Az ingatlan az agyag, az építési hírek
Változatos és számos tulajdonságait agyagok sikeresen alkalmazható a termelés kerámia anyagok és termékek sorolhatjuk négy fő csoportra: mechanikai, vízzel mossuk, szárítjuk és termikus.
◊Vodnye tulajdonságai agyagok
Víz agyagok tulajdonságait mutatjuk azok szabad vízzel érintkezik. Ezért kimutatására és mechanizmusának megértéséhez ezek a tulajdonságok, először meg kell vizsgálni a szerkezet az agyag - vízrendszer. A fő tulajdonságai a agyagok vízben nedvességtartalom, duzzanat, és tixotróp razmokaemost keményedés.
Vákuum agyag az a képesség, hogy tartalmaz bizonyos mennyiségű vizet és tartsa annak ellenére, hogy a gravitáció hatására. A vizet tartott az agyagot nem csak a molekuláris vonzó-; egy diffúziós réteg a víz is áthatol ozmotikus abszorpciós, valamint a pórusok pala, a vizet megtarthatjuk is a kapilláris erők.
Valamint az ozmotikus és kapilláris erők-in viszonylag kis képest az erők a molekuláris vonzási, így az ozmotikus és kapilláris víz formájában a szabad víz-csoport. A mennyiség nedvesség agyagot függ a finomság és ásványtani összetétele: növekvő finomsága, és így a fajlagos felülete az agyag, a nedvességtartalom növekedésével. Montmorillonilkréta a legmagasabb nedvesség kapacitású, kaolinit - a legalacsonyabb.
Is olvasható a nyersanyag a kerámia
Duzzadó agyag az a képesség, hogy a térfogatát növelve, a nedvesség abszorpcióját a levegő vagy annak közvetlen folyékony vízzel érintkezve. Mennyiségileg a duzzadás mértékét mérjük a relatív növekedése az eredeti térfogat, százalékban kifejezve, vagy térfogata növelhető abszorbeált víz képest az eredeti agyag súlyával.
Részecske agyag anyag egy primer részecskék összessége agglomerált glinoobrazuyuschih ásványok, természetes cementek néha cementált kationos komplex. Duzzadó agyagok azért jelentkezik, mert a polarizált vízmolekulák közé ékelődik az egyes agyag szemcsék ragadós és adszorbeált a felszínükön, mozognak egymástól, ami körül a vizes héj. A ásványok csúszó kristályrács vízmolekulák behatolnak is közötti térbe az egyes rétegek (csomagok) a rács, alkotó közbenső rétegben lévő víz.
A duzzanatok nagyságát függ a diszperzió összetételét agyagok és ezek glinoobrazuyuschih ásványi anyagok. A nagymértékben legnagyobb mértékű duzzadó agyagok miatt a magas fajlagos felülete. A montmorillonit agyagok, amelyeket az jellemez, kristályrács mobilitás, a duzzadás mértékét magasabb, mint a kaolinit. A szerkezet a kaolinit rácsos csomag úgy, hogy egyik vége által képviselt H + ionok, és a második - OH.
Ezért, a végei két csomag szorosan egymásba ionokra ellentétes töltések, valamint, hogy álljon egy rács a vízmolekulák nem, és azok kölcsönhatása korlátozott, csak adszorpció az ásványi szemcsék. A szerkezet a kristályrács montmorillonit szimmetrikus: az azonos nevű oxigén díjakat a csomag végek zárva vannak, ami egy vékony kapcsolatot. Ezért a vízmolekulák könnyebben ék magukat a interpacket térrácshéj montmorillonit, nyomva. agyag Zapesochennost csökkenti a duzzanatot.
Amikor a duzzadó agyag annak összehúzódás történik: a térfogata a duzzadt agyagból kevesebb, mint az az összeg agyag és víz térfogat miatt tömörítés a víz és a sűrűséget növelendő, az adszorpció során szemcsék agyag részecskék. Process duzzanat időben egyre rosszabbá válik. Laza agyag megduzzad gyorsabb, mint sűrű. Montmorillonit agyag megduzzad gyorsabb, mint a kaolinit.
Áztatás vízben szétesést aggregált agyag részecskék kisebb elemi szemcsék vagy részecskék alkotnak egy polidiszperz rendszer.
Nature agyag szilárdsága miatt több tényező. Az egyik ilyen erők másodlagos vegyértékek (van der Waals erők), azaz intermolekuláris erők a vonzás. Azok kibújnak a polarizáció a molekulák, valamint a diszperzív kölcsönhatások, ahol a mozgását elektronok kölcsönható molekulák vezet pillanatnyi dipólusok és, következésképpen, a kölcsönös vonzás. Kapcsolása az egyes ásványi szemcséket is bekövetkezhetnek karbonálást ionok különböző szennyező anyagok, különösen, ha azok vannak körülvéve hidratálást héj.
