استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی

کارخانه آجر نماچين



R&D
Research and Development


استفاده از لجن فاضلاب کارخانجات صنعتی در ساخت آجر رسی
چکیده:
در این مطالعه آجرهای تولید شده از لجن خشک جمع¬آوری شده از فاضلاب صنعتی یک کارخانه بررسی شدند. نتایج آزمایشات نشان داد که نسبت لجن و حرارت پخت دو عامل کلیدی تعیین کننده در کیفیت آجر هستند. افزایش لجن منجر به کاهش انقباض آجر، افزایش جذب آب و  کاهش مقاومت فشاری می-شود. نتایج همچنین نشان داد افت وزنی آجر در اثر احتراق عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در لجن که در طول پروسه سوخت شروع به سوختن می¬کند ، مربوط میشود.در آجرهایی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد وزنی بود، مقاومت آجر در حرارتهای 960 و 1000 درجه سانتی¬گراد مطابق با استاندارد ملی چین بود. این مطالعه نشان داد آجر رسی  که دارای 10درصد وزنی لجن همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه باشد و در حرارت 880 تا 960 پخت شود دارای کیفیت خوبی می¬باشد.

نتایج:

جذب آب:
جذب آب یک فاکتور مهم است که پایداری آجر را تحت تأثیر قرار می¬دهد. هر چه آب کمتری به آجر نفوذ کند ، پایداری آجر بیشتر است و در نتیجه  مقاومت در برابر عوامل محیطی بیشتر خواهد بود. بنابراین ساختار داخلی آجر باید به اندازه کافی متمرکز باشد تا از نفوذ آب جلوگیری کند.  شکل 1 جذب آب آجر که دارای نسبتهای مختلفی از لجن است را نشان می¬دهد. این شکل نشان می¬دهد که جذب آب برای آجر با افزایش درصد لجن اضافه شده افزایش می¬یابد و با افزایش حرارت پخت کاهش می¬یابد.





شکل1-جذب آب آجرها


اضافه کردن لجن طبیعت خمیری مخلوط و همچنین توانایی پیوند مخلوط را کاهش می¬دهد. هنگامی که مخلوط حاوی مقدار بیشتری لجن باشد، نیروی چسبندگی مخلوط کاهش می¬یابد اما اندازه منافذ داخلی آجر افزایش می¬یابد و در نتیجه مقدار آب جذب شده افزایش می¬یابد. چنانچه در شکل 1 نشان داده شده است هنگامی که مخلوط محتوی کمتر از 15 درصد لجن باشد و در حرارت بالاتر از 960 درجه پخت شود این آجر از نظر درصد جذب آب جزء آجر درجه یک قرار می¬گیرد.  اگر آجر شامل 30 درصد لجن باشد و در حرارت 1000 درجه تولید شده باشد در این حالت آجر از نظر جذب اب جزء آجر درجه دوم طبقه بندی می¬شود.

انقباض پخت:
معمولاً آجری که دارای کیفیت خوبی است درجه انقباض آن زیر 8 درصد می¬باشد چنانچه در شکل 2 دیده می¬شود درجه انقباض با افزایش لجن اضافه شده افزایش می¬یابد زیرا  توان تورم و محتوی مواد آلی لجن بیشتر از رس است. اضافه کردن لجن به مخلوط آجر درجه انقباض پخت را فزایش می-دهد و در نتیجه کیفیت آجر را کاهش می¬دهد. حرارت پخت یکی از پارامترهای مهم دیگر است که درجه انقباض را تحت تأثیر قرار می¬دهد.




شکل2- انقباض پخت آجر

افت وزنی در اثر احتراق  LOI
شکل 3 نشان می¬دهد که افزایش در نسبت لجن و حرارت منجر به افزایش در میزان افت وزنی آجر در اثر احتراق (LOI) می¬شود. میزان کاهش وزنی برای یک آجر رسی نرمال 15 درصد است و هنگامی که میزان لجن اضافه شده به ماده اولیه آجر رسی کمتر از 10 درصد باشد، آجر تولید شده مطابق با معیارهای استاندارد خواهد بود.

مشاهدات چشمی آجرهای ساخته شده از لجن و رس ناهمواری¬هایی را در سطح این آجرها نشان داد که تشکیل این سطح نامطلوب عمدتاً به سبب سوخت کامل ماده آلی در حین پروسه پخت می¬باشد.
برای یک آجر رسی معمولی درصد افت وزنی پس از پخت در دمای 800 درجه عمدتاً به محتوی مواد آلی موجود در رس نسبت داده می¬شود. اما با افزایش لجن در مخلوط به علت اتلاف مواد آلی موجود در لجن ، کاهش وزنی افزایش می¬یابد. بعلاوه افت وزنی در اثر احتراق (LOI) همچنین به مواد غیر آلی موجود در رس و لجن که در حین پروسه پخت شروع به سوختن می¬کنند، بستگی دارد.


شکل 3-افت وزنی آجرها در اثر احتراق


چگالی آجر:
آجرهای ساخته شده با رس به طور نرمال دارای چگالی 8/1 تا 2 می¬باشند. شکل 4چگالی آجرهایی که حاوی نسبت¬های مختف لجن است و در دماهای مختلف پخت شده است  را نشان می¬دهد. چنانچه مشاهده می¬شود چگالی آجر نسبت معکوس با مقدار لجن اضافه شده در مخلوط دارد. چگالی به مقدار زیاد وابسته به مقدار آب جذب شده است . هنگامی که مخلوط ( رس و لجن) آب بیشتری جذب کند، آجر منافذ بزرگتری را نشان می¬دهد و این امر منجر به چگالی کمتر آجر می¬شود. حرارت پخت نیز می¬تواند بر چگالی آجر تأثیر گذار باشد. نتایج نشان می¬دهد افزایش حرارت منجر به افزایش در چگالی میشود.



شکل 4- چگالی آجر

مقاومت فشاری آجر
آزمون مقاومت فشاری مهمترین آزمون برای اطمینان از کیفیت مهندسی مواد ساختمانی است. شکل 5 نشان می¬دهد که مقاومت آجر به مقدار زیاد وابسته به مقدار لجن موجود در آن و حرارت پخت است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده به آجر تا 10 درصد باشد مقاومت فشاری در 1000 درجه به زیادی مقاومت فشاری آجرهای رسی معمولی است. هنگامی که میزان لجن اضافه شده تا 20 درصد باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جزء آجر درجه یک محسوب می¬شود و هنگامی که میزان لجن 30 درصد و حرارت پخت 1000 درجه باشد این آجر از نظر مقاومت فشاری جز آجر درجه دوم به حساب می¬آید.



شکل 5- مقاومت فشاری آجرها

نتیجه گیری
این مطالعه نشان داد استفاده از لجن همراه با رس به عنوان جایگزینی برای رس می¬تواند آجر رسی خوب با کیفیت آجر مهندسی را تولید کند. نسبت لجن در مخلوط و حرارت پخت دو فاکتور کلیدی مهم هستند که بر کیفیت آجر اثر می¬گذارند. مقدار لجن توصیه شده برای ساخت این آجر رسی 10 درصد وزنی همراه با رطوبت24 درصد برای ماده اولیه و حرارت پخت 880 تا 960 درجه می¬باشد.
منبع:
ترجمه
Chih-Huang, W. Deng-Fong, L and Pen-Chi, C. 2003. Utilization of sludge as brick materials. journal of Environmental Research(7) 679–685.

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي­هاي فيزيکي و شيميايي آن

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development



اثر دما و زمان پخت آجر بر ويژگي¬هاي فيزيکي و شيميايي آن

چکيده
اثر دماي پخت و زمان پخت بر روي مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي آجرهاي رسي تعيين کننده است. براي آجرهاي مورد آزمايش در اين مطالعه با افزايش دماي پخت، مقاومت فشاري، مقاومت خمشي و چگالي افزايش و جذب آب در آجرها کاش يافت و زمان پخت اثر معني¬داري بر روي ويژگي¬هاي آجر نداشت. نتايج نشان داد دماي پخت فاکتور کليدي براي تعديل کردن ويژگي¬هاي آجرهاي رسي است. نتايج به دست آمده تنها مي¬تواند با ويژگي¬هاي آجرهاي توليد شده تحت وضعيت و مواد اوليه مشابه مقايسه شود.

مقدمه
ويژگي¬هاي آجر تحت تأثير تغييرات ويژگي¬هاي فيزيکي، شيميايي و کاني¬شناسي قرار مي¬گيرد. مقاومت فشاري و جذب آب دو ويژگي مهم آجر هستند که پيشگو کننده توانايي آجر براي مقاومت در برابر ترک-خوردگي سطح آن مي¬باشند.

مقاومت فشاري بيشترين تأثير را از دماي پخت، روش توليد، ويژگي¬هاي فيزيکي، شيمِيايي و کاني¬شناسي مواد اوليه مي¬پذيرد. جذب آب آجر به وسيله ويژگي¬هاي رس، روش توليد و درجه حرارت تحت تأثير قرار    مي¬گيرد. تغيير دماي پخت و زمان پخت تأثير مهم بر کيفيت آجر دارد.

هدف از اين مطالعه اثر زمان و دماي پخت بر روي مقاومت فشاري، جذب آب، مقاومت خمشي، کاهش وزن و چگالي      آجرهاي رسي است.

روش آزمايش:

بر روي خاک مورد استفاده براي پخت آجر آزمايش¬هاي کاني¬شناسي (به وسيله دستگاهX-ray )، بافت خاک، حدود رواني، حد شکل¬پذيري و شاخص شکل پذيري تعيين شد. کانيهاي تشکيل¬دهنده خاک عبارت بودند از ايليت، کائولينيت، کلريت، هماتيت و کوارتز. بافت خاک سيلتي رسي (رس %2/43، سيلت%44 و شن%8/12) حدرواني 23/33، شکل¬پذيري 65/24 و شاخص شکل¬پذيري 44/8 مي¬باشد.


ابتدا خاک رسي هواخشک با مقدار کافي آب مخلوط شد و سپس به بلوک¬هايي به ابعاد 4*4*8 تبديل شدند.
نمونه¬هاي تهيه شد 24 ساعت در دماي محيط قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در کوره در دماي 200 درجه سانتي¬گراد قرار گرفتند. اين حرارت باعث مي¬شود رس، رطوبت اضافه شده در مرحله آماده¬سازي را از دست بدهد. خشک کردن قبل از پخت هنگامي که رطوبت رس بالا است از ورم کردن و پف کردن نمونه¬ها در دماي بالا جلوگيري مي¬کند.

در اين آزمايش حداقل حرارت براي پخت آجر 700 درجه سانتي¬گراد بود. به طوريکه آجرها در دماي 700، 800، 900، 1000 و 1100 پخت شدند. و براي تأثير زمان، پخت آجر در هر کدام از حرارت¬هاي گفته شده در زمان¬هاي 120، 240، 360 و 480 دقيقه در ده تکرار انجام شد.

پخت سريع به دليل تشکيل يک ماده جامد بر سطح خارجي خشت مانع از خروج گازها مانند بخار آب و CO2 ار داخل رس شده و در نتيجه باعث پف کردن اجر مي¬شود لذا افزايش حرارت از 300 به بالا براي هر کدام از 5 حرارت مورد آزمايش بايد تدريجي باشد. بعد از اين که سير حرارتي کامل شد نمونه¬ها به تدريج سرد شدند. سپس طول، عرض، ضخامت و ويژگي¬ها شامل مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، جذب آب، چگالي و کاهش وزن براي هر آجر تعيين شدند.

نتايج و بحت
مقاومت فشاري

نتايج نشان داد با افزايش دما مقاومت فشاري افزايش مي¬يابد. بيشرين افزايش در مقاومت فشاري در دماي 1000 درجه و بالاتر اتفاق مي¬افتد (شکل1). دليل افزايش مقاومت فشاي در اثر افزايش حرارت، کاهش تخلخل و افزايش چگالي در اثر افزايش حرارت مي¬باشد.  
زمان تآتير معني¬داري بر مقاومت فشاري ندارد. افزايش زمان پخت تنها باعث يک افزايش 7 درصدي در مقاومت فشاري مي¬شود. بنابراين افزايش زمان پخت کيفيت آجر توليدي را بهبود نمي¬دهد بلکه باعث اتلاف زمان و انرژي و افزايش هزينه¬هاي توليد مي¬شود

شکل1- تغييرات مقاومت فشاري با تغييرحرارت پخت

جذب آب

جذب آب نشان¬دهنده افزايش تخلخل در آجر است. . نتايج نشان داد هرچند زمان پخت بر جذب آب بي-تأثير است ولي يک رابطه خطي معني¬داري بين جذب آب و ميزان حرارت وجود دارد (شکل3). در حرارت-هاي کمتر از 900 درجه تخلخل آجر فراوان است و در حرارت¬هاي 900 درجه سانتي¬گراد به بالا اندازه منافذ و درنتيجه جذب آب به طور ويژه کاهش مي¬يابد و کمترين جذب آب در حرارت 1000 و 1100 درجه سانتي¬گراد اتفاق مي¬افتد.ديگر مطالعات هم نشان داد جذب آب با افزايش حرارت کاهش مي¬يابد.


شکل2- تغييرات جذب آب با تغييرحرارت پخت

مقاومت خمشي
تأثير حرارت پخت بر مقاومت خمشي نشان داد در حرارت¬هاي بالاتر از 900 درجه افزايش قابل توجهي در مقاومت خمشي مشاهده شد.رابطه¬ي بين مقاومت خمشي و حرارت به وسيله يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چندجمله¬اي توصيف مي¬شود (شکل3)

شکل3- تغييرات مقاومت خمشي با تغييرحرارت پخت

کاهش وزن
افزايش حرارت پخت باعث افزايش درکاهش وزن مي¬شود. کاهش وزن در حرارت¬هاي بالاتر از 800 درجه سانتي¬گراد به علت از دست رفتن ماده آلي خاک است. همچنين کاهش وزن آجر به دليل اتمام سوخت مواد غير آلي خاک، تحت فرآيند پخت است. نتايج نشان داد يک رابطه رگرسيوني درجه دوم و چند جمله¬اي اثر حرارت پخت بر کاهش وزن را توصيف مي¬کند ( شکل4). کاهش وزن در اثر حرارت به دليل هيدروژن زدايي و اتمام سوخت مواد کربن¬دار است.


شکل4- تغييرات کاهش وزن با تغييرحرارت پخت

چگالي
چگالي آجرهاي رسي وابسته به جرم حقيقي خاک مصرفي، روش توليد آجر و حرارت پخت آجر است. چگالي آجرها بالاتر از 6/1 گرم بر سانتي¬متر مکعب وبه طور ميانگين 2 گرم بر سانتي¬متر مکعب است. نتايج نشان داد چگالي با افزايش حرارت زياد مي¬شود (شکل5) و به¬طور خطي با افزايش حرارت افزايش مي¬شود (شکل 5). افزايش چگالي با افزايش حرارت به¬دليل کاهش جذب آب و تخلخل است.


