автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Стеновые керамические изделия на основе опок, модифицированных ПАВ

На правах

Иванюта Григорий Николаевич

СТЕНОВЫЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ НА ОСНОВЕ ОПОК, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПАВ

Специальность 05.23.05 - «Строительные материалы и изделия»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону, 2006

Работа выполнена на кафедре строительных материалов Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ростовский государственный строительный университет».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Котляр Владимир Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Мальцев Василий Терентьевич

кандидат геолого-минералогических

наук, доцент

Талпа Борис Васильевич

Ведущая организация: Южно-Российский государственный

технический университет

Защита состоится 30 мая 2006 г. в 1300 ч на заседании диссертационного совета Д.212.207.02 Ростовского государственного строительного университета по адресу: г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162, корпус 1, ауд. 232. Факс 8-863-263-53-10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного строительного университета.

Автореферат разослан 25 апреля 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

Моргун Любовь Васильевна

' дво®~~ 3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Керамический кирпич является одним из основных стеновых изделий, к которому предъявляются все большие требования. Это неудивительно, так как доля керамического кирпича в общем объеме производства стеновых материалов составляет около половины и в перспективе снижаться не будет. Однако уже сейчас наблюдается повышенный спрос, который будет нарастать на изделия с улучшенными теплотехническими характеристиками и средней плотностью 800-1200 кг/м3, а также на лицевой кирпич с разнообразной окраской.

Увеличение выпуска керамического кирпича ограничивается сырьевой базой. В настоящее время в качестве основного сырья для производства стеновых керамических изделий, согласно ГОСТ 530-95, рассматриваются глинистые породы, лессы, промышленные отходы (угледобычи, углеобогащения, золы, шламы и др.) и кремнеземистые породы - трепела и диатомиты. Наибольшее значение в силу распространенности имеют, безусловно, суглинки. Однако, несмотря на это, большинство кирпичных заводов испытывает трудности именно с сырьем. Объясняется это несколькими причинами. Во-первых, большая часть качественного глинистого сырья для получения стеновой керамики уже выработана. Предприятиям приходится использовать сырье, содержащее карбонатные, сернистые примеси, обладающее неудовлетворительными керамическими свойствами (высокой чувствительностью к сушке, большой усадкой и т.д.). Во-вторых, в силу своего генезиса суглинки, имея небольшую мощность отложений и покрывая почти сплошным чехлом дочетвертичные породы, очень изменчивы по вещественному составу и свойствам. Следствием этого является усложнение технологии, применение регулирующих добавок и весьма ограниченный выпуск лицевых керамических изделий.

Одним из перспективных путей как с научной точки зрения, так и с практической частичного решения триединой задачи - снижения средней плотности изделий, себестоимости и расширение сырьевой базы, на наш взгляд, является использование в качестве сырья для стеновой керамики кремнистых опал-кристобалитовых пород - опок, имеющих широкое распространение во многих регионах России и дающих после обжига в основном светлый черепок. Эффективность их использования возрастает в связи с тем, что в данном случае возможно полусухое прессование, которое, как известно, позволяет снизить себестоимость продукции в 1,3-1,5 раза в сравнении с пластическим способом формования. В связи с изложенным тема диссертационной работы является актуальной и соответствует современным технико-экономическим требованиям.

Целью диссертационной работы является разработка научно обоснованных технологических параметров получения пористо-пустотелых стеновых керамических изделий со средней плотностью 800-1200 кг/м3 на основе опок.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить подробную классификацию опок И т.тш»ттитт, ГШ а иг г ТТР давании-

типичные литологические разности;

БИБЛИОIЬКА С.-Петербург

ОЭ 200Ракт^-'Ь

- исследовать керамические свойства опок различных литологических разностей при разной степени технологической переработки;

- определить модифицирующие добавки, улучшающие свойства сырья и готовых изделий;

- установить зависимости физико-механических свойств сырца и обожженных изделий от степени переработки, вида сырья и количества добавок;

- исследовать совместное влияние рецептурно-технологических факторов на свойства изделий;

- исследовать фазовые превращения и механизм структурообразования аморфного кремнезема при обжиге опок;

- разработать номограммы, раскрывающие зависимости основных свойств материала от рецептурно-технологических факторов, что является основой для прогнозирования качественных характеристик изделий в зависимости от вида сырья и технологических параметров;

- выполнить производственную проверку результатов исследований при выпуске опытно-промышленной партии изделий;

- изучить основные строительно-эксплуатационные свойства полученных стеновых изделий;

- оценить технико-экономическую целесообразность и эффективность получения стеновой керамики на основе опок и модифицирующих добавок.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- научно обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования опок в качестве сырья для стеновой керамики со средней плотностью изделий 800-1200 кг/м3;

- установлена положительная роль пластифицирующих добавок при полусухом прессовании пресспорошка на основе различных литологических разностей опок для получения возможно более равноплотного и прочного черепка;

- установлены зависимости между химико-минеральным составом, структурой опок и свойствами изделий, полученных на их основе;

- выявлены основные закономерности фазовых и структурных преобразований опалового кремнезема опок в кристобалит при обжиге;

- выявлены особенности основных технологических параметров производства и разработана принципиальная технологическая схема.

Практическая значимость работы состоит:

- в значительном расширении минерально-сырьевой базы промышленности стеновых керамических изделий;

- в снижении топливо-энергетических затрат при производстве и как следствие получении изделий с более низкой себестоимостью;

- в снижении затрат на отопление зданий и сооружений, построенных из изделий с улучшенными теплотехническими характеристиками;

- в разработке рекомендаций по использованию кремнистых опал-кристобалитовых пород - опок для производства стеновых керамических изделий;

- в разработке условной классификации опок как сырья для стеновой керамики;

- в разработке технологической схемы производства, укомплектованной отечественным оборудованием и позволяющей с минимальными затратами производить техническое переоснащение существующих предприятий и строительство новых предприятий;

- в получении лицевого кирпича светлых оттенков - желтого, розового, бежевого.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных исследований влияния химико-минерального состава и структуры опок на свойства получаемых керамического черепка;

- результаты экспериментальных исследований влияния основных рецеп-турно-технологических факторов на структурообразование и свойства керамического черепка;

- установленное явление разноплотности керамического черепка при полусухом прессовании и её влияние на прочностные характеристики изделий;

- установленная степень влияния ПАВ на равно плотность черепка и как следствие повышение прочности изделий;

- выявлен механизм преобразования опалового кремнезема при обжиге опок;

- результаты опытно-промышленной проверки лабораторных исследований и оценка экономической целесообразности и эффективности производства и применения пористо-пустотелых стеновых изделий на основе опок.

Достоверность полученных результатов подтверждается применением современных методов исследования; статистической обработкой экспериментальных данных, обеспечивающих доверительную вероятность 0,95 при погрешности измерений менее 10 %; использованием поверенных и аттестованных приборов и средств измерений; результатами независимых испытаний стеновых изделий, выпущенных в производственных условиях.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях «Строй-тел ьство-2004», «Строительство-2005», г. Ростов н/Д, на восьмых академических чтениях РААСН «Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения», г. Самара 2004 г., на VII и VIII научно-практических конференциях в области технологии художественной обработки материалов, г. Златоуст, 2004 г. и г. Москва, 2005 г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, а также приняты к рассмотрению заявки на патенты РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных литературных источников из 166 наименований и приложения. Работа изложена на 173 страницах, включает 35 рисунков и 25 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе на основе литературных данных определены основные тенденции в развитии стеновой керамики. Во-первых, это производство изделий с улучшенными теплотехническими свойствами, пониженной средней плотностью для ограждающих конструкций в каркасном домостроении. Во-вторых, наблюдается устойчивый спрос на кирпич повышенных марок - М 150 и выше. В-третьих, необходим лицевой кирпич разнообразных цветов и формы, доступный по цене. Анализ показал, что с учетом теплотехнических и прочностных свойств кирпичной кладки наиболее приемлемыми являются изделия с пустотностью до 40 % и средней плотностью черепка 1200-1500 кг/м3. Обзор литературных данных показал, что кремнистые опал-кристобалитовые породы, в частности опоки, дают после обжига черепок с указанной плотностью. Они имеют широкое распространение во многих регионах России, и запасы их огромны.

Характеристика кремнистых пород, а также обзор работ У.Г. Дистанова, В.Н. Иваненко, Б.И. Дмитриева, Г.И. Коношенко, Г.А. Петрихиной, В.Н. Бур-мистрова, И.А. Альперовича и других ученых по их использованию в различных отраслях промышленности показали перспективность опок как сырья для производства стеновой керамики. Однако, несмотря на широкий диапазон свойств опок, ранее они не рассматривались с этой точки зрения. В основном работы в керамическом направлении были нацелены на получение термолита.

С экономической точки зрения, а также учитывая камневидный характер сырья (опок), было определено, что наиболее перспективным является полусухой способ прессования стеновых изделий. Однако он имеет существенный недостаток - разноплотность черепка и как следствие снижение физико-технических характеристик изделий. Анализ работ Р.Я. Попильского и Ю.Е. Пивинского показал, что значительного снижения разноплотности черепка можно добиться вводом в технологическую связку поверхностно-активных веществ - ПАВ. Благодаря действию этих добавок улучшается однородность массы, повышается плотность прессовок, увеличивается степень их равноплотно-сти и уменьшается упругое расширение отпрессованного пресспорошка. Как следствие повышаются физико-механические свойства и качество изделий.

На основании проведенного литературного обзора была сформулирована рабочая гипотеза: учитывая распространенность, особенности вещественного состава и структуры опок, представляется перспективным получение на их основе полусухим способом прессования с использованием ПАВ, пористо-пустотелых стеновых изделий с максимально равноплотным черепком и средней плотностью 800-1200 кг/м3.

Во второй главе обосновывается выбор сырьевых материалов и описываются методики проведения экспериментальных исследований.

