Пенокерамические стеновые и теплоизоляционные изделия на основе легкоплавких глин

• Автор: Кролевецкий, Денис Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 213 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Применение стеновых изделий с пониженной плотностью

1.2. Способы снижения плотности керамических материалов.

1.3. Известные технические решения для получения

пенокерамических изделий.

1.4. Рабочая гипотеза и задачи исследования.

Выводы.

Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1. Методика проведения исследований.

2.2. Выбор объектов для проведения экспериментальных исследований
2.3. Характеристика исследуемых материалов
Выводы.
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОДГОТОВКИ И
ПОРИЗАЦИИ КЕРАМИЧЕСКИХ МАСС.
3.1. Исследование способности глинистого сырья к образованию коагуляционных структур.
3.1.1. Применение коагуляционных процессов в технологии пенокерамических материалов.
3.1.2. Исследование способности глинистого сырья к коагуляции
3.2. Выбор глинистого сырья для получения пенокерамических изделий.
3.3. Исследование процесса подготовки керамических масс.
3.3.1. Оптимальное содержание электролитов
3.3.2. Оптимальное содержание коагулянтов.
3.4. Исследование процесса поризации.
3.4.1. Выбор поверхностноактивных веществ.
3.4.2. Разработка устройства для приготовления пены
3.4.3. Исследование свойств пены и пеномассы.
3.4.4. Оптимальное содержание ПАВ.
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СУШКИ
И ОБЖИГА ПЕНОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ.
4.1. Исследование процесса сушки
4.1.1. Особенности сушки пенокерамических материалов
4.1.2. Режим сушки пенокерамических материалов
4.1.3.Процессы трещинообразования при сушке пенокерамических изделий.
4.1.4.Исследование свойств высушенных
пенокерамических материалов.
4.2. Исследование процесса обжига.
4.2.1. Особенности обжига пенокерамических материалов.
4.2.2. Дилатометрические исследования и анализ фазового
состава пенокерамических изделий
4.2.3. Режим обжига пенокерамических материалов.
4.2.4.Исследование свойств обожженных пеиокерамических
изделий.
Глава 5. ВЫПУСК ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННОЙ ПАРТИИ И
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОИЗВОДСТВА ПЕНОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
5.1. Опытнопромышленные испытания
5.2. Технологические параметры производства пенокерамических изделий средней плотностью 0 0 кгм3.
5.2.1. Сырье и материалы
5.2.2. Принципиальная схема коагуляционной технологии пенокерамических материалов.
5.2.3. Основные параметры производства
пенокерамических изделий.
5.3. Техникоэкономическое обоснование производства и эффективность применения пенокерамических материалов 9 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Их вводят в количестве, соответствующем - % расхода топлива [3]. Использование углеотходов и зол позволяет снизить материало- и топливоемкость производства керамических изделий, утилизировать отходы производства [1; 5; ; 9; 2]. Во ВНИИстрОхме им. П.П. Будникова разработана технология изготовления пористо-пустотелого кирпича на основе 0 % углеотходов. Таким образом, технология с использованием выгорающих добавок не требует разработки принципиально нового оборудования и реализуема в условиях действующих заводов по выпуску обыкновенного кирпича. Однако, при получении изделий со средней плотностью ниже кг/м3 в технологии возникает множество проблем (увеличение продолжительности обжига, снижение прочности и морозостойкости). Представляет интерес способ изготовления легковесных керамических изделий, основанный на получении во время обжига мелкопористой структуры керамического черепка в результате термического разложения углекислого кальция, содержащегося в мергелистых глинах [2]. Технология изготовления пористо-пустотелой керамики по этому способу аналогична технологии изготовления обычной пустотелой керамики. Особенностью изделий, изготовленных на основе мергелистых глин, является повышение прочности с течением времени. Автор [2] объясняет это образованием в процессе обжига различных кальциевых соединений, обусловливающих протекание реакции твердения в обожженном черепке. Однако, учитывая малую распространенность месторождений мергелистых глин, эта технология не находит практического применения для производства пористо-пустотелых изделий. В СПбГАСУ под руководством П. Б.Кукса разработана технология получения керамических изделий способом неплотной упаковки []. Из глинистого сырья приготавливается так называемый пресс-материал, который представляет собой пластичную керамическую массу, частицы которой имеют форму лент-жгутиков размерами в поперечном сечении 1 -2 мм и длинной - 0 мм. Пресс-материал изготавливается при помощи гофрированных валков. Формование изделий из нрссс-материала осуществляется на установке, которая представляет собой систему синхронно вращающихся валков различного диаметра, обтянутых резиновыми лентами. Далее сырец сушится и обжигается при температуре не превышающей (1С. Недостатком данного способа является весьма низкая прочность изделий при соответственно высокой средней плотности. Так, предел прочности при сжатии изделий средней плотностью - кг/м3 составляет всего 4-5 МПа. Способ объемного омоноличивания в технологии стеновой керамики применяется весьма ограниченно. Причина этого в том, что для значимого снижения плотности необходимо использовать заполнитель с высокой степенью пористости. Как правило, низкая прочность высокопористого заполнителя не позволяет осуществлять интенсивную массопереработку и формование изделий методами пластического формования или полусухого прессования. Существенным недостатком этого способа является двойной обжиг заполнителя (вспучивание, затем обжиг в кирпиче). Однако, в США [] на заводе фирмы “Staik Ceramick” налажен выпуск керамических камней на основе шихты, состоящей из мелкого керамзита ( %) и смеси сланцевой и огнеупорной глин ( %). Американская фирма “Port costa Produkts” выпускает кирпич с введением в шихту % пористого заполнителя фракции 2-2, мм []. При этом продолжительность обжига снижается на %, температура обжига на °С, плотность изделий на % и более. Межзерновая пористость имеет место в керамических материалах, однако ее повышение приводит к значительному снижению прочности. Поэтому при изготовлении изделий необходимо достичь максимально возможного уплотнения материала путем регулирования фракционного состава и повышения давления формования (или прессования). В случае применения порообразующих добавок стремятся увеличить плотность межпоровых перегородок. Одним из перспективных способов придания материалам пористой структуры является вспучивание []. Этот способ включает следующие модификации: высокотемпературное газообразование, низкотемпературное газообразование, ценообразование, аэрирование, сухая минерализация пены.