автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Стеновая керамика на основе карбонатных разновидностей опоковидных пород

094611133

На правах рукописи

/Г

Бондарюк Анна Григорьевна

СТЕНОВАЯ КЕРАМИКА НА ОСНОВЕ КАРБОНАТНЫХ РАЗНОВИДНОСТЕЙ ОПОКОВИДНЫХ ПОРОД

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 1 ОПТ о

Ростов-на-Дону 2010

004611138

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет»

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Котляр Владимир Дмитриевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Габидуллин Махмуд Гарифович

кандидат технических наук, доцент Яценко Наталья Дмитриевна

Ведущая организация:

ОАО «ВНИИстром им. П.П. Будникова»

Защита диссертации состоится «28» октября 2010 г. в 10.15 часов на заседании диссертационного совета Д.212.207.02 при Ростовском государственном строительном университете (РГСУ) по адресу:

344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162, корпус 1, ауд. 217. тел/факс. 8(863) 227 75 67, e-mail: dis sovet rgsu@mail.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного строительного университета, по адресу:

344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162, корпус 1 и на сайте www.rgsu.ru.

Автореферат разослан «sVH сентября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н, доцент

А.В. Налимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время актуальной задачей промышленности стеновой керамики является выпуск изделий, соответствующих современным задачам строительства. Повышенные требования к энергосбережению и снижению себестоимости в строительной сфере требуют увеличения объема выпуска стеновых изделий полифункционального назначения, то есть одновременно являющихся конструкционными, теплосберегающими и облицовочными.

С активным переходом на эффективные технологии строительства ассортимент керамических изделий, выпускаемых на заводах, в ближайшем будущем будет неуклонно расширяться. Однако одним из сдерживающих факторов выпуска широкой номенклатуры продукции является острый дефицит качественного глинистого сырья. Предприятия по выпуску керамических стеновых изделий вынуждены вовлекать в производство сырье, обладающее неудовлетворительными керамическими свойствами, что усложняет технологию изготовления, возникает потребность ввода добавочных материалов, что в совокупности негативно отражается как на качестве, так и на стоимости конечного продукта.

В связи с этим весьма актуальны работы, имеющие своей целью привлечение новых сырьевых источников, дающих возможность получения эффективных стеновых строительных изделий. В частности, это относится к кремнистым опал-кристобалитовым породам, широко распространенным во многих регионах России и в силу своей малой технологической изученности не получивших широкого практического применения для производства строительных материалов. Особый интерес для производства стеновой керамики вызывают карбонатные разновидности опоковидных пород, которые имеют значительную распространенность среди опок.

Цель работы - разработка основ технологии производства керамического кирпича из карбонатных разновидностей опоковидных пород и реализация результатов на практике.

Для достижения данной цели следовало решить следующие задачи:

1) исследовать керамические свойства различных литологических разностей карбонатных опок, определить оптимальные технологические режимы для получения керамического кирпича с улучшенными эксплуатационными характеристиками;

2) разработать классификационную схему карбонатных опок как сырья для производства стеновой керамики;.

3) провести физико-химические исследования, раскрывающие механизм формирования фазового состава и структуры стеновых изделий на основе карбонатных опок;

4) определить оптимум содержания карбонатного компонента в опоках; получить адекватную математическую модель с целью прогнозирования свойств керамического кирпича при варьировании технологических факторов;

5) разработать ресурсосберегающую технологическую схему процесса производства керамического кирпича на основе карбонатных опок, апробировать раз-

работанную технологию в промышленных условиях, оценить ее технико-экономическую эффективность.

Научная новизна заключается в следующем:

- разработана классификация карбонатных разновидностей опоковидных пород как сырья для стеновой керамики;

- определено, что исходя из вещественного состава и структурных особенностей для карбонатных опок наиболее приемлемым является полусухой способ прессования изделий и сухой (полусухой) способ подготовки пресс-порошка. При этом установлено, что для получения изделий с приемлемыми физико-техническими показателями наибольшая крупность зерен измельченного сырья не должна превышать 2,5 мм, влажность пресс-порошка должна находиться в интервале 10-20 %;

- установлено, что формирование структуры и новых минеральных фаз в керамическом черепке происходит за счет роста структурного совершенства опал-кристобалита, образования волластонита, анортита, геленита и других кальциевых алюмосиликатов. В целом микроструктура черепка может быть охарактеризована как микропористая криптокристаллическая;

- установлено положительное влияние равномерно распределенного тонкодисперсного карбонатного компонента в количестве до 30-35 %. Определена закономерность, что плотность керамического черепка снижается с увеличением карбонатной составляющей в сырьевой массе, а прочность с повышением содержания карбонатного компонента до 12-18 % повышается, затем постепенно снижается.

Практическая значимость работы заключается в реализации результатов исследований, что обеспечивает:

- расширение сырьевой базы для промышленности стеновых керамических материалов;

- снижение топливно-энергетических затрат в процессе производства стеновых изделий;

- снижение себестоимости готовой продукции;

- улучшение физико-механических и теплоизоляционных свойств керамического кирпича на основе карбонатных опок;

- повышение эстетико-потребительских свойств: получение кирпича светлых оттенков от желтого до темно-бежевого в зависимости от содержания карбонатной составляющей в опоках;

- на основе результатов исследований разработана классификационная схема карбонатных опок как сырья для производства стеновых керамических изделий, учитывающая особенности сырья и современные тенденции развития машиностроения.

Реализация результатов исследования. Для подтверждения достоверности полученных результатов были выпущены четыре опытных партии (по 20 ООО шт.) кирпича на предприятии ООО «ТАНДЕМ-ВП» (г. Новочеркасск, Ростовская область).

На защиту выносятся:

- разработанная классификационная схема карбонатных опок;

- результаты изучения керамических свойств, учитывающих различное содержание карбонатной составляющей в породе;

- механизм формирования структуры черепка на основе карбонатных опок;

- математические модели зависимости предела прочности при сжатии и плотности, позволяющие рассчитать технологические параметры для получения изделий с заданными свойствами;

- разработанная технологическая схема производства;

- результаты опытно-промышленной апробации на заводе ООО «ТАНДЕМ-

ВП»;

- анализ экономических затрат в связи с реализацией выпуска стеновых изделий на основе карбонатных опок.

Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на Международной научно-технической конференции «Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов» (Пенза, 2006), 64-й научно-технической конференции «Современные строительные материалы и технологии их производства» (Новосибирск, 2007), Международной научно-практической конференции «Строительство», (Ростов-на-Дону, 2007, 2008, 2009), Международной научной конференция студентов, аспирантов и молодых ученных «Бyдiвлi та конструкцц ¡з застосуванням нових матер1агпв та технологш» (Макеевка, 2009), V Международной конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» (Волгоград, 2009 г), XV Международной научно-практической конференции «Современные техника и технологии» (Томск, 2009).

Публикации. Основные результаты опубликованы в 11 научных статьях и тезисах докладов, в том числе в 3 статьях в журнале с внешним рецензированием по списку ВАК РФ «Строительные материалы» (2009), «Известия вузов. Строительство» (2010), а также в 9 патентах РФ на изобретение и полезные модели.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы, включающего 145 источников, и 3 приложений. Работа изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 51 рисунок и 19 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, поставлена цель научной работы, сформулированы задачи, показана научная новизна и практическая значимость исследований.

В первой главе Аналитический обзор. Рабочая гипотеза и задачи исследований представлен аналитический обзор научных публикаций и литературных источников относительно актуальных проблем стройиндустрии.

Рассмотрены различные способы производства эффективных керамических изделий строительной керамики с целью определения современных способов производства энергосберегающих и теплоэффективных стеновых материалов. Определены достоинства и недостатки известных технологий.

Проанализирована современная нормативная документация на сырьевые материалы для производства стеновой керамики. Выявлено отсутствие четких требований как к глинистым, так и к опоковидным кремнистым породам при использовании их в качестве основного сырьевого компонента для изготовления керамических изделий.

Особое внимание уделено разработкам по применению глин с карбонатными примесями для производства стеновых керамических изделий. Изучены основные технологические параметры и особенности физико-механических свойств обожженного черепка в случае присутствия в сырье в естественном равномерном рассеянном виде тонкодисперсного карбонатного компонента или искусственного ввода в керамическую массу тонких фракций карбонатных пород с размером частиц не более 0,1 мм. Определена возможность получения стеновых изделий светлых оттенков с относительно высокими показателями прочности при сжатии и низкими плотностями при введении в керамическую массу карбонатной добавки.

Приведена краткая характеристика карбонатных опоковидных пород и география их распространения. Обозначено, что данные породы являются естественной тщательно усредненной природной шихтой с различной стехиометрией 8Ю2 : СаО. Усреднённый химический состав данных пород приведён в таблице 1.

Таблица 1 - Химический состав карбонатных опок

Содержание. % по массе

Si02 А1203 Fe203+ FeO СаО MgO S03 общ К20 Na20 ТЮ2 Р205

49,8383,92 4,2812,14 1,545,98 2,9121,99 0,632,12 0,0691,85 1,322,94 1,011,86 0,120,83 0,040,19

Химико-минеральный состав карбонатных опок изменяется в широких пределах. Общее содержание кремнезема в карбонатных опоках составляет 49-82 %. Кремнезем присутствует в опоках в трех основных видах: в виде опалового кремнезема, являющегося основной частью кремнистых пород, имеющей сложное строение; в виде кремнезема в составе глинистых минералов и полевых шпатов и в виде кварца, являющегося примесью в опоках. Оксид алюминия присутствует в составе водных слоистых алюмосиликатов, обычно в количестве 6 - 12 %, но у глинистых разностей его содержание может повышаться до 15 %. Для карбонатных опок характерно изменение средней плотности от 1100 до 1500 кг/м3. Насыпная плотность опоковидных пород при измельчении изменяется от 750 до 910 кг/м3 в зависимости от вещественного состава, структуры и ее влажности.

На основании анализа результатов исследований, изложенных в научной и технической литературе, обоснованы и сформулированы цель и задачи исследований. При этом в качестве исходной посылки принято то, что широко распространенные карбонатные опоки являются достаточно перспективным сырьевым материалом, так как содержат в своем составе опаловый активный кремнезем, пелито-морфный кальцит в тонкорассеянном состоянии и глинистые минералы. Также данные породы отличаются тонкопористой структурой, что в совокупности обеспечивает получение керамических материалов естественно светлых оттенков с относительно низкими значениями средней плотности.

