4. Παραπομπές σε πρότυπα- προδιαγραφές- κώδικες εφαρμογής. Ελεγχοι χαρακτηριστικών
13. Τελικοί έλεγχοι του παραδοθέντος ή εφαρμοσθέντος/ εγκατεστημένου αντικειμένου
· Τεχνητοί λίθοι με φυσική και χημική σταθερότητα στις υψηλές (πάνω από 600ο) και παρατεταμένες θερμοκρασίες.
· Λέξεις με την ίδια σημασία: πυρίμαχοι πλίνθοι, πυρότουβλα, πυρίμαχα τούβλα, fire resistant bricks.
· Σχήμα: Συνήθως ορθογώνια δομικά στοιχεία σε ποικιλία διαστάσεων. Επίσης υπάρχουν ειδικά σχήματα για την δόμηση γωνιών, τόξων, θόλων κλπ.
· Υλικό: Τα πυρίμαχα λιθοσώματα που χρησιμοποιούνται σε οικιακές χρήσεις (τζάκια, καμινάδες) είναι αργιλοπυριτικά υλικά που παρασκευάζονται από πυροσυσσωμάτωση πυρίμαχης αργίλου. Κατά την συνήθη πρακτική χαρακτηρίζονται ως πυρίμαχα τα υλικά που έχουν σημείο μαλακύνσεως μεγαλύτερο από 1520 οC.
· Χρώμα: Ώχρα (κιτρινωπή), κεραμιδί και ανάλογα με τις προσμίξεις ή τα πρόσθετα των υλικών κατασκευής. Προσφέρονται και με μεταβαλλόμενη χροιά στην επιφάνειά τους, π.χ. με πιο μαυρισμένη τη μια πλευρά ή εναλλαγή χρώματος από τη μια πλευρά στην άλλη.
· Είδη/ Ποιότητες: Από την άποψη της χημικής συμπεριφοράς που καθορίζει και την χρήση τους (κάμινοι παραγωγής χάλυβα, κάμινοι παραγωγής τσιμέντου, θάλαμοι καυστήρων ηλεκτροπαραγωγής κλπ.) τα πυρίμαχα υλικά διακρίνονται σε:
Ø Όξινα πυρίμαχα (πυριτικά [κύρια οξείδια: SiO2] και αργιλοπυριτικά [κύρια οξείδια: SiO2 και Al2O3]).
Ø Ουδέτερα πυρίμαχα (φορστεριτικά [κύρια οξείδια: MgΟ και SiO2] και χρωμιτικά [κύρια οξείδια: Cr2O3, MgΟ, Fe2O3 και Al2O3]).
Ø Βασικά πυρίμαχα (μαγνησιακά [κύρια οξείδια: MgΟ] και μαγνησιοχρωμιτικά [κύρια οξείδια: MgΟ και Cr2O3], χρωμομαγνησιακά [κύρια οξείδια: Cr2O3 και MgΟ] και δολομιτικά [κύρια οξείδια: MgΟ και CaO]).
Τα πυρίμαχα λιθοσώματα που χρησιμοποιούνται σε οικιακές χρήσεις (τζάκια, καμινάδες) είναι όξινα αργιλοπυριτικά πυρίμαχα με τυπική περιεκτικότητα σε Al2O3 25-45% και σε SiO2 40-60%.
· Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό ορισμένων τύπων πυρότουβλων είναι η θερμομονωτικότητα. Τα θερμομονωτικά πυρότουβλα χρησιμοποιούνται στις επενδύσεις καμίνων πίσω από τα πυρότουβλα που εκτίθενται στις υψηλές θερμοκρασίες και στη χημική διάβρωση και χρησιμεύουν για να μειώσουν την αγωγή θερμότητας προς την εξωτερική επιφάνεια των καμίνων.
· Για την διαχείριση των άχρηστων πυρότουβλων υφίσταται ιδιαίτερη ευρωπαϊκή νομοθεσία επειδή δημιουργούν προβλήματα ρύπανσης στο περιβάλλον (χρωμιούχα πυρότουβλα).
