ИССЛЕДОВАНИЕ КЕРАМИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ - Студенческий научный форум

IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

ИССЛЕДОВАНИЕ КЕРАМИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
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*10-10м, полевой шпат d/n=3,18; 2,286*10-10м, кальцит d/n=3,02; 2,018; 1,912*10-10м и гематит d/n=1,839; 1,686; 1,590*10-10м.

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*10-10м.

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

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 1300-1500г/см2. Затем компоненты отвешивались в нужных количествах и насухо перемешивались. После чего в сухую смесь добавлялась вода. Из полученной смеси  изготовлялись гранулы 10-20мм.

Отформованные изделия сушили в сушильном шкафу при t=100-110оС до постоянной массы. Обжиг производили в электрической муфельной  печи с объемом 20л.   На начальном этапе термообработки до 500оС скорость подъема температуры составляло 2,5-3,0оС в минуту затем до температуры 1150 оС скорость подъема температуры принимали 22,0-25,0оС. 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.

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

№ составов

Температура обжига, 0С

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

 

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 кг/м3 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

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.

 

Литература

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. С.А.Монтаев, Ж.Т.Сулейменов «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.

Просмотров работы: 4