نحوه اجرای جرم های ریختنی

جرم های ریختنی نسوز یکی از مهترین گروه های دیرگداز ها به حساب می آید که به دلیل سهولت در نصب در اشکال مختلف استفاده از آن روبه گسترش است. و انواع مختلف آن در کاربرد های مختلف تولید میشود . یکی از مهمترین فاکتور های کارکرد این نسوز نحوه استفاده و نصب این مواد می باشد که متاسفانه عموماً مورد غفلت قرار گیرد از این رو شرکت مواد نسوز پاسارگاد مقاله ایی جهت بررسی نحوه اجرای این مواد تهیه نموده که در ادامه به حضورتان تقدیم می گردد

۱٫ قبل از نصب

۱-۱٫  نگهداری:

جرمهای ریختنی باید در محل های خشک با تهویه مناسب ذخیره شده و از کف روی پالت چوبی قرار داده شوند. در صورت ذخیره سازی در محیط باز، کیسه ها باید توسط یک پوشش از بارش باران یا چکیدن مداوم آب محافظت شوند. دمای محل ذخیره سازی تا زمانی که در محدوده دمایی مورد نظر قبل از ریخته گری است مورد توجه قرار نمی گیرد (نگاه کنید به بخش ۲-۲).

اگر برای محافظت کیسه ها از روکش پلاستیکی استفاده می شود، از وجود تهویه کافی در زیر ورق پلاستیکی برای جلوگیری از چگال شدن آب در کیسه ها اطمینان پیدا کنید. از ذخیره سازی در مناطق رطوبت بالا اجتناب کنید. در ذخیره سازی بیش از سه پالت چوبی نباید روی هم قرار داده شود چرا که مواد درون پالت های پایینی به هم فشرده شده و بشکل توده درمی آیند. جرمهای ریختنی دارای یک طول عمر محدود می باشند که "عمر مفید"  نامیده می شود. هنگامی که در عمر مفید اعلام شده است در یک دوره نه ماهه استفاده شود، محصولاتی که عمرشان بیشتر ازعمر مفید است قبل از استفاده خواص گیرشی شان باید چک شود. از نشانه های افزایش عمر و کهنگی جرم افزایش زمان گیرش و کاهش استحکام است. برای کمک به تعیین سن مواد روی همه کیسه ها تاریخ تولید مواد چاپ شده است. بنابراین همیشه اول قدیمی ترین مواد مورد استفاده قرار گیرند و اگر عمر مواد بیشتر از عمر مفید است، قبل از استفاده چک شوند.

۱-۲٫ آماده سازی سطح قبل از ریخته گری نسوز

سطح کار باید بطور قابل ملاحظه ای عاری از گرد و غبار، روغن، آب، خاک و مواد خارجی زائد باشد و در صورت لزوم باید توسط برس سیمی یا سندبلاست تمیزشود.

۱-۳٫  قالب

قالب باید از مواد محکم و مقاوم به جذب آب ساخته شود. به طور کلی قالبهای تخته سه لا یا فولاد با ضخامت ۳¼ 4 اینچ به دلیل استحکام ذاتی و طبیعت غیر جاذب شان برای این کار مناسب می باشند. برای تسهیل در جدا شدن قالب از سمت ریخته گری شده، سطح قالب باید به آرامی و به طور کامل روغن و یا گیریس زده شود. برای دست یافتن به سطح صاف در پایان ریخته گری سطح قالب باید یکنواخت و صاف باشد، این صاف بودن در جدا شدن آسانتر قالب نیز کمک میکند. تا جایی که ممکن است قالب باید کیپ باشد، بنابراین همه درزها و سوراخ ها باید بخوبی بسته شوند. استفاده از ویبراتور در طول ریخته گری سبب جاری شدن مایعات و ذرات ریز جرم از میان شکاف های قالب خواهد شد.