· Υπουργική απόφαση Δ11β/049/21-08-1996 «Έγκριση Εθνικού Κειμένου Εφαρμογής του Ευρωκώδικα 6 (ENV 1996-1-1/1995), Μέρος 1-1 Γενικοί Κανόνες για Κτίρια, Κανόνες για άοπλη και οπλισμένη τοιχοποιία».
4. Παραπομπές σε πρότυπα- προδιαγραφές- κώδικες εφαρμογής. Έλεγχοι χαρακτηριστικών
· ΕΛΟΤ EN 955.02:1996 Χημική ανάλυση πυρίμαχων προϊόντων - Μέρος 2: Προϊόντα που περιέχουν πυρίτιο ή και αλουμίνα (υγρή μέθοδος).
· ΕΛΟΤ EN 993.01:1995 Μέθοδοι δοκιμής πυρίμαχων προϊόντων συμπαγούς μορφής - Μέρος 1: Προσδιορισμός φαινόμενης πυκνότητας, φαινόμενο πορώδους και απολύτου πορώδους.
· ΕΛΟΤ EN 993.02:1995 Μέθοδοι δοκιμής πυρίμαχων προϊόντων συμπαγούς μορφής - Μέρος 2: Προσδιορισμός απόλυτης πυκνότητας.
· ΕΛΟΤ EN 993.04:1995 Μέθοδοι δοκιμής πυρίμαχων προϊόντων συμπαγούς μορφής - Μέρος 4: Προσδιορισμός της διαπερατότητας σε αέρια.
· ΕΛΟΤ EN 993.06:1995 Μέθοδοι δοκιμής πυρίμαχων προϊόντων συμπαγούς μορφής - Μέρος 6: Προσδιορισμός του μέτρου θραύσεως σε θερμοκρασία περιβάλλοντος.
· ΕΛΟΤ EN 993.13:1995 Μέθοδοι δοκιμής πυρίμαχων προϊόντων συμπαγούς μορφής - Μέρος 13: Προδιαγραφή για πυρομετρικούς κώνους αναφοράς εργαστηριακής χρήσης.
· ΕΛΟΤ EN 993.03:1997 Μέθοδοι δοκιμής συμπαγών πυρίμαχων προϊόντων - Μέρος 3: Μέθοδοι δοκιμής για πυρίμαχα που περιέχουν άνθρακα.
· ΕΛΟΤ EN 993.08:1997 Μέθοδοι δοκιμής συμπαγών πυρίμαχων προϊόντων - Μέρος 8: Προσδιορισμός της πυραντοχής υπό φορτίο.
· ΕΛΟΤ EN 12475.03:1998 Ταξινόμηση μορφοποιημένων πυρίμαχων προϊόντων υψηλής πυκνότητας - Μέρος 3: Βασικά προϊόντα περιέχοντα εναπομείναντα άνθρακα από 7% έως 30%.
· ΕΛΟΤ EN 12475.02:1998 Ταξινόμηση μορφοποιημένων πυρίμαχων προϊόντων υψηλής πυκνότητας - Μέρος 2: Βασικά προϊόντα περιέχοντα εναπομείναντα άνθρακα λιγότερο από 7%.
· ΕΛΟΤ EN 993.10:1998 Μέθοδοι δοκιμής πυριμάχων προϊόντων υψηλής πυκνότητας - Μέρος 10: Προσδιορισμός της μονίμου μεταβολής των διαστάσεων κατά την θέρμανση.
· ΕΛΟΤ EN 12475.01:1998 Ταξινόμηση μορφοποιημένων πυρίμαχων προϊόντων υψηλής πυκνότητας - Μέρος 1: Αργυλοπυριτικά προϊόντα
· ΕΛΟΤ EN 993.05:1998 Μέθοδοι δοκιμής πυρίμαχων προϊόντων υψηλής πυκνότητας - Μέρος 5: Προσδιορισμός αντοχής σε θλίψη εν ψυχρώ.