Опоки - легкие плотные тонкопористые породы, состоящие в основном из мельчайших (менее 0,005мм) частиц опал-кристобалита. Средняя плотность их составляет 1100-1600кг/м3, пористость достигает 55 % (обычно 30-40 %). Постоянной составляющей их наряду с аморфным кремнеземом являются глинистые минералы, содержащиеся в том или ином количестве. В качестве примесей могут присутствовать песчано-алевритовый и карбонатный материалы. В связи с этим выделяются различные литологические разности.

После тщательного изучения различных классификационных схем кремнистых пород для проведения исследований были определены четыре литологические разности опок, представленные месторождениями Поволжья и Юга России: это собственно опоки или опоки «нормальные» (по У.Г. Дистано-ву) - проба 1 ОН; опоки глинистые - проба 2 ОГ; опоки карбонатные - проба 3 OK и опоки глинисто-карбонатные - проба 4 ОГК. В качестве добавок использовались различные ПАВ, широко применяемые в технологии бетона и представленные на рынке:

- суперпластификатор С-3, ТУ 6 — 36 — 020429 — 635;

- лигносульфонат технический модифицированный JICTM-2, ТУ 13 — 02811036—16;

- лигносульфонат технический ЛСТ, ТУ 13 — 0281036 — 05;

- моющее средство «Прогресс», ТУ 3810719-92;

- моющее средство «Пемос»;

- мелассная упаренная последрожжевая барда УПБ ОСТ 18 — 126;

- пластификаторы немецкого производства «Melment», «Melflux 2641», «Melflux 2651»;

- приготовленные самостоятельно водно-масляные эмульсии (ВМЭ) различной концентрации.

Исследования сырьевых материалов, а также обожженного черепка проводились с помощью химического, рентгенофазового, дифференциально-термического, микроскопического и электронно-микроскопического анализов. Физико-механические свойства образцов и изделий определялись по стандартным методикам. Лабораторные образцы представляли собой цилиндры диаметром и высотой 50-70 мм, а также кубы и параллелепипеды. Для определения предела прочности при изгибе формовались образцы-балочки размером 135 х 30 х 15 мм. Периодически, в качестве контрольных, прессовались образцы стандартных для обыкновенного и утолщенного кирпича размеров. Разработку составов керамических масс осуществляли с помощью методов математического планирования.

В третьей главе приводятся результаты исследований взаимосвязи вещественного состава, структуры и особенностей керамических свойств опок. Химический состав принятых для исследований проб опок приведен в табл. 1. Как видно, принципиального различия в химическом составе опок и суглинков нет. Кремнезём в опоках представлен в основном опалом и опал-кристобалитом, в суглинках - кварцем. Основными глинистыми минералами опок являются гидрослюды. В карбонатных разностях присутствует кальцит. Им сложены остатки раковин фораминифер, имеющие размеры 0,03-0,1 мм.

Внутренние пустоты раковин заполнены опалом. Наименее плотными (соответственно более пористыми) являются опоки «нормальные» - до 1200 кг/м3, наиболее плотными - глинистые и глинисто-карбонатные - до 1450 кг/м3.

Таблица 1

Химический состав исследуемых опок

Шифр пробы Ппп в Ю2 А12Оэ Fe2Oз ЯеО СаО МдО во, общ к2о Ыа20 ТЮ2 Р2О5 С орг

1 ОН 4,20 78,41 7,3 3,20 2,40 1,02 0,32 1,48 1,12 0,14 0,10 0,21

2 ОГ 3,00 75,11 12,55 3,98 0,75 1,21 0,40 2, 07 0,43 0,24 0,21 0,15

зок 8,57 68,28 8,24 4,24 6,26 1,55 1,05 1,10 0,25 Сл 0,15 0,31

4 ОГК 8,28 65,18 11,54 2,97 8,55 0,95 0,30 1,42 0,62 Сл 0,17 0,12

Так как опоки являются камневидным неразмокаемым и трудноразмо-каемым сырьём, многие их керамические свойства и свойства черепка зависят от степени измельчения. В связи с этим исследования проводились с различной степенью измельчения опок. В табл. 2 представлены зерновые составы измельченных проб опок.

Таблица 2

Зерновой состав измельченных проб опок_

Группа порошка Содержание фракций, мм, % по массе

2,5-1,25 1,25-0,63 0,63-0,315 0,315-0,14 0,14-0,071 <0,071

I 12,7-13,8 10,5-12,9 14,8-16,3 13,6-15,1 20,6-22,3 21,6-27,8

II - 14,3-17,9 15,4-17,0 16,5-19,4 21,0-24,2 26,5-32,8

III - - 18,1-21,8 23,5-27,0 23,9-26,4 28,8-34,5

IV - - - 27,0-31,1 30,1-33,2 42,9-49,7

Проведенные предварительные исследования подтвердили, что наиболее приемлемым для опок является полусухой способ прессования. Нами было исследовано влияние различных технологических факторов (степень измельчения, формовочная влажность, давление прессования, температура обжига) на прочность и среднюю плотность прессовок и керамического черепка. При полусухом способе важнейшим дообжиговым свойством является способность после прессования давать изделия с пределом прочности при сжатии не менее 1,5-2 МПа. Это необходимо для транспортирования изделий и их пакетирования без разрушения. Выявлена прямая зависимость - с увеличением прессующего давления возрастает и прочность прессовок. При увеличении давления от 100 до 400 кгс/см2 прочность сырца увеличивается в 1,5-2,1 раза, практически независимо от других факторов. Однако стоит отметить, что давление прессования в 100 кгс/см2 является недостаточным, так как необходимая прочность в

2 МПа при оптимальной влажности и максимальном измельчении (IV группа порошка) едва достигается у проб 2 ОГ и 4 ОГК и не достигается у проб 1 ОН и

3 ОК. Объясняется это вещественным составом сырья - количеством глинистой составляющей. Практически у всех образцов, отпрессованных при давлении 400 кгс/см2, начинают проявляться признаки перепрессовки. На рис. 1 показаны

зависимости прочности сырца от исследованных факторов на основе пробы 4 ОГК, являющихся характерными и для других проб.

С увеличением степени измельчения опок в изученных пределах прочность прессовок возрастает и различается в 1,3-2 раза между порошками с наибольшей крупностью зерен 0,315 и 2,5 мм. Объяснением этому является увеличение общей поверхности зерен материала и как следствие ростом свободной поверхностной энергии и площади взаимных контактов между зернами. Определенные закономерности наблюдаются при изучении влияния формовочной влажности на прочность сырца. У керамических пресспорошков, полученных ) на основе опок, формовочная влажность изменяется в сравнении с суглинками

в более широких пределах. Для всех изученных литологических разностей опок независимо от давления и степени измельчения отмечаются общие закономерности. С увеличением влажности прочность сырца начинает возрастать, достигая своего максимума при определенных значениях, а затем снижается. Объясняется это тем, что с увеличением влажности до условного оптимума внутреннее и внешнее трение при прессовании уменьшается, частицы сближаются, плотность прессовки в пересчете на сухое вещество увеличивается, и сила сцепления частиц между собой возрастает. При влажности больше оптимальной плотность прессовки увеличивается, однако избыточная влага образует вокруг частиц пленки, снижающие силы поверхностного молекулярного взаимодействия между частицами. Эти же пленки действуют, как «смазка» при разрушении.

На свойства обожженных образцов также значительное влияние оказывают исследованные технологические факторы. На рис. 2 и 3 показаны зависимости прочности и плотности черепка от степени измельчения, формовочной влажности и давления прессования на основе пробы 4 ОГК, также являющихся характерными и для других проб (Тобж 1000 °С). Анализируя полученные результаты, можно выделить некоторые закономерности, которые позволят определить оптимальные технологические параметры производства стеновых керамических изделий на основе опок. Так, при увеличении степени измельчения сырья возрастает прочность и плотность образцов. С увеличением наибольшей крупности зерен с 0,315 до 2,5 мм прочность черепка уменьшается при прочих равных условиях в 1,2-2,7 раза. Незначительно с увеличением степени измель-) чения возрастает и средняя плотность обожженного черепка - с уменьшением

наибольшей крупности зёрен с 2,5 до 0,315 мм, при прочих равных условиях средняя плотность увеличивается в 1,01-1,09 раза. Весьма существенное влияние на рост прочности оказывает формовочная влажность пресспорошка. Так при увеличении формовочной влажности прочность образцов возрастает в 1,23,0 раза. Средняя плотность черепка при этом повышается в зависимости от вида сырья и давления прессования от 1,5 до 10 %. Проведенные эксперименты показали, что с увеличением давления прессования также наблюдается рост прочности и средней плотности керамического черепка. В интервале давлений 100-400 кгс/см2 рост прочности при прочих равных условиях наблюдается в 1,54 раза, а плотности - на 5-8 %. В принципе это явление является закономерным и логичным. Наиболее приемлемым сырьем с точки зрения соотношения плотности и прочности черепка являются глинисто-карбонатные опоки.