۲٫ نصب

 2-1. آب

آب مورد استفاده برای مخلوط کردن باید تمیز و کیفیتش برابر با آب آشامیدنی باشد. از آنجایی که مقدار آب اضافه شده به جرم ریختنی بیشتر از هر عامل دیگر خواص جرم را تحت تاثیر قرار می دهد، باید آن را با دقت اندازه گیری کرد. مقدار آب در برگه مشخصات فنی جرم ریختنی قید شده ، اما این تنها به عنوان یک راهنمای در نظر گرفته شده است. مقدار واقعی به شرایط بستگی دارد و باید اکیدا به توصیه های برگه اطلاعات سازنده پایبند بود.

۲-۲٫  دما

سه عامل شرایط محیط، آب ریخته گری و درجه حرارت مواد می توانند زمان گیرش جرم ریختنی را بطور قابل توجهی تحت تاثیر قرار دهند. در شرایط بسیار سرد، کیسه ها باید در انبار گرم نگه داشته شوند یا حداقل برای مدت ۴۸ ساعت قبل از استفاده در دمای کمتر از۱۵ درجه سانتیگراد قرار نگیرند. درجه حرارت ایده آل برای میکس کردن جرمهای ریختنی کم سیمان بین ۲۱ تا ۲۷ درجه سانتیگراد  است. هنگام ریخته گری جرم و در مدت گیرش آن ترجیحا دما از ۲۱ درجه کاهش نیابد و به هیچ وجه نباید دما زیر ۱۵ درجه سانتیگراد برود. در این صورت زمان گیرش بسیار طولانی شده و به دلیل تشکیل فازهای مخرب هیدراتاسیون سیمانی در زیر دمای ۲۱ درجه سانتیگراد میزان آب مصرفی جهت میکس افزایش یافته و در نتیجه استحکام کاهش میابد. اگر قبل از گیرش، جرم منجمد شود استحکام نهایی جرم ۵۰٪ یا بیشتر کاهش می یابد. بنابراین، تا زمانی که مواد ریخته گری به مرحله پخت برسند، باید از شرایط انجماد اجتناب شود. در آب و هوای بسیار گرم، کیسه باید در انبار سرد نگه داشته شود (ممکن است یک ظرف کنترلر دما مورد نیاز باشد) و پوسته بیرونی فولاد و قالب باید با آب سرد اسپری شوند. برای میکس کردن باید از آب سرد استفاده شود. در شرایط گرم آب و هوا، زمان کار کردن با جرم به طور چشمگیری کوتاه می شود. به عنوان مثال در دمای ۳۷ درجه سانتیگراد، زمان کارکرد می تواند به دو دقیقه برسد.

۲-۳٫  مخلوط کردن

 با مخلوط کردن ترکیبی از مواد خشک و آب توده ای همگن بدست می آید. اختلاط باید در یک مخلوط کن (میکسر) قدرت بالا و یا مخلوط کن پیوسته از نوع پدلی با ظرفیت کافی برای اطمینان از اختلاط کامل جرم انجام شود (به طور کلی نیمی از کل ظرفیت) (شکل ۱). سیستم موتور مخلوط کن باید اسب بخار کافی برای دستیابی به چرخش ۴۰ دور در دقیقه را در زمان بارگزاری داشته باشد.  میکسرهای کوچک بتن انرژی کافی برای به دست آوردن مخلوط همگن را ندارد. سطح جرم خشک در مخلوط کن نباید بالاتر از پاروی مرکزی مخلوط کن قرار بگیرد.