Во второй главе Характеристики сырьевых материалов, методы исследований и анализа приведена разработанная классификационная схема карбонатных разновидностей опоковидных пород, выявлены основные литолого-технологические разности, пригодные в качестве основного сырья для производства стеновой керамики (рисунок 1).

Для изучения состава, структуры и керамических свойств были выделены следующие литологические разности опок юга России при различном процентном соотношении карбонатного компонента: малоглинистая карбонатная опока Баканского месторождения (содержание кальцита 11 %); карбонатная среднеглинистая опока На-гольновского месторождения (содер-. жание кальцита 21 %); малоглинистая высококарбонатная опока Масловского месторождения (содержание кальцита 37 %), являющиеся типичными для своих литолого-технологических групп.

Учитывая, что опоки являются камневидным сырьем, многие методы, применяемые для изучения свойств глинистого сырья, для них неприемлемы, поэтому для исследования карбонатные опоки предварительно измельчались. Далее для испытаний использовались регламентированные требования ГОСТов и стандартных методик, применяемые для глин.

В третьей главе Химико-минералогический состав и керамические свойства карбонатных разновидностей опоковидных пород приведены результаты химико-минералогического анализа изучаемых месторождений кремнисто-карбонатных опок. Химический состав исследуемых карбонатных опок представлен в таблице 2.

Карбонатный компонент

Рис.1-Тройная диаграмма вещественного состава карбонатных опок

Наименование месторождения опок 8Ю2 А120З БсаОз БеО СаО М £0 вОз общ. К20 №20 ТЮ2 р205 П.П.П

Баканское 68,28 8,24 4,24 6,26 1,55 1,05 1,10 0,25 Сл. 0,15 8,57

Наго литовское 60,83 6,35 3,36 12,72 2,08 0,35 1,0 0,84 0,43 0,06 12,24

Масловское 49,83 4,28 1,98 21,99 0,63 0,069 0,52 0,11 1,32 1,01 17,65

Содержание основного оксида БЮг в исследуемых опоках изменяется в пределах от 49,83 до 68,28 %. Минимальным его присутствием характеризуется опока Масловского месторождения. Глинистые минералы содержатся в исследуемых пробах от 15 до 27 %. Присутствие оксида кальция в опоках варьируется в пределах 6,26-21,99%. Карбонатный материал представлен в тонкорассеянном виде (до 0,1 мм). Наибольшим его содержанием отличается опока Масловского месторождения.

При исследовании вещественного состава карбонатных опок можно констатировать, что они имеют достаточно сложный минеральный состав. Главными породообразующими минералами являются: опал, различной степени структурной

Рис.2-Рентгенограммы исследуемых проб опок: -Баканской, -Нагольновской,-Масловской. Межатомные расстояния даны в ангстремах

упорядоченности, кальцит, глинистые минералы, кварц. Кальцит нельзя относить к вредным примесям, дающим «дутики», так как размер его зёрен не превышает 0,1 мм. Глинистые минералы в основном представлены гидрослюдами, а также смешанослойными образованиями.

О присутствии опалового кремнезема в исходном сырье можно судить по наличию гало в области углов 18-25° (рисунок 2). Присутствие терригенной примеси кварца фиксируется рефлексами 3,34, 2,45, 2,12, 1,81 А. Рефлекс кальцита является вторым по интенсивности. Его присутствие подтверждается также отражениями 3,03, 2,85 А и др. По интенсивности пиков кальцита можно косвенно судить о его количестве.

Особенности вещественного состава опоковидных карбонатных опок дают предпосылки для разработки новых методов их оценки в качестве сырьевого компонента для стеновой керамики, а также созданию наиболее оптимальных технологических схем производства.

Исследование керамических свойств карбонатных опок проводилось как при пластическом формовании образцов, так и при полусухом способе прессования. Для оценки пригодности данного сырья для производства стеновой керамики способом пластического формования был проведен комплекс экспериментов, включающий изучение дообжиговых и обжиговых свойств.

Сделан вывод, что массы, полученные на основе карбонатных

опок при пластическом способе формования обладают неудовлетворительными формовочными свойствами, малой структурной прочностью, плохой связующей способностью, зыбкостью. Производство стеновых изделий на их основе данным способом формования возможно только при вводе пластифицирующих добавок. Свойства обожженного черепка вполне удовлетворительны. При малой средней плотности черепок обладает достаточной прочностью.

Учитывая особенности структуры карбонатных опок, наиболее предпочтительным способом формования является полусухое прессование с сухой (полусухой) схемой подготовки пресс-порошка. При данном способе производства наиболее важной технологической операцией является собственно процесс прессования. Во избежание появления дефектов прессования необходимо тщательно изучить свойства сырьевых компонентов.

Степень измельчения исходного сырья составляла менее 1,25 - 2,5 мм (учитывая вещественный состав, а также по результатам предварительных испытаний). Оптимальный интервал температур обжига образцов был определен в области 1000-1100 °С, в среднем 1050 °С. Данные технологические параметры легко достижимы в производственных условиях.

Как подтвердили результаты изучения карбонатных опок, пресс-порошки на основе данных пород отличаются широким интервалом формовочной влажности (12-25 %) по сравнению с глинами (8-12 %). Это существенно облегчает определение оптимальных параметров прессования для получения бездефектных изделий.

При полусухом прессовании керамических масс были установлены оптимальные формовочные влажности опок, изучены зависимости технологических параметров на плотность прессовок.Плотность прессовок при пересчете на твердую фазу является более удобной для анализа и даёт реальное представление об истинной уплотняемости порошков. Для Баканской опоки средняя плотность в пересчете на твердую фазу составляет 1350-1390 кг/м3 при формовочной влажности 10-20 %, для Нагольновской опоки -1680-1700 кг/м3 при влажности пресспорошка 10-15 %, для опоки Масловского месторождения - 16001700 кг/м3 при значениях влажности 10-20 %.

Проведенные экспериментальные работы показали зависимость плотности и соответственно прочности прессовок при увеличении прессующего давления.

При этом в зависимости от вещественного состава сырья оптимум формовочной влажности для различных карбонатных опок различный.

При исследовании обожженных образцов из опок было выявлено, что оптимальные давления прессования лежат в интервалах 20-30 МПа. При давлении свыше 40 МПа резко повышаются риски дефектов прессования. Наибольшая плотность обожженного черепка (Тобж. 1050 °С) (1350-1380 кг/м3) на основе Баканской опоки достигается при влажности 20-30 %, что связано с максимальной уплотняемостью пресс-порошка. Для Нагольновской опоки максимальная плотность (1670-1700 кг/м3) черепка достигается при влажности 10-15%. При этом также закономерно возрастание плотности при увеличении давления. Для Масловской опоки при получении максимальных показателей средней плотности черепка (1350-1420 кг/м3) оптимальной является влажность 10 - 20 %. В целом можно констатировать, что керамический черепок на основе опок обладает относительно низкой плотностью

5 10 15 20 25 $0 55 40 45 50 Давление прессования.МПа

-У¥И5Ч

ТО 15 20 25 30 35 40 45

Давление прессования. МПа

-ИНК

-№10» -№20%

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Давление прессования, МПа

Рис.З-Влияние изменения давления прессования на предел прочности при сжатии образцов после обжига опок: -Баканской; - Нагольной; - Масловской

в сравнении с черепком на основе глинистого сырья. Данный показатель обеспечивает низкую теплопроводность. Полнотелый керамический кирпич из карбонатных опок имеет теплопроводность 0,35-0,45 Вт-м/°С.

Прочность выше 10-15 МПа обожженных образцов для каждой опоки достигается при различных соотношениях давления прессования и формовочной влажности (рисунок 3). Для опоки Баканского месторождения данное значение прочности достигается при давлении прессования 10-15 МПа при формовочной влажности 20-30 %, для Нагольновской опоки - при давлении прессования 510 МПа при влажности 10-20 %. Для опоки Масловского месторождения прочность образцов выше 10 МПа достигается при давлении прессования 15-25 МПа при влажности пресс-порошка 10-30 %. Наибольшей прочностью при сжатии обладают образцы на основе Нагольновской опоки.

Наименьшей прочностью, исходя из вещественного состава, обладает черепок на основе Масловской опоки. Ввод глинистого компонента может значительно улучшить прочностные показатели изделий на основе данной породы, за счет повышения связности и спекаемости. Как видно из полученных результатов исследований, керамический черепок на основе карбонатных опок обладают вполне достаточной прочностью.

При исследовании водопоглаще-ния опок было установлено, что наименьшим водопоглощением обладают опоки Нагольновского месторождения, наибольшим - породы Масловского месторождения. При расчете закрытой

L№

20,0 30.0 tO.O

2 thêta

lUbJvM

2 thêta

frAlliUlMi

иЛл

Î.15

2 thêta

Рис.4-Рентгенограмма обожженных образцов на основе опоки а) Баканской б) На-гольновской в) Масловской опоки. Межатомные расстояния даны в ангстремах.

пористости для Баканской опоки при оптимальных значениях формовочной влажности 20 % и давлении прессования 15 МПа значение закрытой пористости составляет 5,1 %; для Нагольновской опоки — 18,1 % при влажности пресспо-рошка 15 % и давлении 10 МПа, для опоки Масловской - 7,7 % при влажности 20 % и удельном давлении прессования 20 МПа.

Для определения характера фазовых превращений и анализа полученных минералов в процессе обжига в исследуемых породах, содержащих различное количество карбонатного компонента, были проведены рентгенографические исследования обожженных образцов.

На полученных рентгенограммах (рисунок 4) видно, что наиболее ярко выраженными у всех обожженных образцов изучаемых опок являются пики кварца: 4.24, 2.45, 2.23 А. Даже при малом содержании кварца вследствие его высокой степени кристалличности он четко диагностируется. Анализируя рентгенограммы, можно увидеть постепенное повышение интенсивности пиков кри-стобалита с увеличением содержа-' ния карбонатного компонента в исследуемых породах.

На рентгенограммах обожженных образцов Баканской и Нагольновской опоки наблюдается пик неупорядоченного кристоба-лита - 4.05 А. Однако для опоки Масловского месторождения такой пик уже не характерен ввиду того, что происходит взаимодействие кристобалита с оксидом кальция.

il

При более низких содержаниях карбонатного компонента на рентгенограммах можно отметить пик 3.20 А, присущий анортиту Са0-А1203-28Ю2, а также вол-ластониту СаО-БЮг 2,96 А. Пик 3.20 А наиболее выражен у образцов из Наголь-новской опоки, для Масловской опоки наблюдаются снижение интенсивности данного пика ввиду образования волластонита.