شکل5- تغييرات چگالي با تغييرحرارت پخت

جدول1- اثر حرارت و زمان پخت بر برخي از ويژگي­هاي آجر

حرارت

زمان پخت (دقيقه)

(سانتي­گراد)

120

240

360

480

 

مقاومت فشاري (مگا پاسکال)

700

53/8

82/8

02/9

12/9

800

7/11

4/11

7/11

9/11

900

4/15

5/15

4/15

1/16

1000

11/23

94/22

66/22

85/22

1100

4/31

1/31

2/31

13/31

 

مقاومت خمشي (مگا پاسکال)

700

25/2

35/2

45/2

45/2

800

94/2

74/2

94/2

23/3

900

92/3

11/4

92/3

21/4

1000

07/6

98/5

88/5

07/6

1100

72/8

63/8

53/8

33/8

 

جذب آب (%)



نتيجه¬گيري
با افزايش حرارت (700-1100) مقاومت فشاري، مقاومت خمشي، درصد کاهش وزن و چگالي افزايش و جذب آب کاهش مي¬يابد و زمان اثر معني¬داري بر ويژگي¬هاي مورد بررسي آجر اثر معني¬دار ندارد (جدول1). بنابراين افزايش مدت زمان پخت باعث جلوگيري از صرفه¬جويي انرژي و زمان خواهد شد. نتايج اين تحقيق تنها به مواد اوليه و شرايط مشابه اين آزمايش قابل تعميم است.

ترجمه:

Karaman S, Ersahin S and Gunal H. 2006. Firing temperature and firing time influence on mechanical and physical properties of clay bricks. Journal of Scientific and Industrial Research. 65:153-159

دواير كنترل كيفيت

دواير كنترل كيفيت QCC
مرکز تحقيق و توسعه کارخانه نماچين

دواير كنترل كيفيت ) (QUALITY CONTROL CIRCLE يكي از رويكردهاي موثري است كه در عرصه هاي مختلف صنعتي و خدماتي بسيار مورد استفاده است. از ويژگي هاي مهم ومنحصربفرد اين رويكرد آن است كه علاوه بر بكارگيري مؤثر تكنيك ها و ابزار هاي مورد استفاده در حوزه مهندسي كيفيت، با رويكردي خلاقانه به حوزه حل مسئله نيز پرداخته و تلاش مي كند تا با تلفيق اين دو، در قالب يك كار گروهي هدفمند به تامين اهداف سازمان از طريق حل مشكلات در سطوح مختلف و بهبود مستمر بپردازد. کارخانه نماچين نيز از مدتي قبل نسبت به بكارگيري گروه¬هاي كنترل كيفيت در سطح اين کارخانه اقدام نموده است. اين مقاله به اقدامات کارخانه آجر نماچين در راستاي افزايش سطح کيفيت محصولات مي¬پردازد.

تاریخچه دوایر کنترل کیفیت

ژاپن پيش از جنگ جهاني دوم، به‌واسطه عدم به‌كارگيري روش‌هاي كنترل كيفيت، به‌توليدكننده كالاهاي ارزان و نامرغوب شهرت داشت. پس از جنگ جهاني دوم اين کشور براي ورود به‌بازارهاي جهاني تلاش زيادي را مصروف داشت. از سال 1970 صحنه رقابت‌ها تغيير كرد و از آن به‌بعد ژاپن توانست اطمينان بازارهاي جهاني را به‌خاطر كيفيت مطلوب كالاهايش جلب كند و بازارهاي جهاني را به‌دست گيرد. در اين بين نقش آمريكايي ها بسيار مهم بود. تكنيك هاي كنترل كيفيت يكي از موفق ترين صادرات امريكايي ها به ژاپن بود. دمينگ آمريکايي اولين نفري بود كه در اين راستا وارد ژاپن شد. وي به دعوت جامعه مهندسين و دانشمندان ژاپني(juse) ، يك سمينار 8 روزه درخصوص كنترل كيفيت درسال 1950 براي ژاپني ها برگزار نمود كه با استقبال مواجه شد. وي درسالهاي 1951 و 1952 نيز مجدداً به ژاپن برگشت.  امروزه از دمينگ به عنوان يك قهرمان ملي در ژاپن ياد مي شود به نحوي كه جايزه دمينگ به نام او در ژاپن شكل گرفته است. پيام دمينگ مباحث ابتدايي آماري و نحوه حل مشكلات كيفيت بود. دمينگ  دکتری فيزيك داشت. وي مديران را به تمركز بر تغييرات و نوسانات و توجه به علت آنها تشويق مي نمود و تكنيك هاي آماري را براي تشخيص نوسانات ذاتي و اكتسابي معرفي نمود . وي ژاپني ها را تشويق نمود تا يك رويكرد نظام¬مند جهت حل مساله برگزينند

در آن زمان تنها مشكل اين بود كه فعاليت كنترل كيفيت صرفاً به توليد محدود مي شد و توسط مهندسان و مديران فني هدايت مي شد و كاركنان سطوح پائين و مديران غير توليدي درگير اين مسئله نبودند. اين مشكل به زودي توسط ژاپني ها تشخيص داده شد و با اتخاذ رويكردي كه مخترع آن خود ژاپنيها بودند حل شد. آنها براي مقابله با اين مشكل دايره هاي كنترل كيفيت quality control circles (QCC)  يا  quality circles و مفهوم كيفيت فراگير را مطرح نمودند. و سپس يك راهنما از تكنيك هاي ساده كه عمدتاً 7 ابزار خوانده مي شوند به كارگران كارخانه ها داده شد كه شامل نمودار پارتو، الگوريتم هاي علت و معلومي ، گرافهاي طبقه بندي اطلاعات (stratification) ، كاربرگ  ها  (check sheets)،    هيستوگرام ها ، نمودارهاي پراکندگي و نمودارهاي كنترل بود.

در واقع رشد ژاپن به‌دنبال پاره‌اي از تصميمات اساسي، كه از جانب دولت و شركت‌هاي بزرگ ژاپني، در چگونگي اداره و هدايت كاركنان خود اتخاذ شد، به‌دست آمد. اين تصميمات اساسي در اين جمله خلاصه مي‌شود:

از آنجايي‌كه، اكثريت كاركنان ما مستعد و توانمند هستند، لازم است فرصتي در اختيار آن‌ها قرار گيرد تا از فكرشان همانند جسم خود استفاده كنند

فرضیات تشکيل دوایر کنترل کیفيت:
1.    بيشتر اشخاص توانايي آن ‌را دارند كه مقدار زيادي از مسايل كاري سازمان خود را با روش‌هاي خلاق و ابتكاري حل كنند.

2.     در حال حاضر فقط بخشي از توانايي‌هاي افراد مورد استفاده قرار مي‌گيرد يعني، بسياري از شركت‌ها طوري با كارمندان خود رفتار مي‌كنند كه تنها از دست و پاي آن‌ها استفاده مي‌شود، بنابراين، بايد فرصتي به‌آن‌ها داده شود تا توانايي‌هاي ذهني خود را در جهات مثبت به‌نمايش بگذارند.


3.    اگر به‌ هر فرد فرصت داده شود تا براي حل مسائل كاري، از استعدادهاي خود استفاده كند، بعدها، براي ارائه راه حل، تمايل بيشتري نشان مي‌دهد.

4.    اگر دواير كيفيت به‌درستي آموزش ببينند، قادر خواهند بود با سازماندهي دقيق، وقت خود را به‌طور مطلوب تنظيم كنند و ديگر نيازي نخواهد بود تا بيرون از دايره به‌آن‌ها بگويند كه چه كاري بايد انجام دهند.

5.     اين فرضيه، كه فرضيه اساسي نيز مي‌باشد این است که بهترين افراد براي حل مسائل محل كار، افرادي هستند كه با مسائل درگيرند و بيشتر تمايل دارند كه مسائل، توسط خود آن‌ها حل شود. حال اگر اين افراد از دانش، تجربه ‌و توانايي لازم برخوردار باشند، بهتر مي‌توانند مسائل كاري خود را حل نمايند.

تعریف حلقه های کنترل کیفیت

دوایر کنترل کیفیت نتیجه تعامل بین روش کنترل کیفیت آماری آمریکایی و تجربیات سازمانی ژاپنی است. ژاپنی ها مفهوم کنترل کیفیت را از آمریکایی ها گرفتند و آن را به طور عملی و در قالب دوایر کنترل کیفیت توسعه دادند.

برای درک مفهوم حلقه کنترل کیفیت لازم است با مفهوم سه کلمه تشکیل دهنده آن آشنا شویم :

حلقه(Circle) : به گروهی از افراد اطلاق می شود که به سبب علایق مشترک گرد هم می آیند. بعضی این لغت را دایره و برخی چرخه نیز ترجمه کرده اند

کنترل :(Control) به معنی وارسی ،نظارت ، رسیدگی، ممیزی به منظور اطمینان از صحت و سقم کار است
.
کیفیت: (Quality) به معنای ارتقا و بهبود دائمی کیفیت کالا یا خدمات به منظور جلب اعتماد مشتری می باشد.

گروههای  QCCیا حلقه های کنترل کیفیت شامل تعدادی افراد (5 تا 15 نفر که در بیشتر موارد این تعداد در حدود 7 تا 10 نفر) هستند که به صورت داوطلبانه در قسمت های مختلف واحدهای تولیدی یا خدماتی با حضور فعال سرپرست یا مدیر آن قسمت برای حل مسائل از طریق خلق ایده هایی نو گردهمایی تشکیل می دهند و فعالیت های مربوط به کیفیت را از طریق شناسایی و تعریف مسئله بررسی کرده و در ارتباط با مشکلات با استفاده از روشهای تحلیلی راه حل های مناسب را ارائه می کنند.

این گروه در یک محیط کاری مشابه دور هم گرد آمده و با برخورداری از دیدگاه کنترل کیفیت  (QC)و با استفاده از هفت ابزار کنترل کیفیت (QC) شامل:
1.    مستندات مربوط به داده¬ها
2.    نمودار جریان فرآیند
3.    نمودار کنترل
4.    نمودار پارتو
5.    نمودار علت و معلول
6.    نمودار هیستوگرام
7.     نمودارپراکندگی
در طی هفت مرحله حل مسئله به روش  کنترل کیفیت (QC) مشکلات را به صورت منطقیِ، علمی، کارا و موثرحل می نمایند. هفت مرحله حل مسئله به روش  کنترل کیفیت (QC) عبارتند از:
1.    انتخاب موضوع
2.    درک شرایط واقعی و انتخاب وتعیین اهداف
3.    برنامه ریزی و تعیین فعالیتها
4.    تجزیه وتحلیل علتها
5.     بررسی و اجرای راه حل(اقدام متقابل)
6.    استاندارد سازی
7.    و تثبیت نمودن نتایج و کنترل

ساختار حلقه¬های کنترل کیفیت

  • اعضای حلقه : افراد واحد های سازمانی هستند که به صورت داوطلبانه به حلقه می پیوندند.

 

  • رهبر حلقه: مسئول کلیه عملیات حلقه است، با تسهیل کننده همکاری نزدیک دارد، در دوره آموزشی رهبری شرکت میکند . به اعضا آموزش می دهد و در حلقه رهبران شرکت می کند.

 

  • کمیته رهبری: یک کمیته مشاوره ای است و ریاست آن با رئیس سازمان است. وظایف این کمیته عبارتند از: ارائه عملیات اصلی، ارتباط با تسهیل کننده ها، تعیین دستورالعمل ها، شناساندن حلقه ها در سازمان ها و مشارکت در ارائه گزارش های مدیریت است.

 

  • تسهیل کننده: رابط مستقیم بین حلقه،کارکنان سازمان و مدیریت است و عضو کمیته رهبری است . ضبط و نگهداری مدارک و نیز آموزش اعضا و رهبران بر عهده اوست.

 

  • مدیریت: به گونه ای ترتیب داده شده که اعضای حلقه ها احساس غرور میکنند که مدیریت به آنها اطمینان دارد، همکاری آنان را می پذیرد و مشتاق است در حل مشکلات با آنها همکاری داشته باشد.

 

  • اعضای غیر عضو : به نحوی قسمتی از حلقه محسوب می شوند زیرا فعالیت حلقه ها در سازمان منعکس شده و موجب تغییر و تحول در سازمان می شود.



وظایف حلقه های کنترل کیفیت
فلسفه اصلی تشکیل حلقه های کنترل کیفیت مشارکت کارکنان در بهبود و توسعه ساختارکيفي سازمان است. برخی از زمینه های فعالیت حلقه های کنترل کیفیت عبارتند از:

  • ایمنی محیط کار
  • کاهش ضایعات
  • کاهش زمان تحویل یا خدمات به مصرف کنندگان
  • بهبود فرآیندهای کاری
  • بهبود استانداردهای کاری
  • تجزیه و تحلیل مسائلی که در طی کار به وجود می آید و یا توسط مدیران پیشنهاد می¬شود.


حلقه های کیفیت باید ضمن توسعه توانایی های فردی و آشنایی با ابزار کنترل کیفیت ،خود را برای اجرای وظایف زیر آماده سازند:

  • شناسایی مشکل که در محدوده کاری آنها اتفاق می افتد .این مشکل می تواند در مورد هر یک از زمینه های مختلفی که به آنها اشاره شد صورت پذیرد.
  • انتخاب مشکل و جمع آوری اطلاعات دقیق در مورد آن
  • تجزیه و تحلیل مشکل
  • حل مشکل و جمع آوری نظرات اعضا در یک کار گروهی و با استفاده از ابزار کیفیت
  • تهیه و اجرای راه حلهای مناسب برای رفع مشکل
  • ارائه راه حل ها به مدیریت



عوامل مهمی که در اجرای خوب حلقه های کیفیت نقش دارند عبارتند از:

  • فرهنگ و جو سازمان
  • ارزشهای مدیریتی
  • اجرای اهداف کارکنان
  • برانگیختن انگیزهای باطنی
  • درک کارکنان از توسعه قابلیت هایشان به وسیله حلقه های کیفیت و رشد در یک جنبه از توانایی هایشان
  • داشتن سيستم مؤثر و کارا جهت فعال شدن حلقه¬هاي کيفيت


مقایسه حلقه¬هاي کنترل کيفيت و گروه¬هاي پروژه¬اي
خودجوش بودن و داوطلبانه بودن نحوه شکل گیری حلقه های کنترل کیفی که با اراده وخواست خود کارگران تحقق می یابد بزرگترین وعمده ترین تفاوت میان این گروهها وگروههای پروژه ای است در حالي¬که براي تشکيل گروههای پروژه ای (Task Force) به خواست مدیر ارشد سازمان تعدادی از افراد پر تجربه ومتخصص برای هدف خواصی تعیین مي-شوند

  • گروههاي پروژه¬اي بلا فاصله بعد از تحقق اهداف مورد نظر گروه، پروژه منحل شده و اعضای ان به پست سازمانی خود باز می گردند. درحالی که گروهها و حلقه های کنترل کیفیت از استمرار همیشگی برخوردارند

 

  • .فرایند کاری این دو گروه نیز باهم متفاوت است. اهداف گروه های کنترل کيفيت کوچک واهداف گروه های پروژه ای نسبتا ً بزرگ وهزینه بر است.

