焼成中にキャスタブルにひび割れが生じる原因は、加熱速度、材料の品質、施工技術など、比較的複雑です。以下は、その原因と解決策の具体的な分析です。
1. 加熱速度が速すぎる
理由:
キャスタブルの焼成工程において、加熱速度が速すぎると内部の水分が急速に蒸発し、発生する蒸気圧が大きくなり、キャスタブルの引張強度を超えるとひび割れが発生します。
解決:
適切な焼成曲線を作成し、キャスタブルの種類や厚さなどの要因に応じて加熱速度を制御します。一般的に、初期の加熱段階はゆっくりと加熱し、50℃/hを超えないようにする必要があります。温度が上昇するにつれて、加熱速度を適切に加速できますが、100℃/h~150℃/h程度に制御する必要があります。焼成工程中は、温度記録計を使用して温度変化をリアルタイムで監視し、加熱速度が要件を満たしていることを確認します。
2. 材料品質の問題
理由:
骨材と粉体の比率が不適切:骨材が多すぎて粉体が不足すると、キャスタブルの接着性能が低下し、焼成時にひび割れが発生しやすくなります。逆に、粉体が多すぎると、キャスタブルの収縮率が上昇し、ひび割れが発生しやすくなります。
添加剤の不適切な使用:添加剤の種類と量は、キャスタブルの性能に重要な影響を与えます。例えば、減水剤を過剰に使用すると、キャスタブルの流動性が過剰になり、凝固過程で凝結物が発生し、焼成中にひび割れが発生する可能性があります。
解決:
原材料の品質を厳格に管理し、骨材、粉末、添加剤などの原材料を、製造業者が規定する配合要件に従って正確に計量します。原材料の粒度、粒度分布、化学組成が要件を満たしていることを確認するため、定期的に検査と選別を行います。
新しい原材料バッチについては、まず少量サンプルテストを実施して、流動性、強度、収縮率などのキャスタブルの性能をテストし、テスト結果に応じて配合と添加剤の投与量を調整し、合格してから大規模に使用します。
3. 建設プロセスの問題
理由:
不均一な混合:キャスタブルは、練り混ぜ時に均一に混ざらないと、水分や添加剤が不均一に分散し、各部位の性能差により焼成時にひび割れが発生します。
非圧縮振動: 注入プロセス中、非圧縮振動によりキャスタブル内部に気孔や空隙が生じ、これらの弱い部分に焼成中にひび割れが生じやすくなります。
不適切なメンテナンス:鋳造後にキャスタブル表面の水分が十分に保持されていない場合、水分が急速に蒸発し、表面の過度の収縮やひび割れが発生します。
解決:
機械式混合を使用し、混合時間を厳密に管理してください。一般的に、強制混合機の混合時間は、キャスタブルが均一に混合されるように3~5分以上必要です。混合工程では、キャスタブルが適切な流動性に達するように、適量の水を加えてください。
振動させる際は、振動棒などの適切な振動工具を使用し、一定の順序と間隔で振動させることで、キャスタブルの緻密性を確保します。振動時間は、キャスタブル表面に気泡や沈下が生じない適切な時間です。
打設後は、適時に養生を行う必要があります。キャスタブルの表面を湿潤状態に保つために、プラスチックフィルム、湿らせた藁マットなどの方法を用いることができ、養生時間は通常7~10日以上です。大容量のキャスタブルや高温環境で施工されるキャスタブルの場合は、スプレー養生などの対策も講じることができます。
4. 焼成環境の問題
原因:
周囲温度が低すぎます:低温環境で焼成すると、キャスタブルの凝固・乾燥速度が遅くなり、凍結しやすくなり、内部構造が損傷してひび割れが発生します。
換気が悪い:焼成工程において、換気がスムーズでないと、キャスタブル内部から蒸発した水分が適時に排出されず、内部に溜まって高圧となり、ひび割れの原因となります。
解決:
周囲温度が5℃未満の場合は、ヒーターや蒸気管などを用いて焼成環境を予熱し、焼成前に周囲温度を10℃~15℃以上に上昇させるなどの加熱対策を講じてください。焼成工程中も、過度の温度変動を避けるため、周囲温度を一定に保つ必要があります。
焼成工程中の良好な通気性を確保するため、通気孔を適切に設置してください。焼成設備のサイズや形状に応じて複数の通気孔を設け、必要に応じて通気孔のサイズを調整することで、水分の排出をスムーズに行うことができます。同時に、キャスタブルを通気孔に直接置かないように注意する必要があります。局所的な空気乾燥によるひび割れを防ぐためです。


投稿日時: 2025年5月7日