С повышением содержания карбонатной составляющей в опоках можно отметить интенсивную дифракционную линию 2.85 А, характерную для геленита - 2 СаОАЬОз'БЮг. На рентгенограмме Баканской опоки можно увидеть данный дифракционный пик небольшой интенсивности, но для Масловской опоки отмечается уже его четкая интенсификация. На рентгенограмме Нагольновской опоки данный пик не наблюдается. По мере увеличения пика геленита растет максимум 2,96 А, характерный для волластонита. Положительное влияние на прочность керамического черепка минералов волластонита известно. Однако прочностные свойства обожженных образцов на основе Масловской опоки, для которых характерен наибольший пик волластонита, за счет высокой пористости черепка (45-55 %) значительно меньше прочности образцов на основе Нагольновской и Баканской опоки.

Чем интенсивнее дифракционный пик 2.96 А, тем заметнее изменяется цвет обожженных образцов, что обусловленно связыванием имеющихся окислов железа в двухкальциевый феррит 2 Са0-Ре203. Дальнейшее осветление черепка происходит под воздействием вступления оставшихся окисидов железа в твердый раствор геленита - мелилит и железистого окерманита - 2 СаОРеО-28Ю2, на что указывает интенсификация пика 3,07 А.

Анализируя полученные рентгенограммы исследуемых опок, можно сделать вывод,что интенсивность осветления черепка по мере увеличения карбонатного компонента во многом обусловлена связыванием оксида железа с образованием двухкальциевого феррита и мелилита, а относительно высокие прочностные свойства полученных образцов - образованием волластонита, геленита, анортита.

Проведенные лабораторные испытания карбонатных разновидностей опоко-видных пород подтвердили возможность получения керамического кирпича марок 100-150 и выше с относительно низкими показателями средней плотности - 12001400 кг/м3 при измельчении породы менее 1,25-2,5 мм способом полусухого прессования при давлении прессования 20-30 МПа. При меньшей степени измельчения уменьшается насыпная плотность пресс-порошка, на образцах появляются дефекты, связанные с увеличением количества запрессованого воздуха. Превышение давления прессования более 30-40 МПа ведет к риску появления дефектов прессования.

Образцы при полусухом прессовании обладают большими прочностными свойствами (при оптимальных технологических параметрах) по сравнению с образцами, полученными при пластическом способе формования. При этом с повышением формовочной влажности и давлении прессования возрастает прочность обожженных образцов. Варьирование этих факторов позволяет получать изделия с широким диапазоном свойств.

Четвертая глава Определение оптимального содержания карбонатного компонента в опоках.

Учитывая, что кремнистые и карбонатные породы находятся в тесной ассоциации, между ними наблюдаются постепенные переходы. Месторождения данных пород тяготеют друг к другу. Для выявления оптимального содержания карбонатного компонентов в природных породах были приготовлены шихты на основе опок при различном содержании карбонатной составляющей.

Как известно, ввод карбонатного компонента снижает плотность изделия в целом и обеспечивает интенсификацию процесса спекания в определенных интервалах температур, как правило, выше 1000 °С. В связи с этим, нами были предприняты попытки определить оптимальный состав шихты для получения более прочного и легкого черепка с дальнейшей выдачей рекомендаций по оптимальному содержанию карбонатного компонента в опоках, их дошихтовки и составлению искусственных шихт.

С целью получения качественных изделий светлых оттенков с относительно низкими показателями средней плотности и сохранением конструктивной прочности были составлены смеси на основе опок, в которых содержание СаСОэ варьировалось от 10 до 50 %.

Для проведения испытаний использовалась опока Авилово-Федоровского месторождения, содержащая в своём составе карбонатного компонента около 4 %, и мел Дарьевского месторождения. Кремнистый компонент использовался при зерновом составе не более 1,25 мм. Карбонатный компонент вводился в массу фракцией менее 0,1 мм. Учитывая невысокую пластичность смесей, образцы формовали полусухим способом при давлении 20 МПа, влажности 15 %, температуре обжига 1000-1020 °С.

Анализируя графики (рисунок 5, 6) зависимости предела прочности при сжатии обожженных образцов и средней плотности от содержания мела, можно увидеть закономерность, что с увеличением содержания мела в шихте средняя плотность черепка пропорционально снижается, а прочность начинает возрастать, достигая своего максимума при содержании карбонатной составляющей около 15 %, затем начинает снижаться.

Прирост прочности за счет введения добавки составляет почти 50 %. Учитывая, что в данной опоке содержится около 4 % карбонатов, их общее количество при достижении максимальной прочности составляет около 19 %. Плотность черепка на основе традиционного глинистого сырья составляет в среднем 1800 кг/м3. В данном случае при содержании мела 14 - 15 % плотность черепка ниже на 30 % и составляет 1250 кг/м3.

Снижение плотности черепка обусловливает снижение коэффициента теплопроводности, а запас прочности дает возможность производить пустотелые изделия. С повышением в массе концентрации карбонатной составляющей плотность снижается, так как в процессе обжига происходит разрыхление черепка за счет разложения СаС03 и выделения СОг .

Как показали испытания, с увеличением содержания карбонатной добавки происходит осветление черепка. При 40 % цвет становится почти белым. Обожженные образцы обладали огневой усадкой в интервале 2,1-3,5 %. Водопоглощение закономерно возрастало с увеличением карбонатной составляющей от 20,1 до 35,5 %.

Таким образом, на основании полученных результатов можно сделать вывод, что при вводе карбонатного компонента в шихту на основе опок возможно получение керамического черепка светлых оттенков. В случае содержания карбонатной составляющей в искусственной шихте 8 - 18 % достигаются оптимальные соотношения плотности обожженного черепка и его прочности.

Полученные рентгенограммы обожженных керамических масс, содержащих различное количество карбонатов, позволяют сделать вывод, что ввод карбонатной добавки приводит к значительному изменению фазового состава черепка. Образование

Содержание карбонатного компонента,0/!

1 6

Рис.5-Зависимость предела прочности черепка от содержания карбонатного компонента в опоке

новых фаз зависит как от содержания СаО в черепке, так и от температуры обжига. При вводе 10 % добавки на рентгенограмме появляются линии, характерные для полевых шпатов (3,19-3,24 А). Наиболее вероятным является образование таких минералов, как Лабрадор (3,22; 2,53 А), анортит - СаО-АЦОз-ЗЮг. Характерными рефлексами для него являются - 3,20; 2,51 А. Четко наблюдаются дифракционные максимумы (2,96; 3,88 А), характерные для волластонита - СаО-БЮг.

Неизменными остаются реф-

^От- лексы, характерные для кварца -

3,34; 2,12; 1,81 А и др. С увеличением содержания карбонатной добавки до 20 % наблюдается увеличение интенсивности пика волластонита и снижение интенсивности пика кристобалита. Это говорит о том, что опал-кристобалит активно участвует во взаимодействии с оксидом кальция. Неизменными являются интенсивности анортитопо-добных фаз. При содержании добавки в количестве 30 % незначительно увеличивается пик волластонита, появляется пик небольшой интенсивности - 2,84 А, характерный для геленита 2Са0-А120з'8Ю2

Содержание карбонатного комюнента,"/.

Рис.6 - Зависимость средней плотности черепка от содержания карбонатной добавки в опоке

и мелилита - Са2(А1,1^,81)81207. При постепенном увеличении содержания карбонатной добавки до 40 % наблюдается снижение интенсивности пика кристобалита, анортита. При увеличении содержания добавки до 50 %, практически исчезают пи-

ки волластонита и кристобалита. Отсутствие кристобалита говорит о том, что этот минерал практически полностью вступил во взаимодействие с оксидом кальция. Заметно снижение интенсивности главного пика кварца - 3,34 А. При данных содержаниях карбонатного компонента кварц начинает взаимодействовать с СаО. Также отмечается значительное увеличение пиков, характерных для двухкальцие-вого силиката. Пики, характерные для СаО (2,39 А) и Са(ОН)2 (2,63 А) на рентгенограмме отсутствуют. При данных стехиометрических отношениях и температурах СаО полностью вступает во взаимодействие с другими оксидами.

Оптимизация составов шихт на основе опоки и мела, а также определение технологических параметров, позволяющих получать бездефектные стеновые керамические изделия, является достаточно сложной задачей. Для комплексной оценки влияние того или иного параметра на качественные характеристики готовых изделий были выполнены исследования с использованием методов математического планирования.

С учетом результатов предварительных экспериментов определены уровни варьирования основных факторов, а также составлен план эксперимента. Исследования проводились с использованием в качестве кремнистого компонента опоки Авилово-Федоровского месторождения и карбонатной составляющей - мела Дарь-евского месторождения. Кремнистый компонент измельчался до максимальной крупности частиц 1,25 мм. Карбонатный компонент водился в массу фракцией менее 0,1 мм.

Для полной и более точной интерпретации полученных моделей каждому фактору при планировании было присвоено кодированное значение, то есть каждый фактор был ограничен в эксперименте максимальным (+1) и минимальным (-1) значениями с серединой интервала варьирования (0).

В качестве варьируемых были выбраны следующие технологические факторы: X) - содержание в шихте СаСОз, %; х2 - температура обжига, °С; Хэ - влажность пресс-порошка.

Количество вводимой карбонатной добавки составило 8-18%. данный интервал определен на основе предварительных экспериментальных работ. Тонина помола карбонатного компонента не превышала 0,1 мм.

Интервалы и уровни варьирования приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Интервалы и уровни варьирования

Код Значение кода Значения факторов

Количество карбонатного компонента, % Температтоа обжига, X Влажность пресс-порошка, %

Основной уровень 0 13 1020 20

Интервал варьирования - 5 60 5

Верхний уровень +1 18 1020 25

Нижний уровень -1 8 960 15

Для определения степени влияния варьируемых параметров на предел прочности и среднюю плотность изделий была осуществлена интерпретация полученных уравнений регрессии:

У=26,2-6,69x1+5,09х2+4,08х}+1,87 х, х2-1,56 Х[ х3+ 3,04 х2 х3+4,59 хи2-11,67 х222-1,164 х332 (4.1)

У=1319-28х1+77х2+23х3-29х1 х2-1 Х[ х3+ 20 х2 х3+17 хи2+46 х222-19 х332 (4.2)

При анализе полученного уравнения (4.1) было установлено, что все варьируемые факторы: содержание карбонатного компонента в шихте, температура обжига, влажность пресс-порошка, имеют равнозначное влияние на отклик данного полинома - прочность при сжатии образцов, так как численные значения коэффициентов регрессии находятся примерно на одном уровне. В уравнении регрессии (4.2) фактор температуры, имеющий преобладающее численное значение, оказывает большее влияние на отклик полинома - среднюю плотность изделий.

