Как определить качество обжига керамического кирпича

При определении качества обжига керамического кирпича его цвет сравнивают с эталоном нормально обожженного кирпича завода-изготовителя (1).

Такое определение качества обжига кирпича основано на предположении, что его цвет при использовании глины одного и того же месторождения зависит от температуры обжига: у недожженного кирпича цвет более светлый, у пережженного — он более темный, чем у эталонного образца.

Если кирпич одинакового цвета с эталоном, то считается, что он обожжен нормально. Между тем, как показывает практика, цвет кирпичей одной и той же партии одинакового качества обжига или даже отдельного кирпича бывает различным — белым, желтым, красным, черным и др.

Закисные соединения железа, присутствующие в глинах, при пережоге в восстановительной среде придают изделиям сине-зеленоватый цвет.Выгорающие добавки (2) (антрацит, коксовую мелочь и др.) вводят в глиняное тесто — до 60–80% общей потребности топлива на обжиг изделий.

При их использовании расход топлива на обжиг снижается, пористость изделий увеличивается, благодаря этому улучшаются теплоизолирующие свойства керамики. Органические примеси в глинах, в том числе выгорающие добавки, могут стать причиной появления «черной сердцевины».

«Черная сердцевина» образуется следующим образом. При обжиге керамического изделия возникает градиент температур: внешние слои изделия имеют большую температуру, чем внутренние.

В области высоких температур обжига керамического материала происходит эндотермическая реакция СО2+С=2СО (1)

Во внутренних слоях, где температура ниже, наблюдается обратная реакция 2СО=СО2+С (2)

Результатом этих реакций является возникновение разности парциальных давлений СО. Вследствие этого СО диффундирует с поверхностных слоев внутрь изделия.

Образовавшаяся углекислота диффундирует в обратном направлении их внутренних слоев в наружные, где вновь происходит реакция СО2+С=2СО (1) Совокупным результатом реакций является перенос углерода из поверхностных слоев во внутренние, в которых концентрация его увеличивается. С накоплением атомарного углерода внутренние слои окрашиваются в черный цвет.

Поскольку в электропечи топливо не сжигается, атмосфера в ней была окислительная. Обжиг и остывание образцов в такой атмосфере привели к почти полному выгоранию углерода, поэтому «черная сердцевина» в изломах образцов была едва заметна.Иногда на ложковых гранях обожженного кирпича появляются темные пятна в виде прямоугольников.

Их появление можно объяснить следующим образом. При садке кирпича в печь для обжига один ряд изделий ставят ложковыми гранями и в том же направлении садят другой ряд также ложковыми гранями. Можно полагать, что в местах соприкосновения ложковых граней двух рядов кирпичей образуется восстановительная среда из-за ограниченного доступа кислорода, что способствует образованию черных пятен в материале.Как видно из вышеизложенного, цвет кирпичей, изготовленных из глины одного и того же месторождения, зависит не только от температуры обжига, но и от наличия в них выгорающих добавок, характеристики среды обжига, от зазора между соприкасающимися гранями, образующегося при садке кирпичей в печь.

М. М. ЭРКЕНОВ, канд. тех. наук, С. Н. АНАНЬЕВА инженер(Пензенский инженерно-строительный институт)журнал «Строительные материалы» №3 за 1993 год