structures agricoles
briques brûlée argile
briques cuites-argile ont une bonne résistance à l'humidité, les insectes et l'érosion et de créer un bon environnement de la pièce. Ils sont moyennement coût et sont moyennement à haute résistance à la compression.
Les briques peuvent être faites avec des méthodes d'usine sophistiqués, des méthodes simples de main-d'œuvre ou une gamme de technologies mécaniques entre les deux. Les méthodes de production de main-d'œuvre sont les plus appropriés pour les zones rurales où la demande de briques est limitée. Les briques produites à la main auront une qualité relativement faible, en particulier résistance à la compression, et auront tendance à avoir des dimensions irrégulières. Cependant, ils sont économiques et nécessitent peu d'investissements en capital ou les coûts de transport. Les briques faites de cette manière ont été utilisés dans les bâtiments qui ont duré pendant des siècles. Leur longévité dépendait de la qualité des ingrédients, l'habileté des artisans et du climat dans lequel ils ont été utilisés.
Quatre principaux ingrédients sont nécessaires pour la fabrication de briques: argile appropriée et le sable, l'eau, le carburant et la main-d'œuvre. L'argile doit être facilement disponible, être en plastique lorsqu'il est mélangé avec de petites quantités d'eau, à développer la force lors du séchage et de développer l'utilisation résistance dure et durable lorsqu'il est brûlé.
sols convenables contiennent 25 à 50% d'argile et de limon et de 50 à 75% de matériau plus grossier tel que déterminé par le test simple de sédimentation. Le sol doit être bien classé. Un autre test consiste à rouler à la main sur une surface plane un long cylindre d'un diamètre de 10 mm du sol humide puis ramasser par une extrémité et de le laisser pendre non pris en charge. Un sol est suffisant pour la fabrication de briques si la pièce de cylindre qui se détache est entre 50 et 150 mm de long. Dans le test de retrait de la barre, en utilisant un moule de 300 mm de long et 5OmM large et profond, d'un terrain approprié doit montrer aucune fissuration ou seulement un peu sur la surface et se contracter à moins de 7%, soit inférieure à 20 mm.
L'argile est obtenue par déchiquetage hors d'une banque d'argile et, si nécessaire, en le mélangeant avec du sable à un mélange qui ne se fissure pas lors du séchage. L'eau est progressivement ajouté pour rendre le plastique d'argile.
Dans la fabrication de briques, le moule doit être nettoyé périodiquement avec de l'eau. Avant chaque brique est formée, le moule est arrosé avec du sable. Une bosse ou un caillot de terre juste légèrement plus grand que requis pour une brique est roulée en une forme en coin, puis dans le sable avant qu'il ne soit jeté, pointent vers le bas, dans le moule. Jeté correctement, le moule est complètement remplie et l'excès d'argile est ensuite rasés haut avec un bowcutter. Le sable dans le moule et le caillot aide à libérer la brique nouvellement formée.
Les briques doivent être laissées à sécher pendant environ trois jours dans le lieu où elles ont été faites. Ils seront alors assez fort pour être empilés, comme le montre la figure 3.17, pendant au moins une semaine de séchage supplémentaire. Clay a tendance à devenir plus léger de couleur quand il est sec et, lorsqu'il est suffisamment séché, la brique, après avoir été brisé en deux, ne montrera aucune différence de couleur dans toute la zone de section. Pendant le séchage des briques doivent être protégées de la pluie.
Kiln Construction et Brique mise à feu
Il est au cours de la mise à feu que les briques reçoivent leur force. En présence de chaleur élevée, des alcalis dans l'argile, ainsi que de petites quantités d'oxydes de fer et d'autres métaux, sont reliés à l'union chimique de l'alumine et la silice dans l'argile pour former une masse dense et durable.
Un four est un four ou un four dans lequel les briques sont cuites ou traitées thermiquement pour développer la dureté. Lorsque la fabrication de briques est effectuée sur une grande échelle, l'opération de cuisson est effectuée dans un four continu, procédé dénommé un four tunnel. Dans la fabrication de briques sur une petite échelle, mise à feu est une opération périodique dans laquelle les briques sont placées dans le four, le feu a commencé et la chaleur développée, puis, après plusieurs jours de mise à feu, le carburant est coupé du feu et l'ensemble du four et sa charge sont autorisés à refroidir naturellement.
