Lerprodukter

lerprodukter

Clay produkter er en af de mestvigtige klasser af strukturelle materialer. De råmaterialer, der anvendes i deresfremstilling, er ler blandet med kvarts, sand, chamatte (ildfast lerbrændt ved 1000-1400 o C og knust), slagge, savsmuld ogpulveriseret kul. Strukturelle lerprodukter eller bygningskeramik * fremstilles grundlæggende ved støbning, tørring og brænding af en lermasse. Højere bulkspecifik tyngdekraft, jo stærkere er lerproduktet. Denne regel holder ikkegodt for forglasede produkter, da den specifikke tyngdekraft af ler falder somvitrifikation fremskridt.

Bulkspecifik tyngdekraft af ler mursten varierer fra 1,6 til 2,5.

ifølge metoden tilfremstilling og struktur, mursten, fliser, rør, terracotta, lertøj,stentøj, porcelæn, og majolica er velkendt og ansat ibygningskonstruktion. Lersten har tiltalende udseende, styrke og holdbarhed mens ler fliser anvendes til letvægts skillevægge og gulvebesidder høj styrke og modstandsdygtighed over for brand. Lerrør på grund af deresholdbarhed, styrke, lethed og billighed anvendes med succes i kloakker,afløb og ledninger.

* polykrystallinske materialer og produkter fremstillet ved bagning af naturlige lerarter og mineralske blandinger ved høj temperatur og ved sintring af ilt fra forskellige metaller og andre uorganiske stoffer med højt smeltepunkt.

1 Clay og dens klassifikationer

ler er den vigtigste råmateriale til fremstilling af mursten. Det er en jordisk mineralmasse eller fragmentarisk sten, der er i stand til at blandes med vand og danne en plastisk viskøs masse, der har en egenskab ved at bevare sin form, når den formes og tørres. Når sådanne masser eropvarmet til rødme, erhverver de hårdhed og styrke. Dette er et resultat afmikrostrukturelle ændringer i ler og som sådan er en kemisk egenskab. Purestclays består hovedsageligt af kaolinit (2sio2.Al2O3.2H2O)med små mængder mineraler såsom kvarts, glimmer, felspar, calcit,magnesit osv. Ved deres oprindelse er ler opdelt som resterende ogtransporterede ler. Resterende ler, kendt som Kaolin eller Kina ler, dannesfra henfaldet af underliggende klipper og bruges til fremstilling af keramik. Dettransporterede eller sedimentære ler skyldes virkningen af forvitringsagenturer.Disse er mere dispergerede, indeholder urenheder og fri for store partikler afmor klipper.

på basis af modstand modhøje temperaturer (mere end 1580 o C) klassificeres lerarter som ildfaste, højsmeltende og lavsmeltende lerarter. De ildfaste ler er stærkt spredte ogmeget plastik. Disse har højt indhold af alumina og lavt indhold af urenheder,såsom Fe2O3, der har tendens til at sænke refraktoriteten. Højsmeltende ler har høj refraktoritet (1350-1580 o C)og indeholder en lille mængde urenheder såsom kvarts, felspar, glimmer, calciumcarbonat og magnesiumcarbonat. Disse bruges til fremstilling af overflademursten, gulvfliser, kloakrør mv. Lavsmeltende ler har refraktorinsmindre end 1350 o C og har forskellige sammensætninger. Disse bruges til fremstillingmursten, blokke, fliser osv.

blandinger tilsættes til ler tilforbedre dets egenskaber, hvis det ønskes. Meget plastiske lerarter, der kræver blandingvand op til 28 procent, giver høj tørring og brændende krympning,kræver tilsætning af magre blandinger eller ikke-plastiske stoffer som kvartssand, chamottee, aske osv. Varer med lavere bulkdensitet og høj porøsitet opnåsved tilsætning af blanding, der brænder ud. Eksempler på udbrænding af blandingerer savsmuld, kulbøder, pulveriseret kul. osv. Syre modstand elementer og facingfliser er fremstillet af ler ved tilsætning af vand-glas eller alkalier.

