焼成レンガの表面クラックに関する技術分析と対策
I. 問題の概要
写真は、焼成後に表面に目に見えるクラックが入った焼結粘土レンガを示しています。これらのクラックは、通常、原料の準備と窯焚き中の内部応力の不均衡または不適切な制御を示しています。レンガは構造的に完全に見えるかもしれませんが、このようなクラックは製品の機械的強度、吸水安定性、耐凍結性に深刻な影響を与え、エンジニアリング用途では不適格な製品と見なされます。
II. 原料の観点からの原因
1. 粘土の可塑性と収縮の不均衡
粘土の可塑性が過度に高い場合、または微粒子（<0.005 mm）の割合が多い場合、乾燥収縮が大きくなります。乾燥および焼成プロセス中、層間の不均一な収縮が表面張力クラックを引き起こします。
対策:
(1) 粘土の可塑性指数を調整する（一般的に16〜25が適切）。
(2) 砂、頁岩粉末、フライアッシュなどの痩せ材を添加して収縮を減らす。
(3) 原料の粒度分布が合理的であることを確認する—粗粒と細粒の適切なバランス。
2. 成形時の不適切な水分含有量
生レンガの水分含有量が多すぎる（>20%）場合、乾燥応力が急激に増加し、焼成前に表面にクラックが発生しやすくなります。
対策:
(1) 押出水分含有量を16〜18%に制御する。
(2) 真空押出を使用して気泡を除去し、均一な密度を実現する。
3. 不十分なエージングまたは混合
混合またはエージングが不十分な場合、粘土本体内の水分と可塑性が不均一になり、乾燥および焼成中に内部応力集中が発生します。
対策:
(1) 混合およびエージング時間を長くする（新しい粘土の場合は少なくとも48時間）。
(2) すべての添加物と再生材料の均一な混合を確保する。
III. 焼成と窯の制御の観点からの原因
1. 急速な乾燥または加熱
初期の乾燥または予熱温度が速すぎる場合、生レンガの表面は急速に乾燥して硬化し、「シェル」を形成し、内部にはまだ水分が含まれています。内部で発生した蒸気圧が表面にクラックを引き起こします。
対策:
(1) 乾燥曲線を遅くする。初期加熱速度を20〜30℃/hに制御する。
(2) 乾燥ゾーンでの保持時間を延長して、均一な水分除去を確保する。
2. 焼結ゾーンでの過度に速い温度上昇
焼成ゾーンの温度が急激に上昇する場合、特に600〜900℃（脱水と石英相転移段階）の間では、レンガ本体が不均一に膨張し、クラックが発生します。
対策:
(1) 焼成曲線を最適化し、温度上昇をスムーズにする。
(2) 石英反転相を通して、焼結ゾーンの温度上昇を40℃/h以下に保つ。
3. 不適切な冷却速度
焼結後の冷却が速すぎる場合、熱衝撃がクラックを引き起こし、特に厚いまたは高密度の製品で発生します。
対策:
(1) 900℃から600℃までの冷却速度を40℃/h以下に制御する。
(2) 冷却空気の流れが均一であることを確認し、局所的な熱応力を避ける。
IV. プロセス最適化と品質管理の推奨事項
1. 原料試験：粘土の可塑性指数、乾燥収縮、および鉱物組成を定期的に試験する。
2. 成形プロセス：均一な押出圧力を確保し、積層欠陥を避ける。
3. 乾燥制御：自動温度および湿度調整を備えた段階的乾燥を使用する。
4. 窯の操作：温度曲線と空気分布をリアルタイムで監視する。赤外線または熱電対センサーを使用する。
5. 焼成後検査：クラックパターンを観察する—網目状のクラックは通常、収縮の不均衡を示し、単一の長いクラックは熱応力を示唆することが多い。
V. Brictecの結論
1. 焼成粘土レンガの表面クラックは、原料組成、成形水分、および焼成体制の複合的な影響の結果です。
2. 粘土の混合を最適化し、乾燥および焼成曲線を厳密に制御し、トンネル窯内の温度均一性を改善することにより、このような欠陥を効果的に防止できます。
3. 体系的なプロセス制御を通じて、Brictecは、粘土焼結レンガが緻密なテクスチャ、均一な色、および優れた機械的特性を実現し、ハイエンドの建築および構造基準を満たしていることを保証します。
編集者：JF & Lou