 

  • فعالیتهای مربوط به گروههای پروژه ای به تخصص ودانش بالا وتجربه ی بسیار نیازمند است. در حالی که در گروههای کنترل کیفیت برخورداری از شامه ی مشکل یابی و علاقه و پیگیری شرط اولیه ی کار است.


امروزه اين مفاهيم فراتر از بحث هاي اوليه درخصوص بهبود فرآيندهاي توليد از طريق روشهاي آماري است. امروزه راهنماي استانداردهاي صنعتي ژاپن ، كنترل كيفيت را به صورت سيستمي از ابزارها تعريف
مــي كند كه امكان توليد كالا و خدمات را به صورت اقتصادي به نحوي فراهـم مــي آورد كه الزامات مشتري نيز برآورده شود . و اين امر مشاركت همه افراد شركت شامل: بازاريابي، R&D، تداركات، توليد و خدمات مشتري را مي¬طلبد.

اقدامات کارخانه نماچين در راستاي ارتقا سطح کنترل کيفيت
مشارکت تک تک اعضا و افراد تشکيل دهنده يک مجموعه توليدي در راستاي ارتقا کيفيت آن واحد مورد نياز است و براي دسترسي به اين هدف نياز به راهکارهاي کاربردي و برنامه¬ريزي هاي علمي و منطبق با شرايط خاص هر مجموعه مي¬باشد. کارخانه نماچين ابتدا دامنه اين مجموعه را مشخص کرده و سپس به هدف¬گذاري و برنامه¬ريزي در آن محدوه پرداخت لذا تشکيل حلقه¬هاي کنترل کيفيت که در برگیرنده مجموعه تولیدکنندگان آجر نما بود در جلسات برنامه¬ريزي سال 1388 به تصويب هيئت مديره اين کارخانه رسيد.

به اعتقاد هيئت مديره اين کارخانه رشد و شکوفايي و ارتقاء کيفي اين واحد علاوه بر نياز به استفاده از دانش و نجربيات همه ي اعضاي کارخانه در گرو پيشرفت کليه همکاران و سايرکارخانه¬هاي توليد آجر نما     نيز مي¬باشد. براساس ديدگاه سنتي انتقال تجربيات و فنون توليد به واحدهاي ديگر اشتباه است و مانع از انحصار بازار مصرف و سودآوري مي¬شود حال¬آنکه امروزه با افزايش ارتباطات، نوع آوري و تنوع محصولات،  چناچه واحدهاي توليدي که محصولات و خدمات مشابهي را توليد مي¬کنند نتوانند با مشارکت يکديگر پاسخگوي نياز متقاضيان باشند، محصولات رقيب ديگر جايگزين خواهند شد و منجر به ورشکستگي و تعطيل شدن واحدهاي توليدي سنتي خواهند شد.
به عنوان مثال کارخانه¬هاي آجر نما از قديم با استفاده از خاک رس کشاورزي و کوره¬هاي سنتي (گومي يا هوفمان) اقدام به پخت آجر مي¬کرده¬اند حال¬آنکه ايجاد نماهاي ديگر از جمله کامپوزيت، چوب، شيشه، سنگ و دهها نماي جديد ديگر منجر به بازنگري در سيستم توليد و افزايش سطح کيفي محصولات کارخانجات آجرنما شد. لذا کارخانجات توليد آجر نما جهت افزايش سطح کيفي محصولات خود، کاهش ضايعات و کاهش هزينه¬ها اقدام به تغيير ماده اوليه مورد استفاده، ماشين آلات و نوع پخت خود نموده و سنگ¬هاي معدني و شيل را جايگزين خاک رس¬کشاورزي و کوره¬هاي اتوماتيک تونلي را جايگزين کوره¬هاي گومي کردند.
کارخانه آجر نماچين به¬عنوان يک واحد پيشرو در جهت تحقق اهداف QCC در راستاي مبادله اطلاعات بين واحدهاي صنفي و درنهايت افزايش سطح دانش کارکنان دو اقدام اساسي زير را انجام داده است:

  • تشکيل انجمن¬هاي صنفي توليدکنندگان آجر پلاک
  • تأسيس شرکت هزار کوه نقش جهان

با تشکيل انجمن¬هاي صنفي و شرکت فعال نمايندگان واحدهاي توليدي در جلسات اين انجمن زمينه براي تبادل افکار، اطلاعات و تجارب و رفع نيازهاي صنفي فراهم شد. همچنين ايده¬هاي مطرح شده در اين جلسات در راستاي بهبود کيفيت توسط نماينده کارخانه در اختيار گرو¬ههاي کنترل کيفيت قرار داده مي¬شود. با تأسيس شرکت هزار کوه نقش جهان زمينه براي تغيير نوع ماده اوليه، تغيير سيستم پخت و در نهايت تغيير محصول و افزايش سطح کيفي محصولات اين واحدهاي توليدي فراهم شد

تحقق  QCCدر کارخانه نماچين
از آنجا که تشکيل گروه¬ها و مجموعه¬هاي کنترل کيفي به تنهايي قادر به حل مسائل و موانع توليد و نيز ارتقا کيفي واحدهاي توليدي نمي-باشند لذا برنامه¬ريزي در زمينه تجهيز زير ساخت¬ها و آموژش نيروي انساني و ايجاد سازمان و تعيين مسئوليت¬ها براي به نتيجه رسيدن اهداف QCC ضروري مي¬باشد. اقداماتي که در اين زمينه انجام گرفته به طور خلاصه به صورت زير مي¬باشد:
1- تعيين فرآيند¬هاي مرتبط با کارخانه آجر نماچين :

  • فرآيند مديريت
  • فرآيند پشتيباني
  • فرآيند پایش و اندازه گیری
  • فرآيند توليد
  • فرآيند مهندسی

فرآيندهاي فوق هر کدام تعريف شده و ورودي¬ها و خروجي¬هاي آن مشخص شده و براي هر کدام شاخص¬هاي کيفي مشخص شده است تا براساس آن ارزيابي گردند.

2- تعيين چارت سازماني :
ايجاد مديريت¬هاي مختلف و گزينش سرپرستها و  جايگاه نيروي کار ساده و مشخص کردن شرح وظايف و نوع روابط و دامنه مسئوليت آنها، راه را جهت اجراء بهتر اهداف تسهيل نموده است.

3- تعريف 7 ايستگاه کنترل کيفي :
کل فرآيند توليد به 7 بخش تقسيم شد و طرح کيفيت براي هر بخش تعريف گرديد تا بر اساس آن کليه بخش¬ها تحت کنترل کيفي قرار گيرند اين هفت ايستگاه کنترل کيفي عبارتند از:
الف: مواد اوليه ( شامل شناسايي معدن ،کنترل رطوبت و دانه¬بندي)
ب: شکل¬دهي ( در بخش پرس و توليد خشت خام شامل: مقاومت فشاري خشت، سالم بودن لبه¬ها و گوشه¬ها يکنواختي فشار ، کنترل ابعادي، صاف و صيقلي بودن، تخليه هواي داخل خشت و چيدمان روي واگن¬ها)
ج: خشک¬کن (شامل: کنترل گراف حرارت، گراف رطوبت، سرعت خشک شدن و ميزان سيرکوله هوا، چگونگي و درصد خشک شدن خشت خام)
د: پخت ( شامل: کنترل گراف حرارت، سرعت پخت، ميزان اکسيد و احيا بودن فضاي داخلي کوره و تاًثيرات پخت در محصول نهايي از نظر رنگ، پيچيدگي و مقاومت فشاري و شکل ظاهري)
ه) بسته¬بندي (کنترل جداسازي و درجه¬بندي محصولات براساس طرح کيفيت)
و: انبار: نظارت بر چيدمان بسته¬هاي آجر بر اساس نوع آجر و کد رنگ و رعايت شاخص¬هاي کنترل چيدمان جهت حفاظت از محصول
ز: اجراء (کنترل حمل و نقل صحيح و انتقال محصول به محل مصرف و نيز همکاري، مشاوره و نظارت رايگان جهت اجراء بهينه)
4- ايجاد شرايط خود کنترلي : مهمترين عامل در رابطه با بهترين بازدهي تک تک  نيروي کار در هر واحد توليدي ايجاد فضاي خود کنترلي مي¬باشد. کارخانه نماچين در اين راستا ضمن رعايت کليه ضوابط و مقررات اداره کار، حقوق هر فرد را مرتبط با ميزان کمي و کيفي کار انجام گرفته توسط آن فرد پرداخت مي¬کند . لازمه اين کار مشخص بودن کار هر فرد از نظر کميّت و کيفيت مي¬باشد که با ايجاد کارت¬هاي رديابي محصول و ثبت رايانه¬اي آن چگونگي کار هر فرد را در تمامي مراحل توليد مشخص مي¬کنيم. بنابراين هر يک از پرسنل با اين انگيزه که دريافت حقوق بيشتر منوط به افرايش سطح کيفي کارش مي¬باشد به طور خود جوش با ارائه راهکارها و پيشنهادات در جهت بهينه کردن کار خود و ساير افراد گروه تلاش مي¬کند. هر يک از کارگران علاوه بر دريافت حقوق بيشتر به لحاظ شايستگي¬ها و توانايي-هاي خود مشمول تشويق و نيز ارتقا مسئوليت قرار مي¬گيرند.

5-آموزش: فرهنگ¬سازي لازمه فضاي کاري فعال و مفيد مي¬باشد لذا کارخانه نماچين با برنامه¬ريزي سالانه مستمر از طريق ابزار آموزشي، کارگران را نسبت به اهداف و برنامه¬هاي واحد توليدي آگاه کرده تا آنها خود را در تحقق آن  اهداف شريک و فعال بدانند. کارخانه نماچين علاوه بر ايجاد کلاس¬هاي تئوري و عملي آموزشي نسبت به ارزيابي و اثر بخشي آنها اقدام کرده و در يک رابطه فعال با نيروي کار در جلسات متعدد به صورت کتبي و حضوري در جريان پيشنهادات پرسنل خود قرار مي¬گيرد.

6- کميته¬هاي اجرايي:
بنا به ضرورت و اهمييت بخش¬هاي مختلف، کميته¬هاي کاري تشکيل مي¬شود که برخي از آنها عبارتند از:

  • کميته برنامه¬ريزي توليد
  • کميته ايمني و بهداشت
  • کميته تحقيق و توسعه  ( R& D)
  • کميته¬هاي موردي درباره پروژه¬ها يا عدم تطابق¬هاي مهم


7- سوژه¬يابي و تحقيقات: تشکيل جلسات و ايجاد گروه¬هاي کنترل کيفي بدون داشتن سوژه خوب مفيد نخواهد بود. لازمه تحقق اين موضوع داشتن رابطه با مراکز علمي و صنعتي و ارگان¬هاي دولتي مرتبط و نيز بازديد از صنايع کشورهاي پيشرفته مي¬باشد. کارخانه نماچين در اين راستا نيز فعال بوده و ضمن باز بودن درب  اين کارخانه¬ جهت انتقال تجارب خود به ديگران، نسبت به پيشرفت ¬ها و عملکرد صنايع مشابه در کشور ايران و ديگر کشورها پي¬گير مي-باشد.

منابع:
1.    دانشگاه پیام نور شاهين¬شهر، 1389http://industray.shahinsharpnu.ir  .
2.    سایت علمی دانشجویان ایران،1389. www.daneshju.ir.
3.    عبادي، م و ابراهیمیان، ع.1387. رويکردي پژوهشي به دوایر کنترل کیفیت(QCC) ، مطالعه موردي پتروشیمی بندر امام.
4.    Ali,M and Talib, F. 2003. Impact of Quality Circle—a Case Study. IE(I) Journal–ID:84    .
5.    واحدR&D کارخانه آجرنماچین

دواير كنترل كيفيت

دواير كنترل كيفيت QCC
مرکز تحقيق و توسعه کارخانه نماچين

دواير كنترل كيفيت ) (QUALITY CONTROL CIRCLE يكي از رويكردهاي موثري است كه در عرصه هاي مختلف صنعتي و خدماتي بسيار مورد استفاده است. از ويژگي هاي مهم ومنحصربفرد اين رويكرد آن است كه علاوه بر بكارگيري مؤثر تكنيك ها و ابزار هاي مورد استفاده در حوزه مهندسي كيفيت، با رويكردي خلاقانه به حوزه حل مسئله نيز پرداخته و تلاش مي كند تا با تلفيق اين دو، در قالب يك كار گروهي هدفمند به تامين اهداف سازمان از طريق حل مشكلات در سطوح مختلف و بهبود مستمر بپردازد. کارخانه نماچين نيز از مدتي قبل نسبت به بكارگيري گروه¬هاي كنترل كيفيت در سطح اين کارخانه اقدام نموده است. اين مقاله به اقدامات کارخانه آجر نماچين در راستاي افزايش سطح کيفيت محصولات مي¬پردازد.