Ясж, МПа 100 5

ДАВЛЕНИЕ ПРЕССОВАНИЯ, кгс/см2

200 300

V 'Ч \ V N

у* '— / \ \ \ / ч \\ \\

у* / ^ / / "ч Ч \ • \ - \\

/ \

\\

10 15 20 25,10 15 25,10 15 20 25,10 15 20 25

ФОРМОВОЧНАЯ ВЛАЖНОСТЬ (абс.), %

Рис. 1. Проба 4 ОГК. Влияние влажности пресспорошка на предел прочности при сжатии прессовок, отпрессованных при различном давлении Наибольшая крупность зерен: -2,5 мм; — 1,25 мм; - - 0,63 мм;--0,315 мм

Ясж, МПа 100

50

ДАВЛЕНИЕ ПРЕССОВАНИЯ, кг с/см2

200 300

.У' |

^ „

__________

30

10 15 20 25,10 15 25,10 15 20 25,10 15 20 25

ФОРМОВОЧНАЯ ВЛАЖНОСТЬ (абс ), %

Рис. 2. Проба 4 ОГК. Влияние влажности пресспорошка на предел прочности при сжатии обожженных образцов, отпрессованных при различном давлении Наибольшая крупность зерен: - 2,5 мм; — 1,25 мм; - - 0,63 мм;--0,315 мм

ДАВЛЕНИЕ ПРЕССОВАНИЯ, кгс/см2

р 1/см* 100 200 300 400

Рис. 3. Проба 4 ОГК. Влияние влажности пресспорошка на плотность обожженных образцов, отпрессованных при различном давлении. Наибольшая крупность зерен: - 2,5 мм; — 1,25 мм; - - 0,63 мм;--0,315 мм

Однако, несмотря на многие преимущества полусухого способа, он имеет существенный недостаток - это разноплотность черепка, возникающая при прессовании за счет сил внутреннего и внешнего трения. Перепады давления по высоте при прессовании полнотелого кирпича могут достигать 40 %. Полученные многими авторами (В.А. Полюх и др.) аналитические зависимости распределения давления по толщине всегда включают несколько параметров определяемых экспериментально и зависящие от физико-механических свойств конкретного пресспорошка.

Предварительные эксперименты по достижению более равноплотного черепка позволили выявить определенные закономерности. Давление прессования не имее! решающего значения. Влияние степени измельчения сырья, изученное в заданных пределах, также не имеет решающего значения, однако носит не совсем закономерный характер для различного вида сырья. Объясняется это различными физико-механическими свойствами опок. Содержание технологической связки, т.е. формовочная влажность, является наиболее существенным фактором, влияющим на равноплотность. Наблюдается четкая закономерность — с увеличением формовочной влажности образцы становятся более рав-ноплотными, однако полностью равноплотным черепок становится при влажности соответствующей почти пластическому течению массы. В технологическом плане это не приемлемо при полусухом прессовании. Полученные экспериментальные данные показали, что отформованные и обожженные образцы обладают достаточно большой разноплотностью. Для пробы ЮН эти значения

составляют 2,2- 5,7 %, пробы 20Г - 1,3-4,8 %, пробы 3 ОК - 3,8-5,8 % и для пробы 4 ОГК - 2,4-5,5 %.

Для оценки степени влияния неравноплотности керамического черепка на физико-технические свойства и в первую очередь на предел прочности при сжатии, необходимо установить связь между средней плотностью и прочностью. Учитывая, что степень измельчения в производственных условиях является, так же как и давление прессования, более или менее стабильным фактором, а зависимости между пределом прочности при сжатии и средней плотностью сохраняются, в табл. 3 показаны соотношения между этими показателями для образцов, отформованных при давлении 200 кгс/см2 из пресспорошка со степенью измельчения зерен менее 1,25 мм. Как видно из результатов экспериментов, проведенных в заданных технологических интервалах, при увеличении (уменьшении) средней плотности черепка на 1 % предел прочности при сжатии изменяется на 8-38 %. Причем для всех проб, кроме 3 ОК, с увеличением влажности эта цифра снижается. По-видимому, это обусловлено способностью к спеканию, определяемому прежде всего вещественным составом исходного сырья. Учитывая, что неравноплотность может достигать 5 % и более, можно предположить, что значительное повышение прочности может быть достигнуто именно за счет максимальной равноплотности черепка. В реальных производственных условиях это может дать значительное повышение марочности изделий не только по прочности, но и по морозостойкости. Следует отметить, что изменение соотношения между приростом прочности и плотности в заданных интервалах носит линейный характер и для каждого вида сырья и каждого технологического фактора нетрудно вывести коэффициент пропорциональности. При этом важно учесть, что разрушение образца происходит, прежде всего, в его наименее плотной и соответственно менее прочной части.

Безусловно, полученные данные носят в какой-то мере относительный характер. В каждом конкретном случае необходимо учитывать особенности вещественного состава и спекания сырья, снижение плотности за счет разложения карбонатов, технологические факторы и т.д. Однако полученные данные показывают общие тенденции влияния неравноплотности черепка при полусухом прессовании на прочностные характеристики. Комплексный анализ позволил установить, что улучшить пропрессовку изделий, выровнять плотность возможно при вводе в керамическую шихту поверностно-активных веществ.

Четвертая глава посвящена изучению влияния ПАВ на равноплотность и прочность черепка, а также оптимизации технологических параметров. Основной задачей, которую должны выполнять ПАВ в процессе прессования, является более полное смачивание поверхности частиц технологической связкой и снижение межчастичного трения, что способствует эффективному уплотнению системы под давлением. Теоретическая оценка эффективности применения тех или иных ПАВ при прессовании пресспорошков на основе опок представляет собой сложную задачу. Действие многих из них носит явно избирательный характер, а некоторые из них могут даже оказывать отрицательное влияние на свойства готовых изделий. Прогнозирование применения ПАВ при полусухом прессовании должно основываться на большом объеме экспериментальных

данных. Экспериментальные работы в этом направлении нами проводились в два этапа. На первом этапе было опробовано несколько различных добавок. Затем была выбрана одна добавка - суперпластификатор С-3 - как наиболее эффективная с технологической точки зрения, с которой проводились детальные исследования.

Таблица 3

Взаимосвязь между средней плотностью и пределом прочности при сжатии черепка в зависимости от формовочной влажности_

Формо- Сред- Прирост Предел Прирост пре- Соотношение

Проба вочная няя средней прочнос- дела между приростом

влаж- плот- плотнос- ти при прочности прочности и

ность,% ность, ти, % сжатии, при сжатии, % плотности

г/см3 МПа

1 ОН 10 1,28 - 13,4 - -

15 1,29 0,78 17,4 29,85 38,3

20 1,30 1,56 19,2 43,28 27,7

25 1,32 3,10 22,3 66,4 21,4

2 ОГ 10 1,44 - 25,8 - -

15 1,45 0,69 29,6 14,70 21,3

20 1,48 2,70 32,9 27,51 10,2

25 1,52 5,50 36,8 42,63 7,8

ЗОК 10 1,25 - 13,4 - -

15 1,26 0,80 14,8 10,40 13,0

20 1,27 1,60 17,9 33,58 20,9

25 1,28 2,4 21,9 63,43 26,4

4 ОГК 10 1,40 - 18,2 - -

15 1,43 2,14 23,1 26,92 12,6

20 1,45 3,57 25,2 38,46 10,8

25 1,47 5,0 26,5 45,60 9,1

Как показали результаты экспериментов, все исследованные ПАВ в той или иной мере повышают коэффициент уплотнения и соответственно прочность. Исключением является водомасляная эмульсия. Несмотря на улучшение уплотняемости, прочность не увеличивается или даже снижается. По-видимому, образующаяся тончайшая масляная пленка вокруг зерен пресспо-рошка при прессовании препятствует действию поверхностных молекулярных сил, несмотря на то, что суммарная контактная поверхность между частицами растет.

Как видно из табл. 4, средняя плотность черепка при вводе С-3 (количество С-3 по результатам предварительных экспериментов было определено 0,4 % от массы сухого вещества) возрастает на 3-4 %, и происходит это, прежде всего, за счет выравнивания средней плотности образца, разброс которой составляет 0,1-1,7 %. Это в 4-13 раз меньше, чем без ПАВ. Учитывая ранее сделанные выводы о том, что при увеличении средней плотности на 1 % прочность увеличивается на 10-38 %, ввод С-3 является весьма перспективным.

Таблица 4

Влияние С-3 и формовочной влажности на распределение плотности для масс с различной степенью измельчения

Шифр пробы Степень измельчения менее, мм Формовочная влажность, % Средняя плотность, г/см3 Разноплотность черепка, %

без ПАВ с ПАВ без ПАВ с ПАВ

1 ОН 2,5 15 1,23 1,26 5,7 1,2

20 1,25 1,29 2,8 0,3

1,25 15 1,25 1,28 5,4 1,3

20 1,27 1,32 2,8 0,3

0,63 15 1,28 1,30 5,4 1,4

20 1,30 1,34 2,7 0,2

0,315 15 1,31 1,33 5,1 1,0

20 1,33 1,36 2,2 0,2

2 ОГ 2,5 15 1,43 1,45 4,8 0,9

20 1,45 1,49 2,2 0,2

1,25 15 1,44 1,47 4,7 0,7

20 1,46 1,51 1,9 0,2

0,63 15 1,45 1,47 4,7 0,8

20 1.47 1,50 1,3 0,1

0,315 15 1,49 1,52 4,0 0,6

20 1,51 1,54 1,3 0,1

ЗОК 2,5 15 1,23 1,25 5,2 1,6

20 1,24 1,29 3,8 0,6

1,25 15 1,24 1,27 5,4 1,7

20 1,26 1,31 4,0 0,4

0,63 15 1,25 1,29 5,5 1,4

20 1,27 1,32 3,8 0,4

0,315 15 1,27 1,32 5,7 1,1

20 1,28 1,34 3,3 0,3

4 ОГК 2,5 15 1,36 1,40 5,0 1,0

20 1,39 1,45 2,4 0,3

1,25 15 1,39 1,42 5,2 1,1

20 1,42 1,47 2,9 0,3

0,63 15 1,43 1,48 5,5 0,8

20 1,45 1,51 3,2 0,3

0,315 15 1,47 1,50 5,7 0,6

20 1,48 1,54 3,4 0,3

Для выявления взаимосвязи между давлением прессования, формовочной влажностью и количеством вводимой добавки на свойства готовых изделий были выполнены исследования с использованием методов математического планирования. В табл. 5 приведены интервалы и уровни варьирования факторов, основанные на результатах предварительных экспериментов. В качестве откликов - предел прочности при сжатии и средняя плотность черепка. Кроме того, определялось водопоглощение, усадка, предел прочности при изгибе и морозостойкость. Давалась визуальная характеристика образцов.

