CC BY
18
УДК 551.311.234.4:691.4
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ свойств КЕРАМИЧЕСКИХ МАСС НА ОСНОВЕ || ЛЕССОВИДНЫХ СУГЛИНКОВ
л
¡¡I С.А. Монтаев, Б.Т Шакешев, К.С. Батырханов, Н.М. Туржанов
ЗКАТУ им. Жангир хана, г. Уральск
Аталган мак/алада ор.мантуцымды жерлер негтнде технологияшк, ; жене пайдалы Kjacuemmi керамикалык, масса зерттелеЫ.
В данной статье исследуются технологические и эксплуатационные свойства керамических масс на основе лессовидных суглинков.
In the present article the technological and running abilities of ceramic mixtures on the basis of loess-like loamy soils are studied.
В Республике Казахстан во всех областях имеются месторождения суглинка, которые широко используются для получения керамического кирпича. Именно на эти сырьевые ресурсы ориентированы существующие кирпичные заводы. Однако минеральный состав лессовидных суглинков в основном гидрослюдисто-каолинитовые с примесями тонкодисперсного песка и кальцита [1,2], что ухудшает их важные технологические свойства как связующая способность, пластичность, трещиностойкость и интервал спекания. А из-за нестабильности химического состава лессовидных суглинков при обжиге изделий не полностью протекают процессы минерало- и структурообразования даже при высоких температурах обжига. Поэтому в настоящее время одним из острых проблем производства керамического кирпича на основе лессовидных суглинков является большая ресурсо- и энергоемкость и низкие прочностные показатели готовых изделий.
Изучению сырьевых ресурсов Казахстана, совершенствованию технологических процессов производства строительного кирпича посвящены работы многих исследователей. Однако, научные представления о харак-
тере и особенностях развития процессов структурообразования при технологической обработке керамического сырья является основой исследования процессов получения керамического кирпича в заводских условиях, а меры по улучшению формовочных свойств массы сводятся к добавлению к основной глине пластифицирующих или отгощающих добавок, либо тех и других совместно. Последний, наиболее сложный в технологическом плане, случай, характерен для глин, относящихся к третьему структурно-механическому типу, к которому относятся лессовидные суглинки.
Регулирование свойств глины путем составления сложных шихт в ряде случаев становится невозможным в результате отсутствия специальных корректирующих добавок и экономической нецелесообразности их поставки.
В связи с этим возникает необходимость разработки технологии строительного кирпича в качестве приема, улучшающего технологические и эксплуатационные свойства изделий - корректировку способа прессования.
В качестве такой разработки предлагается двухстадийное формование керамических масс из мало и умеренно пластичных лессовидных суглинков. Суть способа заключается в экструзии сплошного бруса на ленточном прессе с пониженной влажностью, резке его на полуфабрикаты с последующей допрессовкой пустотного кирпича-сырца, сушкой и обжигом, в совмещенном теплоагрегате.
Процесс допресовки кирпича-сырца состоит из следующих операции:
- пластическое формавание бруса;
- резка бруса на валюшки, объем которых равен объему кирпича-сырца без учета пустот;
- помещение валюшки в полость матрицы размерами, совпадающими с внешними размерами кирпича-сырца;
- прошивка валюшки щелевидными или круглыми пуансонами, закрепленными перпендикулярно на общей пластине таким образом, чтобы
ч^ образовать заданную пустотность кирпича-сырца.
В процессе допрессовки кирпича-сырца наблюдается три периода. В первом периоде валюшка деформируется свободно до соприкосновения с боковыми стенками полости штампа. Во втором периоде происходит заполнения полости штампа при боковом подпоре со стороны стенок штампа. В третьем периоде глиняное тесто течет в направлений высоты с доведением ее до заданных размеров.
При внедрении плоского пуансона в пластическое полупространство, что характерно для допрессовки кирпича-сырца с несквозными щелевид-ными пустотами, удельное усилие рассчитывали по формуле:
где Рк] - условный статический предел текучести глины. ^ При внедрении цилиндрического пуансона в пластическое полупространство (круглые несквозные пустоты в кирпиче-сырце) удельное усилие рассчитывали по формуле:
По результатом теоретических и экспериментальных исследований полученные расчетные зависимости для определения удельных усилий при допрессовке пустотного кирпича-сырца с несквозными пустотами. Так удельное усилие для получения кирпича-сырца с несквозными пустотами размером 2550123 □ 90 мм составляет в пределах 10,0-10,5 МПа.
Использование метода допрессовки на стадии формования керамических масс на основе лессовидных суглинков позволили снизить формовочную влажность на 2-3,5% и получить сырец, характеризующийся более высокими значениями плотности и прочности. Кроме того, образцы сырцы, полученные методом допрессовки, имели четкие грани гладкие поверхности. А предел прочности при сжатии термообработанных образцов был выше на 30-35% по сравнению с известным методом, (таблица 1) Таблица 1.
Сравнительный анализ свойств кирпича-сырца на основе лессовидных суглинков полученных методом допрессовки.
Р = (\ + л)Р
Наименование способа формования керамических масс Формовочная влажность масс, % Плотность сырца в высушенном состоянии, (м3) Прочность сырца, (МПа) Появление трещин после формовки Температура обжига, ("С) Предел прочности при сжатии. (МПа)
Метод допрессовки 16,5-17,0 1,42 2,34 Без формовочных трещин 980-1000 8,8
Пластический способ формования: 18,5-2,5 1,36 2.08 Имеются формовочные микро и макротрещины 950-1050 6,6
Литература
1. Ботвина Л.М. Строительные материалы из лессовидных суглинков.-Ташкент. Укитовчи, 1984.-128 с
2. Балакирев А.А., Балакирев Б.А., Гарифуллин В.М., Грошев И.А., Зуваков B.C. Новые строительные материалы из лессового сырья Казахстана.-Алма-Ата: Наука, 1988.-160с.