تاریخچه دوایر کنترل کیفیت

ژاپن پيش از جنگ جهاني دوم، به‌واسطه عدم به‌كارگيري روش‌هاي كنترل كيفيت، به‌توليدكننده كالاهاي ارزان و نامرغوب شهرت داشت. پس از جنگ جهاني دوم اين کشور براي ورود به‌بازارهاي جهاني تلاش زيادي را مصروف داشت. از سال 1970 صحنه رقابت‌ها تغيير كرد و از آن به‌بعد ژاپن توانست اطمينان بازارهاي جهاني را به‌خاطر كيفيت مطلوب كالاهايش جلب كند و بازارهاي جهاني را به‌دست گيرد. در اين بين نقش آمريكايي ها بسيار مهم بود. تكنيك هاي كنترل كيفيت يكي از موفق ترين صادرات امريكايي ها به ژاپن بود. دمينگ آمريکايي اولين نفري بود كه در اين راستا وارد ژاپن شد. وي به دعوت جامعه مهندسين و دانشمندان ژاپني(juse) ، يك سمينار 8 روزه درخصوص كنترل كيفيت درسال 1950 براي ژاپني ها برگزار نمود كه با استقبال مواجه شد. وي درسالهاي 1951 و 1952 نيز مجدداً به ژاپن برگشت.  امروزه از دمينگ به عنوان يك قهرمان ملي در ژاپن ياد مي شود به نحوي كه جايزه دمينگ به نام او در ژاپن شكل گرفته است. پيام دمينگ مباحث ابتدايي آماري و نحوه حل مشكلات كيفيت بود. دمينگ  دکتری فيزيك داشت. وي مديران را به تمركز بر تغييرات و نوسانات و توجه به علت آنها تشويق مي نمود و تكنيك هاي آماري را براي تشخيص نوسانات ذاتي و اكتسابي معرفي نمود . وي ژاپني ها را تشويق نمود تا يك رويكرد نظام¬مند جهت حل مساله برگزينند

در آن زمان تنها مشكل اين بود كه فعاليت كنترل كيفيت صرفاً به توليد محدود مي شد و توسط مهندسان و مديران فني هدايت مي شد و كاركنان سطوح پائين و مديران غير توليدي درگير اين مسئله نبودند. اين مشكل به زودي توسط ژاپني ها تشخيص داده شد و با اتخاذ رويكردي كه مخترع آن خود ژاپنيها بودند حل شد. آنها براي مقابله با اين مشكل دايره هاي كنترل كيفيت quality control circles (QCC)  يا  quality circles و مفهوم كيفيت فراگير را مطرح نمودند. و سپس يك راهنما از تكنيك هاي ساده كه عمدتاً 7 ابزار خوانده مي شوند به كارگران كارخانه ها داده شد كه شامل نمودار پارتو، الگوريتم هاي علت و معلومي ، گرافهاي طبقه بندي اطلاعات (stratification) ، كاربرگ  ها  (check sheets)،    هيستوگرام ها ، نمودارهاي پراکندگي و نمودارهاي كنترل بود.

در واقع رشد ژاپن به‌دنبال پاره‌اي از تصميمات اساسي، كه از جانب دولت و شركت‌هاي بزرگ ژاپني، در چگونگي اداره و هدايت كاركنان خود اتخاذ شد، به‌دست آمد. اين تصميمات اساسي در اين جمله خلاصه مي‌شود:

از آنجايي‌كه، اكثريت كاركنان ما مستعد و توانمند هستند، لازم است فرصتي در اختيار آن‌ها قرار گيرد تا از فكرشان همانند جسم خود استفاده كنند

فرضیات تشکيل دوایر کنترل کیفيت:
1.    بيشتر اشخاص توانايي آن ‌را دارند كه مقدار زيادي از مسايل كاري سازمان خود را با روش‌هاي خلاق و ابتكاري حل كنند.

2.     در حال حاضر فقط بخشي از توانايي‌هاي افراد مورد استفاده قرار مي‌گيرد يعني، بسياري از شركت‌ها طوري با كارمندان خود رفتار مي‌كنند كه تنها از دست و پاي آن‌ها استفاده مي‌شود، بنابراين، بايد فرصتي به‌آن‌ها داده شود تا توانايي‌هاي ذهني خود را در جهات مثبت به‌نمايش بگذارند.


3.    اگر به‌ هر فرد فرصت داده شود تا براي حل مسائل كاري، از استعدادهاي خود استفاده كند، بعدها، براي ارائه راه حل، تمايل بيشتري نشان مي‌دهد.

4.    اگر دواير كيفيت به‌درستي آموزش ببينند، قادر خواهند بود با سازماندهي دقيق، وقت خود را به‌طور مطلوب تنظيم كنند و ديگر نيازي نخواهد بود تا بيرون از دايره به‌آن‌ها بگويند كه چه كاري بايد انجام دهند.

5.     اين فرضيه، كه فرضيه اساسي نيز مي‌باشد این است که بهترين افراد براي حل مسائل محل كار، افرادي هستند كه با مسائل درگيرند و بيشتر تمايل دارند كه مسائل، توسط خود آن‌ها حل شود. حال اگر اين افراد از دانش، تجربه ‌و توانايي لازم برخوردار باشند، بهتر مي‌توانند مسائل كاري خود را حل نمايند.

تعریف حلقه های کنترل کیفیت

دوایر کنترل کیفیت نتیجه تعامل بین روش کنترل کیفیت آماری آمریکایی و تجربیات سازمانی ژاپنی است. ژاپنی ها مفهوم کنترل کیفیت را از آمریکایی ها گرفتند و آن را به طور عملی و در قالب دوایر کنترل کیفیت توسعه دادند.

برای درک مفهوم حلقه کنترل کیفیت لازم است با مفهوم سه کلمه تشکیل دهنده آن آشنا شویم :

حلقه(Circle) : به گروهی از افراد اطلاق می شود که به سبب علایق مشترک گرد هم می آیند. بعضی این لغت را دایره و برخی چرخه نیز ترجمه کرده اند

کنترل :(Control) به معنی وارسی ،نظارت ، رسیدگی، ممیزی به منظور اطمینان از صحت و سقم کار است
.
کیفیت: (Quality) به معنای ارتقا و بهبود دائمی کیفیت کالا یا خدمات به منظور جلب اعتماد مشتری می باشد.

گروههای  QCCیا حلقه های کنترل کیفیت شامل تعدادی افراد (5 تا 15 نفر که در بیشتر موارد این تعداد در حدود 7 تا 10 نفر) هستند که به صورت داوطلبانه در قسمت های مختلف واحدهای تولیدی یا خدماتی با حضور فعال سرپرست یا مدیر آن قسمت برای حل مسائل از طریق خلق ایده هایی نو گردهمایی تشکیل می دهند و فعالیت های مربوط به کیفیت را از طریق شناسایی و تعریف مسئله بررسی کرده و در ارتباط با مشکلات با استفاده از روشهای تحلیلی راه حل های مناسب را ارائه می کنند.

این گروه در یک محیط کاری مشابه دور هم گرد آمده و با برخورداری از دیدگاه کنترل کیفیت  (QC)و با استفاده از هفت ابزار کنترل کیفیت (QC) شامل:
1.    مستندات مربوط به داده¬ها
2.    نمودار جریان فرآیند
3.    نمودار کنترل
4.    نمودار پارتو
5.    نمودار علت و معلول
6.    نمودار هیستوگرام
7.     نمودارپراکندگی
در طی هفت مرحله حل مسئله به روش  کنترل کیفیت (QC) مشکلات را به صورت منطقیِ، علمی، کارا و موثرحل می نمایند. هفت مرحله حل مسئله به روش  کنترل کیفیت (QC) عبارتند از:
1.    انتخاب موضوع
2.    درک شرایط واقعی و انتخاب وتعیین اهداف
3.    برنامه ریزی و تعیین فعالیتها
4.    تجزیه وتحلیل علتها
5.     بررسی و اجرای راه حل(اقدام متقابل)
6.    استاندارد سازی
7.    و تثبیت نمودن نتایج و کنترل

ساختار حلقه¬های کنترل کیفیت

  • اعضای حلقه : افراد واحد های سازمانی هستند که به صورت داوطلبانه به حلقه می پیوندند.

 

  • رهبر حلقه: مسئول کلیه عملیات حلقه است، با تسهیل کننده همکاری نزدیک دارد، در دوره آموزشی رهبری شرکت میکند . به اعضا آموزش می دهد و در حلقه رهبران شرکت می کند.

 

  • کمیته رهبری: یک کمیته مشاوره ای است و ریاست آن با رئیس سازمان است. وظایف این کمیته عبارتند از: ارائه عملیات اصلی، ارتباط با تسهیل کننده ها، تعیین دستورالعمل ها، شناساندن حلقه ها در سازمان ها و مشارکت در ارائه گزارش های مدیریت است.

 

  • تسهیل کننده: رابط مستقیم بین حلقه،کارکنان سازمان و مدیریت است و عضو کمیته رهبری است . ضبط و نگهداری مدارک و نیز آموزش اعضا و رهبران بر عهده اوست.

 

  • مدیریت: به گونه ای ترتیب داده شده که اعضای حلقه ها احساس غرور میکنند که مدیریت به آنها اطمینان دارد، همکاری آنان را می پذیرد و مشتاق است در حل مشکلات با آنها همکاری داشته باشد.

 

  • اعضای غیر عضو : به نحوی قسمتی از حلقه محسوب می شوند زیرا فعالیت حلقه ها در سازمان منعکس شده و موجب تغییر و تحول در سازمان می شود.



وظایف حلقه های کنترل کیفیت
فلسفه اصلی تشکیل حلقه های کنترل کیفیت مشارکت کارکنان در بهبود و توسعه ساختارکيفي سازمان است. برخی از زمینه های فعالیت حلقه های کنترل کیفیت عبارتند از:

  • ایمنی محیط کار
  • کاهش ضایعات
  • کاهش زمان تحویل یا خدمات به مصرف کنندگان
  • بهبود فرآیندهای کاری
  • بهبود استانداردهای کاری
  • تجزیه و تحلیل مسائلی که در طی کار به وجود می آید و یا توسط مدیران پیشنهاد می¬شود.


حلقه های کیفیت باید ضمن توسعه توانایی های فردی و آشنایی با ابزار کنترل کیفیت ،خود را برای اجرای وظایف زیر آماده سازند:

  • شناسایی مشکل که در محدوده کاری آنها اتفاق می افتد .این مشکل می تواند در مورد هر یک از زمینه های مختلفی که به آنها اشاره شد صورت پذیرد.
  • انتخاب مشکل و جمع آوری اطلاعات دقیق در مورد آن
  • تجزیه و تحلیل مشکل
  • حل مشکل و جمع آوری نظرات اعضا در یک کار گروهی و با استفاده از ابزار کیفیت
  • تهیه و اجرای راه حلهای مناسب برای رفع مشکل
  • ارائه راه حل ها به مدیریت



عوامل مهمی که در اجرای خوب حلقه های کیفیت نقش دارند عبارتند از:

  • فرهنگ و جو سازمان
  • ارزشهای مدیریتی
  • اجرای اهداف کارکنان
  • برانگیختن انگیزهای باطنی
  • درک کارکنان از توسعه قابلیت هایشان به وسیله حلقه های کیفیت و رشد در یک جنبه از توانایی هایشان
  • داشتن سيستم مؤثر و کارا جهت فعال شدن حلقه¬هاي کيفيت


مقایسه حلقه¬هاي کنترل کيفيت و گروه¬هاي پروژه¬اي
خودجوش بودن و داوطلبانه بودن نحوه شکل گیری حلقه های کنترل کیفی که با اراده وخواست خود کارگران تحقق می یابد بزرگترین وعمده ترین تفاوت میان این گروهها وگروههای پروژه ای است در حالي¬که براي تشکيل گروههای پروژه ای (Task Force) به خواست مدیر ارشد سازمان تعدادی از افراد پر تجربه ومتخصص برای هدف خواصی تعیین مي-شوند

  • گروههاي پروژه¬اي بلا فاصله بعد از تحقق اهداف مورد نظر گروه، پروژه منحل شده و اعضای ان به پست سازمانی خود باز می گردند. درحالی که گروهها و حلقه های کنترل کیفیت از استمرار همیشگی برخوردارند

 

  • .فرایند کاری این دو گروه نیز باهم متفاوت است. اهداف گروه های کنترل کيفيت کوچک واهداف گروه های پروژه ای نسبتا ً بزرگ وهزینه بر است.

 

  • فعالیتهای مربوط به گروههای پروژه ای به تخصص ودانش بالا وتجربه ی بسیار نیازمند است. در حالی که در گروههای کنترل کیفیت برخورداری از شامه ی مشکل یابی و علاقه و پیگیری شرط اولیه ی کار است.


امروزه اين مفاهيم فراتر از بحث هاي اوليه درخصوص بهبود فرآيندهاي توليد از طريق روشهاي آماري است. امروزه راهنماي استانداردهاي صنعتي ژاپن ، كنترل كيفيت را به صورت سيستمي از ابزارها تعريف
مــي كند كه امكان توليد كالا و خدمات را به صورت اقتصادي به نحوي فراهـم مــي آورد كه الزامات مشتري نيز برآورده شود . و اين امر مشاركت همه افراد شركت شامل: بازاريابي، R&D، تداركات، توليد و خدمات مشتري را مي¬طلبد.

اقدامات کارخانه نماچين در راستاي ارتقا سطح کنترل کيفيت
مشارکت تک تک اعضا و افراد تشکيل دهنده يک مجموعه توليدي در راستاي ارتقا کيفيت آن واحد مورد نياز است و براي دسترسي به اين هدف نياز به راهکارهاي کاربردي و برنامه¬ريزي هاي علمي و منطبق با شرايط خاص هر مجموعه مي¬باشد. کارخانه نماچين ابتدا دامنه اين مجموعه را مشخص کرده و سپس به هدف¬گذاري و برنامه¬ريزي در آن محدوه پرداخت لذا تشکيل حلقه¬هاي کنترل کيفيت که در برگیرنده مجموعه تولیدکنندگان آجر نما بود در جلسات برنامه¬ريزي سال 1388 به تصويب هيئت مديره اين کارخانه رسيد.