Таблица 5

Основные характеристики плана

Код Значение кода Значения факторов

Х1, количество добавки, % Х2, давление прессования, кгс/см2 Хз, формовочная влажность, %

проба 1 ОН проба 2 ОГ проба 3 ОК проба 4 ОГК

Основной уровень 0 0,5 225 18 16 17 16

Интервал 0,3 75 4 4 3 4

Верхний уровень +1 0,8 300 22 20 20 20

Нижний уровень -1 0,2 150 14 12 14 12

На рис. 4 и 5 изображены изолинии средней плотности и предела прочности при сжатии керамического черепка, изготовленного из различных проб опок. Проведенный комплексный анализ позволяет сделать следующие выводы. При увеличении значения фактора х, наблюдается рост прочности. При этом для проб 1 ОН и 3 ОК характерным является постепенное снижение влияния этого фактора (изолинии становятся почти горизонтальными). Более четко это проявляется при повышении давления прессования. То есть положительное действие добавки прекращается. Для проб 2 ОГ и 4 ОГК, являющихся глинистыми, более плотными разностями опок, характерно достижение максимума прочности при определённом содержании ПАВ (примерно 0,5-0,7 %) и затем снижение прочности, хотя и незначительное. Обусловлено это, на наш взгляд, тем, что эти разности опок являются более плотными, в связи с чем повышенное содержание ПАВ препятствует росту поверхностных молекулярных сил при прессовании. Действие фактора X! для проб 1 ОН и 3 ОК более ярко проявляется с увеличением формовочной влажности (фактор Хз). Для проб 2 ОГ и 4 ОГК, как уже говорилось, имеется оптимум содержания ПАВ. При этом надо иметь в виду, что дальнейшее увеличение влажности осложняет работу пресса и по сути полусухое прессование переходит в жесткое пластическое.

По мере роста фактора Хз (формовочная влажность) возрастает и прочность. Действие этого фактора в определённой мере связано количеством вводимого ПАВ. В целом же можно говорить, что для достижения требуемой прочности с вводом ПАВ требуются меньшие формовочная влажность и давление прессования. Это обстоятельство имеет важное практическое значение.

Менее значимым фактором при вводе ПАВ является давление прессования. В целом с увеличением давления наблюдается рост прочности, однако, не такой значительный, как без ПАВ. При максимальных значениях факторов X] и Хз имеется даже незначительное снижение прочности, связанное, по-видимому, с явлениями перепрессовки, упругого расширения и разрушения первичных

Рис. 4. Изолинии предела прочности при сжатии: а) проба 1 ОН; б) проба 2 ОГ; в) проба 3 ОК; г) проба 4 ОГК

х* XI =0,0

XI XI =1,0

1.3ВЧ ол — —

0.0 -0 Ч 1.0

"1^3

-1.0

хэ хг =-1,0

XI хг =0,0

1. 7

1.3 2 1. !: \ {

\ 1. 1 36

Л \ \ \ 1 л

1.Э к V \ \ \

\ V \ \ \

1.3 V \

\ \ \ \ \ \ V-

1.36

13!

32

137

0.5

3.0

о5

38

1.39

Х> Хг =1,0

1,37

1.36

134

1 33

135

ЗГ

138

9.0

■Л5

1.6

1139

1.0

Рис. 5. Изолинии средней плотности: а) проба 1 ОН; б) проба 2 ОГ; в) проба 3 ОК; г) проба 4 ОГК

частиц опалового кремнезема, являющегося основным вещественным компонентом опок. Наиболее четко это проявлено у пробы 1 ОН - самой пористой и наименее прочной. По степени влияния факторов на прочность их можно про-ранжировать в следующем порядке: для проб 1 ОН, 2 ОГ, 3 ОК - х3 > х, > х2 и для пробы 4 ОГК Xi > х3 > х2.

Влияние исследованных факторов на среднюю плотность образцов в определенной мере аналогично влиянию на предел прочности при сжатии. С увеличением формовочной влажности наблюдается в той или иной мере рост средней плотности. Исключением является проба 3 ОК при минимальном давлении прессования, для которой независимо от влажности рост плотности не v наблюдается.

Проведенные в ходе выполнения работы исследования позволили установить оптимальную температуру обжига, которая определяется в первую очередь исходным составом сырья: проба 1 ОН - 980-1100 °С; проба 2 ОГ - 920-1050 °С; проба ЗОК - 1000-1100 °С; проба 4 ОГК - 950-1060 °С.

Повышенная пористость позволяет вести подсушку и обжиг изделий по ускоренным режимам.

Изучение минеральных и фазовых преобразований, происходящих в отформованном материале при обжиге, показало, что наиболее значительное влияние на интенсивность этих процессов оказывает температура обжига. Наибольший интерес вызывают преобразования опалового кремнезема, так как, с одной стороны, он является основным породообразующим минералом, от которого зависят многие свойства материала, а с другой - этому вопросу исследователями уделялось мало внимания.

До температуры 900 °С каких-либо существенных изменений, происходящих с опаловым кремнеземом опок, по данным рентгеноструктурного анализа, не наблюдается. Лишь начиная с 950 °С начинается рост главного пика низкотемпературного кристобалита 4,03 А0. Этому способствует присутствие щелочных и щелочно-земельных оксидов, являющихся активными минерализаторами в процессе раскристаллизации опала при обжиге. Однако многие призна- ^ ки свидетельствуют о том, что этот минерал имеет очень низкую степень структурного совершенства и является по сути опал-кристобалитом или про-токристобалитом. Это подтверждается сдвигом главного пика этого минерала в область малых углов, сглаженностью вершины вышеотмеченного пика, отсут- J ствием на рентгенограмме более «слабых» пиков - 2,83; 3,23 А0 и др. Дальнейшая термическая обработка (до 1100 °С) сопровождается увеличением интенсивности главного пика а-кристобалита (4,03 А0), сдвигом его в область больших углов и появлением (при 1050-1100 °С) более «слабых» пиков 2,83; 3,13 А0. Все это в целом свидетельствует, что опаловый кремнезем переходит в более стабильную фачу - а-кристобалит. Наиболее интенсивно этот процесс идет при температурах выше 1050 °С.

Снижению интенсивности пиков кристобалита на дифрактограммах проб 2 ОГ и 4 ОГК, обожженных при температуре 1100 °С, способствует то, что при этой температуре часть кристобалита переходит в расплав (рис.6).

Рис. 6. Признаки натековидной структуры, начало оплавления: а) проба 2 ОГ х 18 ООО; б) проба 4 ОГК х 24 ООО

В опоках, содержащих кальцит, при температуре 950 °С обнаруживается минерал - волластонит, фиксируемый пиком 2,96 А . Положительное влияние этого минерала на свойства керамического черепка общеизвестно. По мере повышения температуры обжига интенсивность главного пика волластонита возрастает, что является косвенным признаком того, что кристалличность и содержание этого минерала увеличиваются. При этом свободный оксид кальция в черепке отсутствует.

В пятой главе приводятся результаты опытно-промышленной апробации, описание разработанной технологической схемы производства и технико-экономическое обоснование производства и применения стеновой керамики на основе опок с добавкой ПАВ.

Достоверность полученных экспериментальных данных подтверждена опытно-промышленной проверкой. В производственных условиях получены изделия, свойства которых приведены в табл. 6. Разработана технологическая схема производства керамического кирпича на основе опоковидного сырья. В f настоящее время проектируется строительство завода в Ростовской области.

Экономический эффект от внедрения обусловлен многими факторами. Во-первых, использование технологии полусухого прессования уже само по себе I эффективно и экономично. Во-вторых, исключение из технологического про-

цесса подсушки сырья как отдельной операции (в силу пористости опок возможна естественная подсушка) позволяет уменьшить расход газа до 40 %, а выпуск кирпича со средней плотностью 1000 кг/м3 позволяет снизить расход газа на обжиг на 20-30 % в сравнении с глиняным полнотелым кирпичом. В-третьих, добавка ПАВ в сырьевую смесь, хотя и повышает себестоимость продукции в среднем на 20-30 копеек на один кирпич, тем не менее позволяет повысить прочность кирпича на 2-3 марки. Повышение марочности на 1 шаг увеличивает продажную цену рядового кирпича на 40-60 копеек. Поэтому ввод пластификатора является экономически оправданным и целесообразным.

Физико-механические характеристики обожженного кирпича

Шифр пробы Пустот-ность кирпича, % Средняя плотность изделий, кг/м3 Предел прочности при сжатии, МПа Предел прочности при изгибе, МПа Морозостойкость, циклы

2 ОГ 20 1230 29,1 4,9 35

2 ОГ 35 1020 17,8 2,7 35

3 ОК 20 1100 17,4 2,9 25

ЗОК 35 900 10,9 2,1 25

4 ОГК 20 1170 27,8 4,1 35

4 ОГК 35 970 18,5 2,8 35

Значительный экономический эффект достигается при выпуске лицевых изделий А этому способствуют красивая фактура, ровные грани, приятная окраска (светло-розовая, светло-желтая, оранжево-красная и др.), хорошие прочностные и теплотехнические характеристики стеновых изделий на основе опо-ковидного сырья.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Выделены различные литологические разности опок, определены особенности их керамических свойств. Установлено, что при использовании опок наиболее приемлемым способом формования керамических изделий является полусухое прессование. Наиболее оптимальным сырьем с точки зрения соотношения плотности и прочности черепка являются глинисто-карбонатные опоки.

2. Определены основные технологические параметры производства: давление прессования 200-300 кгс/см2, формовочная влажность - 15-20 %, степень измельчения - менее 0,315-2,5 мм, температура обжига - 950-1050 °С.

3 Выявлены значения показателей неравноплотности керамического черепка на основе опок как общего недостатка полусухого прессования. Неравно-плотность может достигать 5,7 %. Установлено, что изменение средней плотности керамического черепка на основе опок на 1 % влечет за собой изменение предела прочности при сжатии на 8-38 % в изученных областях варьирования технологических факторов. 4. Большинство ПАВ улучшают уплотняемость пресспорошка при прессовании, однако эффект их действия не одинаков. Установлено, что наиболее эффективным ПАВ при полусухом прессовании пресспорошков на основе опок является суперпластификатор С-3 Повышение средней плотности прессовок и керамического черепка при вводе ПАВ в пресспорошок происходит, прежде всего, за счет выравнивания плотности. Ввод ПАВ в пресспорошок позволяет снизить формовочную влажность и повысить в 1,3-2,0 раза прочность обожженных изделий.