· ΕΛΟΤ EN 993.07:1998 Μέθοδοι δοκιμής μορφοποιημένων πυρίμαχων προϊόντων υψηλής πυκνότητας – Μέρος 7: Προσδιορισμός αντοχής σε κάμψη σε υψηλές θερμοκρασίες.
· ΕΛΟΤ EN 993.14:1998 Μέθοδοι δοκιμών μορφοποιημένων πυρίμαχων προϊόντων υψηλής πυκνότητας – Μέρος 14: Προσδιορισμός θερμικής αγωγιμότητας με τη μέθοδο του θερμού σύρματος διατάξεως πλέγματος..
· ΕΛΟΤ EN 993.15:1998 Μέθοδοι δοκιμών μορφοποιημένων πυρίμαχων προϊόντων υψηλής πυκνότητας – Μέρος 15: Προσδιορισμός θερμικής αγωγιμότητας με τη μέθοδο θερμού σύρματος παραλλήλου διατάξεως.
· ΕΛΟΤ EN 993.17:1999 Μέθοδοι δοκιμών μορφοποιημένων πυρίμαχων προϊόντων υψηλής πυκνότητας – Μέρος 17: Προσδιορισμός της φαινόμενης πυκνότητας κοκκοποιημένων υλικών με τη μέθοδο υδραργύρου υπό κενό.
· ΕΛΟΤ EN 12475.04:1999 Ταξινόμηση μορφοποιημένων πυρίμαχων προϊόντων υψηλής πυκνότητας – Μέρος 14: Ειδικά προϊόντα.
· ΕΛΟΤ ENV 993.11 Μέθοδοι δοκιμής μορφοποιημένων συμπαγών πυρίμαχων προϊόντων - Μέρος 11: Προσδιορισμός αντοχής σε θερμικό πλήγμα.
· ISO 4736:1979 Fire tests -- Small chimneys -- Testing at elevated temperatures.
· ISO 5019-1:1984 Refractory bricks -- Dimensions -- Part 1: Rectangular bricks.
· ISO 5019-2:1984 Refractory bricks -- Dimensions -- Part 2: Arch bricks.
· ISO 5019-3:1984 Refractory bricks -- Dimensions -- Part 3: Rectangular checker bricks for regenerative furnaces.
· ISO 5019-4:1988 Refractory bricks -- Dimensions -- Part 4: Dome bricks for electric arc furnace roofs.
· ISO 5019-5:1984 Refractory bricks -- Dimensions -- Part 5: Skewbacks.
· ISO 5019-6:1984 Refractory bricks -- Dimensions -- Part 6: Basic bricks for oxygen steel-making converters.
· ISO 5417:1986 Refractory bricks for use in rotary kilns – Dimensions.
· ISO 9205:1988 Refractory bricks for use in rotary kilns -- Hot-face identification marking.
· ISO 12678-1:1996 Refractory products -- Measurement of dimensions and external defects of refractory bricks -- Part 1: Dimensions and conformity to drawings.
· ISO 12678-2:1996 Refractory products -- Measurement of dimensions and external defects of refractory bricks -- Part 2: Corner and edge defects and other surface imperfections.
Ως πρώτη ύλη για την παραγωγή των αργιλοπυριτικών πυρότουβλων περιεκτικότητας σε Al2O3 25-45% χρησιμοποιείται η πυρίμαχη αργιλος η οποία δεν παραμένει λευκή μετά από την έψηση αλλά περιέχει ελεγχόμενα ποσοστά συστατικών που χαμηλώνουν το σημείο τήξεως (Fe2O3, CaO, Na2O, K2O κλπ). Η άργιλος αποτελείται από ένυδρες αργιλοπυριτικές ενώσεις (πχ. καολινίτης: Al2O3.2SiO2.2H2O) που αποκτούν πλαστικές ιδιότητες με την προσθήκη νερού.