به اعتقاد هيئت مديره اين کارخانه رشد و شکوفايي و ارتقاء کيفي اين واحد علاوه بر نياز به استفاده از دانش و نجربيات همه ي اعضاي کارخانه در گرو پيشرفت کليه همکاران و سايرکارخانه¬هاي توليد آجر نما     نيز مي¬باشد. براساس ديدگاه سنتي انتقال تجربيات و فنون توليد به واحدهاي ديگر اشتباه است و مانع از انحصار بازار مصرف و سودآوري مي¬شود حال¬آنکه امروزه با افزايش ارتباطات، نوع آوري و تنوع محصولات،  چناچه واحدهاي توليدي که محصولات و خدمات مشابهي را توليد مي¬کنند نتوانند با مشارکت يکديگر پاسخگوي نياز متقاضيان باشند، محصولات رقيب ديگر جايگزين خواهند شد و منجر به ورشکستگي و تعطيل شدن واحدهاي توليدي سنتي خواهند شد.
به عنوان مثال کارخانه¬هاي آجر نما از قديم با استفاده از خاک رس کشاورزي و کوره¬هاي سنتي (گومي يا هوفمان) اقدام به پخت آجر مي¬کرده¬اند حال¬آنکه ايجاد نماهاي ديگر از جمله کامپوزيت، چوب، شيشه، سنگ و دهها نماي جديد ديگر منجر به بازنگري در سيستم توليد و افزايش سطح کيفي محصولات کارخانجات آجرنما شد. لذا کارخانجات توليد آجر نما جهت افزايش سطح کيفي محصولات خود، کاهش ضايعات و کاهش هزينه¬ها اقدام به تغيير ماده اوليه مورد استفاده، ماشين آلات و نوع پخت خود نموده و سنگ¬هاي معدني و شيل را جايگزين خاک رس¬کشاورزي و کوره¬هاي اتوماتيک تونلي را جايگزين کوره¬هاي گومي کردند.
کارخانه آجر نماچين به¬عنوان يک واحد پيشرو در جهت تحقق اهداف QCC در راستاي مبادله اطلاعات بين واحدهاي صنفي و درنهايت افزايش سطح دانش کارکنان دو اقدام اساسي زير را انجام داده است:

  • تشکيل انجمن¬هاي صنفي توليدکنندگان آجر پلاک
  • تأسيس شرکت هزار کوه نقش جهان

با تشکيل انجمن¬هاي صنفي و شرکت فعال نمايندگان واحدهاي توليدي در جلسات اين انجمن زمينه براي تبادل افکار، اطلاعات و تجارب و رفع نيازهاي صنفي فراهم شد. همچنين ايده¬هاي مطرح شده در اين جلسات در راستاي بهبود کيفيت توسط نماينده کارخانه در اختيار گرو¬ههاي کنترل کيفيت قرار داده مي¬شود. با تأسيس شرکت هزار کوه نقش جهان زمينه براي تغيير نوع ماده اوليه، تغيير سيستم پخت و در نهايت تغيير محصول و افزايش سطح کيفي محصولات اين واحدهاي توليدي فراهم شد

تحقق  QCCدر کارخانه نماچين
از آنجا که تشکيل گروه¬ها و مجموعه¬هاي کنترل کيفي به تنهايي قادر به حل مسائل و موانع توليد و نيز ارتقا کيفي واحدهاي توليدي نمي-باشند لذا برنامه¬ريزي در زمينه تجهيز زير ساخت¬ها و آموژش نيروي انساني و ايجاد سازمان و تعيين مسئوليت¬ها براي به نتيجه رسيدن اهداف QCC ضروري مي¬باشد. اقداماتي که در اين زمينه انجام گرفته به طور خلاصه به صورت زير مي¬باشد:
1- تعيين فرآيند¬هاي مرتبط با کارخانه آجر نماچين :

  • فرآيند مديريت
  • فرآيند پشتيباني
  • فرآيند پایش و اندازه گیری
  • فرآيند توليد
  • فرآيند مهندسی

فرآيندهاي فوق هر کدام تعريف شده و ورودي¬ها و خروجي¬هاي آن مشخص شده و براي هر کدام شاخص¬هاي کيفي مشخص شده است تا براساس آن ارزيابي گردند.

2- تعيين چارت سازماني :
ايجاد مديريت¬هاي مختلف و گزينش سرپرستها و  جايگاه نيروي کار ساده و مشخص کردن شرح وظايف و نوع روابط و دامنه مسئوليت آنها، راه را جهت اجراء بهتر اهداف تسهيل نموده است.

3- تعريف 7 ايستگاه کنترل کيفي :
کل فرآيند توليد به 7 بخش تقسيم شد و طرح کيفيت براي هر بخش تعريف گرديد تا بر اساس آن کليه بخش¬ها تحت کنترل کيفي قرار گيرند اين هفت ايستگاه کنترل کيفي عبارتند از:
الف: مواد اوليه ( شامل شناسايي معدن ،کنترل رطوبت و دانه¬بندي)
ب: شکل¬دهي ( در بخش پرس و توليد خشت خام شامل: مقاومت فشاري خشت، سالم بودن لبه¬ها و گوشه¬ها يکنواختي فشار ، کنترل ابعادي، صاف و صيقلي بودن، تخليه هواي داخل خشت و چيدمان روي واگن¬ها)
ج: خشک¬کن (شامل: کنترل گراف حرارت، گراف رطوبت، سرعت خشک شدن و ميزان سيرکوله هوا، چگونگي و درصد خشک شدن خشت خام)
د: پخت ( شامل: کنترل گراف حرارت، سرعت پخت، ميزان اکسيد و احيا بودن فضاي داخلي کوره و تاًثيرات پخت در محصول نهايي از نظر رنگ، پيچيدگي و مقاومت فشاري و شکل ظاهري)
ه) بسته¬بندي (کنترل جداسازي و درجه¬بندي محصولات براساس طرح کيفيت)
و: انبار: نظارت بر چيدمان بسته¬هاي آجر بر اساس نوع آجر و کد رنگ و رعايت شاخص¬هاي کنترل چيدمان جهت حفاظت از محصول
ز: اجراء (کنترل حمل و نقل صحيح و انتقال محصول به محل مصرف و نيز همکاري، مشاوره و نظارت رايگان جهت اجراء بهينه)
4- ايجاد شرايط خود کنترلي : مهمترين عامل در رابطه با بهترين بازدهي تک تک  نيروي کار در هر واحد توليدي ايجاد فضاي خود کنترلي مي¬باشد. کارخانه نماچين در اين راستا ضمن رعايت کليه ضوابط و مقررات اداره کار، حقوق هر فرد را مرتبط با ميزان کمي و کيفي کار انجام گرفته توسط آن فرد پرداخت مي¬کند . لازمه اين کار مشخص بودن کار هر فرد از نظر کميّت و کيفيت مي¬باشد که با ايجاد کارت¬هاي رديابي محصول و ثبت رايانه¬اي آن چگونگي کار هر فرد را در تمامي مراحل توليد مشخص مي¬کنيم. بنابراين هر يک از پرسنل با اين انگيزه که دريافت حقوق بيشتر منوط به افرايش سطح کيفي کارش مي¬باشد به طور خود جوش با ارائه راهکارها و پيشنهادات در جهت بهينه کردن کار خود و ساير افراد گروه تلاش مي¬کند. هر يک از کارگران علاوه بر دريافت حقوق بيشتر به لحاظ شايستگي¬ها و توانايي-هاي خود مشمول تشويق و نيز ارتقا مسئوليت قرار مي¬گيرند.

5-آموزش: فرهنگ¬سازي لازمه فضاي کاري فعال و مفيد مي¬باشد لذا کارخانه نماچين با برنامه¬ريزي سالانه مستمر از طريق ابزار آموزشي، کارگران را نسبت به اهداف و برنامه¬هاي واحد توليدي آگاه کرده تا آنها خود را در تحقق آن  اهداف شريک و فعال بدانند. کارخانه نماچين علاوه بر ايجاد کلاس¬هاي تئوري و عملي آموزشي نسبت به ارزيابي و اثر بخشي آنها اقدام کرده و در يک رابطه فعال با نيروي کار در جلسات متعدد به صورت کتبي و حضوري در جريان پيشنهادات پرسنل خود قرار مي¬گيرد.

6- کميته¬هاي اجرايي:
بنا به ضرورت و اهمييت بخش¬هاي مختلف، کميته¬هاي کاري تشکيل مي¬شود که برخي از آنها عبارتند از:

  • کميته برنامه¬ريزي توليد
  • کميته ايمني و بهداشت
  • کميته تحقيق و توسعه  ( R& D)
  • کميته¬هاي موردي درباره پروژه¬ها يا عدم تطابق¬هاي مهم


7- سوژه¬يابي و تحقيقات: تشکيل جلسات و ايجاد گروه¬هاي کنترل کيفي بدون داشتن سوژه خوب مفيد نخواهد بود. لازمه تحقق اين موضوع داشتن رابطه با مراکز علمي و صنعتي و ارگان¬هاي دولتي مرتبط و نيز بازديد از صنايع کشورهاي پيشرفته مي¬باشد. کارخانه نماچين در اين راستا نيز فعال بوده و ضمن باز بودن درب  اين کارخانه¬ جهت انتقال تجارب خود به ديگران، نسبت به پيشرفت ¬ها و عملکرد صنايع مشابه در کشور ايران و ديگر کشورها پي¬گير مي-باشد.

منابع:
1.    دانشگاه پیام نور شاهين¬شهر، 1389http://industray.shahinsharpnu.ir  .
2.    سایت علمی دانشجویان ایران،1389. www.daneshju.ir.
3.    عبادي، م و ابراهیمیان، ع.1387. رويکردي پژوهشي به دوایر کنترل کیفیت(QCC) ، مطالعه موردي پتروشیمی بندر امام.
4.    Ali,M and Talib, F. 2003. Impact of Quality Circle—a Case Study. IE(I) Journal–ID:84    .
5.    واحدR&D کارخانه آجرنماچین

دواير كنترل كيفيت

دواير كنترل كيفيت QCC
مرکز تحقيق و توسعه کارخانه نماچين

دواير كنترل كيفيت ) (QUALITY CONTROL CIRCLE يكي از رويكردهاي موثري است كه در عرصه هاي مختلف صنعتي و خدماتي بسيار مورد استفاده است. از ويژگي هاي مهم ومنحصربفرد اين رويكرد آن است كه علاوه بر بكارگيري مؤثر تكنيك ها و ابزار هاي مورد استفاده در حوزه مهندسي كيفيت، با رويكردي خلاقانه به حوزه حل مسئله نيز پرداخته و تلاش مي كند تا با تلفيق اين دو، در قالب يك كار گروهي هدفمند به تامين اهداف سازمان از طريق حل مشكلات در سطوح مختلف و بهبود مستمر بپردازد. کارخانه نماچين نيز از مدتي قبل نسبت به بكارگيري گروه¬هاي كنترل كيفيت در سطح اين کارخانه اقدام نموده است. اين مقاله به اقدامات کارخانه آجر نماچين در راستاي افزايش سطح کيفيت محصولات مي¬پردازد.

تاریخچه دوایر کنترل کیفیت

ژاپن پيش از جنگ جهاني دوم، به‌واسطه عدم به‌كارگيري روش‌هاي كنترل كيفيت، به‌توليدكننده كالاهاي ارزان و نامرغوب شهرت داشت. پس از جنگ جهاني دوم اين کشور براي ورود به‌بازارهاي جهاني تلاش زيادي را مصروف داشت. از سال 1970 صحنه رقابت‌ها تغيير كرد و از آن به‌بعد ژاپن توانست اطمينان بازارهاي جهاني را به‌خاطر كيفيت مطلوب كالاهايش جلب كند و بازارهاي جهاني را به‌دست گيرد. در اين بين نقش آمريكايي ها بسيار مهم بود. تكنيك هاي كنترل كيفيت يكي از موفق ترين صادرات امريكايي ها به ژاپن بود. دمينگ آمريکايي اولين نفري بود كه در اين راستا وارد ژاپن شد. وي به دعوت جامعه مهندسين و دانشمندان ژاپني(juse) ، يك سمينار 8 روزه درخصوص كنترل كيفيت درسال 1950 براي ژاپني ها برگزار نمود كه با استقبال مواجه شد. وي درسالهاي 1951 و 1952 نيز مجدداً به ژاپن برگشت.  امروزه از دمينگ به عنوان يك قهرمان ملي در ژاپن ياد مي شود به نحوي كه جايزه دمينگ به نام او در ژاپن شكل گرفته است. پيام دمينگ مباحث ابتدايي آماري و نحوه حل مشكلات كيفيت بود. دمينگ  دکتری فيزيك داشت. وي مديران را به تمركز بر تغييرات و نوسانات و توجه به علت آنها تشويق مي نمود و تكنيك هاي آماري را براي تشخيص نوسانات ذاتي و اكتسابي معرفي نمود . وي ژاپني ها را تشويق نمود تا يك رويكرد نظام¬مند جهت حل مساله برگزينند

در آن زمان تنها مشكل اين بود كه فعاليت كنترل كيفيت صرفاً به توليد محدود مي شد و توسط مهندسان و مديران فني هدايت مي شد و كاركنان سطوح پائين و مديران غير توليدي درگير اين مسئله نبودند. اين مشكل به زودي توسط ژاپني ها تشخيص داده شد و با اتخاذ رويكردي كه مخترع آن خود ژاپنيها بودند حل شد. آنها براي مقابله با اين مشكل دايره هاي كنترل كيفيت quality control circles (QCC)  يا  quality circles و مفهوم كيفيت فراگير را مطرح نمودند. و سپس يك راهنما از تكنيك هاي ساده كه عمدتاً 7 ابزار خوانده مي شوند به كارگران كارخانه ها داده شد كه شامل نمودار پارتو، الگوريتم هاي علت و معلومي ، گرافهاي طبقه بندي اطلاعات (stratification) ، كاربرگ  ها  (check sheets)،    هيستوگرام ها ، نمودارهاي پراکندگي و نمودارهاي كنترل بود.

در واقع رشد ژاپن به‌دنبال پاره‌اي از تصميمات اساسي، كه از جانب دولت و شركت‌هاي بزرگ ژاپني، در چگونگي اداره و هدايت كاركنان خود اتخاذ شد، به‌دست آمد. اين تصميمات اساسي در اين جمله خلاصه مي‌شود:

از آنجايي‌كه، اكثريت كاركنان ما مستعد و توانمند هستند، لازم است فرصتي در اختيار آن‌ها قرار گيرد تا از فكرشان همانند جسم خود استفاده كنند

فرضیات تشکيل دوایر کنترل کیفيت:
1.    بيشتر اشخاص توانايي آن ‌را دارند كه مقدار زيادي از مسايل كاري سازمان خود را با روش‌هاي خلاق و ابتكاري حل كنند.

2.     در حال حاضر فقط بخشي از توانايي‌هاي افراد مورد استفاده قرار مي‌گيرد يعني، بسياري از شركت‌ها طوري با كارمندان خود رفتار مي‌كنند كه تنها از دست و پاي آن‌ها استفاده مي‌شود، بنابراين، بايد فرصتي به‌آن‌ها داده شود تا توانايي‌هاي ذهني خود را در جهات مثبت به‌نمايش بگذارند.


3.    اگر به‌ هر فرد فرصت داده شود تا براي حل مسائل كاري، از استعدادهاي خود استفاده كند، بعدها، براي ارائه راه حل، تمايل بيشتري نشان مي‌دهد.

4.    اگر دواير كيفيت به‌درستي آموزش ببينند، قادر خواهند بود با سازماندهي دقيق، وقت خود را به‌طور مطلوب تنظيم كنند و ديگر نيازي نخواهد بود تا بيرون از دايره به‌آن‌ها بگويند كه چه كاري بايد انجام دهند.

5.     اين فرضيه، كه فرضيه اساسي نيز مي‌باشد این است که بهترين افراد براي حل مسائل محل كار، افرادي هستند كه با مسائل درگيرند و بيشتر تمايل دارند كه مسائل، توسط خود آن‌ها حل شود. حال اگر اين افراد از دانش، تجربه ‌و توانايي لازم برخوردار باشند، بهتر مي‌توانند مسائل كاري خود را حل نمايند.