Данные математические модели зависимости предела прочности при сжатии и плотности позволяют рассчитать технологические параметры для получения изделий с заданными свойствами.

Полученные результаты предопределяют разработку методики подбора шихтового состава и общей технологической схемы производства.

В пятой главе Опытно-промышленная апробация и технико-экономическая эффективность реализации полученных результатов исследований дано описание опытно-промышленной апробации полученных результатов исследований. С этой целью были выпущены четыре опытных партии (по 20000 шт.) кирпича на кирпичном заводе ООО «ТАНДЕМ:ВП» в г. Новочеркасске. В качестве основного сырья использовалась карбонатная среднеглинистая опока Нагольновского месторождения, которая является типичной разностью карбонатных опок. В настоящий момент на предприятии ведется реконструкция завода в связи с переходом на использование данного сырья.

Результаты физико-механических характеристик изделий опытных партий приведены в таблице 4. По внешнему виду и геометрическим размерам полученные изделия соответствовали требованиям ГОСТ 530-2007. Температура обжига составляла 1020 - 1060 °С.

Таблица 4- Результаты физико-механических свойств изделий опытных партий

Максимальная Средняя Предел Предел Марка Водопогло- Морозостой-

температура плотность прочности прочности изделий щение, % кость, циклы

при обжиге, °С изделий, при сжа- при изги- по

г/см3 тии, МПа бе, МПа ГОСТ

530-

2007

1020 1,39 14,5 2,4 125 24 35

1060 1,47 23,7 3,2 200 16 50

Также в данной главе приведена технологическая схема производства керамического кирпича методом полусухого прессования на основе карбонатной опоки. Разработанные технологические линии для производства стеновых керамических материалов на основе кремнисто-карбонатных опок защищены патентами на полезные модели.

Проведенный анализ технико-экономических затрат показывает, что выпуск стеновых керамических изделий на основе опоковидного кремнисто-карбонатного

сырья является экономически эффективным как на территории Ростовской области, так и в других регионах Российской Федерации.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлены особенности вещественного состава и структуры карбонатных опок, определены их свойства как сырья для стеновой керамики. Выявлена положительная роль тонкодисперсного кальцита на процессы спекания и физико-механические свойства изделий. Определено, что наиболее приемлемым способом производства является полусухое прессование с сухой (полусухой) схемой подготовки пресс-порошка и измельчением исходного сырья до наибольшей крупности зерен 2,5 мм. При этом содержание фракции менее 1,0 мм должно быть более 70 %.

2. Разработана классификационная схема карбонатных опок, позволяющая прогнозировать свойства изделий стеновой керамики. Выделены шесть основных литолого-технологических разновидностей, учитывающих различное содержание карбонатной составляющей в породе.

3. Определено, что наиболее значимыми технологическими параметрами производства являются степень измельчения сырья, влажность пресс-порошка, давление прессования, температура обжига. Влажность пресс-порошков на основе карбонатных опок изменяется от 12 до 24 %, давление прессования варьируется в интервале 20-40 МПа, температура обжига - 1000-1100 °С.

4. Установлено, что с повышением содержания карбонатного компонента снижается средняя плотность черепка до 1130 кг/м3. Увеличение карбонатной составляющей до 12-18 % обусловливает рост прочности на 40-50 %, при дальнейшем повышении содержания карбонатов наблюдается понижение прочности.

5. Определен механизм формирования структуры черепка на основе карбонатных опок. Основными минеральными фазами обожженного черепка являются: кри-стобалит, волластонит, геленит, кварц, анортит. В малокарбонатной опоке отмечается присутствие кристобалита, волластонита СаО-8Ю2 и анортита СаО-А12Оз-28Ю2. С повышением карбонатной составляющей установлено также образование геленита 2 СаО-Л^ОуЗЮг и отсутствие кристобалита вследствие его полного связывания в силикаты и алюмосиликаты кальция. Практически неизменным у всех исследуемых'опок остается кварц, что говорит о его малой реакционной способности при данных температурах обжига.

6. Получены адекватные математические модели предела прочности при сжатии и плотности, позволяющие рассчитать технологические параметры для получения изделий с заданными свойствами.

7. Разработана технологическая схема производства. Проведена опытно-промышленная апробация. На заводе ООО «ТАНДЕМ-ВП» осуществлено промышленное внедрение результатов исследований.

8. Выполненный анализ экономических затрат на реализацию предложенного технического решения дает возможность определить, что выпуск стеновых изделий на основе карбонатных опок является экономически эффективным. Использование опок в качестве сырья для получения стеновой керамики пониженной плотности позволяет значительно расширить сырьевую базу.

Основное содержание диссертации опубликовано в изданиях, входящих в список ВАК:

1. Стеновые керамические изделия на основе опок Баканского месторождения (Краснодарский край)/ А.Г. Бондарюк [и др.]// Строительные материалы. - 2009. - № 4. - С. 5-7.

2. Бондарюк А.Г., Котляр В.Д. Фазовые преобразования при обжиге опок с карбонатными добавками при производстве стеновой керамики// Строительные материалы. - 2009. - № 12. - С. 16-18.

3. Бондарюк А.Г., Котляр В.Д. Стеновая керамика на основе опоковидных кремнисто-карбонатных пород и искусственных кремнисто-карбонатых композиций// Известия вузов. Строительство. - 2010. - № 7. - С. 25-31.

В других изданиях:

4. Смешанные кремнисто-карбонатные породы - перспективное сырье для лицевого кирпича/ А.Г. Бондарюк [и др.]// Тез. докл. 64-й науч.-техн. конф. «Современные строительные материалы и технологии их производства». - Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2007,- С. 12.

5. Бондарюк А.Г., Лапунова К.А. Кремнисто-карбонатно-глинистые породы (хли-долиты) перспективное сырьё для стеновой керамики// Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Строительство-2007».- Ростов н/Д: РГСУ, 2007. - Ч. 1. - С. 80-82.

6. Смешанные кремнисто-карбонатные породы - перспективное сырье для стеновой керамики/ А.Г. Бондарюк [и др.]// Материалы Междунар. науч.-техн. конф. «Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов». - Пенза, 2006,- С. 119-121.

7. Бондарюк А.Г. Керамический кирпич светлых оттенков на основе кремнистых опал-кристобалитовых пород// Известия РГСУ. - 2008. - № 12. - С. 370.

8. Бондарюк А.Г. Стеновые керамические изделия на основе опок Баканского месторождения// Материалы Междунар. науч.-техн. конф. «Строительство-2009». -Ростов н/Д: РГСУ, 2009. - Ч. 1. - С. 80-82.

9. Бондарюк А.Г., Котляр В.Д. Классификации опаловых кремнисто-карбонатных пород как сырья для производства стеновой керамики// Материалы Междунар. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученных «Будавл! та конст-рукцп Í3 застосуванням нових матер1ал!в та технолопй». - Макеевка: ДонНАБА, 2009. - С. 74-76.

10. К вопросу о классификации опаловых кремнисто-карбонатных пород как сырья для производства стеновой керамики/ А.Г. Бондарюк [и др.] // Материалы V Междунар. науч.-техн. конф.. «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов». - Волгоград: ВолГАСУ, 2009.- С. 146-151.

11. Бондарюк А.Г. Особенности процесса прессования при производстве стеновой керамики на основе кремнисто-карбонатных опоковидных пород // Материалы XV Междунар. науч.-техн. конф «Современные техника и технологии». -Томск: ТПУ, 2009,- Т. 2. - С. 17-18.

Патенты на изобретения

1. Патент на полезную модель 57667 РФ. МПК В28В 3/06. Строительные изделия/ А.Г. Бондарюк, К.А. Лапунова. Заявка № 2005139696/22 от 19.12.2005//Б.И. - № 30.

2. Патент на полезную модель 60023 РФ. МПК В28В 15/00. Технологическая линия для производства керамических стеновых материалов/ А.Г. Бондарюк, Г.Н. Иванюта. Заявка № 200611073722 от 10.11.2007// Б.И. - № 1.

3. Патент на изобретение 2303020 РФ. МПК С04В 35/14. Керамическая масса/А.Г Бондарюк, Г.Н. Иванюта. Заявка № 2005116592/03 от 20.07.2007// Б.И.- № 20.

4. Патент на изобретение 2354628 РФ. МПК С04В 35/14. Керамическая масса/А.Г. Бондарюк, В. Д. Котляр. Заявка № 2007125000/03 от 10.05.2009//Б.И.- № 13.

5. Патент на полезную модель 70188 РФ. МПК В28В 3/06. Строительное изделие на основе кремнистых пород/ А.Г Бондарюк, В.Д. Котляр. Заявка № 20071025594/22 от 20.01.2008//Б.И.- № 2.

6. Патент на полезную модель 72479 РФ. МПК В28В 3/06. Строительный кир-пич/А.Г. Бондарюк, Д.М. Михайлов. Заявка № 2007132492/22 от20.04.2008 Бюл. №4

7. Патент на полезную модель 71094 РФ. МПК В28В 15/00. Технологическая линия для производства строительных материалов/ Бондарюк А.Г., Котляр. В.Д. Заявка № 2007140630/22 от 27.02.2008// Б.И.- № 6.

8. Патент на полезную модель 84300 РФ. МПК В28В 15/00. Технологическая линия для производства керамических материалов/ А.Г. Бондарюк, В.Д. Котляр. Заявка № 2009105386/22 от 10.07.2009// Б.И.- № 19.

9. Патент на полезную модель 84299 РФ. МПК В28В 15/00. Технологическая линия для производства керамических материалов/ А.Г. Бондарюк, В.Д. Котляр. Заявка № 2009105372/22 от 10.07.2009// Б.И № 19.

>У

Подписано в печать 01.09.10. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Ризограф. Уч.-изд.л.1,6.

_ Тираж 100 экз. Заказ 682__

Редакционно-издательский центр Ростовского государственного строительного университета 344022,Ростов-на-Дону ,ул.Социалистическая, 162.

ВВЕДЕНИЕ.

1. Аналитический обзор. Рабочая гипотеза и задачи исследований.