Τα πυρότουβλα πυρίμαχης αργίλου παράγονται είτε με συμπίεση εν ξηρώ είτε με διέλαση (extrusion) μιας πλαστικής αργιλικής μάζας (περιεκτικότητα σε νερό 10-15%) και αποκοπή στην συνέχεια τεμαχίων τα οποία συμπιέζονται στο κανονικό τους σχήμα. Τα τεμάχια στην συνέχεια υφίστανται ξήρανση και έψηση συνήθως σε σηραγγοειδείς καμίνους συνεχούς παραγωγής. Η τελική θερμοκρασία εψήσεως κυμαίνεται μεταξύ 1100 και 1400 °C. Οι ψηλότερες θερμοκρασίες χρησιμοποιούνται για τις αργίλους που περιέχουν αυξημένη περιεκτικότητα σε Al2O3 και παρουσιάζουν αυξημένη πυριμαχικότητα.
· Οι κυριότερες ιδιότητες των πυρότουβλων είναι η αντοχή τους στις υψηλές θερμοκρασίες, η διατήρηση των γεωμετρικών τους χαρακτηριστικών (μη παραμόρφωση) με τη μεταβολή της θερμοκρασίας και η αντοχή τους στις απότομες μεταβολές της θερμοκρασίας. Επίσης ανάλογα με την σύστασή τους αντέχουν σε όξινο ή αλκαλικό περιβάλλον.
· Όπως αναφέρθηκε, ορισμένα είδη διαθέτουν και θερμομονωτικές ιδιότητες.
· Οι διαστάσεις και τα σχήματα ποικίλουν ανάλογα με την εφαρμογή για την οποία προορίζονται. Για τα κοινά πυρότουβλα που χρησιμοποιούνται στα τζάκια, οι διαστάσεις που τείνουν να καθιερωθούν είναι [mm]: 30x55x220, 40x55x220, 60x55x220, 30x110x220, 40x110x220, 60x110x220.
· Σε ορισμένες περιπτώσεις οι «ατέλειες» χρώματος ή μεγέθους ή και κανονικότητας μπορεί να είναι επιθυμητά για αισθητικούς λόγους (γραφικότητα, παραδοσιακό στυλ, ψευδοπαλαιότητα, κλπ).
· Τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά και οι ιδιότητες ποικίλουν ανάλογα με το υλικό κατασκευής. Συνιστάται η ενημέρωση των ενδιαφερομένων από τα φυλλάδια των κατασκευαστών. Ενδεικτικά παρατίθενται στη συνέχεια οι ιδιότητες προϊόντων πυρίμαχης αργίλου σε σχέση με την χημική τους σύσταση.
Ενδεικτικές ιδιότητες προϊόντων πυρίμαχης αργίλου
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Φαινόμενο πορώδες |
% |
20,6 |
20,7 |
22,5 |
22,1 |
16,5 |
12,0 |
11,5 |
9-13 |
10-14 |
|
Φαινόμενη πυκνότητα |
kg/m3 |
2120 |
2090 |
1960 |
1970 |
2160 |
2300 |
2320 |
2290-2360 |
2270-2340 |
|
Αντοχή θραύσεως εν ψυχρώ |
MPa |
30,9 |
32,7 |
24,2 |
22,2 |
34,5 |
59,0 |
|
41,4-69,0 |
34,5-55,2 |
|
Μόνιμη μεταβολή διαστάσεων κατά την αναθέρμανση 2h |
% |
|
|
-0,48 1410 °C |
-0,35 1410 °C |
-0,01 1500 °C |
-0,13 1500 °C |
|
-0,5 έως –1,1 1600 °C |
-0,8 έως –1,3 1600 °C |
|
Πυριμαχικότητα |
°C |
1595/ 1605 |
1690 |
1670 |
1690 |
1770 |
1740 |
|
1743-1763 |
1743-1763 |
|
Πυριμαχικότητα υπό φορτίο 0,2 MPa |
°C |
|
|
1500 |
