ЭФФЕКТИВНЫЕ ДОБАВКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТЕНОВОЙ КЕРАМИКИ ИЗ НИЗКОСОРТНОГО ГЛИНИСТОГО СЫРЬЯ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
КНИТУ; «ЦНИИГеолнеруд»
2.
КНИТУ
Тип:
Статья
Номер статьи:
Статус:
Опубликован
Получено:
05.08.2025
Одобрено:
07.08.2025
Опубликовано:
07.08.2025
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ЛЕГКОПЛАВКОЕ ГЛИНИСТОЕ СЫРЬЕ, МОДИФИКАЦИЯ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ, КЕРАМИКА, СВОЙСТВА
Аннотация (русский):
В производстве строительных материалов важной задачей является получение качественных керамических высокопустотных пористых стеновых материалов с высокими прочностными и теплоизоляционными свойствами. Для ее решения при истощении запасов высококачественного сырья актуально вовлечение в производство общераспространенного легкоплавкого глинистого сырья низкого качества, а также отходов добычи и переработки нерудных полезных ископаемых. С целью улучшения свойств низкокачественного сырья применяют различные способы его переработки и обогащения, в том числе и модификацию технологическими (порообразующими, флюсующими и др.) добавками. Данный способ является эффективным и экономически выгодным, так как позволяет целенаправленно регулировать структуру и свойства керамики, а также утилизировать некоторые отходы. В работе изучено влияние добавок цеолитсодержащей кремнистой породы (содержание цеолита 32%), тугоплавкой глины и вермикулита (соотношение оксида кремния к оксиду алюминия = 3,9:1) к глинистому сырью минералого-технологической разности 5а (ОЕ = 18-19 мг.экв, Чгл = 9-13 ед, H2Oадс = 2,9-3,9%, H2Oпог = 4,5-7,5%, К = 1,45-2,20, МК = 15-20%) на физические и механические характеристики керамики. Установлено, что керамические лабораторные образцы, полученные из трехкомпонентой шихты состава 43-51% глинистого сырья минералого-технологической разности 5а, 42-50% цеолитсодержащая кремнистая порода и 7-9% вспученный вермикулит имеют значение прочности к сжатию в 1,6-2,8 раза выше, чем изделия из «чистой» глины, а значения средней плотности на 0,12-0,27 г/см3 меньше. Из исследуемых сырьевых компонентов можно прогнозировать получение керамических стеновых материалов (кирпича, камня) марки по прочности 100 и выше со сравнительно высокими теплотехническими характеристиками. Использование цеолитсодержащих глинистых материалов, тугоплавкой глины и вермикулита в комбинации с низкокачественным глинистым сырьем способствует улучшению физико-механических характеристик керамических изделий. Увеличение прочности и снижение плотности изделий достигается за счет правильного соотношения оксидов кальция и кремния в шихте, способствующих образованию волластонита в процессе спекания. Высокодисперсный вермикулит, в свою очередь, способствует активации процесса спекания и повышению пористости, что ведет к улучшению теплоизоляционных свойств керамики. Таким образом, модификация глинистого сырья указанными добавками позволяет формировать качественные керамические материалы с высокой прочностью и оптимальными характеристиками теплоизоляции, что повышает конкурентоспособность продукции и эффективность производства в области строительных материалов.
В производстве строительных материалов важной задачей является получение качественных керамических высокопустотных пористых стеновых материалов с высокими прочностными и теплоизоляционными свойствами. Для ее решения при истощении запасов высококачественного сырья актуально вовлечение в производство общераспространенного легкоплавкого глинистого сырья низкого качества, а также отходов добычи и переработки нерудных полезных ископаемых. С целью улучшения свойств низкокачественного сырья применяют различные способы его переработки и обогащения, в том числе и модификацию технологическими (порообразующими, флюсующими и др.) добавками. Данный способ является эффективным и экономически выгодным, так как позволяет целенаправленно регулировать структуру и свойства керамики, а также утилизировать некоторые отходы. В работе изучено влияние добавок цеолитсодержащей кремнистой породы (содержание цеолита 32%), тугоплавкой глины и вермикулита (соотношение оксида кремния к оксиду алюминия = 3,9:1) к глинистому сырью минералого-технологической разности 5а (ОЕ = 18-19 мг.экв, Чгл = 9-13 ед, H2Oадс = 2,9-3,9%, H2Oпог = 4,5-7,5%, К = 1,45-2,20, МК = 15-20%) на физические и механические характеристики керамики. Установлено, что керамические лабораторные образцы, полученные из трехкомпонентой шихты состава 43-51% глинистого сырья минералого-технологической разности 5а, 42-50% цеолитсодержащая кремнистая порода и 7-9% вспученный вермикулит имеют значение прочности к сжатию в 1,6-2,8 раза выше, чем изделия из «чистой» глины, а значения средней плотности на 0,12-0,27 г/см3 меньше. Из исследуемых сырьевых компонентов можно прогнозировать получение керамических стеновых материалов (кирпича, камня) марки по прочности 100 и выше со сравнительно высокими теплотехническими характеристиками. Использование цеолитсодержащих глинистых материалов, тугоплавкой глины и вермикулита в комбинации с низкокачественным глинистым сырьем способствует улучшению физико-механических характеристик керамических изделий. Увеличение прочности и снижение плотности изделий достигается за счет правильного соотношения оксидов кальция и кремния в шихте, способствующих образованию волластонита в процессе спекания. Высокодисперсный вермикулит, в свою очередь, способствует активации процесса спекания и повышению пористости, что ведет к улучшению теплоизоляционных свойств керамики. Таким образом, модификация глинистого сырья указанными добавками позволяет формировать качественные керамические материалы с высокой прочностью и оптимальными характеристиками теплоизоляции, что повышает конкурентоспособность продукции и эффективность производства в области строительных материалов.
Ключевые слова:
ЛЕГКОПЛАВКОЕ ГЛИНИСТОЕ СЫРЬЕ, МОДИФИКАЦИЯ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ, КЕРАМИКА, СВОЙСТВА
ЛЕГКОПЛАВКОЕ ГЛИНИСТОЕ СЫРЬЕ, МОДИФИКАЦИЯ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ, КЕРАМИКА, СВОЙСТВА