1.1 Современное состояние промышленности стеновых керамических материалов.

1.2 Основные способы производства эффективных керамических изделий.

1.2.1 Производство пустотелых изделий.

1.2.2 Производство поризованных керамических изделий.

1.3 Требования к сырыо для производства керамического кирпича.

1.4 Использование глинистого сырья с повышенным содержанием карбонатов.

1.5 Карбонатные разновидности опоковидных пород. Краткая характеристика.

1.5.1 Распространение карбонатных опок.

1.5.2 Химико-минеральный состав карбонатных опок.

1.5.3 Физико-механические свойства карбонатных опок.

1.6 Стеновые керамические материалы на основе кремнистых пород.

1.7 Выводы.

1.8 Рабочая гипотеза и задачи исследований.

2. Характеристики сырьевых материалов, методы исследований и анализа.

2.1 Классификация карбонатных опоковидных пород.

2.2 Обоснование выбора сырьевых материалов, отбор технологических проб.

2.2.1 Опока Баканского месторождения.

2.2.2 Опока Нагольновского месторождения.

2.2.3 Опока Масловского месторождения.

2.2.4 Опока Авилово-Федоровского месторождения.

2.2.5 Мел Дарьевского месторождения.

2.3 Методы исследований и анализа.

2.3.1 Определение вещественного и гранулометрического состава.

2.3.2 Исследование свойств карбонатной опоки при пластическом способе приготовления керамической массы.

2.3.3 Исследование свойств карбонатной опоки при полусухом способе приготовления керамической массы.

2.3.4 Методика математического планирования эксперимента и статистическая обработка полученных данных.

3. Химико-минеральный состав и керамические свойства карбонатных разностей опоковидных пород.

3.1 Химико-минеральный состав карбонатных опок.

3.1.1 Химический состав карбонатных опок.

3.1.2 Минеральный состав карбонатных опок.

3.1.3 Рентгенофазовый анализ карбонатных опок опок.

3.1.4 Термический анализ фазовых превращений. '

3.2 Керамические свойства карбонатных опоковидных пород при пластическом способе формования.

3.2.1 Дообжиговые свойства карбонатных опок при пластическом способе формования.

3.2.2 Обжиговые свойства карбонатных опок при пластическом способе формования.

3.3 Керамические свойства карбонатных опок при полусухом способе прессования.

3.3.1 Дообжиговые свойства карбонатных опок при полусухом способе прессования.

3.3.2 Обжиговые свойства карбонатных опок при полусухом способе прессования.

3.4 Фазовые превращения, происходящие при обжиге карбонатных опок.

3.5 Выводы.

4. Определение оптимального содержания карбонатного компонента в опоках.

4.1 Влияние содержания карбонатного компонента на физико-механические свойства керамического черепка на основе опок.

4.2 Фазовые превращения, происходящие при обжиге изделий на основе опоки и мела.

4.3 Оптимизация технологических параметров и состава шихты на основе опоки и мела.

4.3.1 Математическое планирование.

4.3.2 Расчет математических моделей эксперимента.

4.4 Анализ влияния технологических параметров на физико-механические свойства керамического черепка на основе опок и мела.

4.5 Выводы.

5. Опытно-промышленная опробация и технико-экономическая эффективность реализации полученных результатов исследований.

5.1 Опытно-промышленная апробация научно-технических рекомендаций.

5.2 Разработка технологической схемы производства.

5.3 Технико-экономическая эффективность реализации полученных результатов исследований.

5.4 Выводы.

Актуальность темы. В настоящее время большинство применяемых строительных материалов не обладают необходимым комплексом свойств, соответствующих современным задачам строительства. Повышенные требования к энергосбережению и снижению себестоимости продукции в строительной сфере требуют увеличения объема выпуска стеновых изделий полифункционального назначения, то есть одновременно являющихся конструкционными, теплоизоляционными и облицовочными.

С активным переходом на эффективные и технологичные строительные материалы, ассортимент керамических изделий, выпускаемых на заводах, в ближайшем будущем необходимо будет расширять. Однако одним из сдерживающих факторов выпуска более широкой номенклатуры продукции является то, что во многих регионах страны наблюдается дефицит качественного глинистого сырья. Предприятия по выпуску керамических стеновых изделий вынуждены вовлекать в производство сырье, обладающее неудовлетворительными свойствами, в силу чего усложняется технология изготовления, возникает потребность ввода добавочных материалов, что, в совокупности, негативно отражается как на качестве, так и на стоимости конечного продукта.

В связи с этим, весьма актуальны работы, имеющие своей целью использование новых сырьевых источников, дающих возможность получения эффективных стеновых строительных изделий. В частности, это относится к карбонатным разновидностям опоковидных пород, имеющим широкое распространение во многих регионах России и, в силу своей малой технологической изученности, не получившие широкого практического применения для производства строительных материалов.

Таким образом, исследования по разработке эффективных стеновых керамических изделий на основе карбонатных опок являются весьма актуальными.

Цель работы - разработка основ технологии производства керамического кирпича из карбонатных разновидностей опоковидных пород и реализация результатов на практике.

Достижение данной цели определило следующие задачи:

1) исследовать керамические свойства различных литологических разностей карбонатных опок, определить оптимальные технологические режимы для получения керамического кирпича с улучшенными эксплуатационными характеристиками;

2) разработать классификационную схему карбонатных опок как сырья для производства стеновой керамики;

3) провести физико-химические исследования, раскрывающие механизм формирования фазового состава и структуры стеновых изделий на основе карбонатных опок;

4) определить оптимум содержания карбонатного компонета в опоках; получить адекватную математическую модель с целыо прогнозирования свойств керамического кирпича при варьировании технологических факторов;

5) разработать ресурсосберегающую технологическую схему процесса производства керамического кирпича на основе карбонатных опок, апробировать разработанную технологию в промышленных условиях, оцепить ее технико-экономическую эффективность.

Научная новизна заключается в следующем:

- Разработана классификация карбонатных разновидностей опоковидных пород как сырья для стеновой керамики.

- Определено, что исходя из вещественного состава и структурных особенностей, для карбонатных опок наиболее приемлемым является полусухой способ прессования изделий и сухой (полусухой) способ производства пресс-порошка. При этом установлено, что для получения изделий с приемлемыми физико-техническими показателями, наибольшая крупность зерен измельченного сырья не должна превышать 2,5 мм, влажность пресспорошка находиться в интервале от 10-20 %.

- Установлено, что формирование структуры и новых минеральных фаз в керамическом черепке происходит за счет роста структурного совершенства опал-кристобалита, образования волластонита, анортита, геленита и других кальциевых алюмосиликатов. В целом микроструктура черепка может быть охарактеризована как микропористая криптокристаллическая.

-Установлено положительное влияние равномерно распределенного тонкодисперсного карбонатного компонента до 30-35 %. Определена закономерность - плотность керамического черепка снижается с увеличением карбонатной составляющей в сырьевой массе, а прочность, с повышением содержания карбонатного компонента до 12-18% повышается, затем постепенно снижается.

Практическая значимость работы заключается в реализации научно-практических результатов исследований, что обеспечивает:

- расширение сырьевой базы для промышленности стеновых керамических материалов;

- снижение топливно-энергетических затрат в процессе производства стеновых изделий; снижение себестоимости готовой продукции;

- повышение физико-технических и теплоизоляционных свойств керамического кирпича на основе карбонатных опок;

- улучшение эстетико-потребительские свойств: получение кирпича светлых оттенков от желтого до темно-бежевого в зависимости от содержания карбонатной составляющей в опоках;

- на основе результатов исследований разработана классификационная схема карбонатных опок как сырья для производства стеновых керамических изделий, учитывающей особенности сырья и современные тенденции развития машиностроения.

Реализация результатов исследования. Для подтверждения достоверности полученных результатов были выпущены четыре опытных партии (по 20 ООО шт. кирпича) на предприятии ООО «ТАНДЕМ-ВП» г. Новочеркасск, Ростовская область.

На защиту выносятся:

- разработанная классификационная схема карбонатных опок;

- результаты изучения керамических свойств литологических разновидностей, учитывающих различное содержание карбонатной составляющей в породе;

- механизм формирования структуры черепка на основе карбонатных опок;

- адекватные математические модели предела прочности при сжатии и плотности, позволяющие рассчитать технологические параметры для получения изделий с заданными свойствами.

- разработанная технологическая схема производства. Результаты опытно-промышленная апробация на заводе ООО «ТАНДЕМ-ВП»

- выполненный анализ экономических затрат на реализацию выпуска стеновых изделий на основе карбонатных опок.

Апробация работы: Основные результаты исследований были представлены на: международной научно-технической конференции «Новые энерго- и ресурсосберегающие наукоемкие технологии в производстве строительных материалов» (Пенза, 2006 г.), 64-й научно-технической конференции «Современные строительные материалы и технологии их производства» (Новосибирск, 2007 г.), международной научно-практической конференции «Строительство», (г. Ростов-на-Дону, 2007, 2008, 2009 г.), Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученных «Буд1вл1 та конструкцп 1з застосу-ванням нових матер1ал!в та технологш» (Украина, 2009 г.), V Международной конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов», (Волгоград, 2009 г), XV международной научно-практической конференции «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2009 г.).

Публикации: Основные результаты опубликованы в 9 научных статьях и тезисах докладов, в том числе в 2-х статьях в журнале с внешним рецензированием по списку ВАК РФ «Строительные материалы» (2009г.), а также в 9-ти патентах РФ на изобретение и полезные модели.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы, включающего 145 источников, и 3 приложений. Работа изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 51 рисунок и 19 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлены особенности вещественного состава и структуры карбонатных опок, определены их свойства, как сырья для стеновой керамики. Выявлена положительная роль тонкодисперсного кальцита на процессы спекания и физико-механические свойства изделий. Определено, что наиболее приемлемым способом производства является полусухое прессование с сухой (полусухой) схемой подготовки пресспорошка и измельчением исходного сырья до наибольшей крупности зерен 2,5 мм. При этом содержание фракции менее 1,0 мм должно быть более 70 %.

2. Разработана классификационная схема карбонатных опок, позволяющая прогнозировать свойства изделий стеновой керамики. Выделены шесть основных литолого-технологических разновидностей, учитывающих различное содержание карбонатной составляющей в породе.

3. Определено, что наиболее значимыми технологическими параметрами производства являются: степень измельчения сырья, влажность пресспорошка, давление прессования, температура обжига. Влажность пресспорошков на основе карбонатных опок изменяется от 12 до 24 %, давление прессования варьируется в интервале 20-40 МПа, температура обжига- 1000-1100 °С.

