Технический анализ и решения по устранению поверхностных трещин на обожжённых глиняных кирпичах

I. Обзор проблемы
1. На фотографии показаны обожжённые глиняные кирпичи с видимыми поверхностными трещинами после обжига.
2. Подобные дефекты обычно свидетельствуют о дисбалансе внутренних напряжений или неправильном контроле при подготовке сырья и обжиге в печи.
3. Хотя кирпичи могут выглядеть целыми, наличие трещин существенно снижает их механическую прочность, стабильность водопоглощения и морозостойкость — поэтому такие изделия считаются некондиционными для строительных работ.

II. Причины, связанные с сырьём
1. Несбалансированная пластичность и усадка глины
Если пластичность глины слишком высокая или она содержит слишком много мелких частиц (<0,005 мм), усадка при сушке становится чрезмерной.
Во время сушки и обжига неравномерная усадка между поверхностными и внутренними слоями вызывает напряжения и растрескивание поверхности.
Решения:
(1) Регулировать пластичность глины в пределах 16–25.
(2) Добавлять «тощие» материалы — песок, порошок сланца, золу-унос — для снижения усадки.
(3) Контролировать гранулометрический состав сырья, обеспечивая баланс между крупными и мелкими фракциями.
2. Неправильное содержание влаги при формовании
Если влажность сырца слишком высокая (>20%), внутренние напряжения при сушке значительно возрастают, и поверхность легко растрескивается до обжига.
Решения:
(1) Поддерживать влажность при экструзии на уровне 16–18%.
(2) Применять вакуумную экструзию для удаления воздуха и обеспечения равномерной плотности.
3. Недостаточное вылеживание или перемешивание
Плохое перемешивание и короткое вылеживание ведут к неравномерной влажности и пластичности глиняной массы, что вызывает концентрацию внутренних напряжений.
Решения:
(1) Увеличить время вылеживания (не менее 48 часов для новой глины).
(2) Обеспечить однородное смешение всех добавок и возвратного материала.

III. Причины, связанные с обжигом и управлением печью
1. Слишком быстрое высушивание или нагрев
Если температура на начальных стадиях сушки или прогрева повышается слишком быстро, поверхность кирпича быстро твердеет, образуя «корку», тогда как внутри остаётся влага.
Пар, образующийся внутри, создаёт давление и вызывает поверхностные трещины.
Решения:
(1) Замедлить кривую сушки; контролировать скорость нагрева 20–30 °C/ч.
(2) Увеличить время выдержки в зоне сушки для равномерного удаления влаги.
2. Слишком быстрый рост температуры в зоне спекания
При резком повышении температуры в диапазоне 600–900 °C (обезвоживание и фазовый переход кварца) происходит неравномерное расширение кирпича, что приводит к растрескиванию.
Решения:
(1) Оптимизировать кривую обжига и сгладить рост температуры.
(2) Поддерживать скорость нагрева не выше 40 °C/ч в области инверсии кварца.
3. Неправильное охлаждение
Слишком быстрое охлаждение после обжига вызывает термические трещины, особенно у толстостенных или плотных изделий.
Решения:
(1) Контролировать скорость охлаждения ниже 40 °C/ч от 900 °C до 600 °C.
(2) Обеспечить равномерное распределение воздушного потока при охлаждении.

IV. Оптимизация процесса и рекомендации по контролю качества
1. Испытания сырья: регулярно определять пластичность, усадку при сушке и минеральный состав.
2. Формование: обеспечивать равномерное давление при экструзии и избегать расслоений.
3. Сушка: применять поэтапную сушку с автоматическим регулированием температуры и влажности.
4. Обжиг: контролировать температурные кривые и распределение воздуха с помощью термопар и ИК-датчиков.
5. Контроль после обжига: характер трещин помогает определить причину — сетчатые указывают на усадку, длинные — на термический стресс.

V. Заключение Brictec
1. Поверхностные трещины на обожжённых глиняных кирпичах возникают вследствие комбинации факторов — состава сырья, влажности при формовании и режима обжига.
2. Оптимизация состава глины, строгий контроль кривых сушки и обжига, а также улучшение равномерности температуры в туннельной печи позволяют эффективно предотвратить подобные дефекты.
3. Благодаря системному управлению процессом, компания Brictec обеспечивает выпуск плотных, однородных и высокопрочных кирпичей, отвечающих требованиям современного архитектурного и строительного рынка.

Редакторы: JF & Lou