Разработка составов для стеновой керамики на основе кислых суглинков, железо- и алюмосодержащих добавок

• Автор: Липатова, Екатерина Сергеевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 173 с. : ил.

1.1 Актуальность

1.2 Цель и задачи диссертационной работы

1.3 Научная новизна работы

1.4 Практическая значимость работы

1.5 Апробация работы

1.6 Публикации

1.7 Структура и объем диссертации

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Анализ и обобщение сведений о влиянии железо и алюмосодержащих добавок на физикомеханические свойства стеновой керамики на основе кислых и полукислых суглинков
1.2 Сведения о структурообразовании стеновой керамики из суглинков с повышенным содержанием соединений железа, обожженных при температуре до С

1.3 Комплексное влияние на физикомсханичсскис свойства стеновой и

других видов грубой керамики оксидов Ре3 и А
Выводы 3
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ОБОЖЖЕННЫХ КИСЛЫХ СУГЛИНКОВ ОКСИДОВ Гс2Оз,
А ТЮ2, СОДЕРЖАЩИХСЯ В ИХ ХИМИЧЕСКОМ СОСТАВЕ
2.1 Научная гипотеза
Выводы
3. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Характеристика глинистого сырья и добавок отходов
производств
3.2 Методики проведения экспериментальных исследований
3.3 Исследование физикомеханических и технологических свойств исходных сырьевых материалов и добавок
3.4 Характеристика добавок из отходов промышленности
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1 Исследование влияния на прочность керамических образцов корректирующих добавок промышленных отходов и керамзитовых глин
4.1.1 Исследование влияния на прочность обожженных кислых суглинков добавки ОКА
4.2. Разработка составов глииосмесей стеновой керамики на основе кислых суглинков и полукислых керамзитовых глин с повышенным содержанием Рез
4.2.1 Исследование влияния на прочность стеновой керамики содержания оксидов железа и алюминия, введенного в глиносмесь суглинком и керамзитовой глиной
4.2.2 Метод математического планирования эксперимента по исследованию зависимости прочности 1 глииосмесей от содержания в их составе оксидов Ре3 и АОз
4.2.3 Анализ результатов испытаний
4.3 Исследование физикомеханических свойств, химического, минералогического состава и формирование структуры ЭКС
4.4 Разработка методики проектирования оптимальных составов глииосмесей стеновой керамики на основе кислых суглинков с добавкой полукислой керамзитовой глины.
4.4.1 Методика расчета
4.4.2 Пример проектирования глииосмесей из кислых суглинков и керамзитовой глины.
4.4.3 Экспериментальное исследование проектируемых составов глииосмесей
4.5. Разработка состава для стенового керамического кирпича на
основе кислых суглинков, железо и алюмосодержащих добавок
4.5.1 Физикохимическая сущность положительного действия на
суглинок всех трех добавок
Выводы
5. ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Опытнопромышленные испытания
5.2. Экономическая эффективность
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение


Анализ и обобщение сведений о влиянии железо и алюмосодержащих добавок на физикомеханические свойства стеновой керамики на основе кислых и полукислых суглинков. В настоящее время, вследствие с многоэтажностью строительных зданий и продолжительностью срока службы, наблюдается устойчивый спрос на кирпич марок М5, М0 и выше. Учитывая реальность, что большинство кирпичных заводов центрального региона и других областей России применяют в качестве основного сырья низкосортные кислые суглинки, стоит задача по изысканию способов искусственного повышения физикомеханических свойств глинистого сырья, причем без значительных тепловых и других энергетических затрат. Для соблюдения последних требований, необходимо иметь предварительного сведения о внутреннем потенциале глинистого сырья. Способы искусственного повышения прочности кирпича общеизвестны. ЖСД из числа химических, металлургических и других производств. Количественное содержание аморфной составляющей зависит не только от соблюдения оптимального режима обжига, но и от наличия плавней. К числу последних относится не только оксиды щелочных металлов, но и оксиды железа, содержащиеся в составе глинистого сырья и дополнительно вводимые корректирующими добавками 1,2,3,4. До х года добавка плавней в массе для снижения температуры обжига и получения необходимого количества стеклофазы в обожженном материале проводилась в основном в производстве санитарных керамических изделий особенно полуфарфоровых и фарфоровых 2. Введение мелкодисперсных добавок с повышенным содержанием оксидов железа в состав глинистого сырья стеновой керамики еще в конце х годов, рассматривалось преимущественно с целью повышения красного цвета кирпичу и в меньшей степени с целью флюсующего действия 1,3,. Однако, за последние лет, с применением в составе масс керамического кирпича железосодержащих отходов металлургических, химических и других производств, роль соединений железа в роли плавня в составе формирования структуры керамического черенка возросла и рассматривается на уровне согласования железосодержащими легкоплавкими эвтектиками, указанными в литературе 5. В работах 6,7 установлено, что железосодержащие отходы химических анилокрасочных и других производств коллоидные гидрогематит, гидроилит, гидрогетит и мстаколлоидные гетит, гематит, пирит содержат железосодержащие минералы, которые пластифицируют глиняную массу, что позволяет снизить формовочную влажность с до , что положительно отражается на трещиностойкости при сушке и прочности керамического черепка . Показано, что введение железосодержащих добавок уменьшает чувствительность глинистых пород к сушке, снижая воздушную усадку на ,5, уменьшает качество сырца и повышает его прочность. В условиях Кемеровского ЗСМ получен керамический кирпич марки с железосодержащим шламом, а без шлама достигается марка только 5 7. В таблице 1. С 7. Таблица 1. Состав сырьевой смеси, об. Водопоглощение, ,2 1. Как видно из таблицы 1. Березовой ЦОФ. Химический состав шлама в мас. АЬОз 0, ТЮ2 0,1 Бе2Оз , 0, 0, К 0, 0, 0, п. Как видно, шлам состоит преимущественно из оксидов железа. А обуславливает раннее и интенсивное образование расплава пониженной вязкости, криптокристаллических фаз, а так же равномерное распределение расплава на межфазовых границах материала, что повышает прочность и морозостойкость материала. В работе 8 показано положительное влияние оксидов железа Ре2Оз на прочность стеновой керамики, из кислых суглинков, причем оксиды железа введены в состав посредством гальванических осадков сточных вод отходов машиностроительных производств. В составе гальванических отходов содержится повышенное содержание 3 от до . Совместно с гальваническими отходами вводилось в состав суглинок и повышенное количество оксидов кальция СаО. При математическом методе планирования эксперимента была выявлена взаимосвязь химического состава гальванического осадка ГО и физикомеханическими свойствами стеновой керамики. В таблице 1. Таблица 1. Наименование предприятий с отходами ГО 3, СаО, Влажн. ЭВМ г.