са набуває піропластичний стан, покривається щільною спеченої газонепроникної оболонкою 2, запобігає витік газів з гранули навіть у тому випадку якщо поп тиском газів окремі перегородки пір виявляться прорваними.
Основним умовою, що забезпечує спучування глинистих порід при їх нагріванні, є суміщення в часі піропластичний стану глини з інтенсивним газовиділенням всередині випалювального матеріалу. У глинах при їх нагріванні виділяється досить значна кількість газоподібних продуктів, причому експериментально встановлено, що Здатність до глин залежить від питомої газовиділення, яке у добре спучуються глин перевищує 100 мг/м. У Нині вважатимуться встановленим, що джерелами газовиділення в глинах є реакції розкладання і відновлення оксидів заліза при їх взаємодії з органічними домішками або добавками у глині, а також хімічно зв'язана вода глинистих мінералів. Схема відновних реакцій може бути представлена ​​наступними рівняннями:
6Fe 2 O 3 в†’ 4Fe 3 O 4 + О 2 ; 2Fe 3 O 4 в†’ 6FeO + О 2 ;
Fe 2 O 3 + С = 2FeO + СО; Fe 2 O 3 + СО = 2FeO + СО 2 .
Виникнення піропластичний стану в глині вЂ‹вЂ‹настає в результаті накопичення в ній достатньої кількості рідкої фази - силікатного розплаву. Інтенсивність накопичення рідкої фази залежить насамперед від хімічного складу глини. Вона зростає зі збільшенням вмісту лугів у глині вЂ‹вЂ‹і різко убуває в міру зростання в ній вільного кварцу. Відновлювальна середу різко інтенсифікує процес накопичення рідкої фази.
На Здатність до глини впливає і режим нагріву, створює певну інтенсивність теплообміну. Температурний перепад, що виникає в гранулі й залежний від інтенсивності теплообміну, може надавати вирішальний вплив на процес спучування глини.
Процес формування керамзитовою структури при випалюванні глиняного гранули розвивається в три температурних етапи. В інтервалі температур 100-800 В° С в гранулі утворюються пори різних розмірів за рахунок видалення різних видів фізичної і частково хімічно пов'язаної води, а також за рахунок часткового вигорання органічних домішок. У цьому ж інтервалі температур починається спікання глини. В інтервалі 800-1050 В° С відбувається утворення зовнішньої спеченого оболонки і подальший розвиток пористості, але вже за рахунок початку процесів спучування. У матеріалі розвиваються твердофазових реакції і відбувається накопичення рідкої фази. На третьому етапі (1050-1200 В° С) інтенсивно розвиваються і завершуються процеси спучування, наростають кількості середніх і великих пір радіусом до 50 мкм. Загальна пористість спученої гранули досягає 70 - 90%.
2. Теоретична частина
2.1 Зв'язок вологи з матеріалом
Усі матеріали, що піддаються ТО, при виробництві будівельних виробів являють собою неоднорідні системи, в якій поєднані три фази агрегатного стану:
- тверда фаза (скелет матеріалу)
- рідка фаза (волога)
- газоподібна (Повітря, пари води)
Тверда фаза матеріалу за рахунок вільної поверхневої енергії володіє великою адсорбційної здатності поглинати вологу. Ця волога зв'язується матеріалом і може їм утримуватися.
Вологі матеріали залежно від їх властивостей діляться на три види:
колоїдні тіла. Вони характеризуються еластичними властивостями, зберігаються навіть при видаленні вологи.
капілярно-пористі тіла. При видаленні вологи з них, вони набувають крихкість і можуть бути перетворені в порошок.
капілярно-пористі колоїдні тіла. При зволоженні вони збільшуються в розмірах - набухають. Видалення вологи з таких тіл супроводжується усадкою, причому видалення вологи пов'язано з порушенням зв'язку вологи з матеріалом і на це порушення необхідно витрачати певну енергію.
Всі форми зв'язку вологи з матеріалом діляться на три групи:
- хімічна
- фізико-хімічна
- фізико-механічна
Хімічна зв'язок найміцніша, так як міститься в матеріалі волога є кристалізаційної. Вона міститься в строго певних кількісних співвідношеннях. Така волога віддаляється з матеріалу тільки при високих температурах, а саме при прожаренні або випалюванні. Поглинання матеріалом рідини, хімічно пов'язаної з матеріалом супроводжується контракцією системи. Сутність цього явища пояснюється тим, що тіло, поглинаючи рідина, хоч і збільшується в розмірах, але обсяг набухає тіла зменшує суми початкових обсягів тіла і поглиненої вологи. Явище контракції проявляється при замішуванні невеликою кількістю води цементу, гіпсу, глини. При введенні великої кількості води, явище контракції жевріє, але стає менш помітним.
Волога, пов'язана з матеріалом фізико-хімічними способом по...