Az első diszpergálási lépés (bomlás) az agyag részecskék a duzzadás, amikor a vízmolekulák beszívódik a hézagok a szemcsék között az aggregált, feltámasztva őket. A növekvő víz falvastagságuk egyre több és több képernyők hatása intermolekuláris kohéziós erők, gyengíti a kapcsolatot az egyes szemcsék a részecske. Egy kellően vastag külső héját vízi rétegek tartják hosszabb intermolekuláris vonzóerők, és a kapilláris nyomás a viszonylag nagy pórusokat, ha azok nincsenek teljesen feltöltve vízzel.
Ebben az esetben, a kapilláris erő nyomást meghúzási az egyes gabonamag-részecskék, amelyek megakadályozzák, hogy véglegesen kikapcsolható. Amikor a pórusokat lesz teljesen tele vízzel, a meniszkusz fog tűnni, és ugyanabban az időben megállítani az intézkedés a kapilláris nyomás erők. Ezt követően, semmi sem fog többé nem tartja a gabona-közel egymáshoz, és elkezdi, hogy szabadon mozogjanak a vízben, hogy benne egy felfüggesztett állapotban, és ez jelenti a teljes áztató agyagból.
szétesési folyamat indul felületén az agyag darab. Duzzadt külső rétegeit, forgácsolás tesztelés feszültség fokozatosan elválasztjuk, új felületek válnak szabaddá vízzel való kölcsönhatás. Azonban a sűrű elválasztó agyagok ilyen rétegek alig fordul elő, és megnehezíti a hozzáférést a hidratációs víz a belső rétegek darab. Ezért sűrű agyag áztassa nagyon nehéz.
A keverést az agyag, kíséretében mechanikai roncsolással annak különálló darabok, okozza intenzív expozíció új felületek vízzel való kölcsönhatás, és ezáltal gyorsítja a szétesési folyamat. Fűtött víz is felgyorsítja a folyamatot csökkenése miatt a viszkozitás a víz melegítésére, amely megkönnyíti a penetráció, hogy nagy mélységben a darab. Intenzitás agyag szétesése nagy gyakorlati jelentősége van a készítmény egy homogén műanyag tésztát és különösen az agyag iszapok.
Under tixotróp keményedés azt a képességét jelenti, nedves agyag tömege spontán helyreállítása károsodott, és az erősítő szerkezet egy állandó páratartalom. Az agyag tömege ereje idővel növekszik. Ezen a ponton, a szerkezet a erőszakkal elpusztult (például, fecsegés slip), és annak szilárdsága csökken az eredeti, ami után ismét kinyerjük. Miután a másodlagos törés újra visszanyeri erejét, stb
agyagok önálló megerősítése annak eredményeként jön létre az irányváltás folyamat az agyag részecskék és a víz molekulák úgy, hogy azok csatlakozott végrészű ellentétes töltéssel, ami növeli erejét a tapadást. Nyilvánvaló, hogy ez akkor is, amikor az átmeneti rész a szabad víz kötött formában miatt mélyebb hidratációs idővel az egyes magokat az agyag tömegének. Az intenzitás és az összeget a tixotróp keményedés változik.
Tixotróp agyagok tükröződik a öntési tulajdonságai iszapok, és arra használjuk, hogy javítsák az öntési és száradási tulajdonságai agyagok előállítása során a tésztát.
A plaszticitás agyag
◊ Mechanikai tulajdonságok
Clay, összekeverjük egy bizonyos mennyiségű vizet képez tésztát agyag, amelynek plaszticitás és a kohézió. Amikor száraz agyag nedvesítő jellegzetes szag érezhető nedvesített talaj és hő. A vízmolekulák (dipólusok) között húzott a pikkelyes részecskék kaolinit és kitámasztott őket (ábra. 1), mely duzzanatot okoz agyag.
Ábra-1. Reakcióvázlat beékelés során adszorbeált víz:
1 - agyag összekötött részecskék a negatív töltések a végein; 2 - dipoláros vízmolekula (az M. Rogov)
Vékony rétegek a víz között, a lamelláris agyagásvány szemcsék határozzák meg a jellemző tulajdonságai az agyag teszt. Ezt támasztja alá a következő kísérletben. Szétlapított közötti két tiszta üveglemez és egy csepp víz most úgy érzi, mint könnyen letéphető vérlemezkék egymástól (ábra. 2).
