Введение к работе
Актуальность темы. Задача использования низкосортного
глинистого сырья для изготовления керамического кирпича высокого качества является очень важной для Сибирского региона, не располагающего достаточными запасами легкоплавких пластичных глин. Пути решения этой задачи определяются характеристиками сырья. При этом может использоваться технология полусухого прессования или тщательная переработка сырья при пластическом формовании и введение пластичных добавок
В настоящее время наряду с рядовым кирпичом в указанном регионе увеличивается потребность в лицевом кирпиче разнообразной цветовой гаммы.
Работа посвящена получению качественного рядового и лицевого кирпича из умереннопластичных суглинков на примере сырья Новосибирской области. Она ориентирована на метод полусухого прессования, который как это обосновывается в работе, является перспективным и эффективным для исследуемого сырья.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тем планом работ НГАСУ (Сибстрин) по направлению 7 «Разработка новых строительных материалов и ресурсосберегающих технологий их производства» в 1997 - 2000 г. и в рамках Федеральной целевой программы «Интеграция» СибГИУ в 2001 -2004 г.
Цель диссертационной работы - получение керамического кирпича, в том числе лицевого, из умереннопластичных пылеватых суглинков, улучшение физико-механических свойств и внешнего вида, повышение разнообразия цветовой гаммы.
Задачи исследований:
-
Исследование минерального состава и технологических свойств сырья.
-
Исследование спекаемости суглинков.
-
Исследование влияния добавок, улучшающих спекание суглинков (бой тарного стекла, высококальциевая зола).
-
Улучшение физико-механических свойств кирпича и внешнего вида объемным окрашиванием.
-
Разработка технологии допрессовки лицевого слоя.
-
Исследование эксплуатационных свойств рядового и лицево-
\ '.АЦИОНАЛЬИЛ»
го кирпича объемного окрашивания и с допрессовкой лицевого слоя.
Научная новизна работы:
l.Ha примере глинистого сырья Болотнинского и Масляний -ского месторождений показано, что пылеватые суглинки Западной Сибири, содержащие менее 20% глинистых минералов и менее 5% оксидов железа, являются трудноспекающимися при температуре до 1050 С. Для интенсификации их спекания необходимо вводить 5-15% плавня (стеклобой, нефелиновый сиенит, перлит и т.д.). При введении 5% стеклобоя достигается марка кирпича 100-125, а при увеличении до 15% стеклобоя водопоглогцение снижается до 7-12 %, прочность повышается до 13-15 МПа.
-
Для активизации спекания пылеватых суглинков, может быть использована зола от сжигания углей Канско-Ачинского бассейна, содержащая около 25 мас.% СаО. При введении 5-10% золы увеличивается количество расплава и снижается температура плавления композиций, марка получаемого кирпича составляет 100-150.
-
Карбонат кальция, вводимый в количестве 10-20 мас.% не является эффективным осветлителем при получении лицевого кирпича из пылеватых суглинков. Это действие обеспечивает пылевидный кварц - мар шалит, вводимый в количестве 15-20 мас.%. Его осветляющее действие обусловлено высокой степенью белизны (80 %) и большой дисперсностью.
Практическая значимость работы:
-
Разработаны составы для получения рядового и лицевого керамического кирпича методом полусухого прессования из пылеватых суглинков, которые при температурах обжига 950 - 1050 С обеспечивают получение кирпича прочностью 10 - 15 МПа и морозостойкостью 35 циклов.
-
Разработаны составы для получения кирпича светлых тонов объемного окрашивания с использованием маршалитов.
-
Разработано устройство для получения двухслойного керамического кирпича методом полусухого прессования.
Автор защищает:
1. Положение о том, что осветляющее действие карбоната ' кальция на керамические изделия из легкоплавкого глинистого сы-
рья понижается с уменьшением содержания глинистых минералов в сырье. При содержании глинистых минералов менее 20% карбонатные добавки в количестве 15%малоэффективны.
-
Положение об эффективности осветляющего действия мар-шалитов на керамические изделия из глинистого сырья, содержащего менее 20% глинистыхминералов.
-
Составы и технологию получения методом полусухого прессования из умеренно пластичных пылеватых суглинков керамического кирпича с прочностью 15-20 МПа, морозостойкостью 35 циклов.
-
Составы и технологию получения из умереннопластичных пылеватых суглинков керамического кирпича светлых тонов с использованием маршалита как при объемном окрашивании и, так и с допрессовкой лицевого слоя.
Реализация результатов работы. Разработанные составы апробированы на ЗАО фирма «Кирпичный завод» и ООО «Агат - 7» Новосибирской области. Получен диплом Сибирской ярмарки «Стройсиб 2000» за разработку технологии лицевого керамического кирпича из местного сырья.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительного материаловедения», г. Томск 1998 г.; на международной научно-практической конференции «Эффективность инвестиций в новое строительство и реконструкцию», г. Новосибирск, 2000г.; на всероссийской научно-технической конференции «Современные строительные материалы», г. Новосибирск, 2000г.; на международной научно-практической конференции «Качество, безопасность, энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов и строительстве на пороге XXI века», г. Белгород, 2000г.; на научно-технических конференциях НГАСУ (Сибстрин), 1998-2004г.
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 10 работах. Получен патент РФ №2215650 от 10.11.2003 г.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка литературы из 109 наименований, содержит 100 страниц машинописного текста и включает 21 рисунок, 24 таблицы и приложения.
