Сырьевые материалы.

Основным сырьем для производства керамических стеновых материалов служат легкоплавкие глины и суглинки – разнообразные по составу и свойствам минеральные смеси.

Технические требования к глинистому сырью определены ОСТ 2178-88, классификация сырья дана в ГОСТ 9169.

Глинистое сырье является продуктом выветривания полевошпатных горных пород с различными примесями. Они способны образовывать пластичное тесто, сохраняющее при высыхании приданную форму, а после обжига приобретенную прочность и водостойкость камня. Пластичность глине при смачивании придают слои воды, располагающиеся между пластинчатыми частицами скользят друг относительно друга без потери связанности.

Различают глины:

-высокопластичные – количество глинистых частиц составляет до 90%

-средне и умереннопластичные глины – 30-80%

-малопластичные глины – 5-30%

Спекаемость глинистого сырья – способность глины при обжиге уплотняться и превращаться в камневидный прочный и водостойкий черепок. Воздушной усадкой называется уменьшение объема глин, вызываемое удаление воды при сушке. Она может составлять от 2-12%. Огневой усадкой называется уменьшение объема глин при обжиге в результате плавления частичного и сближения глинистых частиц. Она составляет от 2-8%. С увеличением количества глинистых частиц, происходит увеличение воздушной усадки.

По минеральному составу глинистые частицы могут состоять из:

1.каолинов Al ₂O₃ · 2Si O₂·2Н₂О

2.монтмориллонитов Al ₂O₃ · 4Si O₂·4Н₂О

3.из гидрослюдистых материалов

Каолиновые глины имеют светлую окраску, слабо набухают при взаимодействии с водой Þ малочувствительны к сушке.

Монтмориллонитовые (бентонитовые) очень пластичны, сильно набухают, чувствительны к сушке и обжигу.

Гидрослюдистые глины занимают промежуточное положение.

Примеси способны существенно изменять свойства глин:

·кремнезем Al ₂O₃ - увеличивает пластичность и огнеупорность.

·кремнезем Si O₂ - снижает пластичность, делает смесь более жесткой, увеличивает пористость, снижает прочность.

·оксиды Fe ₂O₃ , К₂О, NaO – снижают температуру спекания.

·СаСО₃ – снижает огнеупорность, прочность и морозостойкость.

Кроме того, в качестве основного сырья и корректирующих добавок экономически и экологически целесообразно использовать отходы угледобычи и углеобогащения, золы ТЭС, золошлаковые смеси и другие отходы промышленности.

Также при производстве керамических стеновых материалов в качестве сырья в смеси с легкоплавкими глинами применяют лессы, лессовые суглинки и кремнистые породы – трепелы и диатомиты.

Лессы и лессовые суглинки составляют разновидность глинистого сырья рыхлого строения. Они состоят преимущественно из пылеватых частиц с большим количеством известковых включений. Они обладают малой пластичностью (число пластичности 3…7), малой чувствительностью к сушке (кирпич высыхает бездефектно за 24 часа и менее), с небольшим интервалом спекания 40…50°С.

Благодаря рыхлой малопрочной структуре и быстрой размокаемости лессовые породы требуют менее интенсивной переработки для производства кирпича, чем суглинки и глины. В процессах обжига изделий требуется обеспечить предельно допустимую выдержку при максимальной температуре – до 4…6 ч. В этом случае предупреждаются высолы на изделиях и повышается морозостойкость продукции до установленных нормативов.

Трепелы и диатомиты – это кремнистые осадочные породы, состоящие полностью или более чем на 50% из свободного или водного кремнезема. Их химический состав, % Si O₂ - 70…85; Al ₂O₃ - 5…13; Fe ₂O₃ - 2…5; CaO – 0,5…5; Mg O – 0,5…3;n.n.n. – 4…8.

Из трепелов и диатомитов получают облегченные кирпичи с низкой плотностью и высокой пористостью. Из трепелов пористость кирпича достигает 60…64% при плотности 500 – 1270 кг/м³ , а из диатомитов – пористость до 75% при плотности от 450 до 1000 кг/м³ .

Рис.1.

а) – кирпич с пустотами (пустотность 13%);б – кирпич с 32 пустотами (пустотность 22%); в – камень с 7 пустотами (пустотность 56%); г – кирпич с 18 пустотами (пустотность 27 %);д – камень с 18 пустотами (пустотность 27%); е – кирпич с 6 горизонтальными пустотами (пустотность 42%)

Дата добавления: 2015-08-05