشت شده و در بعضي موارد در رنگ هم نقش دارد.

 

توجه به عملکرد منحني­هاي پخت براي رس همراه با بورات ( تيمار Evansite) ورس بدون بورات (تيمارcontrol) نشان مي­دهد سطوح يکساني از شيشه­اي شدن در هر دو تيمار در شرايطي اتفاق  مي­افتد که تيمار Evansite در حرارتي حدود 50 درجه سانتي­گراد کمتر از تيمار control پخت شود (شکل1). اين نشان مي­دهد استفاده از اين بورات­ها براي پخت آجر مي­تواند باعث صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت شود. هر چند اين صرفه جويي در هزينه­هاي سوخت ممکن است هزينه بورات­هاي جديد را جبران نکند. برخي از رس­ها به طور معمول نمي­توانند با پخت در حرارت­هاي بالا محصولي با کيفيت خوب ايجاد کنند لذا براي اين رس­ها يک کاهش 50 درجه سانتي­گرادي در حرارت پخت مي­تواند مفيد باشد.

 

شکل1- منحنی ­هاي عملکرد پخت براي خشت با بورات ( تيمار Evansite) و بدون بورات (تيمار control)

اثر استفاده از بوراتها در ويژگي­هاي آجر­هاي رسي:

استفاده کردن از بورات­هاي جديد در آجرهاي رسي و کاشي­هاي سقف مي­تواند از جهات ديگر نيز مفيد باشد.

  1. کاهش جذ ب آب
  2. افزايش توان در در سيکل يخ­زدگي_ مرطوب شدن
  3. افزايش قابليت مواد اوليه

 

کاهش جذب آب :

بورات­ها به طور طبيعي در يک حرارت جذب آّب را کاهش مي­دهند هر چند اثر آنها بر روي انقباض و و توزيع اندازه منافذ را نيز بايد به حساب آورد.

 

شکل 2 نشان مي­دهد که جذب آب با افزايش در ميزان بورات­هاي اضافه شده به رس و افزايش حرارت پخت کاهش مي­يابد. با يک افزايش %5/0 بورات (B2O3)  به رس و با پخت آن در حرارت بسيار کمتر نسبت به شرايط تيمار control (شرايطي که بورات به رس اضافه نشده است) جذب آب يکساني در هر دو تيمار به دست خواهد آمد.

 

شکل2- اثر بورات­هاي جديد و حرارت بر جذب آب

 

افزايش توان يخ­زدن _مرطوب شدن

توان يخ­زدن _مرطوب شدن عمدتاً به ويژگي­هاي منافذ محصولات مانند توزيع سايز منافذ مربوط مي­شود. همچنين بين توان يخ­زدگي- مرطوب شدن و مقدار فاز شيشه­اي و قدرت مکانيکي جسم پخته شده ارتباط وجود دارد. آزمايشات نشان داده جذب آب شاخص قابل اطميناني براي اندازه­گيري پايداري محصول نيست.در يک آزمايش نمونه تيمار control ( نمونه­اي که بورات به رس اضافه نشده است) 10 سيکل و نمونه حاوي %2 بورات 100 سيکل يخ­زدگي- مرطوب شدن را تحمل کرد.

 

_

شکل3- نتايج سيکل يخ زدن - مرطوب شدن

 

افزايش قابليت مواد اوليه:

در بعضي موارد ذخاير رس توليد کننده با اضافه کردن بوراتها بهبود مي­يابد. افزايش بورات­هاي جديد باعث افزايش مقاومت فشاري و استحکام سايشي آجر مي­شود و به سازنده­ها کمک مي­کند راحت­تر به استانداردهاي ساخت دست يابند.

 

ترجمه:

Austerberry,M.2004. BRICK & CLAY RECORD: Using Borates in Brick and Roofing Tile