Ábra-2. Vezetési élmény jelezve specifikus tulajdonságait vékony rétegben víz között fekszenek szilárd felületeken:
Azonban ellenállva szétválasztása, a lemezeket könnyen elcsúszni nyírási, ahol egy réteg vizet működik kenőanyagot, hogy megkönnyítse a csúszó, így agyagot összekeverjük vízzel, ad könnyen sajtolható képlékeny masszát.
Plaszticitás agyag nevezzük tulajdonság nedves állapotban, hogy hatása alatt a külső hatással a kívánt alakra anélkül, hogy a kialakulását a repedéseket és a töréseket és fenntartani a kapott alakja a későbbi szárítás és égetés. Mivel az agyag tésztát egy műanyag viszkozitású rendszer, ez esetben az egyenlet Bingham - Schwedov. Ebből az egyenletből javasolt jellemzésére fizikai plaszticitás plasztikus index F (-1), amely a határ a nyírási feszültség arány τo műanyag viszkozitása η:
F = τo / η;
A test nem képlékeny, ha F = 0. Ez lehetséges két esetben: 1), amikor a folyadék rendszer és a τo = 0 vagy 2), amikor a test finom és η → ∞. A görbék az ábra F a páratartalom agyag lehetővé teszi az optimális nedvességtartalmat, amelynél megjelenik a legmagasabb képlékenység.
Műszaki plaszticitás index plaszticitás száma: PI = Wt-Wp, ahol a WP-wt és a páratartalom megfelelő folyáshatár és a gördülő agyagot kábelköteg% (3. ábra).
Ábra-3. Megváltoztatása a deformáció tulajdonságait az agyag, attól függően, hogy a nedvességtartalom (kanos MI):
Állapot Elhelyezkedés: A rideg; B-műanyag; A viszkózus.
gyártásához építési kerámia termékek általánosan használt műanyag agyagok mérsékelt plaszticitása száma U-7-15. Maloplastichnyh agyag Pl <7 rossz állapotban van, és az agyag Pl> 15 megrepedt a szárítás során, és szükség otoscheniya. Kötési kapacitás agyag nyilvánul a képességét kötődési a szemcsék nem képlékeny anyagok (homok, samott, stb). valamint az oktatás szárad elegendően tartós cikkek -syrtsa. Kohezivitás agyag vakolataiban falazott kemence csövek.
agyag zsugorodása
Száradási tulajdonságai nyilvánulnak meg a képességét, az agyag, hogy megnehezítse szárítás után. Jellemző az agyag teszt képesek megszilárdulni a szárító levegő. Erő szárított agyag miatt az intézkedés a van der -vaalsovyh erők és carburizing ásványi szemcsék szennyező ionok. kapilláris nyomást erők húzza össze agyag részecskék, amelyek megakadályozzák, hogy korrozív, ezáltal zsugorodása a légzsák.
Amikor vízzel telített meniscusok eltűnnek megálló fellépés kapilláris erők, a részecskék szabadon mozognak a felesleges vizet és agyag ázni. Zsugorodás - csökken a lineáris méretei és mennyisége a nyers agyag során szárítás (levegő zsugorodás) és égetés (tűzanyag zsugorodás). A zsugorodást úgy százalékában kifejezve az eredeti mérete a termék.
Légi zsugorodás lép során a víz elpárolgását a nyersvíz csökkenése miatt a vastagság a kagyló körül az agyag részecskék pórusaiban előfordulási nyers meniszkusz és a kapilláris nyomást erők célja, hogy összehozza a részecskék. Szárítás után a szerepe ozmotikus jelenségek és intermolekuláris vonzás jobb levegő zsugorodás.
Különböző agyagok légzsák lineáris zsugorodás közötti 2 - 3, 10 - 12% attól függően, hogy a tartalmát a finom frakciók. A zsugorodás csökkentése feszültségek zsírsav agyagok otoschiteli hozzá. Felületaktív anyagok (RRT et al.) Vezette be az agyag tömege mennyiségben 0,05-0,2%, javítja nedvesítő a részecskék agyag vízzel, amely lehetővé teszi az öntés, hogy csökkentsék a levegő páratartalma és a zsugorodás csökkentése.
Egy másik módja annak, hogy csökkentsék a érzékenységét agyagok a szárítási eljárás magában foglalja a agyag 1-1,5% bitumen és kátrányos anyagok vagy felületi öntözés agyagot fűrészáru kilépő szaiagprésen filmképző készítmény (például, bitumen emulzió).
