سوال دارید؟

0314-583-6040

آدرس ما

اصفهان - جاده دولت آباد

نگاه تخصصی به آجر

دسته بندی پروژه ها

اصفهان - جاده دولت آباد

0314-583-6040

شنبه تا چهار شنبه 9 تا 18

نگاه تخصصی به آجر
139
دسامبر 7, 2022
آجر ماشینی هادیان

 

یکی از مصالح مهم و عمده ی ساختمانی در ایران، آجر است . کیفیت و مرغوبیت آجر به مواد اولیه و نحوه ی پخت آن بستگی دارد . مواد اولیه ی آجر را می توان از شیل ، مارن و رسها تامین کرد . کانیهای موجود در مواد اولیه ی آجر عبارتند از : کائولینیت ، ایلیت ، اسمکتیت و به مقدار کمتر کلریتهای منیزیم دار و منیزیم – آلمینیوم دار ، اکسید ها و هیدروکسیدهای آلمینیوم ، اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن ، کوارتز و مواد آلی .

نقش کانیهای رسی بسیار مهم است . میزان دما و زمان پخت را باید بر اساس نوع و درصد کانیهای رسی و ایر مواد تنظیم نمود . از آنجا که شناسایی کانیهای رسی به دانش فنی خاص نیاز دارد و به لحاظ هزینه ی بالا مقرون به صرفه نیست ، به جای تجزیه ی کانی شناسی از تجربه ی شیمیایی می توان استفاده نمود .

بخش اعظم مواد اولیه را SiO2 و AI2O3 تشکیل می دهند : K2O عمدتاً در ایلیت ، Ca و Na عمدتاً در مونتموریلونیت ، بخشی از Ca می تواند در کلسیت باشد ، Mg و Fe در کلریتها . نقش کانیها در مواد اولیه متفاوت است . کوارتز در مرحله ی پخت تغییر ترکیب نمی دهد و وجود آن در آجر موجب افزایش مقاومت می شود . ایلیت و کائولینیت بی نظم قابلیت پلاستیکی دارند در صورتی که کلریت و کائولینیت قابلیت پلاستیکی ندارند . اسمکتیت برای ایجاد قابلیت شکل پذیری نیاز به آب زیاد دارددر مرحله ی پخت به میزان حدود 23 درصد کاهش حجم در آن ایجاد می شود . میزان کاهش حجم در ایلیت 11 درصد و در کائولینیت 10 درصد است .

پخت آجر

در طی پخت ضمن افزایش دما تغییرات زیر رخ می دهد :

1- افزایش دما تا 200 درجه ی سانتی گراد : موجب خشک شدن

2- 200 تا 650 درجه ی سانتی گراد : از دست دادن آب تبلور و تجزیه ی ژیپس

3- 200 تا 900 درجه ی سانتی گراد : سوخته شدن مواد آلی

4- Cº573 : تبدیل آلفا کوارتز به بتا کوارتز و در Cº 867 بتا کوارتز به تریدیمیت

5- 900 تا Cº1100 : تشکیل ماده ی مذاب جهت چسبندگی بین مواد دیگر .

در حین افزایش دما با آزاد شدن آب تبلور حجم آجر کاهش می یابد . میزان افت حرارتی (آب و سایر گازهای آزاد شده) با افزایش دما رابطه ی مستقیم دارد. تا دمای Cº1000 افت حرارتی مشاهده می شود و بعد از آن میزان افت بسیار ناچیز است.

در مرحله سرد شدن آجر، کاهش حجم ناشی از تغییرات چندریختی (پلی مورفی)(در کوارتز و سایر کانیها) نیز ایجاد می شود. در قطعات بزرگ سنگها و کوارتز در مرحله پخت تغییرات زیادی به لحاظ ترکیب ایجاد نمی شود.

کانیهای رسی بنا به دلایل متعدد از جمله: ناپایداری حرارتی، کوچکی دانه ها و بزرگی سطح دانه به مواد دیگر تجزیه می شوند.

بین دمای 400 تا 700 درجه سانتی گراد کائولینیت با از دست دادن آب به متاکائولینیت تبدیل می شود. متاکائولینیت در دمای 900 تا 1000 درجه سانتی گراد به مولیت (Al6Si2O13) و ترکیب Si-Al اسپینل و در دمای بیش از 1000 درجه سانتی گراد ( برای مدت طولانی) به مولیت و کریستوبالیت تبدیل می شود.

موقعیت کائولینیت، ایلیت، کلینوکلر و مونتموریلونیت که از کانیهای اصلی تشکیل دهنده مواد اولیه در طی پخت به مواد زیر تجزیه و تغییر حاصل می کنند:

کریستوبالیت + مولیت C° 1100- 1000  = کائولینیت

کوردیریت ± آنورتیت ±کریستوبالیت + مولیت C° 1100-1000 = اسمکتیت

(لوسیت یا پتاسیم فلدسپات) + مولیت C° 1100- 1000 = ایلیت

کوردیریت + اسپینل + فورستریت C° 1100- 1000 =کلینوکلر

تریدیمیت C °867=بتاکوارتز C°573 = آلفاکوارتز

ترکیب کانی شناختی آجر

بر اساس ترکیب و اندازه مواد اولیه، دما و زمان پخت کنترل می شود. معمولا قطعات سنگی و کوارتز دانه درشت بدون تغییرات زیاد در آجر می توانند موجود باشند. کانیهای آجر عبارتند از: کوارتز، کریستوبالیت، مولیت، فلدسپات پتاسیم، آنورتیت، فورستریت، اسپینل، پیروکسن، ولاستونیت، آنهیدریت، هپاتیت و شیشه می باشند.