5. Установлено совместное влияние основных технологических факторов на физико-механические свойства керамического черепка на основе опок, модифицированных С-3. С учетом технологичности опок показано, что на одном и том же сырье возможно получение изделий с широким диапазоном технических свойств.

6. Определена взаимосвязь между количеством добавки, формовочной влажностью, давлением прессования и основными физико-механическими свойствами черепка. Установлены оптимальные составы и технологические параметры.

7. Определены основные процессы, происходящие при обжиге. Прослежена кинетика формирования структуры материала. Установлено, что образующийся при обжиге за счет раскристаллизации опала кристобалит не оказывает отрицательного влияния на прочностные свойства керамического черепка. Раскристаллизация опалового кремнезема в кристобалит активно начинается с температур 1000 °С и особенно интенсивно протекает при повышенном содержании глинистых минералов. В карбонатных разностях опок при обжиге образуется минерал волластонит и в небольшом количестве кальциевый полевой шпат анортит.

8. Определен наиболее оптимальный и экономичный режим подсушки и обжига утолщенного кирпича на основе опок, продолжительность которого в зависимости от литологической разности составляет 34-38 ч.

9. Предложена технологическая схема производства стеновой керамики на основе опок, максимально учитывающая свойства сырья и современные тенденции развития данной отрасли.

10. Выполненные расчеты показали, что производство стеновой керамики на основе опок является экономически обоснованным. Себестоимость кирпича на основе опок на 10-20 % ниже, чем аналогичного на основе суглинков. Достигается это прежде всего за счет снижения затрат на сушку и обжиг.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Котляр В.Д., Иванюта Г.Н., Козлов A.B. Исследование влияния степени измельчения кремнистых опаловых пород (опок) при использовании их в качестве сырья для стеновой керамики // Материалы восьмых академических чтений РААСН «Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения». - Самара, 2004. - С. 290-292. - Лично автором выполнено 2 с.

2. Котляр В.Д., Иванюта Г.Н., Козлов А.В Исследование опал-кристобалитовых пород Ростовской области для производства кирпича по пластическому способу формования // Там же. С. 288-289. - Лично автором выполнено 1 с.

3. Котляр В.Д., Иванюта Г.Н., Козлов Г.А. Кирпич полусухого прессования на основе трепела и отходов углеобогащения // «Строительство-2005»:

Материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Ростов н/Д: Рост. гос. строит, ун-т, 2005. - С. 88-90. - Лично автором выполнено 1 с.

4. Котляр В.Д, Щеголькова E.H., Иванюта Г.Н.. Бондарюк А.Г. Основные тенденции в развитии стеновых керамических материалов и изделий // Там же. - С. 90-92. - Лично автором выполнено 2 с.

5. Котляр В.Д, Щеголькова E.H., Иванюта Г.Н.. Бондарюк А.Г. Пути снижения средней плотности стеновой керамики // Там же. - С. 92-94. - Лично автором выполнено 1 с.

6. Иванюта Г.Н., Котляр В.Д., Козлов Г.А., Лапунова К.А. Фазовые преобразования при термообработке кремнистых пород // Известия Ростовского < государственного строительного университета. - 2005. - № 9. - С. 77-81. —

Лично автором выполнено 3 с.

7. Иванюта Г.Н. Применение пластификаторов при прессовании керамического кирпича // Известия Ростовского государственного строительного университета. - 2005. - № 9. - С. 395. - Лично автором выполнено 1 с.

8. Иванюта Г.Н., Котляр В.Д., Лапунова К.А., Лотошников А.П. Неравно-плотность керамического черепка при полусухом прессовании // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Строительство-2006», Ростов н/Д: Рост. гос. Строит, ун-т, 2006. - С. 76-77. - Лично автором выполнено 1 с.

9. Котляр В.Д., Иванюта Г.Н., Лапунова К.А., Щеголькова E.H. Взаимосвязь

средней плотности и прочности керамического черепка на основе опок // Там же. - С. 78-79. - Лично автором выполнено 1 с.

10. Иванюта Г.Н., Котляр В.Д., .Лапунова К. А, Щеголькова E.H. Влияние ПАВ на равноплотность керамического черепка на основе опок // Там же. - С. 70-71. — Лично автором выполнено 1 с.

11. Иванюта Г.Н., Котляр В.Д., Лапунова К. А., Щеголькова E.H. Экономическое обоснование производство стеновой керамики на основе опок с добавкой ПАВ // Там же. - С. 72-73. - Лично автором выполнено 1 с.

Подписано в печать 20.04.2006. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Ризограф. Уч. - изд. л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ 503.

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета 344022, Ростов-на-Дону, Социалистическая, 162.

V- 96 0 0

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Основные тенденции в развитии стеновых керамических изделий.

1.2 Пути снижения средней плотности керамических изделий.

1.3 Краткая характеристика кремнистых опал-кристобалитовых пород -опок.

1.4 Керамические материалы, полученные на основе кремнистых опок.

1.5 Обзор исследований по использованию пластифицирующих добавок при производстве стеновой керамики.

1.6 Выводы.

1.7 Рабочая гипотеза. Частные задачи исследований.

2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Принципы классификации опок.

2.2 Выбор сырьевых материалов для исследований.

2.3 Методики проведения исследований.

3. ВЗАИМОСВЯЗЬ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА, СТРУКТУРЫ И ОСОБЕННОСТЕЙ КЕРАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОПОК.

3.1 Вещественный состав и структурные характеристики опок.

3.2 Керамические свойства опок.

3.3 Неравноплотность керамического черепка.

3.4 Взаимосвязь средней плотности и прочности керамического черепка на основе опок.

3.5 Выводы.

4. ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ДОБАВОК НА РАВНОПЛОТНОСТЬ ЧЕРЕПКА. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДСТВА.

4.1 Исследование влияния различных ПАВ на уплотняемость.

4.2 Исследование влияния С-3 на равноплотность черепка.

4.3 Влияния ПАВ на технологические параметры прессования.

4.4 Анализ влияния технологических факторов на физико-механические свойства.

4.5 Оптимизация режима обжига.

4.6 Физико-химические преобразования, происходящие при обжиге.

4.7 Выводы.

5. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1 Опытно-промышленная апробация результатов исследований.

5.2 Предлагаемая технологическая схема производства.

5.3 Технико-экономическое обоснование производства и применения стеновой керамики на основе опок с добавкой ПАВ.

Актуальность темы. По различным данным в настоящее время в России выпускается около 12 млр. шт. условного кирпича в год. К 2015 году прогнозируется потребность и увеличение его производства до 30 млр. штук. Это неудивительно, так как доля керамического кирпича в общем, объеме производства стеновых материалов составляет 70-80 %, и в перспективе снижаться не будет. Однако уже сейчас наблюдается повышенный спрос, который будет нарастать, на изделия с улучшенными теплотехническими харак

•7 теристиками и со средней плотностью 800 - 1100 кг/м , а также на лицевой кирпич с разнообразной окраской. Однако, спрос весьма сильно ограничен рыночной стоимостью изделий, обусловленной прежде всего себестоимостью.

Развитие промышленности стеновой керамики будет идти в нескольких направлениях. Во-первых, это реконструкция и техническое перевооружение большинства действующих предприятий. Об актуальности этого говорит и то, что 2-я научно-практическая конференция «Развитие керамической промышленности России» (г. Москва, февраль 2004 г.) была посвящена именно реконструкции действующих керамических производств. Во-вторых, создаются, и будут создаваться отечественные комплектные технологические линии для производства керамического кирпича, стоимость которых в 3 - 4 раза меньше аналогичных зарубежных линий.

Увеличение выпуска керамического кирпича ограничивается с сырьевой базой. В настоящее время в качестве основного сырья для производства стеновых керамических изделий согласно ГОСТ 530-95 рассматриваются глинистые породы, лессы, промышленные отходы (угледобычи, углеобогащения, золы, шламы и др.) и кремнезёмистые породы - трепела и диатомиты. Наибольшее значение, в силу распространенности, имеют, безусловно, суглинки. Однако, несмотря на это большинство кирпичных заводов, испытывает трудности именно с сырьем. Объясняется это несколькими причинами. Во-первых, большая часть качественного глинистого сырья для получения стеновой керамики уже выработана. Предприятиям приходится использовать сырье, содержащее карбонатные, сернистые примеси, обладающее неудовлетворительными керамическими свойствами (высокой чувствительностью к сушке, большой усадкой и т.д.). Во-вторых, в силу своего генезиса, суглинки, имея небольшую мощность отложений и покрывая почти сплошным чехлом дочетвертичные породы, очень изменчивы по вещественному составу и свойствам. Следствием этого является усложнение технологии, применение регулирующих добавок и весьма ограниченный выпуск лицевых керамических изделий.

Одним из перспективных путей, как с научной точки зрения, так и с практической, частичного решения триединой задачи - снижения средней плотности изделий, себестоимости и расширение сырьевой базы, на наш взгляд, является использование в качестве сырья для стеновой керамики кам-невидных кремнистых опал-кристобалитовых пород - опок, имеющих широкое распространение во многих регионах России. Эффективность их использования возрастает в связи с тем, что в данном случае возможно полусухое прессование, которое, как известно, позволяет снизить себестоимость продукции в 1,3-1,5 раза в сравнении с пластическим способом формования. В связи с этим тема данной диссертационной работы является актуальной и соответствует современным технико-экономическим требованиям.

