¿Explotarían los ladrillos de ingeniería si se usaran para construir un horno?

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Estoy construyendo un horno de pizza y, para hacerlo, compré una carga completa de ladrillos de ingeniería (no estos, sino similares). Tienen cinco agujeros verticalmente a través de ellos, cada agujero mide 2x6x6.5 cm (80 ml) y las paredes, ambas finales y divisorias, tienen 2 cm de espesor por 6.5 cm de alto.

Cuando se enciende el horno alcanzará ~ 500 ° C. Si utilizamos un buen hormigón sólido como mampostería para los ladrillos, que sellará los extremos de los agujeros, me preocupa que a medida que el aire se caliente, la presión en el interior los convierta en una especie de bomba de cerámica que hará que cocinar pizza Una experiencia bastante más emocionante.

¿Es probable que eso suceda? ¿Cómo puedo calcular la presión que se ejercerá sobre los ladrillos por 80 ml de aire a 500 ° C?

— Toby Abel
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Si hay bolsas de agua en los ladrillos, la presión será mucho mayor.

— Ratchet Freak

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Los ladrillos son porosos, algunos más que otros. Así es concreto. No podrá poner su boca sobre ellos y soplar aire, pero no estoy seguro de que pueda asumir que las bolsas de aire están completamente contenidas. El efecto del calor sobre el ladrillo parece ser la principal preocupación, incluso sin agujeros a través del ladrillo.

— Aire

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En caso de que alguien más esté llegando a esto ahora: seis meses después, los ladrillos están bien, pero la losa de concreto sólido de 3 pulgadas de espesor que utilicé como base del horno casi se ha roto. Moraleja: la ley de los gases y las explosiones fueron más divertidas, pero deberían haber escuchado más de cerca las partes porosas / de agua.

— Toby Abel

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El aumento de presión es bastante fácil de calcular a partir de la ley de los gases ideales En su caso , , y son fijos, por lo que puede convertir esto en una relación simple

PAG V = norte R T .

$PV=nRT.$

V

$V$

n

$n$

R

$R$

{PAG}_{2} = {PAG}_{1} \frac{T_{2}}{T_{1}} .

$P_2=P_1\frac{T_2}{T_1}.$ Tenga cuidado aquí para usar una escala de temperatura absoluta (generalmente medida en Kelvin). A partir de los números que proporcione, la presión aumentará a aproximadamente 2.6 atm, suponiendo que el aire atrapado estaba inicialmente a 1 atm.

W_{UNA \to segundo} = - \int_{V_{una}}^{V_{segundo}} pag re V = - norte R T En (\frac{V_{segundo}}{V_{una}}),

$W_{A\rightarrow B}=-\int_{V_a}^{V_b}p\ dV = -nRT\ln\left(\frac{V_b}{V_a}\right),$

V_{a} = 80 mL

$V_a=80\ \text{mL}$

V_{b} = 2.6 * V_{a} = 208 mL

$V_b=2.6*V_a=208\ \text{mL}$

\sim 22 J

$\sim 22\ \text{J}$

No garantizo su seguridad, pero ciertamente no creo que esto haga que su estructura explote. Además del hecho de que la presión no es particularmente alta, calentar a 500 ° C es un proceso relativamente lento y sospecho que el aire saldrá a través de grietas o agujeros antes de que alcance la presión máxima.

— Chris Mueller
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De acuerdo con Wolfram Alpha 2.6atm es ~ la presión ejercida por una manguera de jardín, y sellar el ladrillo y pegar una manguera de jardín no me daría mucho motivo de terror. ¡Hora de construir! Gracias Chris!

— Toby Abel

No hay problema. También agregué un poco sobre la cantidad de energía liberada si el gas se expandiera repentinamente y resulta ser significativamente menor que un típico petardo. Creo que tus ladrillos resistirán. Diviértete construyendo tu horno.

— Chris Mueller

@TobyAbel Debido al proceso de conducción de calor, también será más probable que el aire solo alcance temperaturas a medio camino entre la temperatura ambiente y 500 ° C, por lo que el aumento de presión probablemente será menor. Esto dependerá de cuánto aislamiento habrá dentro y fuera de los ladrillos.

— fibonático

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Estaría menos preocupado por los fragmentos y más por la integridad estructural del horno. Cuando los ladrillos se rompen, pierden la mayor parte de su integridad estructural. Esto puede provocar el colapso del horno.

Es mucho más seguro forrar el interior con ladrillos refractarios. Son sólidos y más caros, pero puede estar seguro de que no se agrietarán con el calor. También protegerán la pared detrás de ellos.

— monstruo de trinquete
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Los ladrillos mismos deben estar bien, al menos durante un ciclo, SI se calientan razonablemente lentamente. Mucha gente ha puesto ladrillos en barbacoas y fogatas. Recuerde que ya estaban encendidos en un horno cuando se hicieron, para fusionar las partículas de arcilla para que no se convirtieran en barro tan pronto como lloviera. La única excepción es si los ladrillos están mojados. En este caso, el agua del interior se convertirá en vapor. Se acumulará presión y se fracturarán y se desmoronarán.

Estarías mejor con ladrillos refractarios adecuados. Estos, además de estar diseñados para altas temperaturas, tienen un mayor contenido de aire / menor densidad que mejora sus propiedades aislantes.

Los ladrillos refractarios se apilan mejor sueltos o con el cemento adecuado. Un ladrillo individual no sufrirá mucha expansión térmica diferencial, pero una estructura grande casi seguro lo hará, por lo que esperaría que su cemento / mortero se agrietara bastante rápido.

En resumen, estoy de acuerdo con ratchetfreak. Ingeniería de ladrillos para estructura, ladrillos refractarios para altas temperaturas y para aislar y proteger la estructura.

— Level River St
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Los ladrillos de ingeniería (sólidos) se disparan a 1200 grados en un horno, así que no se preocupe por sus matemáticas complicadas, su horno de pizza nunca llegará a esa temperatura. Si lo hiciera o incluso si fuera mucho más alto, los ladrillos simplemente se derretirían (Los llaman clinkers) Soy un albañil con 47 años de experiencia y gran parte de ese tiempo fue construir y reparar hornos. Cuando reparas un horno, solo usas arcilla normal para las coronas (internas) ya que una vez que el horno se enciende, la arcilla se endurece al igual que los ladrillos que estás cocinando. Solo usa ladrillos de fuego para los agujeros de fuego y se cementan junto con texacreto.

— Dave
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