Brændingstemperatur af lervarerkan reduceres ved at blande ler med strømninger som felspar, jernbærende malm osv. Plasticitet af støbemasse kan øges ved tilsætning af overfladeaktive stoffer såsom sulfit-natriumvinasse (0,1-0,3%).

2 Fysiske egenskaber af ler

plasticitet,trækstyrke, tekstur, svind, porøsitet, smeltbarhed og farve efter afbrænding er de fysiske egenskaber, som er de vigtigste ved bestemmelse af værdien af ler. Kendskab til disse egenskaber har større fordel ved at bedømme kvalitetenaf råmaterialet end en kemisk analyse.

med plasticitet menes denejendom, som befugtet ler har at blive permanent deformeret uden revner.Den mængde vand, der kræves af forskellige lerarter for at producere den mest plastiske tilstand varierer fra 15 til 35 procent. Selvom plasticitet er mestvigtig fysisk egenskab af ler, men der er ingen metoder til måling af detsom er helt tilfredsstillende. Den enkleste og mest anvendte test eroptaget af følelsen af den befugtede ler med fingrene. Personlig ligningnødvendigvis spiller en stor rolle i en sådan beslutsomhed.

da lervarer udsættes for betydelig belastning ved støbning, håndtering og tørring, er en høj trækstyrke ønskelig. Testen foretages ved at bestemme stregten af prøver, der er støbt til briketform og meget omhyggeligt tørret.

teksturen af ler målesaf finheden af dets korn. I groft arbejde bestemmes den procent, der passerer en No. 100sieve. Der er ikke fastlagt nogen numerisk grænse for kornstørrelsen eller det ønskede forhold mellem størrelserne. Meget finkornet ler fri for sand ermere plast og krympe mere end dem, der indeholder grovere materiale.

kendskab til krympning både itørring og brænding er nødvendig for at producere et produkt af påkrævetstørrelse. Også mængden af krympning danner et indeks for graden af brænding. Tørringen afhænger af porerummet i leret og af mængden af blandevand. Tilsætningen af sand eller jordbrændt ler sænkerkrympning, øger porøsiteten og letter tørring. Brandkrympning er afhængig af andelen af flygtige elementer, på tekstur og den måde, som Leret brænder på.

ved porøsitet af ler menes theratio hvis mængden af poreplads til det tørre volumen. Da porøsitet påvirkerandelen af vand, der kræves for at fremstille lerplastik, vil det indirekte påvirkeluftkrympning. Store porer tillader vandet at fordampe lettere ogDerfor tillader en højere tørringshastighed end små porer. I så meget somDen hastighed, hvormed leret kan tørres sikkert, er af stor betydning ifremstilling af lerprodukter, bør porøsitetens virkning på tørringshastigheden overvejes.

den temperatur, ved hvilken lersikringer bestemmes afproportion af strømninger, tekstur, homogenitet af materialet, karakter afflamme og dets mineralsammensætning. På grund af manglende ensartethed i sammensætningen smelter dele af lerlegemet med forskellige hastigheder,så blødgøringsperioden strækker sig over et betydeligt interval både tid og temperatur. Denne periode eropdelt i begyndende forglasning og viskøs forglasning.

eksperimenter indikerer groft detDen højere andel af strømninger jo lavere smeltepunkt. Fine teksturerede ler smelter lettere end dem med grovere tekstur og den samme mineralsammensætning. Ensartetheden af lermassen bestemmer meget stort set påvirkningen af forskellige elementer; karbonatet af kalk i store klumper kan forårsage poppingnår det er til stede i små procentdele, men når fint formalet 15 procent af det måske tilladt at fremstille mursten eller fliser. Kalk kombineret med silicat af alumina(feldspat) danner en ønskelig strømning. Jern i jernform, fundet icarbonater og i magnetit, sikringer lettere end når de er til stede som ferriciron. Hvis ovnatmosfæren ikke er tilstrækkelig iltende i karakter under de tidlige stadier af afbrænding, vil fjernelsen af kulstof og svovl blive forhindret, indtil massen er skrumpet ned i en sådan grad, at det forhindrer deres udstødning og iltning af jern. Når dette sker, vil et produkt med adiscoloured kerne eller hævet krop sandsynligvis resultere.