رنگ آجر

رنگ آجر به شرایط پخت و ترکیب مواد اولیه بستگی دارد:

1: رنگ قرمز: اگر پخت در شرایط اکسیدان انجام شود (آجرها در کوره با فاصله چیده شوند و میزان سوخت کنترل شود) آهن به اکسید و هیدروکسیدها تبدیل شده و بخشی از آن وارد شبکه مولیت می شود (حداکثر تا 11 درصد) و مازاد به صورت هماتیت که رنگ قرمز دارد و موجب قرمزی آجر می شود. شدت رنگ قرمز به درجه پخت آجر بستگی دارد. هر اندازه دمای پخت بیشتر باشد رنگ قرمز تیره تر خواهد بود، در صورتی که میزان آهن مواد اولیه کم باشد و پخت در شرایط اکسیدان انجام شود به دلیل جانشینی آهن با مولیت رنگ قرمز در آجر ایجاد نخواهد شد بلکه رنگ آجر می تواند زرد باشد. اگر میزان کلسیت کمتر از 12 درصد باشد ، آهن نمی تواند وارد شبکه ی کانی آنورتیت تولید شده گردد ، لذا در شرایط پخت اکسیدان رنگ آجر قرمز است . اگر میزان کلسیت بین 12 تا 22 درصد باشد ، مقداری از آهن با CaO تشکیل پیروکسن داده و به جای رنگ قرمز آجر به رنگ قهوه ای خواهد بود . اگر میزان کلسیت بیش از 30 درصد باشد ، مقدار قابل توجهی از آهن تشکیل ترکیب دو کلسیم فریت (2CaO.Fe2O3) و ولاستونیت را می دهد و رنگ آجر زرد تا قهوه ای خواهد بود .

2- رنگ آبی : در صورتی که پخت در حالت احیایی انجام شود ( نزدیک چیدن آجرها در کوره و افزایش میزان سوخت در مرحله ی نهایی پخت ) آهن به ایلمنیت و سیلیکاتهای آهن دو ظرفیتی تبدیل شده و در سطح آجر رنگ آبی تشکیل می شود .

3- رنگ زرد : در حالتی که میزان CaO بالا و بیشتر از اکسید آهن باشد و پخت در شرایط احیایی انجام شود رنگ آجر می تواند زرد شود .

4- رنگ کرم : در صورتی که میزان CaO بیشتر از اکسید آهن باشد و پخت در شرایط معمولی انجام شود رنگ آجر کرمی خواهد بود .

5- کم رنگ : در صورتی که میزان اکسیدهای آهن پایین و میزان CaO بالا باشد سیلیکاتهای Ca و Fe تشکیل می شوند و در نتیجه آجر کم رنگ خواهد بود .

ارزیابی مواد اولیه  برای تهیه آجر

با در دست داشتن ترکیب شیمیایی مواد اولیه ابتدا با حذف درصد افت حرارتی و سایر مواد نظیر CO2 و SO3 ترکیب را بر اساس 100 مجدداً محاسبه می نماییم . سپس با درنظر گرفتن سیستمهای SiO2-AI2O3-CaO ؛SiO2-AI2O3-MgO ؛ SiO2-AI2O3-K2O و SiO2-Al2O3-FeO درصد اکسیدها را محاسبه می نماییم .

حضور کلسیت یا قطعات آهک موجب تشکیل CaO در آجر می شود : CaO هنگام آب گیری و جذب رطوبت شکفته می شود که خود باعث ترک خوردن و از هم پاشیدگی آجر خواهد شد .

در مرحله ی پخت باید مدار جزیی مواد مذاب تولید شود که این ماده ی مذاب باعث چسبندگی سیمان و اتصال بین ترکیبات جامد را فراهم می آورد . رسهای پتاسیم دار نقش مهمی در تولید آجر دارند .

کانیها و عناصری که در مواد اولیه باید کنترل شود :

1-   کلسیت / سنگ آهک : موجب تغییر رنگ آجر می شود . اگر به صورت قطعات درشت موجود باشد ، در مرحله ی پخت به CaO تبدیل می شود . هنگام کاربرد و جذب آب هیدراته می شود و موجب ترک خوردگی و گاهی از هم پاشیدکی آجر می شود . هنگام پخت CO2 موجب محیط احیایی و در نتیجه مرکز آجر به رنگ خاکستری در می آید . اگر میزان CO2 زیاد باشد مانع پخت مناسب می شود .

2-   ژیپس : در مرحله ی پخت با از دست دادن آب به باسانیت تبدیل می شود . با جذب آب و رطوبت ( در زمان کاربرد ) باسانیت هیدراته شده و به ژیپس تبدیل می شود . این عمل با افزایش حجم همراه بوده و در سطح آجر یک قشر تشکیل می شود .

3-   پیریت : در مرحله ی پخت به سولفات اکسیده شده و سولفات با CaO تشکیل ژیپس را می دهد . ژیپس و سایر نمکها در سطح آجر هنگام کاربرد به صورت قشری سفید ظاهر می شود . در صورتی که میزان پیریت زیاد باشد ، هنگام پخت گاز SO2 از آجر متصاعد خواهد شد که این باعث تورم در سطح آجر می شود .

4-   میزان آهن : آهن موجب کاهش دمای ذوب می شود . مقدار آهن بر حسب نوع مواد باید بررسی و مشخص شود .

5-   کربن : کربن در مواد اولیه به صورت زغال ، لیگنیت و سایر مواد آلی موجود است و کاهش سوخت مصرفی و تغییرات رنگ را موجب می شود .

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *