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古建青磚坯體干燥過快產(chǎn)生裂紋的原因

來源:s  發(fā)表時間:2023/5/18 8:57:58  點(diǎn)擊次數(shù):【223】

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古建青磚廠闡述坯體在干燥過程中因干燥速度過快產(chǎn)生開裂的原因主要有兩方面:

一方面是干燥過程中干燥制度有突然的變化,溫度、濕度曲線有突然的較大變動;

另一方面是坯體的干燥在沒有經(jīng)過臨界點(diǎn)前的干燥速度過快。

我們知道,干燥介質(zhì)的溫度是表示干燥介質(zhì)帶走水分能力標(biāo)志之一,介質(zhì)溫度越高,帶走水分的能力越強(qiáng),坯體脫水速度越快。但如果溫度過高,會造成坯體表面水分蒸發(fā)太快,而內(nèi)部水分移動速度小于表面水分蒸發(fā)速度,坯體表面收縮大,而內(nèi)部收縮小,造成內(nèi)部對表面產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)表面強(qiáng)度小于此值時,坯體表面就產(chǎn)生裂紋。在干燥時,如果介質(zhì)溫度突然升高,這時表面脫水速度急劇增加,表面收縮太快,內(nèi)部收縮趕不上表面的收縮速度,內(nèi)部對表面產(chǎn)生的應(yīng)力大于表面強(qiáng)度,使坯體產(chǎn)生裂紋。

介質(zhì)濕度對坯體干燥過程的影響也是巨大的,如果濕度太高,則坯體脫水速度緩慢,若處理不當(dāng),就可能出現(xiàn)凝露現(xiàn)象,使坯體回潮。如果介質(zhì)濕度太低,則脫水能力很強(qiáng),易使坯體表面干燥過快,表面與內(nèi)部有較大的應(yīng)力差,從而導(dǎo)致坯體產(chǎn)生開裂。如果干燥時介質(zhì)的濕度變得很低或很高,就會出現(xiàn)回潮或開裂現(xiàn)象。

臨界點(diǎn)是坯體干燥收縮停止的一個很重要的工藝點(diǎn),在臨界點(diǎn)以前,隨著干燥過程的進(jìn)行,坯體會一直有體積收縮現(xiàn)象,這時如果干燥過快,就很容易使坯體產(chǎn)生裂紋。而在臨界點(diǎn)以后由于坯體停止了收縮,就是再快的干燥速度,脫去再多的水分,也只是增加了坯體中的孔隙率,不會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,對坯體開裂與否沒有任何影響。所以,通常說的干燥速度太快就是指臨界點(diǎn)前的干燥速度太快,導(dǎo)致坯體開裂。

故在坯體干燥過程中,只要控制好介質(zhì)的溫度、濕度及臨界點(diǎn)前的干燥速度,就能防止因干燥速度過快而導(dǎo)致的坯體開裂。

在干燥過程中,磚坯表面水分的蒸發(fā),使磚坯在垂直干燥面的方向上形成了水分梯度,這就必然引起內(nèi)部水分的外擴(kuò)散。當(dāng)磚坯水分的表面擴(kuò)散蒸發(fā)和內(nèi)擴(kuò)散具有相等的速度時,即在等速干燥階段,干燥進(jìn)行最為強(qiáng)烈。但表面水分強(qiáng)烈蒸發(fā)時,外層發(fā)生收縮,毛細(xì)管的直徑就縮小,因此,使內(nèi)擴(kuò)散的速度大大降低。另外,當(dāng)毛細(xì)孔道中的水位降落到低于表面的開口時,蒸發(fā)面就下降到磚坯的內(nèi)部,結(jié)果使得磚坯表面很干,而內(nèi)部仍然潮濕,同時干燥速度顯著降低。

磚坯的內(nèi)擴(kuò)散速度低于外擴(kuò)散速度的結(jié)果,首先是降低了磚坯的干燥速度,其次是在磚坯內(nèi)部形成了明顯的水分梯度。當(dāng)水分梯度現(xiàn)象十分嚴(yán)重時,在等速干燥階段,磚坯在同一時間內(nèi)接近磚坯干燥的表面部分的收縮大,而遠(yuǎn)離磚坯干燥表面部分的收縮小,因此,磚坯表面就形成了裂紋或坯體變形。

產(chǎn)生裂紋的原因除干燥制度不合理外,和磚坯的塑性、干燥敏感性有很大的關(guān)系。當(dāng)原料干燥敏感性較高時,即使在正常室溫下也會出現(xiàn)干燥裂紋。

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