4. Установлено, что с повышением содержания карбонатного компонента снижается средняя плотность черепка до 1130 кг/м . Увеличение карбонатной составляющей до 12-18 % обуславливает рост прочности на 40-50 %, при дальнейшем повышении содержание карбонатов наблюдается понижение прочности.

5. Определен механизм формирования структуры черепка на основе карбонатных опок. Основными минеральными фазами обожженного черепка являются: кристобалит, волластонит, геленит, кварц, анортит. В малокарбонатной опоке отмечается присутствие кристобалита, волластонита СаО-8Ю2 и анортита СаОА12Оз-28Ю2. С повышением карбонатной составляющей установлено также образование геленита — 2 Са0-А1203-8Ю2 и отсутствие кристобалита, вследствие его полного связывания в силикаты и алюмосиликаты кальция. Практически неизменным у всех исследуемых опок остается кварц, что говорит о его малой реакционной способности при данных температурах обжига.

6. Получены адекватные математические модели предела прочности при сжатии и плотности, позволяющие рассчитать технологические параметры для получения изделий с заданными свойствами.

7. Разработана технологическая схема производства. Проведена опытно-промышленная апробация. На заводе ООО «ТАНДЕМ-ВП» осуществлено промышленное внедрение результатов исследований.

8. Выполненный анализ экономических затрат на реализацию предложенного технического решения дает возможность определить, что выпуск стеновых изделий на основе карбонатных опок является экономически эффективным. Использование опок в качестве сырья для получения стеновой керамики пониженной плотности позволяет значительно расширить сырьевую базу.

1. Котляр В.Д. Классификация кремнистых опоковидных пород как сырья для производства стеновой керамики/ В.Д. Котляр// Строительные материалы. 2009.- № 3.- с. 5-7.

2. Лыгина Т.З. Состояние производства стеновых керамических материалов в Российской Федерации/ Т.З. Лыгина, А.В. Корнилов, П.Г1. Сенаторов // Строительные материалы. 2009.-№ 4.- с.4-6.

3. Табунщиков Ю.А. Математическое моделирование и оптимизация тепловой эффективност зданий/ Ю.А. Табунщиков, Бородач М.М. -М.:ЛВОК-ПРЕСС, 2002. -194 с.

4. Гагарин В.Г. Требуемое сопротивление теплопередаче стен при нормировании удельного теплопотребления здания/ В.Г. Гагарин, М.А. Ченцов// Мат. 1-ой Всероссийской конф. по проблемам бетона и железобетона М., 2001.- кн. 3.-с.1355-1362.

5. Иванов Г.С.Проблема энергосбережения в зданиях в теплофизическом и экономическом аспектах технического нормирования/Г.С. Иванов, Л.Н. Дмитриев // Промышленное и гражданское строительство. 1998 - №10. -с. 19-22.

6. Табунщиков Ю.А. Энергоэффективные здания/ Ю.А. Табунщиков, М.М. Бородач, Н.В. Шиякин. М.: ЛВОК-ПРЕСС, 2003 - 200с.

7. Кондратенко В. А. Керамические стеновые материалы: оптимизация их физико-технических свойств и технологических параметров производства/В. А. Кондратенко. -М.: Композит, 2005. 512 с.

8. Ананьев А.И. Влияние технологических факторов на теплопроводность и влажностный режим кирпичных кладок наружных стен из пустотелого керамического кирпича и камня/ В.П.Абарыков, С.А. Бегоулев, A.C. Буланый // Строительные материалы. 2009.- № 6.-с.8-10.

9. Талпа Б.В. Перспективы производства силикатного кирпича с улучшенными теплофизическими свойствами на основе кремнистых пород/ Б.В. Талпа, В.Д. Котляр, Я.В. Черевкова// Строительные материалы. 2009.-№ 11.-е. 15-17.

10. Салахов A.M. Снижение энергоемкости керамического производства -путь повышения конкурентоспособности/ A.M. Салахов, Г.М. Загидулина, P.A. Салахова// Строительные материалы. 2009.-№ 4.- 5 с.

11. Как сделать энергосбережение эффективным быстро и без трагических последствий// Строительные материалы.- 2010. № 2.- 3 с.

12. Гагарин В.Г. Макроэкономические аспекты обоснования энергосберегающих мероприятий при повышении теплозащиты ограждающих конструкций зданий/В.Г. Гагарин// Строительные материалы. 2010.-№ 3. — 7 с.

13. ГОСТ 530-2007. Кирпич и камень керамические. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2007 - 33с.

14. Микульский В.Г. Строительные материалы: Учебник/ В.Г. Микульский, В.Н. Куприянов, Г.П.Сахаров М.: Изд-во АСВ, 2000.-536 е., с. ил. (с.33-34).

15. Горчаков Г.И. Строительные материалы: Учеб. Для вузов/ Г.И. Горчаков, Ю.М. Баженов. М.: Стройиздат, 1986.- 688 е., с. ил. (с. 3031).

16. Шейкин А.Е. Строительные материалы. Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.,Стройиздат, 1978. 432 е., с ил. (с. 29-30).

17. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия/ А.Г. Комар. Изд-во «Высшая школа», 1967 г. 576 е., с ил. (с.18-20).

18. Зезин В.Г. Эффективность применения в строительстве теплоизоляционных материалов/В.Г. Зезин, Л.И. Кирюшечкина. М.: Стройиздат, 1974. - 169 с.

19. Лундина М.Г. Производство эффективного кирпича и камней в СССР и за рубежом/ М.Г. Лундина, Л.А. Смирнова// Обзор инф., М.: ВНИИЭСМ, 1975. 86 с.

20. Ушков В.Ф. Тепловая эффективность наружных стен различных конструкций/В.Ф. Ушков, H.H. Цаплев// Сб. «Конструкции жилых зданий», М.: 1981. с. 28-32.

21. Цимблер В.Г. Совершенствование конструкций панельных наружных стен/ В.Г. Цимблер// Сб. «Конструкции жилых зданий», М.: 1981. с. 327.

22. Корнилов A.B. Получение пустотелого пористого керамического кирпича из минерального сырья Республики Татарстан / A.B. Корнилов,

23. A.Ф. Шамсеев // Строительные материалы. 2003. - № 7. - с. 13-14.

24. Габидулин М.Г. Исследование пор керамических строительных материалов с использованием программного комплекса «Структура»/ М.Г. Габидулин, Р.З. Рахимов, A.B. Темляков// Строительные материалы. 2003. - № 7. - с.27-30 .

25. Сиразин М.Г. Теплая керамика перспективный материал для жилищного строительства в России/ М.Г. Сиразин// Строительные материалы. - 2006. - № 6. - с. 17-20 .

26. Пономарев О.И. Использование пустотелого поризованного керамического камня и кирпича в строительстве / О.И. Пономарев, Л.М. Ломова, В.М. Комов // Строительные материалы. 1999. - № 2. - с.23-22.

27. Комов В.М. Эффективный стеновой материал поризованная керамика /

28. B.М. Комов // Строительные материалы. 2001. - № 12. - с. 14-17.

29. Акутин В.Ф. Современные стены зданий из керамического кирпича / В.Ф. Акутин, A.A. Асеев, А.П. Кочнев // Строительные материалы. 2002. - № 8. - с. 19-21.

30. Осипов Г.Л. Защита от шума в градостроительстве/ Г.Л. Осипов//Справочник проектировщика. М.: Стройиздат.- 1994.-246с.

31. Коваленко А.Ф. Эффективная керамика из легкоплавких глин/ А.Ф. Коваленко, Л.Л. Горчицына, Г.А.Исхакова// Академия наук туркменской ССР. Институт сейсмостойкого строительства. Ашхабад. - 1996.- 47с.

32. Акберов А. А.Технология и свойства высокопористого керамического материала: Дис. канд. техн. наук. -М., 2005.-131 с.

33. Кондратенко В.А. Проблемы строительства и реконструкции кирпичных производств/В. А. Кондратенко, В.Н. Пешков, Д.В.Слсдпев// Строительные материалы.-2004.-№2.-с.З-5.

34. Кузьмин И.Д. Разработка способа получения и оценка свойств пористо-пустотелого кирпича на основе легкоплавкого глинистого сырья и отходов промышленности// Автореф. дисс. канд. техн. наук. Красково, 1981- 20с.

35. Садыкова С.А. Разработка технологии эффективных керамических лицевых изделий с комплексной добавкой из фосфорного шлака и отходов обработки мрамора//Автореф. дисс. канд. техн. наук. -Красково, 1982- С.3-4.

36. Тамов М. Ч. Энергоэффективные пористокерамические материалы и изделия// Дис. д-ра техн. наук. М., 2005. 297 с.

37. Горяйнов К.Э. Технология теплоизоляционных материалов и изделий. Учебник для вузов/ К.Э. Горяйнов, С.К. Горяйнова. М.: Стройиздат, 1982.-376 с.

38. Китайцев В.А. Технология теплоизоляционных материалов/В.А. Китайцев. М.: Стройиздат, 1970. - 225 с.

39. Роговой М.И. Технология искусственных пористых заполнителей и керамики. Учебник для вузов / М.И. Роговой М.: Стройиздат, 1974. -319 с.

40. Сайбулатов С.Ж. Производство керамического кирпича/ С.Ж. Сайбулатов // М.: Стройиздат. - 1989. - 201 с.

41. А1 403643 811 МКИ С04В21/00. Керамическая масса/ Пупкин С.И., Сорокин Х.С., 403643/22; Заявл. 26.10.1973// Открытия. Изобретения. -1973.-№43.-с. 43.

42. С 1 2089526 БШ МПК С04В 33/02. Способ производства керамического кирпича/ Народницкий Д.Б., Кузнецов А.Н., 94025806/03; Заявл. 12.07.1994// Изобретения (Заявки и патенты). - 1994. - №16. - с. 76.

43. Лундина М.Г. Использование отходов угольной промышленности в качестве сырья для производства керамических стеновых изделий/ М.Г. Лундина // Обзор инф., ВНИИНТИ и ЭПСМ, М.: 1976. 43 с.

44. Книгина Г.И. Лигнин в производстве стеновой керамики/Г.И. Книгина // Строительные материалы 1984.-№10.-С. 12-16.

45. Канаев В.К. Новая технология строительной керамики/ В.К. Канаев. -М.: Стройиздат, 1990,- 263 с.