Le four est rempli avec des briques séchées, bien empilées de la même manière que lors du séchage. Le sommet de la pile dans le four est ensuite scellée avec de la boue. Certaines ouvertures sont laissées à travers laquelle les gaz de combustion peuvent échapper. Des morceaux de tôle sont prévues pour coulisser sur les ouvertures pour contrôler la vitesse à laquelle le feu brûle.
Bien qu'une gamme de carburants peut être utilisé dans ce four, le bois ou le charbon sont les plus communs. Lorsque le four est à la chaleur de choix pour la cuisson, une teinte rouge cerise se développe (ce qui correspond à une plage de température de 875-900 ° C). Cette condition est maintenue pendant environ 6 heures. carburant suffisante doit être disponible lorsque la combustion commence depuis la totalité de la charge de briques risquent d'être perdues si les incendies ont été autorisés à s'apaiser au cours de l'opération. Mise à feu avec du bois, il faudra quatre à cinq jours.
Pendant la cuisson des briques vont diminuer jusqu'à 10%. Comme ils sont retirés du four, ils doivent être classés à différents niveaux, les principaux critères étant de résistance, dimensions irrégulières, des fissures et parfois décoloration et aux taches.
Lorsque les liants sont mélangés avec du sable, du gravier et de l'eau, ils font une forte et à long mortier durable ou de béton.
Les liants peuvent être classés comme non-hydraulique ou hydraulique. Les liants hydrauliques durcissent par une réaction chimique avec l'eau ce qui les rend imperméables à l'eau et donc capable de durcir sous l'eau. Ciment Portland, ciment de haut-furnance (super sulfaté), pouzzolane et le ciment d'alumine haute appartiennent aux liants hydrauliques. limes haut calcium (chaux grasses ou pures) sont nonhydraulic car ils durcissent par réaction avec le dioxyde de carbone dans l'air. Si toutefois la chaux est produite à partir de calcaire contenant de l'argile, des composés semblables à ceux de ciment portland sera formé, à savoir de la chaux hydraulique.
Après séchage, la poudre est passée à travers un tamis de 3 mm, et on le verse dans des sacs de stockage (dans des conditions sèches) et de la distribution.
La chaux éteinte est principalement utilisé dans la construction, car il est gras, à savoir qu'il fait de mortier pratique et le rendu et les mélanges de plâtre. Un mortier de chaux devient raide initialement par évaporation ou la perte d'eau de matériaux absorbants tels que des briques, mais le durcissement ultérieur dépend de la réaction chimique avec du dioxyde de carbone de l'air (carbonation) la réforme du carbonate de calcium d'origine (calcaire).
chaux hydraulique est produite en mélangeant et en broyant ensemble le calcaire et le matériau argileux, et ensuite brûler dans un four.
La réaction de formation du silicate de dicalcium nécessite une température très élevée pour être complète. Dans la production pratique on utilise une température plus basse de 1200 ° C en laissant dans leur état d'origine certains des ingrédients. En raison de la température du calcaire perd le dioxyde de carbone et forment ainsi la chaux vive. Si une quantité correcte d'eau est ajoutée la chaux vive étanchera formant une poudre fine. Notez toutefois que l'excès d'eau conduira à un durcissement prématuré en raison de la réaction hydraulique.
Ciment Portland durcit plus rapidement et développe une résistance bien supérieure à la chaux hydraulique. En effet, le ciment contient du silicate tricalcique. Cependant, le processus de fabrication est beaucoup plus complexe que celle de la chaux. Les ingrédients sont mélangés dans des proportions précises et contrôlées, et ensuite broyé en une poudre très fine. Le broyage fin est nécessaire, car la formation de silicate tricalcique ne peut avoir lieu dans un état solide et par conséquent, seule la surface des particules dans le mélange, sont disponibles pour la réaction chimique qui nécessite une température de 1250 à 1900 ° C à remplir.
