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
سرامیک مشتق از کلمه keramos یونانی است که به معنی سفالینه یا شئی پخته شده است. در واقع منشا پیدایش این علم همان سفالینههای ساخته شده توسط انسانهای اولیه هستند. در واقع قبل از کشف و استفاده فلزات، بشر از گلهای رس به علت وفور و فراوانی آنها و همچنین شکلگیری بسیار خوب آنها در در صورت مخلوط شدن با آب و درجه حرارت نسبتاً پایین پخت آنها استفاده میکرد. آلومینوسیلیکاتها که خاکهای رسی خود آنها به حساب میآیند، از عناصر آلومینیوم، سیلیسم و اکسیژن ساخته میشوند که این سه عنصر بر روی هم حدود 85 درصد پوسته جامد کره زمین را تشکیل میدهند. این سه عنصر فراوانترین عناصر پوسته زمین هستند.