Целью диссертационной работы является разработка научно-обоснованных технологических параметров получения пористо-пустотелых стеновых керамических изделий со средней плотностью 800 - 1200 кг/м3 на основе опок.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи исследований:

- изучить подробную классификацию опок и выделить для исследований типичные литологические разности;

- исследовать керамические свойства опок различных литологических разностей при разной степени технологической переработки;

- определить модифицирующие добавки, улучшающие свойства сырья и готовых изделий;

- установить зависимости физико-механических свойств сырца и обожженных изделий от степени переработки, вида сырья и количества добавок;

- исследовать совместное влияние рецептурно-технологических факторов на свойства изделий;

- исследовать фазовые превращения и механизм структурообразования аморфного кремнезема при обжиге опок;

- разработать номограммы, раскрывающие зависимости основных свойств материала от рецептурно-технологических факторов, что является основой для прогнозирования качественных характеристик изделий в зависимости от вида сырья и технологических параметров;

- выполнить производственную проверку результатов исследований при выпуске опытно-промышленной партии изделий;

- изучить основные строительно-эксплутационные свойства полученных стеновых изделий;

- оценить технико-экономическую целесообразность и эффективность получения стеновой керамики на основе опок и модифицирующих добавок.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- научно обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования опок в качестве сырья для стеновой керамики со средней плотностью изделий 800-1200 кг/м3;

- установлена положительная роль пластифицирующих добавок при полусухом прессовании пресспорошка на основе различных литологи-ческих разностей опок для получения возможно более равноплотного и прочного черепка;

- установлены зависимости между химико-минеральным составом, структурой опок и свойствами изделий, полученных на их основе;

- выявлены основные закономерности фазовых и структурных преобразований опалового кремнезема опок в кристобалит при обжиге;

- выявлены особенности основных технологических параметров производства и разработана принципиальная технологическая схема.

Практическая значимость работы состоит:

- в значительном расширении минерально-сырьевой базы промышленности стеновых керамических изделий;

- в снижении топливо-энергетических затрат при производстве и как следствие получении изделий с более низкой себестоимостью;

- в снижении затрат на отопление зданий и сооружений, построенных из изделий с улучшенными теплотехническими характеристиками;

- в разработке рекомендации по использованию кремнистых опал-кристобалитовых пород - опок для производства стеновых керамических изделий;

- в разработке условной классификации опок, как сырья для стеновой керамики;

- в разработке технологической схемы производства, укомплектованной отечественным оборудованием и позволяющей с минимальными затратами производить техническое переоснащение существующих предприятий и строительство новых предприятий;

- в получении лицевого кирпича светлых оттенков - желтого, розового, бежевого.

Достоверность полученных результатов подтверждается применением современных методов исследования; статистической обработкой экспериментальных данных, обеспечивающих доверительную вероятность 0,95 при погрешности измерений менее 10 %; использование поверенных и аттестованных приборов и средств измерений; результатами независимых испытаний стеновых изделий, выпущенных в производственных условиях.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных исследований влияния химико-минерального состава и структуры опок на свойства получаемых керамического черепка;

- результаты экспериментальных исследований влияния основных ре-цептурно-технологических факторов на структурообразование и свойства керамического черепка;

- установленное явление разноплотности керамического черепка при полусухом прессовании и её влияние на прочностные характеристики изделий;

- установленная степень влияния ПАВ на равноплотность черепка и как следствие повышение прочности изделий;

- выявлен механизм преобразования опалового кремнезема при обжиге опок;

- результаты опытно-промышленной проверки лабораторных исследований и оценка экономической целесообразности и эффективности производства и применения пористо-пустотелых стеновых изделий на основе опок.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях «Строительство-2004», «Строительство-2005», г. Ростов н/Д, на восьмых академических чтениях РААСН «Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения», г. Самара 2004 г., на VII и VIII научно-практических конференциях в области технологии художественной обработки материалов, г. Златоуст, 2004 г. и г. Москва, 2005 г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, а также приняты к рассмотрению заявки на патенты РФ.

Структура и объем работы. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Выделены различные литологичеекие разности опок, определены особенности их керамических свойств. Установлено, что при использовании опок наиболее приемлемым способом формования керамических изделий является полусухое прессование. Наиболее оптимальным сырьем с точки зрения соотношения плотности и прочности черепка являются глинисто-карбонатные опоки.

Определены основные технологические параметры производства: давлел ние прессования 200-300 кгс/см , формовочная влажность - 15-20 %, степень измельчения - менее 0,315-2,5 мм, температура обжига - 950-1050 °С. Выявлены значения показателей неравноплотности керамического черепка на основе опок как общего недостатка полусухого прессования. Нерав-ноплотность может достигать 5,7 %. Установлено, что изменение средней плотности керамического черепка на основе опок на 1 % влечет за собой изменение предела прочности при сжатии на 8-38 % в изученных областях варьирования технологических факторов.

Большинство ПАВ улучшают уплотняемость пресспорошка при прессовании, однако эффект их действия не одинаков. Установлено, что наиболее эффективным ПАВ при полусухом прессовании пресспорошков на основе опок является суперпластификатор С-3. Повышение средней плотности прессовок и керамического черепка при вводе ПАВ в пресспорошок происходит, прежде всего, за счет выравнивания плотности. Ввод ПАВ в пресспорошок позволяет снизить формовочную влажность и повысить в 1,3-2,0 раза прочность обожженных изделий.

Установлено совместное влияние основных технологических факторов на физико-механические свойства керамического черепка на основе опок, модифицированных С-3. С учетом технологичности опок показано, что на одном и том же сырье возможно получение изделий с широким диапазоном технических свойств.

6. Определена взаимосвязь между количеством добавки, формовочной влажностью, давлением прессования и основными физико-механическими свойствами черепка. Установлены оптимальные составы и технологические параметры.

7. Определены основные процессы, происходящие при обжиге. Прослежена кинетика формирования структуры материала. Установлено, что образующийся при обжиге за счет раскристаллизации опала кристобалит не оказывает отрицательного влияния на прочностные свойства керамического черепка. Раскристаллизация опалового кремнезема в кристобалит активно начинается с температур 1000 °С и особенно интенсивно протекает при повышенном содержании глинистых минералов. В карбонатных разностях опок при обжиге образуется минерал волластонит и в небольшом количестве кальциевый полевой шпат анортит.

8. Определен наиболее оптимальный и экономичный режим подсушки и обжига утолщенного кирпича на основе опок, продолжительность которого в зависимости от литологической разности составляет 34-38 ч.

9. Предложена технологическая схема производства стеновой керамики на основе опок, максимально учитывающая свойства сырья и современные тенденции развития данной отрасли.

10. Выполненные расчеты показали, что производство стеновой керамики на основе опок является экономически обоснованным. Себестоимость кирпича на основе опок на 10-20 % ниже, чем аналогичного на основе суглинков. Достигается это прежде всего за счет снижения затрат на сушку и обжиг.

160

1. Микульский В.Г., Горчаков Г.И., Козлов В.В. Строительные материалы. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2000. - с. 124-126.

2. СНиП 23-02-2004 «Тепловая защита зданий».

3. Наназашвили И.Х. Справочник « Строительные материалы, изделия и конструкции».- М.:ВШ, 1990,- с. 169-170.

4. Гинзбург В.П. Керамика в архитектуре. М.: Стройиздат, 1983. - с. 200.

5. Котляр В.Д., Бурлаков Г.С., Козлов А.В. Опоки новое нетрадиционное сырье для эффективной стеновой керамики // Тезисы докладов Всесоюзной конф., Пенза, 1992, с. 58-59.

6. Гуров Н.Г., Котлярова Л.В. Выбор эффективных технологий при производстве стеновых керамических изделий в современных условиях.// «Строительные материалы», 2004, № 2, с. 6-7.

7. Филатова Е.В. Технология производства декоративного керамического кирпича. // Диссертация канд. техн. наук, Ростов н/Д, РГСУ, 2004, 144 с.

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

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

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

11. Цимблер В.Г. Совершенствование конструкций панельных наружных стен.// Сб. «Конструкции жилых зданий», М.: 1981.-е. 3-27.

12. Юшкевич М.О., Роговой М.И. Технология керамики. М.: Издательство литературы по строительству, 1969. - 350 с.

13. Езерский В.А. Пористокерамические стеновые изделия пониженной плотности на основе трепела.// Дисс. канд. техн. наук, Москва.: 1984. -193 с.

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

15. Беркман А.С., Мельникова И.Г. Структура и морозостойкость стеновых материалов. М.: Госстройиздат, 1962. - 166 с.

16. Майзель И.Л., Сандлер В.Г. Технология теплоизоляционных материалов. -М.:ВШ, 1988.-240 с.

17. Дудеров И.Г., Матвеев Г.М., Суханова В.Б. Общая технология силикатов. М.: Стройиздат, 1987. - 560 с.

18. Горлов Ю.П., Меркин А.П., Устенко А.А. Технология теплоизоляционных материалов. М.: Стройиздат, 1980. - 399 с.

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

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

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

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

23. Лундина М.Г. Добавки в шихту при производстве керамических стеновых материалов.// Обзор инф., ВНИИНТИ и ЭПСМ, М.: 1974. 96 с.

24. Мищенко B.C. Опыт украинской ССР в производстве строительных материалов из промышленных отходов. Обзор инф., ВНИИНТИ и ЭПСМ, М.: 1987. 45 с.

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

26. Котляр В.Д., Талпа Б.В., Бойко Н.И. Опал-кристобалитовые породы (опоки) как новый вид сырья для керамики.// Известия Вузов, Сев. Кав. регион, Естеств. Науки, № 2, 1995, с. 4.

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

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

29. Грязев И. Н., Карякин В. Я. Регенерация автомобильных масел Саратовской опокой.// Тр. Саратовского автомобильно-дорожного института, сб. 15, т. 2- Саратов, 1957. с. 18-25.

30. Виноградов Б.Н. Сырьевая база промышленности вяжущих веществ СССР. М.: Недра, 1971. - 322 с.

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

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

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

34. Логвиненко И.В. Петрография осадочных пород. М.: ВШ, 1984, 416 с.