تعریف حلقه های کنترل کیفیت

دوایر کنترل کیفیت نتیجه تعامل بین روش کنترل کیفیت آماری آمریکایی و تجربیات سازمانی ژاپنی است. ژاپنی ها مفهوم کنترل کیفیت را از آمریکایی ها گرفتند و آن را به طور عملی و در قالب دوایر کنترل کیفیت توسعه دادند.

برای درک مفهوم حلقه کنترل کیفیت لازم است با مفهوم سه کلمه تشکیل دهنده آن آشنا شویم :

حلقه(Circle) : به گروهی از افراد اطلاق می شود که به سبب علایق مشترک گرد هم می آیند. بعضی این لغت را دایره و برخی چرخه نیز ترجمه کرده اند

کنترل :(Control) به معنی وارسی ،نظارت ، رسیدگی، ممیزی به منظور اطمینان از صحت و سقم کار است
.
کیفیت: (Quality) به معنای ارتقا و بهبود دائمی کیفیت کالا یا خدمات به منظور جلب اعتماد مشتری می باشد.

گروههای  QCCیا حلقه های کنترل کیفیت شامل تعدادی افراد (5 تا 15 نفر که در بیشتر موارد این تعداد در حدود 7 تا 10 نفر) هستند که به صورت داوطلبانه در قسمت های مختلف واحدهای تولیدی یا خدماتی با حضور فعال سرپرست یا مدیر آن قسمت برای حل مسائل از طریق خلق ایده هایی نو گردهمایی تشکیل می دهند و فعالیت های مربوط به کیفیت را از طریق شناسایی و تعریف مسئله بررسی کرده و در ارتباط با مشکلات با استفاده از روشهای تحلیلی راه حل های مناسب را ارائه می کنند.

این گروه در یک محیط کاری مشابه دور هم گرد آمده و با برخورداری از دیدگاه کنترل کیفیت  (QC)و با استفاده از هفت ابزار کنترل کیفیت (QC) شامل:
1.    مستندات مربوط به داده¬ها
2.    نمودار جریان فرآیند
3.    نمودار کنترل
4.    نمودار پارتو
5.    نمودار علت و معلول
6.    نمودار هیستوگرام
7.     نمودارپراکندگی
در طی هفت مرحله حل مسئله به روش  کنترل کیفیت (QC) مشکلات را به صورت منطقیِ، علمی، کارا و موثرحل می نمایند. هفت مرحله حل مسئله به روش  کنترل کیفیت (QC) عبارتند از:
1.    انتخاب موضوع
2.    درک شرایط واقعی و انتخاب وتعیین اهداف
3.    برنامه ریزی و تعیین فعالیتها
4.    تجزیه وتحلیل علتها
5.     بررسی و اجرای راه حل(اقدام متقابل)
6.    استاندارد سازی
7.    و تثبیت نمودن نتایج و کنترل

ساختار حلقه¬های کنترل کیفیت

  • اعضای حلقه : افراد واحد های سازمانی هستند که به صورت داوطلبانه به حلقه می پیوندند.

 

  • رهبر حلقه: مسئول کلیه عملیات حلقه است، با تسهیل کننده همکاری نزدیک دارد، در دوره آموزشی رهبری شرکت میکند . به اعضا آموزش می دهد و در حلقه رهبران شرکت می کند.

 

  • کمیته رهبری: یک کمیته مشاوره ای است و ریاست آن با رئیس سازمان است. وظایف این کمیته عبارتند از: ارائه عملیات اصلی، ارتباط با تسهیل کننده ها، تعیین دستورالعمل ها، شناساندن حلقه ها در سازمان ها و مشارکت در ارائه گزارش های مدیریت است.

 

  • تسهیل کننده: رابط مستقیم بین حلقه،کارکنان سازمان و مدیریت است و عضو کمیته رهبری است . ضبط و نگهداری مدارک و نیز آموزش اعضا و رهبران بر عهده اوست.

 

  • مدیریت: به گونه ای ترتیب داده شده که اعضای حلقه ها احساس غرور میکنند که مدیریت به آنها اطمینان دارد، همکاری آنان را می پذیرد و مشتاق است در حل مشکلات با آنها همکاری داشته باشد.

 

  • اعضای غیر عضو : به نحوی قسمتی از حلقه محسوب می شوند زیرا فعالیت حلقه ها در سازمان منعکس شده و موجب تغییر و تحول در سازمان می شود.



وظایف حلقه های کنترل کیفیت
فلسفه اصلی تشکیل حلقه های کنترل کیفیت مشارکت کارکنان در بهبود و توسعه ساختارکيفي سازمان است. برخی از زمینه های فعالیت حلقه های کنترل کیفیت عبارتند از:

  • ایمنی محیط کار
  • کاهش ضایعات
  • کاهش زمان تحویل یا خدمات به مصرف کنندگان
  • بهبود فرآیندهای کاری
  • بهبود استانداردهای کاری
  • تجزیه و تحلیل مسائلی که در طی کار به وجود می آید و یا توسط مدیران پیشنهاد می¬شود.


حلقه های کیفیت باید ضمن توسعه توانایی های فردی و آشنایی با ابزار کنترل کیفیت ،خود را برای اجرای وظایف زیر آماده سازند:

  • شناسایی مشکل که در محدوده کاری آنها اتفاق می افتد .این مشکل می تواند در مورد هر یک از زمینه های مختلفی که به آنها اشاره شد صورت پذیرد.
  • انتخاب مشکل و جمع آوری اطلاعات دقیق در مورد آن
  • تجزیه و تحلیل مشکل
  • حل مشکل و جمع آوری نظرات اعضا در یک کار گروهی و با استفاده از ابزار کیفیت
  • تهیه و اجرای راه حلهای مناسب برای رفع مشکل
  • ارائه راه حل ها به مدیریت



عوامل مهمی که در اجرای خوب حلقه های کیفیت نقش دارند عبارتند از:

  • فرهنگ و جو سازمان
  • ارزشهای مدیریتی
  • اجرای اهداف کارکنان
  • برانگیختن انگیزهای باطنی
  • درک کارکنان از توسعه قابلیت هایشان به وسیله حلقه های کیفیت و رشد در یک جنبه از توانایی هایشان
  • داشتن سيستم مؤثر و کارا جهت فعال شدن حلقه¬هاي کيفيت


مقایسه حلقه¬هاي کنترل کيفيت و گروه¬هاي پروژه¬اي
خودجوش بودن و داوطلبانه بودن نحوه شکل گیری حلقه های کنترل کیفی که با اراده وخواست خود کارگران تحقق می یابد بزرگترین وعمده ترین تفاوت میان این گروهها وگروههای پروژه ای است در حالي¬که براي تشکيل گروههای پروژه ای (Task Force) به خواست مدیر ارشد سازمان تعدادی از افراد پر تجربه ومتخصص برای هدف خواصی تعیین مي-شوند

  • گروههاي پروژه¬اي بلا فاصله بعد از تحقق اهداف مورد نظر گروه، پروژه منحل شده و اعضای ان به پست سازمانی خود باز می گردند. درحالی که گروهها و حلقه های کنترل کیفیت از استمرار همیشگی برخوردارند

 

  • .فرایند کاری این دو گروه نیز باهم متفاوت است. اهداف گروه های کنترل کيفيت کوچک واهداف گروه های پروژه ای نسبتا ً بزرگ وهزینه بر است.

 

  • فعالیتهای مربوط به گروههای پروژه ای به تخصص ودانش بالا وتجربه ی بسیار نیازمند است. در حالی که در گروههای کنترل کیفیت برخورداری از شامه ی مشکل یابی و علاقه و پیگیری شرط اولیه ی کار است.


امروزه اين مفاهيم فراتر از بحث هاي اوليه درخصوص بهبود فرآيندهاي توليد از طريق روشهاي آماري است. امروزه راهنماي استانداردهاي صنعتي ژاپن ، كنترل كيفيت را به صورت سيستمي از ابزارها تعريف
مــي كند كه امكان توليد كالا و خدمات را به صورت اقتصادي به نحوي فراهـم مــي آورد كه الزامات مشتري نيز برآورده شود . و اين امر مشاركت همه افراد شركت شامل: بازاريابي، R&D، تداركات، توليد و خدمات مشتري را مي¬طلبد.

اقدامات کارخانه نماچين در راستاي ارتقا سطح کنترل کيفيت
مشارکت تک تک اعضا و افراد تشکيل دهنده يک مجموعه توليدي در راستاي ارتقا کيفيت آن واحد مورد نياز است و براي دسترسي به اين هدف نياز به راهکارهاي کاربردي و برنامه¬ريزي هاي علمي و منطبق با شرايط خاص هر مجموعه مي¬باشد. کارخانه نماچين ابتدا دامنه اين مجموعه را مشخص کرده و سپس به هدف¬گذاري و برنامه¬ريزي در آن محدوه پرداخت لذا تشکيل حلقه¬هاي کنترل کيفيت که در برگیرنده مجموعه تولیدکنندگان آجر نما بود در جلسات برنامه¬ريزي سال 1388 به تصويب هيئت مديره اين کارخانه رسيد.

به اعتقاد هيئت مديره اين کارخانه رشد و شکوفايي و ارتقاء کيفي اين واحد علاوه بر نياز به استفاده از دانش و نجربيات همه ي اعضاي کارخانه در گرو پيشرفت کليه همکاران و سايرکارخانه¬هاي توليد آجر نما     نيز مي¬باشد. براساس ديدگاه سنتي انتقال تجربيات و فنون توليد به واحدهاي ديگر اشتباه است و مانع از انحصار بازار مصرف و سودآوري مي¬شود حال¬آنکه امروزه با افزايش ارتباطات، نوع آوري و تنوع محصولات،  چناچه واحدهاي توليدي که محصولات و خدمات مشابهي را توليد مي¬کنند نتوانند با مشارکت يکديگر پاسخگوي نياز متقاضيان باشند، محصولات رقيب ديگر جايگزين خواهند شد و منجر به ورشکستگي و تعطيل شدن واحدهاي توليدي سنتي خواهند شد.
به عنوان مثال کارخانه¬هاي آجر نما از قديم با استفاده از خاک رس کشاورزي و کوره¬هاي سنتي (گومي يا هوفمان) اقدام به پخت آجر مي¬کرده¬اند حال¬آنکه ايجاد نماهاي ديگر از جمله کامپوزيت، چوب، شيشه، سنگ و دهها نماي جديد ديگر منجر به بازنگري در سيستم توليد و افزايش سطح کيفي محصولات کارخانجات آجرنما شد. لذا کارخانجات توليد آجر نما جهت افزايش سطح کيفي محصولات خود، کاهش ضايعات و کاهش هزينه¬ها اقدام به تغيير ماده اوليه مورد استفاده، ماشين آلات و نوع پخت خود نموده و سنگ¬هاي معدني و شيل را جايگزين خاک رس¬کشاورزي و کوره¬هاي اتوماتيک تونلي را جايگزين کوره¬هاي گومي کردند.
کارخانه آجر نماچين به¬عنوان يک واحد پيشرو در جهت تحقق اهداف QCC در راستاي مبادله اطلاعات بين واحدهاي صنفي و درنهايت افزايش سطح دانش کارکنان دو اقدام اساسي زير را انجام داده است:

  • تشکيل انجمن¬هاي صنفي توليدکنندگان آجر پلاک
  • تأسيس شرکت هزار کوه نقش جهان

با تشکيل انجمن¬هاي صنفي و شرکت فعال نمايندگان واحدهاي توليدي در جلسات اين انجمن زمينه براي تبادل افکار، اطلاعات و تجارب و رفع نيازهاي صنفي فراهم شد. همچنين ايده¬هاي مطرح شده در اين جلسات در راستاي بهبود کيفيت توسط نماينده کارخانه در اختيار گرو¬ههاي کنترل کيفيت قرار داده مي¬شود. با تأسيس شرکت هزار کوه نقش جهان زمينه براي تغيير نوع ماده اوليه، تغيير سيستم پخت و در نهايت تغيير محصول و افزايش سطح کيفي محصولات اين واحدهاي توليدي فراهم شد

تحقق  QCCدر کارخانه نماچين
از آنجا که تشکيل گروه¬ها و مجموعه¬هاي کنترل کيفي به تنهايي قادر به حل مسائل و موانع توليد و نيز ارتقا کيفي واحدهاي توليدي نمي-باشند لذا برنامه¬ريزي در زمينه تجهيز زير ساخت¬ها و آموژش نيروي انساني و ايجاد سازمان و تعيين مسئوليت¬ها براي به نتيجه رسيدن اهداف QCC ضروري مي¬باشد. اقداماتي که در اين زمينه انجام گرفته به طور خلاصه به صورت زير مي¬باشد:
1- تعيين فرآيند¬هاي مرتبط با کارخانه آجر نماچين :

  • فرآيند مديريت
  • فرآيند پشتيباني
  • فرآيند پایش و اندازه گیری
  • فرآيند توليد
  • فرآيند مهندسی

فرآيندهاي فوق هر کدام تعريف شده و ورودي¬ها و خروجي¬هاي آن مشخص شده و براي هر کدام شاخص¬هاي کيفي مشخص شده است تا براساس آن ارزيابي گردند.

2- تعيين چارت سازماني :
ايجاد مديريت¬هاي مختلف و گزينش سرپرستها و  جايگاه نيروي کار ساده و مشخص کردن شرح وظايف و نوع روابط و دامنه مسئوليت آنها، راه را جهت اجراء بهتر اهداف تسهيل نموده است.

