점토 소성 벽돌의 표면 균열에 대한 기술 분석 및 해결책
I. 문제 개요
사진은 소성 후 표면에 균열이 보이는 소성 점토 벽돌을 보여줍니다. 이러한 균열은 일반적으로 원료 준비 및 가마 소성 과정에서 내부 응력 불균형 또는 부적절한 제어를 나타냅니다. 벽돌이 구조적으로 완전해 보일 수 있지만, 이러한 균열은 제품의 기계적 강도, 흡수 안정성 및 내동성을 심각하게 저하시키므로 엔지니어링 적용 분야에서 부적합한 제품으로 간주됩니다.
II. 원료 측면에서의 원인
1. 점토의 가소성 및 수축 불균형
점토의 가소성이 과도하게 높거나 미세 입자(<0.005 mm)가 많이 포함된 경우 건조 수축이 커집니다. 건조 및 소성 과정에서 층간 불균일한 수축은 표면 장력 균열을 유발합니다.
해결책:
(1) 점토의 가소성 지수를 조정합니다(일반적으로 16~25가 적합).
(2) 수축을 줄이기 위해 모래, 셰일 분말 또는 플라이 애시와 같은 희석 재료를 추가합니다.
(3) 원료 입도 분포가 적절한지 확인합니다. 조립과 미립의 적절한 균형을 유지합니다.
2. 성형 시 부적절한 수분 함량
생 벽돌의 수분 함량이 너무 높으면(>20%) 건조 응력이 급격히 증가하여 소성 전에 표면에 균열이 생기기 쉽습니다.
해결책:
(1) 압출 수분 함량을 16~18% 이내로 제어합니다.
(2) 진공 압출을 사용하여 기포를 제거하고 균일한 밀도를 얻습니다.
3. 부적절한 숙성 또는 혼합
불충분한 혼합 또는 숙성은 점토 몸체 내의 불균일한 수분 및 가소성을 유발하여 건조 및 소성 중에 내부 응력 집중을 초래합니다.
해결책:
(1) 혼합 및 숙성 시간을 늘립니다(새로운 점토의 경우 최소 48시간).
(2) 모든 첨가제 및 재활용 재료의 균일한 혼합을 보장합니다.
III. 소성 및 가마 제어 측면에서의 원인
1. 급속 건조 또는 가열
초기 건조 또는 예열 온도가 너무 빨리 상승하면 생 벽돌의 표면이 빠르게 건조되고 경화되어 “껍질”을 형성하는 반면 내부는 여전히 수분을 포함하고 있습니다. 내부에서 생성된 증기압은 표면에 균열을 유발합니다.
해결책:
(1) 건조 곡선을 늦춥니다. 초기 가열 속도를 20~30°C/h 이내로 제어합니다.
(2) 균일한 수분 제거를 위해 건조 구역에서 유지 시간을 연장합니다.
2. 소성 구역에서 과도하게 빠른 온도 상승
소성 구역의 온도가 급격히 상승할 때, 특히 600~900°C(탈수산화 및 석영 상 변환 단계) 사이에서 벽돌 몸체가 불균일하게 팽창하고 균열이 발생합니다.
해결책:
(1) 소성 곡선을 최적화하고 온도 상승을 부드럽게 합니다.
(2) 석영 반전 단계를 통해 소성 구역의 온도 상승을 40°C/h 미만으로 유지합니다.
3. 부적절한 냉각 속도
소성 후 냉각이 너무 빠르면 열 충격으로 인해 균열이 발생하며, 특히 두껍거나 밀도가 높은 제품의 경우 더욱 그렇습니다.
해결책:
(1) 900°C에서 600°C까지 냉각 속도를 40°C/h 미만으로 제어합니다.
(2) 국부적인 열 응력을 피하기 위해 냉각 공기 흐름이 균일한지 확인합니다.
IV. 공정 최적화 및 품질 관리 권장 사항
1. 원료 테스트: 점토의 가소성 지수, 건조 수축 및 광물 조성을 정기적으로 테스트합니다.
2. 성형 공정: 균일한 압출 압력을 보장하고 적층 결함을 방지합니다.
3. 건조 제어: 자동 온도 및 습도 조절 기능이 있는 단계별 건조를 사용합니다.
4. 가마 작동: 온도 곡선 및 공기 분포를 실시간으로 모니터링합니다. 적외선 또는 열전대 센서를 사용합니다.
5. 소성 후 검사: 균열 패턴을 관찰합니다. 그물 모양의 균열은 일반적으로 수축 불균형을 나타내고, 단일 긴 균열은 종종 열 응력을 나타냅니다.
V. Brictec 결론
1. 소성 점토 벽돌의 표면 균열은 원료 조성, 성형 수분 및 소성 체제의 복합적인 결과입니다.
2. 점토 혼합을 최적화하고, 건조 및 소성 곡선을 엄격하게 제어하며, 터널 가마의 온도 균일성을 개선함으로써 이러한 결함을 효과적으로 예방할 수 있습니다.
3. Brictec은 체계적인 공정 관리를 통해 점토 소성 벽돌이 조밀한 질감, 균일한 색상 및 우수한 기계적 특성을 달성하여 고급 건축 및 구조 기준을 충족하도록 보장합니다.
편집자: JF & Lou