مخلوط کن نوع پارویی ترکیبی از شفت های چرخشی با پارو های وصل شده به آن است.  پاروها که سطح بالایی از انرژی کار را در عملیات اختلاط وارد می کنند، باید از فولاد ساخته شده و بیش از ۳¼4 اینچ فاصله از دیواره میکسر نداشته باشند. مخلوط کن و ابزارهای مورد استفاده در ریخته گری باید تمیز باشد. برخی از مواد مانند آهک یا سیمان پرتلند، که در میکسر کثیف پیدا می شود، می تواند باعث کاهش استحکام نهایی جرم ریختنی شود. برای جلوگیری از تجمع مواد میکسر باید در فواصل معین از دوره اختلاط شسته و تمیز شود. مواد را بیشتر از آن چیزی که بتوانید در عرض ۱۵ دقیقه از اتمام اختلاط جایگذاری کنید با هم مخلوط نکنید و با انواع دیگر از مواد ترکیب نکنید.

ابتدا ½تا ¾ آب مورد نياز را كه در برگه مشخصات فني قيد شده در میکسر بريزيد و سپس جرم خشك را به آن اضافه كنيد و پس از به دست آمدن يك مخلوط يكنواخت مجدداً با قیمانده آب لازم را به آن اضافه كنيد تا جرم ريختني مناسب حاصل آيد. آب را بیش از  مقدار توصیه شده در برگه مشخصات فنی استفاده نکنید.

بهترين حالت جرم ، براي ريختن وقتي است كه اگر يك گلوله از آن درست كرده و تا ارتفاع ۳۰سانتيمتري پرتاب كنيم در موقع برگشت گلوله در دست ما ، نه آنقدر آبدار باشد كه از بين انگشتان بريزد ونه آنقدر كم آب باشد كه در دست بشكند و لذا بهترين حالت آن است كه به صورت خميري يك نواخت و فرم پذير در آمده باشد (تست Ball in Hand ).

هنگامی که از میکسرهای تخلیه پایین استفاده می کنید. برای جلوگیری از تجمع مواد قدیمی در این ناحیه، دریچه تخلیه باید بعد از هر میکس کاملا تمیز شود. هنگام استفاده از میکسرهای پدالی، جرم ریختنی باید حداقل برای مدت ۶ دقیقه مخلوط شود. اختلاط بیش از حد سبب تولید گرما شده که این باعث کاهش زمان گیرش می شود، در حالی که میکس ناکافی نیز بچ نا همگن می دهد که در نتیجه آن استحکام کاهش می یابد. فاصله زماني بين آماده سازي و مصرف نبايستي بيش از ۳۰دقيقه شود.

۲-۴  ریختن جرم

بعد از شروع ریخته گری، فرآیند را باید بدون وقفه تا کامل شدن لاینینگ بخش یا قسمت مربوطه ادامه داد. پس از ريختن جرم در قالب ، جهت خروج حباب هاي هوا ميبايستي جرم را ويبره نمود ، البته تا حدي كه دانه ها از هم جدا نشوند زيرا جدايش دانه ها سبب افت كيفيت جرم خواهد شد. در قطعات كوچكتر بجاي ويبره كردن مي توان با ضربه زدن به ديواره قالب ويا سيخ زدن به داخل جرم نيز اين كار را انجام داد.

حداقل سرعت مجاز ویبراتور زمانی که در جرم قرار می گیرد باید VPM 14000 (ارتعاش در هر دقیقه) باشد. ویبراتور نوع سوزنی حداکثر استحکام ودانسیته را در پایان ریخته گری می دهد و به جریان یابی جرم در اطراف انکرها و گوشه ها کمک خواهد کرد. ویبره زدن تا زمان جایگذاری جرم در  محل، ظاهر شدن سطح چرب و مرطوب و متوقف شدن بالا آمدن حباب های هوا ادامه پیدا می کند. اگر بر روی سطح  ریخته گری آب جمع شد، میزان آب افزوده شده را در بچ بعدی کاهش دهید.