46. Книгина Г.И. Строительные материалы из горелых пород/Г.И. Книгина. М.: Стройиздат, 1966.-207 с.

47. Куликов О.Л. Способ увеличения прочности пористого керамического кирпича/ О.Л. Куликов //Строительные материалы 1995.- №11.-С. 1315.

48. А 1738793 ЭИ МКИ С04ВЗЗ/02. Способ изготовления дырчато-пористого кирпича/ Гольдман А.Н. №4725737/33; Заявл. 30.11.9У/Открытия. Изобретения. - № 44.- с. 74.

49. А 658111 Би МКИ С04ВЗЗ/02. Керамическая масса для изготовления строительных изделий/Мороз Б.И. Хорьков П.Н. №96108627/03; Заявл. 20.12.77 //Открытия. Изобретения. - 1978. - № 8. - с. 77.

50. CI 208269 RU МКИ C04B33/02. Способ производства керамического кирпича/ Рассказов В.Ф. Рассказов A.B. №971 13883/04; Заявл. 10.03.99/ Изобретения (Заявки и патенты). - 1994. - №7. - с. 23.

51. С1 2087449 RU МКИ С04ВЗЗ/02/ Способ получения стеновой строительной керамики/ Мередов Т.Р. Крупа A.A., Палейчук B.C. -№4948690/33; Заявл. 15.01.94.//Изобретения (Заявки и патенты). 1994. -№ 1. - с. 72.

52. Завадский В.Ф. Производство стеновых материалов и изделий. Учебное пособие/ В.Ф. Завадский, А.Ф. Косач. Новосиб. гос. архитектурп.-строит. ун-т. - Новосибирск, 2001. — 168с.

53. Хананов Я.М., Топоркова A.A. Получение пеноглинянных блоков/ Я.М. Ханапов, A.A. Топоркова//Строительные материалы. 1936. - №10.-СЗ 132.

54. Перегудов В.В. Теплоэффективная стеновая керамика/ В.В. Перегудов, В.А. Езерский, П.А. Иващенко //Пром-сть строит, материалов. Сер. 4, Пром-сть керам. стеновых материалов и пористых заполнителей: Экспресс-информ. Вып. 1.-1985.-с. 5-7.

55. Лабзина Ю.В. исследование технологии изготовления теплоизоляционной перлитокерамики способом вибровоздухововлечения: Дис. канд. техн. наук. -М., 1964. -135с.

56. Рабинович М.А. Производство теплоизоляционных легковесных шамотных огнеупоров/М.А. Рабинович, М.И. Кривой, Н.П.Михайлов. -М.: Металлургиздат, 1959. 39с.

57. Пирогов А.Л. Легковесные (термоизоляционные) огнеупоры и высокоогнеупоры/А.Л. Пирогов //Харьков: ГНТИ, 1936 56с.

58. Филатова С.И. Теплоизоляционные материалы из газобетона па обжиговой связке/С.И. Филатова // Мат. междунар. научи.-техиич. конф. -Пенза, 1998.-С.ЗЗ.

59. Гузмап И.Я. Технология пористых керамических материалов и изделий/ И.Я. Гузман. Тула, 1975. - 250 с.

60. Явруан Х.С. Структурообразование и свойства пористой строительной керамики на основе отходов углеобогащения// Автореф. Дис. канд. техн. наук. — Ростов-н/Д, 2003. -24 с.

61. Горяйнов К.Э. Крупные стеновые облегченные блоки и плиты, изготовленные с использованием технологического оборудования кирпичных заводов/ К.Э. Горяйнов, В.Т. Прожога// Экспресс-информация. -М.: 1962, № 18.

62. Прожога В.Т. Керамзит в обжиговых изделиях на глинистой связке. Производство керамзитобетона и его применение в строительстве/ В.Т. Прожога//Мат. сем. -М.: 1963, с. 28-37.

63. Золотарский А.З., Шейман Е.Ш. Производство керамического кирпича/А.З. Золотарский, Е.Ш. Шейман.-М.: ВШ, 1989.-264 с.

64. Боженов П.И. Строительная керамика из побочных продуктов промышленности/ П.И. Боженов, И.В. Глибина, В.А. Григорьев. М.: Стройиздат, 1986.- 136с.

65. Файн И.А. Производство огнеупоров/И.А. Файн // Огнеупоры. 1970. -№10. -С. 34-36.

66. Шильципа А. Д. Закономерности формирования структуры и прогнозирование свойств строительной керамики из грубозернистых масс// Дис. д-ра техн. наук.- Абакан, 2004.- 400 с.

67. Коняхин Г.В. Керамический теплоизоляционный материал из природного и технолгенного сырья Кузбасса// Автореф. дис. канд. техн. наук. Новосибирск, 2004. - 26с.

68. ОСТ 21-78-88 «Сырье глинистое (горные породы) для производства керамических кирпича и камней. Технические требования. Методы испытаний. М: - 1988. - 24 с.

69. Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Кремниевые породы. М., 2007. - 82 с.

70. Дистанов У .Г. Ресурсы и перспективы использования кремнистого опал-кристобалитового сырья СССР. Пути повышения эффективности производства искусственных пористых заполнителей/ У.Г. Дистанов// Сб. науч. тр. ВНИИстром ,-М., 1985. 56 с.

71. Соловьева О.В. Использование в кирпичном производстве глин с включениями карбонатных пород/ О.В.Соловьева, И.В. Смирнова// Промстройиздат, М.: 1957.- 80с.

72. Кузьмин В.В. Формирование структуры и свойств керамического кирпича из мергелистых глин// Дис. канд. техн. наук. М, 1964. -135с.

73. Философов П.С. Применение высокакарбонатных глин при производстве керамических изделий/ П.С. Философов//Местпые строительные материалы. 1947. - Вып. VII - с. 3-4.

74. Сахарова H.A. Исследование влияния углекислого кальция в мергелистых глинах на свойства строительной керамики// Автореф. дис. канд. техн. наук. Киев, 1955. - 28с.

75. Мороз Б.И. Влияние мела на образование кристаллических фаз из глинистых минералов и полимерных глин/ Б.И. Мороз//Стекло и керамика. 1978. - №4. - с. 6-7.

76. Балкевич B.JI. Кремнеземистый известняк в производстве изделий строительной керамики/ B.JI. Балкевич, А.Ю.Когос// Стекло и керамика.-1986.-№8.-с. 23-24.

77. Альперович И.А., Смирнов A.B. Лицевой керамический кирпич объемного окрашивания в современной архитектуре/ И.А. Альперович, A.B. Смирнов // Строительные материалы. 1990. - № 12. - с. 17-21.

78. Альперович И.А. Эфективность производства лицевого кирпича объемного окрашивания на основе легкоплавкой глины и токнкодисперсного мела/ И.А. Альперович, В.П. Варламов, Н.Г. Перадзе// Строительные материалы. 1991. - №» 9. - с. 3-4.

79. Альперович И.А. Внедрение технологии производства лицевого кирпича объемного окрашивания/И.А. Альперович // Строительные материалы. 1993. -№ 1.-е. 5-6.

80. Альперович И.А. Новое в технологии лицевого керамического кирпича объемного окрашивания/И.А. Альперович// Строительные материалы. -1993. №7.-с. 27-28.

81. ГОСТ 7484-78 Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия. М.: Издательство стандартов, 1987. - 13 с.

82. Гуров Н.Г. Выбор эффективных технологий при производстве стеновых керамических изделий в современных условиях/Н.Г. Гуров, J1.B. Котлярова // Строительные материалы. 2004. - №2. - с. 3-4.

83. Яценко Н.Д. Влияние химического и фазового состава па цвет керамического кирпича/ Н.Д. Яценко, Е.В. Филатова, В.И. Боляк, К.А. Веревкин //Строительные материалы-2008- №4,с 31-33.

84. Филатова Е.В. Лицевой декоративный керамический кирпич на основе легкоплавких красножгущихся глин// Дис. канд. техн. наук. -Новочеркасск, 2004. 149 с.

85. Яценко Н.Д. Технология малоусадочной керамической облицовочной плитки с использованием кальцийсодержащих отходов очистки шахтных вод и обогащения полиметаллических руд// Дис. канд. техн. наук. -Новочеркасск, 1996. 161 с.

86. Салахов A.M. Современные методы исследований путь к повышению эффективности керамического производства/ A.M. Салахов, Г. Р. Туктаров, P.M. Нафиков, В.П. Морозов //Строительные материалы. -2007. - №2. - с. 23-24

87. Гончаров Ю.И. Керамика на основе опаловидной породы -диатомита/ Ю.И. Гончаров, Н.А. Перетокина, A.M. Ткачепко, В.А. Фатеев// Строительные материалы. 2006. - №'9. - с. 34 - 35.

88. Котляр В.Д. Опоки перспективное сырье для стеновой керамики/ В.Д. Котляр, Б.В. Талпа // Строительные материалы. - 2007. - №2. - с. 25 - 27.

89. Дистанов У.Г. Кремнистые породы СССР/ У.Г. Дистанов. Татарское книжное издательство, 1976. - 412 с.

90. Дистанов У.Г. Минеральное сырьё. Опал-кристобалитовые породы/ У.Г. Дистанов//Справочник. М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1998. - с. 27.

91. Соколов Ю.В. Пути развития производства пористых заполнителей на Северном Кавказе/ Ю.В. Соколов. Ростов-на-Дону.: Изд. Ростовский ПромСтройНИИПроект, 1964, с. 24.

92. Виноградов Б.Н. Сырьевая база промышленности вяжущих вещее гв СССР/ Б.Н. Виноградов. М.: Недра, 1971. - 322 с.

93. Бойко Н.И. Прогнозирование неметаллических полезных ископаемых на Северном Кавказе/ Н.И. Бойко, В.И. Седлецкий, Б.В. Талпа. Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1986. - 256 с.

94. Агарков Ю.В. Кремнистые породы Северного Кавказа и перспективы их практического использования/ Ю.В. Агарков, Н.И. Бойко, В.И. Седлецкий. -Ростов-на-Допу.: Издательство Ростовского университета, 1992. 206 с.

95. Седлецкий В.И. Справочник по месторождениям нерудных полезных ископаемых Ростовской области. Часть II/ В.И. Седлецкий. Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1992. - 189 с.

96. Дистанов У.Г. Кремнистыепороды (диатомиты, опоки, трепелы) верхнего мела и палеогена Урало-Поволжья/ У.Г. Дистанов, В.А. Копейкин, Т.А. Кузнецова. -Казань, 1970. 331 с.