3- تعريف 7 ايستگاه کنترل کيفي :
کل فرآيند توليد به 7 بخش تقسيم شد و طرح کيفيت براي هر بخش تعريف گرديد تا بر اساس آن کليه بخش¬ها تحت کنترل کيفي قرار گيرند اين هفت ايستگاه کنترل کيفي عبارتند از:
الف: مواد اوليه ( شامل شناسايي معدن ،کنترل رطوبت و دانه¬بندي)
ب: شکل¬دهي ( در بخش پرس و توليد خشت خام شامل: مقاومت فشاري خشت، سالم بودن لبه¬ها و گوشه¬ها يکنواختي فشار ، کنترل ابعادي، صاف و صيقلي بودن، تخليه هواي داخل خشت و چيدمان روي واگن¬ها)
ج: خشک¬کن (شامل: کنترل گراف حرارت، گراف رطوبت، سرعت خشک شدن و ميزان سيرکوله هوا، چگونگي و درصد خشک شدن خشت خام)
د: پخت ( شامل: کنترل گراف حرارت، سرعت پخت، ميزان اکسيد و احيا بودن فضاي داخلي کوره و تاًثيرات پخت در محصول نهايي از نظر رنگ، پيچيدگي و مقاومت فشاري و شکل ظاهري)
ه) بسته¬بندي (کنترل جداسازي و درجه¬بندي محصولات براساس طرح کيفيت)
و: انبار: نظارت بر چيدمان بسته¬هاي آجر بر اساس نوع آجر و کد رنگ و رعايت شاخص¬هاي کنترل چيدمان جهت حفاظت از محصول
ز: اجراء (کنترل حمل و نقل صحيح و انتقال محصول به محل مصرف و نيز همکاري، مشاوره و نظارت رايگان جهت اجراء بهينه)
4- ايجاد شرايط خود کنترلي : مهمترين عامل در رابطه با بهترين بازدهي تک تک  نيروي کار در هر واحد توليدي ايجاد فضاي خود کنترلي مي¬باشد. کارخانه نماچين در اين راستا ضمن رعايت کليه ضوابط و مقررات اداره کار، حقوق هر فرد را مرتبط با ميزان کمي و کيفي کار انجام گرفته توسط آن فرد پرداخت مي¬کند . لازمه اين کار مشخص بودن کار هر فرد از نظر کميّت و کيفيت مي¬باشد که با ايجاد کارت¬هاي رديابي محصول و ثبت رايانه¬اي آن چگونگي کار هر فرد را در تمامي مراحل توليد مشخص مي¬کنيم. بنابراين هر يک از پرسنل با اين انگيزه که دريافت حقوق بيشتر منوط به افرايش سطح کيفي کارش مي¬باشد به طور خود جوش با ارائه راهکارها و پيشنهادات در جهت بهينه کردن کار خود و ساير افراد گروه تلاش مي¬کند. هر يک از کارگران علاوه بر دريافت حقوق بيشتر به لحاظ شايستگي¬ها و توانايي-هاي خود مشمول تشويق و نيز ارتقا مسئوليت قرار مي¬گيرند.

5-آموزش: فرهنگ¬سازي لازمه فضاي کاري فعال و مفيد مي¬باشد لذا کارخانه نماچين با برنامه¬ريزي سالانه مستمر از طريق ابزار آموزشي، کارگران را نسبت به اهداف و برنامه¬هاي واحد توليدي آگاه کرده تا آنها خود را در تحقق آن  اهداف شريک و فعال بدانند. کارخانه نماچين علاوه بر ايجاد کلاس¬هاي تئوري و عملي آموزشي نسبت به ارزيابي و اثر بخشي آنها اقدام کرده و در يک رابطه فعال با نيروي کار در جلسات متعدد به صورت کتبي و حضوري در جريان پيشنهادات پرسنل خود قرار مي¬گيرد.

6- کميته¬هاي اجرايي:
بنا به ضرورت و اهمييت بخش¬هاي مختلف، کميته¬هاي کاري تشکيل مي¬شود که برخي از آنها عبارتند از:

  • کميته برنامه¬ريزي توليد
  • کميته ايمني و بهداشت
  • کميته تحقيق و توسعه  ( R& D)
  • کميته¬هاي موردي درباره پروژه¬ها يا عدم تطابق¬هاي مهم


7- سوژه¬يابي و تحقيقات: تشکيل جلسات و ايجاد گروه¬هاي کنترل کيفي بدون داشتن سوژه خوب مفيد نخواهد بود. لازمه تحقق اين موضوع داشتن رابطه با مراکز علمي و صنعتي و ارگان¬هاي دولتي مرتبط و نيز بازديد از صنايع کشورهاي پيشرفته مي¬باشد. کارخانه نماچين در اين راستا نيز فعال بوده و ضمن باز بودن درب  اين کارخانه¬ جهت انتقال تجارب خود به ديگران، نسبت به پيشرفت ¬ها و عملکرد صنايع مشابه در کشور ايران و ديگر کشورها پي¬گير مي-باشد.

منابع:
1.    دانشگاه پیام نور شاهين¬شهر، 1389http://industray.shahinsharpnu.ir  .
2.    سایت علمی دانشجویان ایران،1389. www.daneshju.ir.
3.    عبادي، م و ابراهیمیان، ع.1387. رويکردي پژوهشي به دوایر کنترل کیفیت(QCC) ، مطالعه موردي پتروشیمی بندر امام.
4.    Ali,M and Talib, F. 2003. Impact of Quality Circle—a Case Study. IE(I) Journal–ID:84    .
5.    واحدR&D کارخانه آجرنماچین

دواير كنترل كيفيت

دواير كنترل كيفيت QCC
مرکز تحقيق و توسعه کارخانه نماچين

دواير كنترل كيفيت ) (QUALITY CONTROL CIRCLE يكي از رويكردهاي موثري است كه در عرصه هاي مختلف صنعتي و خدماتي بسيار مورد استفاده است. از ويژگي هاي مهم ومنحصربفرد اين رويكرد آن است كه علاوه بر بكارگيري مؤثر تكنيك ها و ابزار هاي مورد استفاده در حوزه مهندسي كيفيت، با رويكردي خلاقانه به حوزه حل مسئله نيز پرداخته و تلاش مي كند تا با تلفيق اين دو، در قالب يك كار گروهي هدفمند به تامين اهداف سازمان از طريق حل مشكلات در سطوح مختلف و بهبود مستمر بپردازد. کارخانه نماچين نيز از مدتي قبل نسبت به بكارگيري گروه¬هاي كنترل كيفيت در سطح اين کارخانه اقدام نموده است. اين مقاله به اقدامات کارخانه آجر نماچين در راستاي افزايش سطح کيفيت محصولات مي¬پردازد.

تاریخچه دوایر کنترل کیفیت

ژاپن پيش از جنگ جهاني دوم، به‌واسطه عدم به‌كارگيري روش‌هاي كنترل كيفيت، به‌توليدكننده كالاهاي ارزان و نامرغوب شهرت داشت. پس از جنگ جهاني دوم اين کشور براي ورود به‌بازارهاي جهاني تلاش زيادي را مصروف داشت. از سال 1970 صحنه رقابت‌ها تغيير كرد و از آن به‌بعد ژاپن توانست اطمينان بازارهاي جهاني را به‌خاطر كيفيت مطلوب كالاهايش جلب كند و بازارهاي جهاني را به‌دست گيرد. در اين بين نقش آمريكايي ها بسيار مهم بود. تكنيك هاي كنترل كيفيت يكي از موفق ترين صادرات امريكايي ها به ژاپن بود. دمينگ آمريکايي اولين نفري بود كه در اين راستا وارد ژاپن شد. وي به دعوت جامعه مهندسين و دانشمندان ژاپني(juse) ، يك سمينار 8 روزه درخصوص كنترل كيفيت درسال 1950 براي ژاپني ها برگزار نمود كه با استقبال مواجه شد. وي درسالهاي 1951 و 1952 نيز مجدداً به ژاپن برگشت.  امروزه از دمينگ به عنوان يك قهرمان ملي در ژاپن ياد مي شود به نحوي كه جايزه دمينگ به نام او در ژاپن شكل گرفته است. پيام دمينگ مباحث ابتدايي آماري و نحوه حل مشكلات كيفيت بود. دمينگ  دکتری فيزيك داشت. وي مديران را به تمركز بر تغييرات و نوسانات و توجه به علت آنها تشويق مي نمود و تكنيك هاي آماري را براي تشخيص نوسانات ذاتي و اكتسابي معرفي نمود . وي ژاپني ها را تشويق نمود تا يك رويكرد نظام¬مند جهت حل مساله برگزينند

در آن زمان تنها مشكل اين بود كه فعاليت كنترل كيفيت صرفاً به توليد محدود مي شد و توسط مهندسان و مديران فني هدايت مي شد و كاركنان سطوح پائين و مديران غير توليدي درگير اين مسئله نبودند. اين مشكل به زودي توسط ژاپني ها تشخيص داده شد و با اتخاذ رويكردي كه مخترع آن خود ژاپنيها بودند حل شد. آنها براي مقابله با اين مشكل دايره هاي كنترل كيفيت quality control circles (QCC)  يا  quality circles و مفهوم كيفيت فراگير را مطرح نمودند. و سپس يك راهنما از تكنيك هاي ساده كه عمدتاً 7 ابزار خوانده مي شوند به كارگران كارخانه ها داده شد كه شامل نمودار پارتو، الگوريتم هاي علت و معلومي ، گرافهاي طبقه بندي اطلاعات (stratification) ، كاربرگ  ها  (check sheets)،    هيستوگرام ها ، نمودارهاي پراکندگي و نمودارهاي كنترل بود.

در واقع رشد ژاپن به‌دنبال پاره‌اي از تصميمات اساسي، كه از جانب دولت و شركت‌هاي بزرگ ژاپني، در چگونگي اداره و هدايت كاركنان خود اتخاذ شد، به‌دست آمد. اين تصميمات اساسي در اين جمله خلاصه مي‌شود:

از آنجايي‌كه، اكثريت كاركنان ما مستعد و توانمند هستند، لازم است فرصتي در اختيار آن‌ها قرار گيرد تا از فكرشان همانند جسم خود استفاده كنند

فرضیات تشکيل دوایر کنترل کیفيت:
1.    بيشتر اشخاص توانايي آن ‌را دارند كه مقدار زيادي از مسايل كاري سازمان خود را با روش‌هاي خلاق و ابتكاري حل كنند.

2.     در حال حاضر فقط بخشي از توانايي‌هاي افراد مورد استفاده قرار مي‌گيرد يعني، بسياري از شركت‌ها طوري با كارمندان خود رفتار مي‌كنند كه تنها از دست و پاي آن‌ها استفاده مي‌شود، بنابراين، بايد فرصتي به‌آن‌ها داده شود تا توانايي‌هاي ذهني خود را در جهات مثبت به‌نمايش بگذارند.


3.    اگر به‌ هر فرد فرصت داده شود تا براي حل مسائل كاري، از استعدادهاي خود استفاده كند، بعدها، براي ارائه راه حل، تمايل بيشتري نشان مي‌دهد.

4.    اگر دواير كيفيت به‌درستي آموزش ببينند، قادر خواهند بود با سازماندهي دقيق، وقت خود را به‌طور مطلوب تنظيم كنند و ديگر نيازي نخواهد بود تا بيرون از دايره به‌آن‌ها بگويند كه چه كاري بايد انجام دهند.

5.     اين فرضيه، كه فرضيه اساسي نيز مي‌باشد این است که بهترين افراد براي حل مسائل محل كار، افرادي هستند كه با مسائل درگيرند و بيشتر تمايل دارند كه مسائل، توسط خود آن‌ها حل شود. حال اگر اين افراد از دانش، تجربه ‌و توانايي لازم برخوردار باشند، بهتر مي‌توانند مسائل كاري خود را حل نمايند.

تعریف حلقه های کنترل کیفیت

دوایر کنترل کیفیت نتیجه تعامل بین روش کنترل کیفیت آماری آمریکایی و تجربیات سازمانی ژاپنی است. ژاپنی ها مفهوم کنترل کیفیت را از آمریکایی ها گرفتند و آن را به طور عملی و در قالب دوایر کنترل کیفیت توسعه دادند.

برای درک مفهوم حلقه کنترل کیفیت لازم است با مفهوم سه کلمه تشکیل دهنده آن آشنا شویم :

حلقه(Circle) : به گروهی از افراد اطلاق می شود که به سبب علایق مشترک گرد هم می آیند. بعضی این لغت را دایره و برخی چرخه نیز ترجمه کرده اند

کنترل :(Control) به معنی وارسی ،نظارت ، رسیدگی، ممیزی به منظور اطمینان از صحت و سقم کار است
.
کیفیت: (Quality) به معنای ارتقا و بهبود دائمی کیفیت کالا یا خدمات به منظور جلب اعتماد مشتری می باشد.

گروههای  QCCیا حلقه های کنترل کیفیت شامل تعدادی افراد (5 تا 15 نفر که در بیشتر موارد این تعداد در حدود 7 تا 10 نفر) هستند که به صورت داوطلبانه در قسمت های مختلف واحدهای تولیدی یا خدماتی با حضور فعال سرپرست یا مدیر آن قسمت برای حل مسائل از طریق خلق ایده هایی نو گردهمایی تشکیل می دهند و فعالیت های مربوط به کیفیت را از طریق شناسایی و تعریف مسئله بررسی کرده و در ارتباط با مشکلات با استفاده از روشهای تحلیلی راه حل های مناسب را ارائه می کنند.

این گروه در یک محیط کاری مشابه دور هم گرد آمده و با برخورداری از دیدگاه کنترل کیفیت  (QC)و با استفاده از هفت ابزار کنترل کیفیت (QC) شامل:
1.    مستندات مربوط به داده¬ها
2.    نمودار جریان فرآیند
3.    نمودار کنترل
4.    نمودار پارتو
5.    نمودار علت و معلول
6.    نمودار هیستوگرام
7.     نمودارپراکندگی
در طی هفت مرحله حل مسئله به روش  کنترل کیفیت (QC) مشکلات را به صورت منطقیِ، علمی، کارا و موثرحل می نمایند. هفت مرحله حل مسئله به روش  کنترل کیفیت (QC) عبارتند از:
1.    انتخاب موضوع
2.    درک شرایط واقعی و انتخاب وتعیین اهداف
3.    برنامه ریزی و تعیین فعالیتها
4.    تجزیه وتحلیل علتها
5.     بررسی و اجرای راه حل(اقدام متقابل)
6.    استاندارد سازی
7.    و تثبیت نمودن نتایج و کنترل

ساختار حلقه¬های کنترل کیفیت

  • اعضای حلقه : افراد واحد های سازمانی هستند که به صورت داوطلبانه به حلقه می پیوندند.

 

  • رهبر حلقه: مسئول کلیه عملیات حلقه است، با تسهیل کننده همکاری نزدیک دارد، در دوره آموزشی رهبری شرکت میکند . به اعضا آموزش می دهد و در حلقه رهبران شرکت می کند.

 

  • کمیته رهبری: یک کمیته مشاوره ای است و ریاست آن با رئیس سازمان است. وظایف این کمیته عبارتند از: ارائه عملیات اصلی، ارتباط با تسهیل کننده ها، تعیین دستورالعمل ها، شناساندن حلقه ها در سازمان ها و مشارکت در ارائه گزارش های مدیریت است.

 

  • تسهیل کننده: رابط مستقیم بین حلقه،کارکنان سازمان و مدیریت است و عضو کمیته رهبری است . ضبط و نگهداری مدارک و نیز آموزش اعضا و رهبران بر عهده اوست.

 

  • مدیریت: به گونه ای ترتیب داده شده که اعضای حلقه ها احساس غرور میکنند که مدیریت به آنها اطمینان دارد، همکاری آنان را می پذیرد و مشتاق است در حل مشکلات با آنها همکاری داشته باشد.

 

  • اعضای غیر عضو : به نحوی قسمتی از حلقه محسوب می شوند زیرا فعالیت حلقه ها در سازمان منعکس شده و موجب تغییر و تحول در سازمان می شود.