Au cours de la combustion des petites particules de calcaire et d'argile sont frittées ensemble pour clinker. Après refroidissement, on broie cette poudre de ciment, une petite quantité de gypse étant ajouté pendant le broyage. Le plus fine les particules de ciment, plus l'aire de surface qui est disponible pour l'hydratation par l'eau et la plus rapide de la prise et le durcissement se produit. Le ciment est normalement vendu en sacs de 50 kg, mais est parfois disponible en vrac à un prix inférieur.
ciment portland ordinaire est le moins cher et de loin le type de ciment le plus largement utilisé. Il convient à toutes fins normales.
ciment portland à faible chaleur se développe très lentement la force. Il est utilisé dans les travaux de béton très épais où la chaleur produite par les réactions chimiques dans le ciment Portland ordinaire serait excessif et conduire à la fissuration grave.
Chimie du ciment Les principaux composants du ciment portland norme sont les suivantes:
- La chaux (oxyde de calcium, 66%) sous la forme de calcaire
- Silice (dioxyde silicum; 22%) d'un composant en plus du quartz, qui forme les particules d'argiles
- L'oxyde d'aluminium (4%) trouvé en grandes quantités dans de nombreux argiles. La proportion d'oxyde d'alumin dans l'argile peut être ajustée par l'addition d'bauxit, qui est principalement de l'oxyde d'aluminium soluble dans l'eau.
- L'oxyde de fer (3%) trouvés dans le minerai de fer et d'argile
- L'oxyde de magnésium (2%)
- Le dioxyde de soufre (2%)
- Divers composants (1%)
Le procédé de fabrication a pour but de produire un matériau ayant une teneur élevée en silicate tricalcique, le plus souvent 55 à 62% des cristaux dans le clinker. D'autres cristaux formés sont les suivants: environ 15% de silicate de dicalcium, (le même composant que le liant hydraulique à la chaux hydraulique), 8 à 10% d'aluminate tricalcique et 9% de ferrite tétracalcique d'aluminate. Depuis frittes de ciment pendant la combustion, il est très important que pas d'oxyde de calcium, la chaux vive, reste dans le produit fini. La chaux vive restera intégrée dans le clinker même après broyage très fin et ne pas être disponible pour slaking tant que le processus de durcissement du ciment est allé assez loin. Quand enfin les particules de chaux vive sont assouvie, ils se dilatent et briser la structure déjà développée. La proportion de calcaire dans le mélange initial doit donc être de 0,1%.
Lorsque le ciment est mélangé avec de l'eau les réactions chimiques qui sont si importantes pour le début de durcissement. Le plus important est la formation d'hydrate de disilicate tricalcique, « colle minérale », à partir d'oxyde de calcium hydraté et de silice.
La réaction entre le silicate de dicalcium et de l'eau est lente et contribuera ainsi qu'à la résistance du béton après un temps considérable. Aluminates interférerait avec ces processus, d'où l'ajout de gypse à la fin du processus de fabrication. Le gypse forme un composé insoluble avec l'aluminate.
Dans le procédé d'hydratation du ciment se lient chimiquement l'eau correspondant à environ un quart de son poids. De l'eau supplémentaire s'évapore laissant des vides, ce qui réduit la densité et donc la force et la durabilité des produits finis.
Un pozolana est un matériau siliceux qui, sous forme finement divisée, peut réagir avec la chaux en présence d'humidité à des températures et pressions normales pour former des composés possédant des propriétés cimentaires. Malheureusement, les propriétés des mélanges à base de ciment de pouzzolane sont très variables et imprévisibles.
Pouzzolane et de chaux peuvent être produits avec une technologie beaucoup moins sophistiqué que le ciment portland. Cela signifie que pouzzolane peut être produit à un coût relativement faible et nécessite change beaucoup moins que le ciment. Cependant, il faut deux à trois fois le volume de pouzzolane nécessaire pour faire un béton avec la même force que le ciment portland et cela ajoute au coût pour le transport et la manutention.
La principale utilisation de pouzzolanes est pour les mortiers de chaux-pouzzolane, les ciments pouzzolaniques mélangés pour et comme adjuvant dans le mélange de béton. Remplacement jusqu'à 30% du ciment portland avec pouzzolane produira 65 à 95% de la résistance du béton de ciment portland à 28 jours. La force améliore nominalement avec l'âge puisque pouzzolane réagit plus lentement que le ciment, et à un an au sujet de l'obtention de la même force.