97. Плюснипа И.И. Исследование скрытокристаллических разновидностей кремнезёма методом ИК- спектроскопии/ И.И. Плюснина, М.Н. Малеев, Г.А. Ефимова. М.: Изв. АН СССР. Геол., 1970,- № 9. - с. 78-83.

98. Плюснина И. И., Химичева И. В., Крылов О. В. Эволюция кремнезема на примере кремнистых пород неогеновой вулканогенноосадочной толщи острова Кунашир/ И. И. Плюснина, И.В.Химичева, О. В. Крылов.-М.: Вест. МГУ. Геол., 1985, № 5,- с. 56-64.

99. Дистанов У.Г. Геолого-промышленный анализ ресурсов опал-кристобалитовых пород СССР. В кн.: Осадочные породы и руды. Материалы научн. Совещан/ У.Г. Дистанов. — Киев: Наукова Думка, 1980.-е. 145-159.

100. Ю1.Котляр В.Д. Стеновые изделия из пресс-опокобетона на обжиговой связке// Дис. канд. техн. наук. Ростов-на-Дону.: РИСИ, 1993. - 192 с.

101. А 1024437 SU МКИ С04ВЗЗ/00. Керамическая масса./ Юдилевич Ф.С., -Трунов Т.И. №65108627/03; Заявл. 20.04.87 //Открытия. Изобретения. -1987. -№ 10.-С. 77.

102. Schicker А., Gier S. Optimizing the mechanical strength of adobe bricks/ A. Schicker, S. Gier// Clays and Clay Minerals, 2009.- № 4.- p. 494-501.

103. Козлов A.B. Контсрукционно-теплоизоляционный бетон на обжиговой связке из сланцев и опок// Дисс. канд. техн. наук. Ростов-на-Дону.: РИСИ, 1990-187 с.

104. Ивашота Г.Н. Стеновые керамичесик еизделия на основе опок, модифицированных ПАВ// Дисс. канд. техн. наук.- Ростов-на-Дону.: РГСУ, 2006-173 с.

105. Иваненко В.Н. Строительные материалы и изделия из кремнистых пород/В.Н. Иваненко//Будивельник, Киев, 1978-120с.

106. Теодорович Г.И. О классификации кремнисго-карбонатно-глинистых пород/. Г.И. Теодорович // Разведка и охрана недр. 1968.- № 6. - с. 17-21.

107. ГОСТ 21216.2-93 Сырье глинистое. Метод определения тонкодисперсных фракций. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 1995.-24 с.

108. ГОСТ 21216.4-93. Сырье глинистое. Метод определения крупнозернистых включений. -М.: ИПК Изд-во стандартов, 1995. -15 с.

109. ГОСТ 21216.1-93. Сырье глинистое. Метод определения пластичности. -М.: ИПК Изд-во стандартов, 1995. 17 с.

110. Методика испытания глинистого сырья для производства обыкновенного и пустотелого кирпича, пустотелых керамических камней и дренажных труб.: М. ВНИИСтром., 1985.-92 с.

111. ГОСТ 2642.0 -11 86. Огнеупоры и огнеупорное сырье. Общие требования к методам анализа. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 1994. - 7 с.

112. Г. И. Книгина, Э. Н. Вершинина, Л. Н. Тацки. Лабораторные работы по технологии строительной керамики и искусственных пористых заполнителей/ Книгина Г. И., Э. Н. Вершинина, Л. Н. Тацки. . 3-е изд., доп. и перераб. . - М. : Высш. шк., 1985. - 223 с.

113. ГОСТ 21216.11-93. Сырье глинистое. Метод определения огнеупорности легкоплавких глин. М.: ИПК Изд-во стандартов, 1995. - 14 с.

114. ГОСТ 21216.9 93. Сырье глинистое. Метод определения спекаемости. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1995. - 18 с.

115. ГОСТ 7025 91. Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости. -М.: ИПК Изд-во стандартов, 1991.- 21 с.

116. ГОСТ 8462 85 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочти при сжатии и изгибе. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1985. - 25 с.

117. Попильский Р. Я. Прессование керамических порошков/ Р. Я. Попильский, Ф.В. Кондрашев.- М.: Изд.-во «Металлургия», 1968. 272 с.

118. Кондратенко В.А. Керамические стеновые материалы: оптимизация их физико-технических свойств и технологических параметров производства/ В.А. Кондратенко. — М.: Композит, 2005. -512 с.

119. Лундина М.Г. Производство кирпича методом полусухого прессования/М.Г. Лундина, П.И. Беренштейн, Г. Блох- М.: Госстройиздат, 1958. 164 с.

120. Шеломовский В.В. Математическая статистика: Курс лекций для студентов специальностей "Математические методы в экономике" и "Прикладная математика и информатика"/ В.В. Шеломовский. -Мурманск: МГПУ, 2005. - 128 с.

121. Большев Л.Н. Таблицы математической статистики/Л.Н. Болынев, Н.В. Смирнов. М:. Наука, 1976 416 с.

122. Браунли К. Статистическая теория и методология в науке и технике/ Пер с англ. Никулина М.С. под ред. Болынев Л.Н. М: наука, 1977 - 407 с.

123. Шметтерер Л.Г. Введение в математическую статистику/ Пер с нем. Под ред. Линника Ю.В. М:. Наука, 1976 - 520 с.

124. Теория статистики: Учебник для ВУЗов/ Под ред. Шмойловой P.A.- М.: Финансы и статистика, 1996. -412 с.

125. Ковалев В.В. Анализ хозяйственной деятельности предприятия. Регрессионный анализ/ В.В. Ковалев, О.Н. Волкова. М.: ТК Велби, 2002. — 424 с.

126. Горшков B.C. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений/ B.C. Горшков, В.Г. Савельев, Н.Ф. Федоров. М.: Высшая школа, 1988,395 с.

127. Джонс М. П. Прикладная минералогия/ М.П.Джоне.- М.: Недра, 1991.392 с.

128. Михеев В.И. Рентгенометрический определитель минералов/В.И. Михеев.- М.: ГНТИ литературы по геологии и охране недр, 1957. 868 с.

129. Гиллер Я. JI. Таблица межплоскостных расстояний/ Я.Л. Гиллер.- М.: Недра, 1966. 362 с.

130. Горшков B.C. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ/ B.C. Горшков, В.В. Тимашёв, В.Г. Савельев.- М.: Высшая школа, 198). -334 с.

131. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный анализ: Справочное руководство/ Л.И. Миркин,- М.: Наука, 1976. 271 с.

132. Иванова В.П. Термический анализ минералов и горных пород/ В.11. Иванова, Б.К. Касатов, Т.Н. Красавина, Е.Л. Розинова.- М.: Недра, 1974,400 с.

133. Августиник А.И. Керамика/ 2-е изд., переработ, и доп.-Л.:Стройиздат., 1975.-597с

134. Дудеров И.Г. Общая технология силикатов/ И.Г. Дуд еров, Г.М. Матвеев, В.Б. Суханова//-М.: Стройиздат, 1987. 560 с.

135. Морачевский И.И., Ангеницкая Р.Б. Технологические условия и нормативы по производству строительного кирпича сухим прессованием/ И.И. Морачевский, Р.Б. Ангеницкая.-Киев, 1952. 123 с.

136. U1 60023 РФ. МПК В28В 15/00. Технологическая линия для производства керамических стеновых материалов/ Бондарюк А.Г., Иванюта Г.Н., № 200611073722; Заяв. 03.04.2006; Опубл. 10.11.2007 Бюл. № 1.

137. U1 71094 РФ. МПК В28В 15/00. Технологическая линия, для производства строительных материалов/ Бондарюк А.Г., Котляр. В.Д. № 2007140630/22; Заяв. 01.11.2007; Опубл. 27.02.2008 Бюл. № 6.

138. U1 84300 РФ. МПК В28В 15/00. Технологическая линия для производства керамических материалов/ Бондарюк А.Г., Котляр. В.Д. № 2009105386/22; Заяв. 16.02.2009; Опубл. 10.07.2009 Бюл. № 19.

139. U1 84299 РФ. МПК В28В 15/00. Технологическая линия для производства керамических материалов/ Бондарюк А.Г., Котляр. В.Д. № 2009105372/22; Заяв. 16.02.2009; Опубл. 10.07.2009 Бюл. № 19.

140. Юшкевич М.О. Технология керамики/М.О. Юшкевич, М.И. Роговой, М.: Стройиздат, 1969. - 350 с.

141. Плюснина И.И., Васильева Е.Р. Модификациопные превращения кремнеема и их диагностика в месторождениях различного генезиса/ И.И. Плюснина, Е.Р. Васильева. -М.: Вест. МГУ. Геол. 1983. - № 5. - С. 50-54.

142. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. Пособие — 12-е изд., перераб.- М.: Высшее образование, 2006.-479 с.

143. Питерская Э.Г. Математическое обеспечение технологических процессов: Учеб.пособие/Э.Г. Питерская. РГСУ.-Ростов н/Д, 2000.- 82с.

144. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов.-М-во экон. РФ, Мин-во РФ, ГК по строительству, архит. И жил. Политике. М.: ОАО «НПО Изд-во «Экономика», 2000. - 56 с.V

145. Р/сч 40702810700030000092 в Новочеркасском филиале ОАО «ФОНДСПРНИС ЬЛНК'Д.

146. К/сч 30101810200000000212 БИК 0460432121. УТВЕРЖДАЮ»1. Директор ООО «ТАНДЕМ^^К1. Холодилов П.N4. 4• 2009 г.

147. АКТ ВНЕДРЕНИЯ научно-технической разработки

148. Генеральный директор ООО «РОСТМЛ»1. Чиж В.В.О

149. АКТ ВНЕДРЕНИЯ внедрения разработок по диссертационной работе Бондарю к Е.В.

150. От каф. строительных материалов РГСУ От ООО «РОСТМА>>1. Зав. каф., проф.1. А.Н. Юндин1. ГИПy^fWFBE РЖ Д Л lO1. Генерг1. АКТвыпуска опытной партии керамического кирпича полусухого прессования из кремнистых опоковидныхпород

151. Доц. кафедры СМ РГСУ, к.т.н.1. Гл. технолог ООО «Лемакс»1. Аспирантка кафедры СМ1. Бондарюк А.Г.1. Коробко Л.В.1. Котляр В.Д.1. Вренко B.J 1.