35. Сеньковский Ю.Н. Литогенез кремнистых толщ Юго-Запада СССР. -Киев.: Наукова Думка, 1977. 128 с.

36. Дистанов У.Г., Копейкин В.А., Кузнецова Т.А. и др. Кремнистые породы (диатомиты, опоки, трепелы) верхнего мела и палеогена Урало-Поволжья. Казань.: 1970. - 331 с.

37. Jones J. В., Segnit E.R. The nature of opal. Y. nomenclature and opnetituent phases. J. Geol. Soc. Australia, 1971. Vol. № 1, p. 57-68.

38. Плюснина И.И., Малеев M.H., Ефимова Г.А. Исследование скрыток-ристаплических разновидностей кремнезёма методом ИК- спектроскопии. М.: Изв. АН СССР. Геол., 1970, № 9. с. 78-83.

39. Ken-iti Hukuo, Yasuo Hikichi. Composition and some properties of opal-CT rocks from the Camanosawa Fiormation of Tertiary age Aomori Prefecture. Siliceous Deposits Pacific Region. Amsterdam e. a. 1983. p. 380-391.

40. Плюснина И. И., Васильева Е. Р. Модификационные превращения кремнезема и их диагностика в месторождениях различного генезиса. Вест. МГУ. Геол., 1983, № 5. с. 50-54.

41. Плюснина И. И., Васильева Е. Р. Постседиментационные преобразования неогеновых силицитов Сахалина. Изв. АН СССР. Геол. 1985, № 2.-с. 106-114.

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

43. Плюснина И. И., Васильева Е. Р. Постседиментационные модифика-ционные превращения кремнезема кремнистых отложений Юго-Запада Восточно-Европейской платформы. Вест. МГУ. Геол. 1984, № 1.- с. 90-95.

44. Walker Е.С., Holdridge D. A. The quantitative estimation of cristobalite and quartz. Trans. Brif. Ceram. Soc. 1968. v. 67 № 5. p. 199-203.

45. Warne S. St. J. The detection and identification of the silica minerals quartz, chalcedony, agate and opal,by differential thermal analysis. J. Inst.Fuel. 1970. vol. 43 № 354. p. 240-242.

46. Hein Cames R., Sholl David W., Barron John., Jones Majorie G., Miller Jacquelyn. Diagenesis of Late Cenozoic diatomaceous deposits and formation of the bottom simulating reflector in the Southern Bering Sea. Sedimen-tology. 1978. 25 №2. p. 155-181.

47. Дистанов У. Г. Ресурсы и перспективы использования кремнистого опал-кристобалитового сырья СССР. Сборник трудов ВНИИСТРОМ № 55(83). М.: 1985.-с. 56-61.

48. Лопатников М.И. Минерально-сырьевая база керамической промышленности России.// «Строительные материалы», 2004, № 2, с. 26-28.

49. Соколов Ю. В. Пути развития производства пористых заполнителей на Северном Кавказе. Ростов-на-Дону.: Изд. Ростовский ПромСтройНИ-ИПроект, 1964, с. 24.

50. Коношенко Г. И., Миляков И. П., Сафонова М. В. Технологические схемы производства термолита из опок различных разновидностей. Сб. тр. ВНИИСтрома: Эффективные искусственные пористые заполнители.-М.: 1988.-с. 85.

51. Иваненко В. Н., Дмитриев Б. И. и др. Термолит. Харьков.: Прапор, 1965.-с. 128.

52. Иваненко В. Н., Велик Я. Г. Кремнистые породы и новые возможности их применения.- Харьков.: Изд-во ХГУ, 1971.-е. 148.

53. Гладышев Б. М. ,Дмитриев Б. И., Немерцев В. С. и др. Получение искусственного пористого заполнителя спеканием легких кремнистых пород.- М.: Строительные материалы, 1971, № 7. с. 12-16.

54. Липницкая Т. Д., Азелицкая Р. Д., Спасских А. А. Пористые заполнители бетонов на основе опок.- М.: Строительные материалы, 1973, № 3. -с. 24.

55. Петрихина Г. А., Коношенко Г. И. и др. Производство пористых заполнителей из опал-кристобалитовых пород.- М.: ВНИИЭСМ, серия 4: Промышленность керамических стеновых материалов и пористых заполнителей .Обзорная информация, 1985. с. 2-10.

56. Иваненко В. Н. Особо легкий заполнитель для бетонов из кремнистых пород.- М.: Строительные материалы, 1975, № 8. с. 13.

57. Плотников А., Онацкая Л. Котова И. Производство пористых заполнителей и изделий на их основе. Обзорная информация ЦНТИ. М.: 1977, 64 с.

58. Парута Г. А. Улучшение качества термолита модификацией окремне-лых опок.- Автореферат дисс. канд. техн. наук.- Одесса, 1988,18 с.

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

60. Липницкая Т. Д. Исследование возможности получения вспученного заполнителя для бетонов на основе опаловых кремнистых пород (опок).- Дисс. канд. техн. наук.- Краснодар, 1974. 167 с.

61. Смирнов Ю. И. Керамический кирпич, ст. в интернете, 2003. 4 с.

62. Пленкин А. П. Использование опал-кристобалитовых пород в производстве строительных материалов и природных сорбентов.// Сб. научи. тр.: Опалиты Западной Сибири, под ред. Генералова П.П. Тюмень.: 1987.-с. 119.

63. Кашкаев И. С., Новинская В. Т. Строительный кирпич из трепелов и диатомитов,- М.: Строительные материалы, 1973, № 3. с. 12-16.

64. Бурмистров В. Н., Новинская В. Т., Климцов Е. Я. Исследование диатомитов как сырья для производства лицевого кирпича. Сб. тр. ВНИИСтром 41 (69): Технология строительной керамики искусственных пористых заполнителей. М., 1979. с. 39.

65. Альперович И. А. Производство лицевого кирпича светлых тонов на основе глины и трепела. Сб. тр. ВНИИСтрома 41(69).-М.: 1979.- 81 с.

66. А. с. 1024437 (СССР). МКИ С04В 33/00. Керамическая масса. Ф. С. Юдилевич, Т. И. Трунов (СССР) Открытия. Изобретения.- 1983, № 23.

67. А. с. 1141083 (СССР). МКИ С04В 33/00. Сырьевая смесь для изготовления стеновой керамики. Р. И. Ициенок, Р. Т. Абдулгазимова, Э. М. Жукова С. М. Черняева (СССР). Открытия. Изобретения.- 1985.- с. 84.

68. А. с. 800161 (СССР). С04В 15/06. Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий. В. И. Ремизникова, С. П. Шептинский, В. В. Герасимов (СССР). Открытия. Изобретения.-1981, № 45.- с. 131.

69. А. с. 867909 (СССР). С04В 35/14. Состав для изготовления керамических изделий. В. И. Ремизникова, С. П. Шептинский, В. В. Герасимов (СССР). Открытия. Изобретения.-1981, № 36.

70. А. с. 808480 (СССР). С04В 35/14. Масса для изготовления керамических изделий. В. И. Ремизникова, С. П. Шептинский, В. В. Герасимов ( СССР). Открытия. Изобретения.-1981., № 8.

71. А. с. 887533 (СССР). С04В 33/00. Состав для изготовления керамических стеновых изделий. JI. В. Воропаева, П. А. Иващенко и др. Открытия. Изобретения.-1981, № 45.

72. А. с. 706226 (СССР). С04В 33/00. Состав для керамических стеновых изделий и способ их изготовления. П. А. Иващенко, X. С. Воробьев, В. П. Варламов и др. Открытия. Изобретения.-1981, № 2.

73. А. с. 874711 (СССР). С04В 33/00. Сырьевая смесь для изготовления стеновой керамики. В. Е. Токаев, П. А. Иващенко, В. П. Варламов и др. Открытия. Изобретения.- 1981, № 39.

74. А. с. 757496 (СССР). С04В 33/00. Шихта для изготовления строительных изделий. Э. Я. Эстерлейн., Б. В. Тимохин, А. Е. Манко и др. Открытия. Изобретения. 1980, № 31.

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

76. Козлов А.В. Конструкционно-теплоизоляционный бетон на обжиговой связке из сланцев и опок. Дисс. канд. техн. наук. - Ростов-на-Дону.: РИСИ, 1990.-187 с.

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

78. Ценке В.И. Трещины расслаивания при полусухом способе прессования керамических изделий и меры борьбы с ними.// Сб. «Улучшения качества глиняного кирпича». Лёгкая индустрия, 1964, с. 63-69.

79. Будников П.П. и др. Влияние сульфитно-спиртовой барды на ускорение влагоотдачи при сушке глины.// Доклады АН СССР, 1952, Т. 32, № 1, с. 46-52.

80. Завадский В.Ф. и др. Опыт применения поверхностно-активных и пластифицирующих добавок в производстве керамических стеновых материалов. Обзор, информ. ВНИИЭСМ. Серия 4. М.: 1986, с. 49.

81. Хигерович М.И., Байер В.Е. Производство глиняного кирпича (физико-химические способы улучшения свойств). -М.: Стройиздат, 1984. -96 с.

82. Горлов Ю. П., Н. Ф. Еремин, Б. У. Седуков. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы.- М.: 1976. 387 с.

83. Кайнарский И. С., Огнеупоры, 1950, № 7, с. 297-309.

84. Кайнарский И. С. Огнеупоры, 1951, № 3, с. 60-63.

85. Кайнарский И. С., Пивень И. Я. Огнеупоры, 1957, № 1, с. 27-29.

86. Ries Н. В. Juterceram., 1963, № 1, р. 51-55.

87. Ries Н. В. Sprechsual f. Reram. glass. Email, 1963, v. 96, № 2, p. 9 15.

88. Куколев Г. В., О. М. Гриньова ДАН УССР, 1963, № ю, с. 1347 1350.

89. Куколев Г. В., Кузмиченко А. Н. Стекло и керамика, 1962, № 10, с. 16 -21.