بهترین نتایج را با قرار دادن سوزن ویبره در عمق بصورت عمودی و اجازه حرکت آرام ویبراتور در جرم ریختنی میتوان به دست آورد. ویبراتور را نباید با زور و فشار در جرم حرکت داد زیرا باعث تشکیل حباب هوا در مسیر پشت سر ویبراتور خواهد شد. قطر سوزن ویبراتو باید متناسب با اندازه قالب می باشد- به طور کلی قطر ۲-۲۱/۲ اینچ برای قالبهای بزرگ و قطر ۱-۱۱/۲ اینچ برای قالبهای کوچکتر استفاده می شود. ویبراتورهای کوچکتر نیاز به نرخ VPM بالاتر دارند. هنگام خارج کردن ویبراتور از درون جرم، ویبراتور باید بسیار آرام به سمت بالا کشیده شده بشکلی که هیچ سوراخ و یا کانالی در مسیر حرکتش بجا نماند.

هنگامی که ویبره در اطراف انکرها و دیگر موانع قرار می گیرد، برای جلوگیری از تشکیل حباب هوا، مواد تازه را از یک طرف اضافه کرده و به ویبراتور اجازه داده تا اطراف و زیر موانع را پر کند. در قالبهای عمیق نیاز است جرم را در چند لایه ریخته گری کرد، برای اطمینان از هموژن شدن لایه ها در هم سوزن ویبره باید از میان جرم تازه ریخته شده عبور کرده و به لایه جرم ریخته گری شده قبلی نفوذ کند.

۲-۵٫ کیورینگ

کیورینگ مانع از دست دادن رطوبت بتن نسوز تازه ریخته گری شده می شود. خارج شدن آب از سطح جرم قبل از تشکیل فازهای هیدراته سیمان سبب ضعیف شدن جرم خواهد شد. برای جلوگیری از این اتفاق روش های مختلف کیورینگ مرطوب می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

قالب باید حداقل به مدت ۲۴ ساعت در محل ریخته گری باقی بماند و بخش های از بتن نسوز که بی حفاظ هستند با اسپری آب مرطوب شود یا با ورق های پلاستیکی پوشش داده شود، این کار کیورینگ مرطوب نامیده می شود. برای دستیابی به حداکثر استحکام  در جرم پخت نخورده انجام کیورینگ ضروری است  که بر روی استحکام نهایی پخت نیز تاثیر می گذارد.

در شرایطی که دمای محیط پایین است برای دستیابی به استحکام مناسب، زمان کیورینگ طولانی تری نیاز است. همچنین کیورینگ در دمای پایین خطر پوسته پوسته ای شدن در طول فرایند پخت را  افزایش می دهد. ممکن است برای کنترل و تنظیم دمای محیط هنگام ریخته گری و کیورینگ استفاده از یک منبع حرارتی خارجی ( بخاری یا چیزی مشابه آن) لازم باشد. پس از گذشت ۲۴  ساعت اولیه کیورینگ مرطوب، قالب می تواند باز شود، مراقب باشید که  هنگام باز کردن قالب به جرم آسیب وارد نشود. قبل از ورود لاینینگ به مرحله پخت جهت افزایش استحکام نهایی باید اجازه ۲۴ ساعت کیورینگ در هوا داده شود. آزمایشها نشان داده اند که بالاترین استحکام زمانی حاصل می شود که دما در این مدت زمان بین ۲۵ تا ۴۰ درجه سانتیگراد باشد.

۲-۶٫ خشک و پخت

استحكام جرم در دماي محيط در حداقل و با گرم شدن و بالا رفتن دما استحكام افزايش مي يابد. برای بدست آوردن کیفیت بالا ، حرارت دادن قطعه ریخته شده بایستی خیلی آرام و یکنواخت صورت گیرد و از حرارت دادن موضعی خودداری شود . ضمناً همیشه باید زمان لازم برای خروج بخار آب از قطعه نیز مورد توجه قرار گیرد.

 


مطالب مرتبط:

جرم های ریختنی

جرم های ریختنی عایق حرارت

جرم های ریختنی MCC

جرم های ریختنی LCC

جرم های مقاوم به خوردگی قلیایی

جرم های مقاوم به مذاب آلومینیوم