وظایف حلقه های کنترل کیفیت
فلسفه اصلی تشکیل حلقه های کنترل کیفیت مشارکت کارکنان در بهبود و توسعه ساختارکيفي سازمان است. برخی از زمینه های فعالیت حلقه های کنترل کیفیت عبارتند از:

  • ایمنی محیط کار
  • کاهش ضایعات
  • کاهش زمان تحویل یا خدمات به مصرف کنندگان
  • بهبود فرآیندهای کاری
  • بهبود استانداردهای کاری
  • تجزیه و تحلیل مسائلی که در طی کار به وجود می آید و یا توسط مدیران پیشنهاد می¬شود.


حلقه های کیفیت باید ضمن توسعه توانایی های فردی و آشنایی با ابزار کنترل کیفیت ،خود را برای اجرای وظایف زیر آماده سازند:

  • شناسایی مشکل که در محدوده کاری آنها اتفاق می افتد .این مشکل می تواند در مورد هر یک از زمینه های مختلفی که به آنها اشاره شد صورت پذیرد.
  • انتخاب مشکل و جمع آوری اطلاعات دقیق در مورد آن
  • تجزیه و تحلیل مشکل
  • حل مشکل و جمع آوری نظرات اعضا در یک کار گروهی و با استفاده از ابزار کیفیت
  • تهیه و اجرای راه حلهای مناسب برای رفع مشکل
  • ارائه راه حل ها به مدیریت



عوامل مهمی که در اجرای خوب حلقه های کیفیت نقش دارند عبارتند از:

  • فرهنگ و جو سازمان
  • ارزشهای مدیریتی
  • اجرای اهداف کارکنان
  • برانگیختن انگیزهای باطنی
  • درک کارکنان از توسعه قابلیت هایشان به وسیله حلقه های کیفیت و رشد در یک جنبه از توانایی هایشان
  • داشتن سيستم مؤثر و کارا جهت فعال شدن حلقه¬هاي کيفيت


مقایسه حلقه¬هاي کنترل کيفيت و گروه¬هاي پروژه¬اي
خودجوش بودن و داوطلبانه بودن نحوه شکل گیری حلقه های کنترل کیفی که با اراده وخواست خود کارگران تحقق می یابد بزرگترین وعمده ترین تفاوت میان این گروهها وگروههای پروژه ای است در حالي¬که براي تشکيل گروههای پروژه ای (Task Force) به خواست مدیر ارشد سازمان تعدادی از افراد پر تجربه ومتخصص برای هدف خواصی تعیین مي-شوند

  • گروههاي پروژه¬اي بلا فاصله بعد از تحقق اهداف مورد نظر گروه، پروژه منحل شده و اعضای ان به پست سازمانی خود باز می گردند. درحالی که گروهها و حلقه های کنترل کیفیت از استمرار همیشگی برخوردارند

 

  • .فرایند کاری این دو گروه نیز باهم متفاوت است. اهداف گروه های کنترل کيفيت کوچک واهداف گروه های پروژه ای نسبتا ً بزرگ وهزینه بر است.

 

  • فعالیتهای مربوط به گروههای پروژه ای به تخصص ودانش بالا وتجربه ی بسیار نیازمند است. در حالی که در گروههای کنترل کیفیت برخورداری از شامه ی مشکل یابی و علاقه و پیگیری شرط اولیه ی کار است.


امروزه اين مفاهيم فراتر از بحث هاي اوليه درخصوص بهبود فرآيندهاي توليد از طريق روشهاي آماري است. امروزه راهنماي استانداردهاي صنعتي ژاپن ، كنترل كيفيت را به صورت سيستمي از ابزارها تعريف
مــي كند كه امكان توليد كالا و خدمات را به صورت اقتصادي به نحوي فراهـم مــي آورد كه الزامات مشتري نيز برآورده شود . و اين امر مشاركت همه افراد شركت شامل: بازاريابي، R&D، تداركات، توليد و خدمات مشتري را مي¬طلبد.

اقدامات کارخانه نماچين در راستاي ارتقا سطح کنترل کيفيت
مشارکت تک تک اعضا و افراد تشکيل دهنده يک مجموعه توليدي در راستاي ارتقا کيفيت آن واحد مورد نياز است و براي دسترسي به اين هدف نياز به راهکارهاي کاربردي و برنامه¬ريزي هاي علمي و منطبق با شرايط خاص هر مجموعه مي¬باشد. کارخانه نماچين ابتدا دامنه اين مجموعه را مشخص کرده و سپس به هدف¬گذاري و برنامه¬ريزي در آن محدوه پرداخت لذا تشکيل حلقه¬هاي کنترل کيفيت که در برگیرنده مجموعه تولیدکنندگان آجر نما بود در جلسات برنامه¬ريزي سال 1388 به تصويب هيئت مديره اين کارخانه رسيد.

به اعتقاد هيئت مديره اين کارخانه رشد و شکوفايي و ارتقاء کيفي اين واحد علاوه بر نياز به استفاده از دانش و نجربيات همه ي اعضاي کارخانه در گرو پيشرفت کليه همکاران و سايرکارخانه¬هاي توليد آجر نما     نيز مي¬باشد. براساس ديدگاه سنتي انتقال تجربيات و فنون توليد به واحدهاي ديگر اشتباه است و مانع از انحصار بازار مصرف و سودآوري مي¬شود حال¬آنکه امروزه با افزايش ارتباطات، نوع آوري و تنوع محصولات،  چناچه واحدهاي توليدي که محصولات و خدمات مشابهي را توليد مي¬کنند نتوانند با مشارکت يکديگر پاسخگوي نياز متقاضيان باشند، محصولات رقيب ديگر جايگزين خواهند شد و منجر به ورشکستگي و تعطيل شدن واحدهاي توليدي سنتي خواهند شد.
به عنوان مثال کارخانه¬هاي آجر نما از قديم با استفاده از خاک رس کشاورزي و کوره¬هاي سنتي (گومي يا هوفمان) اقدام به پخت آجر مي¬کرده¬اند حال¬آنکه ايجاد نماهاي ديگر از جمله کامپوزيت، چوب، شيشه، سنگ و دهها نماي جديد ديگر منجر به بازنگري در سيستم توليد و افزايش سطح کيفي محصولات کارخانجات آجرنما شد. لذا کارخانجات توليد آجر نما جهت افزايش سطح کيفي محصولات خود، کاهش ضايعات و کاهش هزينه¬ها اقدام به تغيير ماده اوليه مورد استفاده، ماشين آلات و نوع پخت خود نموده و سنگ¬هاي معدني و شيل را جايگزين خاک رس¬کشاورزي و کوره¬هاي اتوماتيک تونلي را جايگزين کوره¬هاي گومي کردند.
کارخانه آجر نماچين به¬عنوان يک واحد پيشرو در جهت تحقق اهداف QCC در راستاي مبادله اطلاعات بين واحدهاي صنفي و درنهايت افزايش سطح دانش کارکنان دو اقدام اساسي زير را انجام داده است:

  • تشکيل انجمن¬هاي صنفي توليدکنندگان آجر پلاک
  • تأسيس شرکت هزار کوه نقش جهان

با تشکيل انجمن¬هاي صنفي و شرکت فعال نمايندگان واحدهاي توليدي در جلسات اين انجمن زمينه براي تبادل افکار، اطلاعات و تجارب و رفع نيازهاي صنفي فراهم شد. همچنين ايده¬هاي مطرح شده در اين جلسات در راستاي بهبود کيفيت توسط نماينده کارخانه در اختيار گرو¬ههاي کنترل کيفيت قرار داده مي¬شود. با تأسيس شرکت هزار کوه نقش جهان زمينه براي تغيير نوع ماده اوليه، تغيير سيستم پخت و در نهايت تغيير محصول و افزايش سطح کيفي محصولات اين واحدهاي توليدي فراهم شد

تحقق  QCCدر کارخانه نماچين
از آنجا که تشکيل گروه¬ها و مجموعه¬هاي کنترل کيفي به تنهايي قادر به حل مسائل و موانع توليد و نيز ارتقا کيفي واحدهاي توليدي نمي-باشند لذا برنامه¬ريزي در زمينه تجهيز زير ساخت¬ها و آموژش نيروي انساني و ايجاد سازمان و تعيين مسئوليت¬ها براي به نتيجه رسيدن اهداف QCC ضروري مي¬باشد. اقداماتي که در اين زمينه انجام گرفته به طور خلاصه به صورت زير مي¬باشد:
1- تعيين فرآيند¬هاي مرتبط با کارخانه آجر نماچين :

  • فرآيند مديريت
  • فرآيند پشتيباني
  • فرآيند پایش و اندازه گیری
  • فرآيند توليد
  • فرآيند مهندسی

فرآيندهاي فوق هر کدام تعريف شده و ورودي¬ها و خروجي¬هاي آن مشخص شده و براي هر کدام شاخص¬هاي کيفي مشخص شده است تا براساس آن ارزيابي گردند.

2- تعيين چارت سازماني :
ايجاد مديريت¬هاي مختلف و گزينش سرپرستها و  جايگاه نيروي کار ساده و مشخص کردن شرح وظايف و نوع روابط و دامنه مسئوليت آنها، راه را جهت اجراء بهتر اهداف تسهيل نموده است.

3- تعريف 7 ايستگاه کنترل کيفي :
کل فرآيند توليد به 7 بخش تقسيم شد و طرح کيفيت براي هر بخش تعريف گرديد تا بر اساس آن کليه بخش¬ها تحت کنترل کيفي قرار گيرند اين هفت ايستگاه کنترل کيفي عبارتند از:
الف: مواد اوليه ( شامل شناسايي معدن ،کنترل رطوبت و دانه¬بندي)
ب: شکل¬دهي ( در بخش پرس و توليد خشت خام شامل: مقاومت فشاري خشت، سالم بودن لبه¬ها و گوشه¬ها يکنواختي فشار ، کنترل ابعادي، صاف و صيقلي بودن، تخليه هواي داخل خشت و چيدمان روي واگن¬ها)
ج: خشک¬کن (شامل: کنترل گراف حرارت، گراف رطوبت، سرعت خشک شدن و ميزان سيرکوله هوا، چگونگي و درصد خشک شدن خشت خام)
د: پخت ( شامل: کنترل گراف حرارت، سرعت پخت، ميزان اکسيد و احيا بودن فضاي داخلي کوره و تاًثيرات پخت در محصول نهايي از نظر رنگ، پيچيدگي و مقاومت فشاري و شکل ظاهري)
ه) بسته¬بندي (کنترل جداسازي و درجه¬بندي محصولات براساس طرح کيفيت)
و: انبار: نظارت بر چيدمان بسته¬هاي آجر بر اساس نوع آجر و کد رنگ و رعايت شاخص¬هاي کنترل چيدمان جهت حفاظت از محصول
ز: اجراء (کنترل حمل و نقل صحيح و انتقال محصول به محل مصرف و نيز همکاري، مشاوره و نظارت رايگان جهت اجراء بهينه)
4- ايجاد شرايط خود کنترلي : مهمترين عامل در رابطه با بهترين بازدهي تک تک  نيروي کار در هر واحد توليدي ايجاد فضاي خود کنترلي مي¬باشد. کارخانه نماچين در اين راستا ضمن رعايت کليه ضوابط و مقررات اداره کار، حقوق هر فرد را مرتبط با ميزان کمي و کيفي کار انجام گرفته توسط آن فرد پرداخت مي¬کند . لازمه اين کار مشخص بودن کار هر فرد از نظر کميّت و کيفيت مي¬باشد که با ايجاد کارت¬هاي رديابي محصول و ثبت رايانه¬اي آن چگونگي کار هر فرد را در تمامي مراحل توليد مشخص مي¬کنيم. بنابراين هر يک از پرسنل با اين انگيزه که دريافت حقوق بيشتر منوط به افرايش سطح کيفي کارش مي¬باشد به طور خود جوش با ارائه راهکارها و پيشنهادات در جهت بهينه کردن کار خود و ساير افراد گروه تلاش مي¬کند. هر يک از کارگران علاوه بر دريافت حقوق بيشتر به لحاظ شايستگي¬ها و توانايي-هاي خود مشمول تشويق و نيز ارتقا مسئوليت قرار مي¬گيرند.

5-آموزش: فرهنگ¬سازي لازمه فضاي کاري فعال و مفيد مي¬باشد لذا کارخانه نماچين با برنامه¬ريزي سالانه مستمر از طريق ابزار آموزشي، کارگران را نسبت به اهداف و برنامه¬هاي واحد توليدي آگاه کرده تا آنها خود را در تحقق آن  اهداف شريک و فعال بدانند. کارخانه نماچين علاوه بر ايجاد کلاس¬هاي تئوري و عملي آموزشي نسبت به ارزيابي و اثر بخشي آنها اقدام کرده و در يک رابطه فعال با نيروي کار در جلسات متعدد به صورت کتبي و حضوري در جريان پيشنهادات پرسنل خود قرار مي¬گيرد.

6- کميته¬هاي اجرايي:
بنا به ضرورت و اهمييت بخش¬هاي مختلف، کميته¬هاي کاري تشکيل مي¬شود که برخي از آنها عبارتند از:

  • کميته برنامه¬ريزي توليد
  • کميته ايمني و بهداشت
  • کميته تحقيق و توسعه  ( R& D)
  • کميته¬هاي موردي درباره پروژه¬ها يا عدم تطابق¬هاي مهم


7- سوژه¬يابي و تحقيقات: تشکيل جلسات و ايجاد گروه¬هاي کنترل کيفي بدون داشتن سوژه خوب مفيد نخواهد بود. لازمه تحقق اين موضوع داشتن رابطه با مراکز علمي و صنعتي و ارگان¬هاي دولتي مرتبط و نيز بازديد از صنايع کشورهاي پيشرفته مي¬باشد. کارخانه نماچين در اين راستا نيز فعال بوده و ضمن باز بودن درب  اين کارخانه¬ جهت انتقال تجارب خود به ديگران، نسبت به پيشرفت ¬ها و عملکرد صنايع مشابه در کشور ايران و ديگر کشورها پي¬گير مي-باشد.

منابع:
1.    دانشگاه پیام نور شاهين¬شهر، 1389http://industray.shahinsharpnu.ir  .
2.    سایت علمی دانشجویان ایران،1389. www.daneshju.ir.
3.    عبادي، م و ابراهیمیان، ع.1387. رويکردي پژوهشي به دوایر کنترل کیفیت(QCC) ، مطالعه موردي پتروشیمی بندر امام.
4.    Ali,M and Talib, F. 2003. Impact of Quality Circle—a Case Study. IE(I) Journal–ID:84    .
5.    واحدR&D کارخانه آجرنماچین