1490 |
1575 |
|
1450 |
1450 |
1450 |
|
SiO2 |
% |
59,0 |
60,0 |
57,5 |
56,8 |
52,1 |
53,0 |
53,0 |
52,7 |
52,4 |
|
TiO2 |
% |
0,6 |
1,25 |
1,4 |
1,4 |
1,3 |
1,4 |
4,1 +CaO+MgO |
4,1 +CaO+MgO |
2,3 |
|
Fe2O3 |
% |
5,9 |
4,0 |
3,1 |
3,4 |
2,7 |
0,9 |
1,1 |
||
|
Al2O3 |
% |
25,0 |
28,0 |
35,4 |
36,1 |
42,3 |
43,5 |
41,4 |
42,0 |
42,5 |
|
CaO+MgO |
% |
0,6 |
1,3 |
1,1 |
1,1 |
1,0 |
0,25 |
|
|
|
|
K2O+Na2O |
|
2,3 |
1,8 |
1,4 |
1,2 |
0,6 |
0,5 |
1,5 |
1,2 |
1,1 |
· Τα πυρότουβλα χρησιμοποιούνται σε μεγάλη έκταση στις βιομηχανίες για την εσωτερική επένδυση κλιβάνων, καμίνων, εστιών και καπνοδόχων και γενικά όπου αναπτύσσονται υψηλές θερμοκρασίες.
· Στις κατοικίες χρησιμοποιούνται, εκτός από την εσωτερική επένδυση ορισμένων τύπων λεβήτων θέρμανσης, στην επένδυση των εσωτερικών (ορατών) κατακόρυφων ή και οριζόντιων επιφανειών των εστιών των τζακιών για λόγους αντοχής στις υψηλές θερμοκρασίες και διακόσμησης.
· Τα πυρότουβλα, λόγω της ιδιόμορφης υφής και του χρώματος που προσφέρουν, χρησιμοποιούνται συχνά σε επενδύσεις ή κατασκευές που επιθυμούμε ανάλογο αισθητικό αποτέλεσμα π.χ. σε κτιστό πάγκο στη συνέχεια της εστίας τζακιού.
· Ως συνδετικό κονίαμα για τη δόμηση των πυρότουβλων χρησιμοποιείται ειδικό πυράντοχο κονίαμα, το οποίο ονομάζεται πυρόχωμα ή χώμα της φωτιάς. Το πυρόχωμα παρασκευάζεται από το ίδιο υλικό περίπου που χρησιμοποιείται για την κατασκευή των πυρότουβλων. Το πυρόχωμα αναμειγνύεται με νερό ή καλύτερα με υδρύαλο και αποκτά την απαιτούμενη πλαστικότητα.
· Οι αρμοί της πλινθοδομής που κατασκευάζεται από πυρότουβλα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν λεπτότεροι, γιατί συνήθως το πυρόχωμα προσβάλλεται από τη φωτιά περισσότερο από ότι οι πυρίμαχοι πλίνθοι.
· Τα πυρότουβλα κτίζονται συνήθως με το δρομικό σύστημα, με κατακόρυφους διασταυρούμενους ή διακοπτόμενους αρμούς και οριζόντιους συνεχείς. Όταν καλύπτουν και την οριζόντια επιφάνεια της εστίας, συνηθίζεται να ακολουθούν το ίδιο πλέξιμο με τις κατακόρυφες επιφάνειες. Στις οριζόντιες επιφάνειες συνηθίζεται (στα μεγέθη 30x55x220 και 40x55x220) και η τοποθέτηση με ορατή την στενή πλευρά (δηλ. να τοποθετούνται όρθια).
· Υπάρχει η δυνατότητα συνδυασμού και διαφορετικού μεγέθους στοιχείων στις κατακόρυφες επιφάνειες και την οριζόντια, αρκεί να μπορούν να συνδυαστούν γεωμετρικά.
Τα πυρότουβλα συσκευάζονται σε παλέτες, όταν πρόκειται για μεγάλες ποσότητες.
Αποθήκευση στο ύπαιθρο ή σε στεγασμένους χώρους.
Μεταφορά με φορτηγά αυτοκίνητα και πλοία.