Égetés zsugorodás kapunk annak a ténynek köszönhető, hogy a folyamat a tüzelési az olvadó komponensei az agyag, és az agyag részecskék megolvasztjuk helyükön érintkezési konvergáló. Az égetési zsugorodás lehet 2-8% attól függően, hogy milyen típusú agyag,
Teljes zsugorodás. egyenlő az algebrai összege a levegő és a tüzelés zsugorodás, az időtartam 5 és 18%. Ennek megfelelően növeli a méretét a formák, hogy a késztermék a kívánt méretet.
Termikus tulajdonságainak agyag
Termikus tulajdonságok megnyilvánulnak során melegítés agyagok magas hőmérsékleten. A legfontosabb ezek közül tűzállósági, tűz zsugorodás és szinterelhetősége égetés intervallum.
A magas hőmérsékletű égetés agyag megy mély fizikai és kémiai változásokat. Először is, a szabad víz elpárolog, majd égetni ki a szerves anyagok. Hőmérsékleten 700-800 ° C okoz bomlik vízmentes metakaolinit Al2O3 · Si02, amelyet előzőleg kialakított (a 450-600 ° C) miatt a kiszáradás kaolinit.
Az amorf szilícium-dioxid és alumínium-oxid, emelt hőmérsékleten (900 ° C felett) a csatlakozott újra alkotnak mesterséges ásványi mullit 3Al2O3 · 2SiO2. Mullite az égetett kerámia termék vízállóság, tartósság, termikus ellenállás. A forma válik visszafordíthatatlanul agyag kamnevidnoe állapotban. Alkot mullit megolvadt olvadó komponensek agyag, cementálás és a megszilárduló anyagot.
A kalcinálás falazat és más porózus cikkek tipikusan végződik 950 - 1000 ° C-on További hőmérséklet-emelkedés élesen fokozza a képződését és felhalmozódását a folyékony fázis - a szilikát olvadék, amely nem csak a cementek agyag részecskék, hanem tömíti a kerámia anyag. Az eredmény egy olyan termék, sűrű kerámia crock, különböző alacsony vízfelvétel (kevesebb, mint 5%).
Silica van jelen az agyag formájában kvarchomok, gyakran adunk otoscheniya igen képlékeny agyag. Quartz megy a polimorf átalakulások kíséretében térfogat változásokat. A leggyakrabban előforduló a természetben β-kvarc 573 ° C reverzibilisen belép a α-kvarc hangerő növekedés 0,82%.
Ez a forma stabil maximum 1050 ° C, így a hűtés során a kerámia termékek, sült 1000 ° C, α-kvarc újra bejut β-kvarc és ennek megfelelően csökken a térfogata. Feletti hőmérsékleten 1050 ° C α-kvarc bevételt, az alfa-krisztobalit, ami viszont a hőmérséklet-tartomány 1400-1450 ° C bejut α-tridimit 0,6% térfogat változást. Kvarc olvad 1723 ° C-on Volumenváltozásaként kvarcszemcsék előforduló égetési folyamat befolyásolja a szilárdságot és a repedés a kerámia termék.
agyagok szinterelhetősége említett vagyonukat és tömörítése közben a tüzelési alkotnak kőszerű tönkretesz.
Ábra-4. Függése a víz felszívódását a kerámiai anyag égetés hőmérsékletét
Ábra. A 4. ábra mutatja, hogy a növekvő égetési hőmérséklet növeli a szinterelés foka csökken, és a vízfelvétel egészen a C pont, mivel a hőmérséklet tc jelei kiégés - olvadási vagy duzzadóanyag. A szinterelési intervallum egyenlő tc-ta, ahol ta-indulási hőmérséklet szinterezés. Olvadó agyagok (a termelés tégla, mészkő) 50-100 ° C-szinterezés intervallum, y samott ez eléri a 400 ° C-on
Tűzálló agyag úgynevezett tulajdon magas hőmérsékletnek ellenálló olvadás nélkül.
A színe az agyag kalcinálás után elengedhetetlen a bélés kerámia termékek (arc- tégla és kő, kerámia, terrakotta), valamint a finom kerámiák. A fehér crock kalcinálást végezzük redukáló atmoszférában (jelenlétében a szabad CO és H2 a gáz) bizonyos hőmérsékleten, hogy a vas-oxid alakítjuk oxid. Nem kívánatos nagy agyag szemcsék pirit (FeS2) és vas-oxid lehet a szilánk égetés után fekete pontok. Izolálása a szabad vas-oxid melegítéssel 450 és 800 ° C-on ad a terméknek, sárgás vagy vöröses színező. titán-oxidok mélyen kékes színű tönkretesz.