90. Куколев Г. В. и др. Стекло и керамика, 1952, № 10 с. 8 10.

91. Куколев Г. В., 3. Н. Палагута. Огнеупоры, 1965, № 3 с. 10 14.

92. Kukolew G. W., Michailov К. A. Silikaffechnik, 1959, Bd. 10, № 12, p. 597-598.

93. Куколев Г. В., К. А. Михайлова. Огнеупоры, 1960, № 5, с. 222-226.

94. Кайнарский И. С. Динас. Металлургиздат, 1961, с. 354.

95. Турнауэр X. В сб. «Процессы керамического производства, под ред. Кингери И. Л., 1960. с. 82-91.

96. Попильский Р.Я., Кондратов Ф.В. Прессование керамических порошков. М.: «Металлургия», 1968. - 272 с.

97. Виноградова Л.В. и др. Огнеупоры, 1956, № 4. с. 178-179.

98. Самойлов Я.В., Рожкова Е.В. Отложения кремнезёма органогенного происхождения. Труды института прикладной минералогии. М.: 1925.-с. 12-19.

99. Пимбурская М.М. О классификации нижнесызранских опок Нижнего Поволжья. Учёные записки СГУ, Т. 65. Саратов.: 1959. - с. 34-39.

100. Теодорович Г.И. О классификации кремнисто-карбонатно-глинистых пород. Разведка и охрана недр, № 6,1968. с. 17-21.

101. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. М.: «Стройиздат», 1990. -395 с.

102. Джонс М. П. Прикладная минералогия.- М.: Недра, 1991.- 392 с.

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

104. Гиллер Я. JI. Таблица межплоскостных расстояний.- М.: Недра, 1966. 362 с.

105. Горшков В. С., Тимашёв В. В., Савельев В. Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ.- М.: Высшая школа, 1981. -334 с.

106. Миркин JI. И. Рентгеноструктурный анализ: Справочное руководство.- М.: Наука, 1976. 271 с.

107. Иванова В. П., Касатов Б. К., Красавина Т. Н. И др. Термический анализ минералов и горных пород.- JL: Недра, 1974. 400 с.

108. Берг JL Г. Введение в термографию.- М.: изд. АН СССР, 1961. 239 с.

109. Хворова И. В., Дмитрик A. JI., Микроструктуры кремнистых пород // Тр. Геол. Ин-та АН СССР, 1972. вып. 246.- 50 с.

110. Атлас текстур и структур осадочных горных пород. Кремнистые породы. М.: Недра, 1973. - 339 с.

111. Грицаенко Г. С., Рудницкая Е. С., Горшков А. И. Электронная микроскопия минералов. Аппаратура, методы исследования и техника препарирования.- М.: Изд. АН СССР, 1961. 287 с.

112. Рекашинская JI. Г. Атлас электронных микрофотографий глинистых минералов и их природных ассоциаций в осадочных породах. М.: Недра, 1966. - 127 с.

113. Адлер ЮЛ, Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при помощи оптимальных условий. М.: Наука, 1971. - 216 с.

114. Налимов В.В. Применение математической статистики при анализе веществ. -М.: Физматиздат, 1960. 132 с.

115. Баженов Ю.М., Вознесенский В.А. Перспективы применения математических методов в технологии сборного железобетона. М.: Строй-издат, 1974. - 192 с.

116. Книгина Т.И., Вершинина Э.Н., Тацкий JT.H. Лабораторные работы по технологии строительной керамики и искусственных пористых заполнителей. М.: ВШ, 1985. - 223 с.

117. Венецкий И. Г., Кильдышев Г. С., Основы теории вероятностей и матстатистики. М.: Статистика, 1968. - 285 с.

118. Бондарь А. Г. Статюха Г. А. Планирование эксперимента в химической технологии. Киев.: Вища школа, 1976. - с. 99-145.

119. Вознесенский В. А. Статистический поиск оптимальных химических добавок.- Труды VI Международного конгресса по химии цемента. -М.: Стройиздат, 1976.- Т. П, ч. 2.- с. 14-18.

120. Вознесенский В. А. Статистические методы планирования эксперимента в технико- экономических исследованиях. М.: Статистика, 1981, с. 152-250.

121. Вознесенский В. А., Выровой В. Н. , Керш Я. В. и др. Современные методы оптимизации композиционных материалов. Киев.: Буди-вильник, 1983. - 144 с.

122. Зедгинидзе И. Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. - 390 с.

123. Круг Г. К., Сосулин Ю. А., Фатуев Б. А. Планирование эксперимента в задачах идентификации и экстрополяции. М.: Наука, 1977. - 207 с.

124. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. - 128 с.

125. Вознесенский В, А., Ляшенко Т. В., Огарков Б. Л. Численные методы решения строительно- технологических задач на ЭВМ. Киев.: Выща школа, 1989. - 327 с.

126. Рекомендации по применению методов математического планирования эксперимента в технологии бетона. М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1982.- 103 с.

127. Логвиненко И. В. Петрография осадочных пород.- М.: Высшая школа, 1984. 416 с.

128. Лазаренко Е. К. Курс минералогии.- М.: Высшая школа, 1971. 608 с.

129. Викулова М. Ф. Методическое руководство по петрографо-минералогическому изучению глин.- М.: Госгеолтехиздат, 1957. 311 с.

130. Мороз И. И. Технология строительной керамики.- Киев.: Вища школа, 1972.- 192 с.

131. Мороз И. И. Фарфор, фаянс, майолика. Киев.: Техника, 1975. - 352.с.

132. Мороз И. И. Совершенствование производства кирпича. Киев.: Бу-дивельник, 1966. - 179 с.

133. Будников П. П., Бережной А. С., Булавин И. А. Технология керамики и огнеупоров.-М.: Госстройиздат, 1950. 700 с.

134. Будников П. П. и др. Химическая технология керамики и огнеупоров. М.: Стройиздат, 1972. - 552 с.

135. Круглицкий Н. Н. Физико-химические основы регулирования дисперсий глинистых минералов.- Киев.: Наукова Думка, 1968. 320 с.

136. Книгина Г. И. Шелегова В. Г. Регулирование структурно-механических свойств керамических масс // Строительные материалы, 1979, №2.- с. 23-24.

137. Ребиндер П. А., Логвинов Г. И. Новые физико-химические пути в технологии строительных материалов // Вестник АН СССР. -М., 1951, № Ю.-с. 10-12.

138. Ашмарин Г.Д. и др. Рекомендации по совершенствованию технологии производства керамического кирпича полусухого прессования. М.: Минстройматериапов СССР, 1988. 38 с.

139. Кашкаев И.С., Никитин И.А., Володина Н.Н. Производство лицевых керамических изделий. М.: Стройиздат, 1977. - 176 с.

140. Ломтадзе В.Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы лабораторных исследований. Л.: «Недра», 1990. - 328 с.

141. Симуров В.В., Минченко В.В. Глины, их минералогия, свойства и практическое значения. -М.: Наука, 1970. с. 467.

142. Лундина М.Г., Беренштейн Э.А., Блох Г.С. Производство кирпича методом полусухого прессования. -М.: Стройиздат, 1958. 164 с.

143. Ратинов В.Б., Розенберг Т.Н. Добавки в бетон.- М.: Стройиздат, 1973. 208 с.

144. Лыков А.В. Теория сушки. М.: Энеогия, 1968. - 472 с.

145. Нохратян К.А. Сушка и обжиг в промышленности строительных материалов. М.: Изд-во по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1962. - 116 с.

146. Гак Б.Н. Скоростная сушка строительной керамики. М.: Стройиздат, 1968.-112 с.

147. Баранова М.Н., Петров В.П. Влияние водонасыценности кремнистых пород и содержания в них глины на качество термолита. Сб. научных тр.: Совершенствование управления производством и качеством пористых заполнителей.- М.: 1987. - с. 59-77.

148. Тихи О. Обжиг керамики. М.: Стройиздат, 1988. - 344 с.

149. Бережной А.С. Многокомпонентные системы окислов. Киев.: Нау-кова думка, 1970. - 544 с.

150. Пащенко А.А. Физическая химия силикатов. М.: Высшая школа, 1986.-368 с.

151. Зубехин А.П. К теории белизны и цветности силикатных материалов. Изв. Сев.-Кав. науч. центра ВШ. Техн. науки. № 2, 1985, с. 65-67.

152. Furlong R.B. Clays and Clay Miner. Vol. 27,1967, p. 87-92.

153. Прянишников В.П. Система кремнезёма. -Jl.: Изд-во лит-ры по стр-ву, 1971.-240 с.

154. Зубехин А.П., Сумин Е.Е., Воликова Г.П. Исследование кинетики процесса минералообразования с добавкой эффективных минерализаторов. Изв. Сев.-Кав. науч. центра ВШ. Техн. науки. № 2, 1979, с. 82-84.

155. Иванюта Г.Н., Котляр В.Д., Козлов Г.Н. Лапунова К.А. Фазовые преобразования при термообработке кремнистых пород. Сборник научных трудов РГСУ, Ростов н/Д, 2005, с. 37-42.

156. Августиник А.И. Керамика. Л.: Стройиздат, 1975. 592 с.

157. Чистяков Б.Э. Волластонит.- М.: Наука, 1982. 118 с.

158. Гальперина М.К., Тарантул И.П. Облицовочные плитки на основе синтезированного волластонита. М.: Стекло и керамика, № 10, 1980, с. 21-25.

159. Тарасевич Б.П. Новые технологии производства керамического кирпича. -М.: Строительные материалы, 1992, №5, с. 5-9.

160. ООО «Лемакс» С.Н.Швидченко 2005 г.1. АКТвыпуска опытной партии керамического кирпича полусухого прессования из кремнистых пород с модифицирующими добавками

161. Технический директор ООО «Лемакс»

162. Соискатель кафедры строительных материалов1. Овсяников Д.Г.1. Еренко В.Н.1. ИванютаГ.Н.1. Котляр В Д.V