13. Τελικοί έλεγχοι του παραδοθέντος ή εφαρμοσθέντος/ εγκατεστημένου αντικειμένου
· Παραδοθέντος:Τα στοιχεία θα πρέπει να είναι γερά (χωρίς σπασίματα, ρωγμές και σκασίματα) και ομοιόμορφα (ισομεγέθη και ιδίου χρώματος).
· Η επιτυχημένη εφαρμογή χαρακτηρίζεται από την γεωμετρημένη τοποθέτηση των στοιχείων, δηλαδή τους οριζόντιους ευθύγραμμους αρμούς, το αλφάδιασμα τόσο των κατακόρυφων αρμών όσο και των επιφανειών όπως επίσης και η καθαρότητα της κατασκευής.
· Η επιτυχία λειτουργίας του τζακιού εξαρτάται από τη γεωμετρία της εστίας, του καπνοθαλάμου και της καπνοδόχου. Οι διαστάσεις του τζακιού προσδιορίζονται από πίνακες που αναφέρονται σε βιβλία οικοδομικής.
· Διαστάσεις πυρότουβλων, σύμφωνα με το φυλλάδιο του παραγωγού ή του προμηθευτή.
· Τύπος ή και απόχρωση.
· Ποσότητα πυρότουβλων ή παλετών.
· Τρόπος μεταφοράς, τόπος και χρόνος παράδοσης.
· Τρόπος πληρωμής.
· Οι προμηθευτές («μάντρες») σπάνια προσφέρουν προδιαγραφές για τα πυρότουβλα που διαθέτουν για την κατασκευή τζακιών. Οι παραγωγοί διαθέτουν συχνότερα σύστημα διασφάλισης ποιότητας και οπωσδήποτε όταν τα προϊόντα τους προορίζονται για χρήση στις βιομηχανίες.
· Στα φυλλάδια των παραγωγών αναφέρονται οι ιδιότητες και η σύσταση των πυρότουβλων. Τέτοια στοιχεία είναι:
o πυρανθεκτικότητα [oC] (refractoriness),
o πυρανθεκτικότητα με ταυτόχρονη φόρτιση [oC] (refractoriness under load),
o πυκνότητα [kg/m3] (density),
o αντοχή σε θραύση σε φυσική θερμοκρασία [kg/cm3] (cold crushing strenght),
o χημική ανάλυση [%] (chemical analysis),
o πορώδες [%] (porosity),
o μόνιμη γραμμική μεταβολή [%] (permanent linear change).
Ειδικότερα στα θερμομονωτικά πυρότουβλα θα πρέπει να αναζητούνται:
Ø μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας [oC] (max. service temperature),
Ø θερμική αγωγιμότητα σε διαφορετικές θερμοκρασίες [W/m/K] (thermal conductivity),
Ø ειδική θερμότητα [kJ/kg K] (specific heat at 1000oC).
· Σε μεγάλες παραγγελίες συνήθως συντάσσεται ειδική σύμβαση (ιδιωτικό συμφωνητικό, όροι ανάθεσης παραγγελίας) και έλεγχος των ιδιοτήτων των προϊόντων σε εξειδικευμένα εργαστήρια δοκιμών.
· Α. Λεγάκη: Τεχνολογία Δομικών Υλικών
· Α. Κοντόπουλου: Εισαγωγή στα πυρίμαχα υλικά, 1983, Επιστημονικές Εκδόσεις ΕΜΠ.
· ΕΛΟΤ ΑΕ, Αχαρνών 313, 11145 ΑΘΗΝΑ, τηλ. 2120100
· ΕΚΕΠΥ ΑΕ, 72ο χλμ Ε.Ο. Αθηνών-Λαμίας, ΤΘ 146, 34100 ΧΑΛΚΙΔΑ, τηλ. 0262-71811-15
· ΕΚΕΤ ΕΠΕ, Κ. Πατέλη 15, 14123 ΛΥΚΟΒΡΥΣΗ, τηλ. 2842140, 2818453