坯体在干燥过程中因干燥速度过快产生开裂的原因主要有两方面:
一方面是干燥过程中干燥制度有突然的变化,温度、湿度曲线有突然的较大变动;
另一方面是坯体的干燥在没有经过临界点前的干燥速度过快。
我们知道,干燥介质的温度是表示干燥介质带走水分能力标志之一,介质温度越高,带走水分的能力越强,坯体脱水速度越快。但如果温度过高,会造成坯体表面水分蒸发太快,而内部水分移动速度小于表面水分蒸发速度,坯体表面收缩大,而内部收缩小,造成内部对表面产生应力,当表面强度小于此值时,坯体表面就产生裂纹。在干燥时,如果介质温度突然升高,这时表面脱水速度急剧增加,表面收缩太快,内部收缩赶不上表面的收缩速度,内部对表面产生的应力大于表面强度,使坯体产生裂纹。
介质湿度对坯体干燥过程的影响也是巨大的,如果湿度太高,则坯体脱水速度缓慢,若处理不当,就可能出现凝露现象,使坯体回潮。如果介质湿度太低,则脱水能力很强,易使坯体表面干燥过快,表面与内部有较大的应力差,从而导致坯体产生开裂。如果干燥时介质的湿度变得很低或很高,就会出现回潮或开裂现象。
临界点是坯体干燥收缩停止的一个很重要的工艺点,在临界点以前,随着干燥过程的进行,坯体会一直有体积收缩现象,这时如果干燥过快,就很容易使坯体产生裂纹。而在临界点以后由于坯体停止了收缩,就是再快的干燥速度,脱去再多的水分,也只是增加了坯体中的孔隙率,不会产生内应力,对坯体开裂与否没有任何影响。所以,通常说的干燥速度太快就是指临界点前的干燥速度太快,导致坯体开裂。
故在坯体干燥过程中,只要控制好介质的温度、湿度及临界点前的干燥速度,就能防止因干燥速度过快而导致的坯体开裂。
在干燥过程中,砖坯表面水分的蒸发,使砖坯在垂直干燥面的方向上形成了水分梯度,这就必然引起内部水分的外扩散。当砖坯水分的表面扩散蒸发和内扩散具有相等的速度时,即在等速干燥阶段,干燥进行最为强烈。但表面水分强烈蒸发时,外层发生收缩,毛细管的直径就缩小,因此,使内扩散的速度大大降低。另外,当毛细孔道中的水位降落到低于表面的开口时,蒸发面就下降到砖坯的内部,结果使得砖坯表面很干,而内部仍然潮湿,同时干燥速度显著降低。
砖坯的内扩散速度低于外扩散速度的结果,首先是降低了砖坯的干燥速度,其次是在砖坯内部形成了明显的水分梯度。当水分梯度现象十分严重时,在等速干燥阶段,砖坯在同一时间内接近砖坯干燥的表面部分的收缩大,而远离砖坯干燥表面部分的收缩小,因此,砖坯表面就形成了裂纹或坯体变形。
产生裂纹的原因除干燥制度不合理外,和砖坯的塑性、干燥敏感性有很大的关系。当原料干燥敏感性较高时,即使在正常室温下也会出现干燥裂纹。
电话:0537-8726655
手机:15554406518
微信:zwpt123
地址:山东省金乡县智慧产业园