Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

ИССЛЕДОВАНИЕ КЕРАМИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ

Монтаева А.С. Щучкин С.В. Монтаев С.А. Таскалиев А.Т. Жарылгапов С.М.

Одним из важных направлений развития промышленности строительных материалов по технологии керамики является повышение номенклатуры и качества выпускаемых изделий при максимальном использовании местного сырья [1-2].

Одним из ведущих мест здесь принадлежит керамзиту, который в свою очередь, могут успешно развиваться только при наличии достаточно развитой и совершенной сырьевой базой для налаживания его производства [3].

Однако запасы глин для производства керамзита в Казахстане весьма ограничены и поэтому основным сырьем для производства строительной керамики служит малопластичные лессовидные суглинки, которые имеются во всех регионах [4].

Цель работы - проведения предварительных экспериментальных исследовании по использованию лессовидных суглинков для получения керамзита в композиции с бентонитовыми глинами.

Для поводения экспериментальных исследовании в качестве сырьевых материалов использованы суглинок Чаганского месторождения и бентонитовая глина Погадаевского месторождения.(Западно-Казахстанская обл.) Суглинок Чаганского месторождения содержит до 12% монтмориллонитового компонента, находящегося в форме смешаннослойных образований и гидрослюдой и каолинитом [5].

Из кристаллических фаз в суглинке также содержится кварц d/n = 4,23; 3,34; 1,974; 1,813; 1,538∙10-10 м, полевой шпат d/n = 3,18; 2,286∙10-10 м, кальцит d/n = 3,02; 2,018; 1,912∙10-10 м и гематит d/n = 1,839; 1,686; 1,590∙10-10 м.

Глина Погодаевского месторождения по огнеупорным свойствам относится к легкоплавким, по содержанию Fe2O3 к глинам с высоким содержанием красящих оксидов, а по содержанию Al2O3 к группе кислого сырья.

Таблица 1 Пластичность глинистых компонентов

Наименование глин

Число пластичности

Классификация по ГОСТ 9169-75

Глина Погодаевского месторождения

26,5

Высокопластичная

Суглинок Чаганского месторождения

11,5

Умеренно-пластичный

Минералогический состав глины представлен в основном монтмориллонитом d/n = 5,06; 4,46; 3,79; 3,06; 2,455; 2,28; 2,127; 1,977; 1,817; 1,675∙10-10 м.

Коэффициент вспучиваемости бентонитовой глины составляет более 4,5 а суглинок относится к категории невспучиваемых глин.

Исследуемая область составова композиции с приведены в табл.2.

Таблица 2 Исследуемые составы керамических масс для получения керамзита

Номер состава

Содержание компонентов, масс%

Суглинок

Бентонитовая глина

1

50

50

2

60

40

3

70

30

4

80

20

Сырьевые материалы сначала высушивались и размалывались в лабораторной шаровой мельнице до удельной поверхности 1300-1500 г/см2. Затем компоненты отвешивались в нужных количествах и насухо перемешивались. После чего в сухую смесь добавлялась вода. Из полученной смеси изготовлялись гранулы 10-20 мм.

Отформованные изделия сушили в сушильном шкафу при t = 100-110°С до постоянной массы. Обжиг производили в электрической муфельной печи с объемом 20 л. На начальном этапе термообработки до 500°С скорость подъема температуры составляло 2,5-3,0°С в минуту затем до температуры 1150°С скорость подъема температуры принимали 22,0-25,0°С. При данной максимальной температуре образцы подвергались изотермической выдержке в течение 20-30 минут. По истечении времени изотермической выдержки образцы охлаждались в отключенной печи до комнатной температуры. Продукты обжига подвергались физико-механическим испытаниям согласно ГОСТ 9758-86 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний. Результаты экспериментальных исследований приведены в табл. 3.

Как показывают результаты экспериментальных исследований с увеличением содержания бентонитовой глины от 20,0 до 50,0%, наблюдается общая тенденция снижения средней плотности образцов от 820-870 до 550-600 кг/м3 а прочность гранул при сдавливании в цилиндре увеличивается по мере увеличения содержания суглинка. Следует отметить, что с увеличением содержание лессовидного суглинка наблюдается увеличение толщины корки обожженных гранул.

Таблица 3 Изменение физико-механических свойств образцов в зависимости от состава и температуры обжига

Номер составов

Температура обжига, °С

Коэффициент вспучивания

Средняя плотность, кг/м3

Марка по прочности при сдавливании в цилиндре, МПа

На основе чистого бентонита

1200

4,5-5,0

350-400

15-25

1

1150

3,6-3,7

550-600

50-75

2

1150

3,3-3,5

640-670

50-75

3

1150

2,8-3,0

710-770

75-100

4

1150

2,5-2,7

820-870

125-150

Анализ изменения свойств образцов в зависимости от состава композиции показали, что добавка бентонитовой глины в состав лессовидных суглинков переводить суглинки с категории невспучивающих к категории средневспучивающих глин. Кроме того присутсвие лессовидных суглинков в составе композиции для получения керамзита способствует повышению прочности гранул 2,5-3 раза.

Таким образом, установлено возможность получения керамзитового щебня с использованием низкокачественных невспучивающихся лессовидных суглинков в композиции с бентонитными глинами.

Результаты полученных экспериментальных исследований служат основой разработки ресурсо- и энергосберегающих технологий производства керамзитового щебня с использованием местных лессовидных суглинков.

Список литературы

  1. Ботвина Л.М. Строительные материалы из лессовидных суглинков. - Ташкент: Укитувчи, 1984. - С. 40.
  2. Камалов С.А., Ли К.А. География размещения месторождений природных ископаемых Уральской области и их народнохозяйственной применение. - Уральск, 1992. - 139 с.
  3. Онацкий С.П. Производство керамзита. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1987. - 333 с.: ил.
  4. Монтаев С.А., Сулейменов Ж.Т. Стеновая керамика на основе композиции техногенного и природного сырья Казахстана. - Уральск, 2006 - 190 с.
  5. Технологические особенности модифицирования керамических масс на основе лессовидных суглинков для получения лицевой стеновой керамики: материалы VI Межд. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых / под ред. С.А. Монтаев, Н.Б. Адилова, Н.С. Монтаева. - Пенза: Пенз. гос. унив-т арх и стр-ва, 2011. - 131 с.

Библиографическая ссылка

Монтаева А.С., Щучкин С.В., Монтаев С.А., Таскалиев А.Т., Жарылгапов С.М. ИССЛЕДОВАНИЕ КЕРАМИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ // Успехи современного естествознания. – 2012. – № 6. – С. 40-41;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=30356 (дата обращения: 29.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674