CC BY
37
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ КЛИНКЕРНОЙ КЕРАМИКИ ДОРОЖНОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ СЫРЬЕВЫХ
РЕСУРСОВ УЗБЕКИСТАНА
Юнусов Миржалил Юсупович
д-р техн. наук. Профессор кафедры технологии силикатных материалов и редких металлов, Ташкентский институт химических технологий, Республика
Узбекистан, г. Ташкент Бабаев Забибулла Камилович канд. техн. наук. Доцент кафедры химических технологий, Ургенчский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Ургенч
Матчанов Шерзад Камилович канд. техн. наук, заведующий кафедрой химических технологий, доцент, Ургенчский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Ургенч
E-mail: mbsh 76@mail. ru Джабберганов ДЖахонгир Сабирбаевич преподаватель кафедры химических технологий, Ургенчский государственный
университет, Республика Узбекистан, г. Ургенч Дусчанов Санъат Курбанбаевич магистр кафедры химических технологий, Ургенчский государственный
университет, Республика Узбекистан, г. Ургенч
RESEARCH OF POSSIBILITY OF OBTAINING CLINKER CERAMICS FOR ROAD USE BASED ON RAW MATERIALS OF UZBEKISTAN
Yunusov Mirjalil
doctor of Technical Sciences. Professor, Department of Technology of silicate materials and rare metals, Tashkent Institute of Chemical Technologies, Republic of
Uzbekistan, Tashkent Babaev Zabibulla
candidate of Technical Sciences. Associate Professor, Department Chemical Technologies, Urgench State University, Republic of Uzbekistan, Urgench
Matchanov Sherzad
candidate of Technical Sciences. Head of the Department Chemical Technologies, Associate Professor, Urgench State University, Republic of Uzbekistan, Urgench
Djabberganov Jahongir
lecturer, Department of Chemical Technologies, Urgench State University, Republic
of Uzbekistan, Urgench Duschanov Sanat
master of the Department Chemical Technologies, Urgench State University,
Republic of Uzbekistan, Urgench
АННОТАЦИЯ
Приведены сведения о дорожном клинкерном кирпиче. На основе использования лёссовидного суглинка Ярмышского месторождения
Created by DocuFreezer | www.DocuFreezer.com |
расположенного в Хорезмской области, синтезированы образцы дорожного клинкера и изучены его технические характеристики, установлены возможности получения высококачественного материала.
ABSTRACT
The article contains information about the road clinker brick. Based on loess clay loam "Yarmysh" deposit, located in Khorezm region, synthesized samples of paving and studied its specifications, as well as possibility obtaining high-quality material.
Ключевые слова: дорожный клинкер; лёссовидный суглинок; клинкерный кирпич; шлак керамического кирпича; механоактивация; механическая прочность; морозостойкость.
Keywords: road clinker; loess clay loam; clinker bric\ks; slag ceramic bricks; mechanical activation; mechanical strength; frost-resistance.
Из опыта западных стран известно, что при обустройстве парков, скверов и благоустройстве территорий самым подходящим декоративным материалом служит дорожный клинкер. Он удачно вписывается в природный ландшафт, а его эксплуатационные свойства отлично подходят для дорожных покрытий. Клинкерная брусчатка позволяет выложить дорожки разного цвета, применить множество рисунков. Помимо ландшафтно-парковых зон дорожный клинкер используется при оформлении открытых пространств перед различными зданиями: офисами, отелями, развлекательными центрами, спортсооружениями, торговыми комплексами и т. д. Декоративные свойства, которыми обладает подобная брусчатка — это не единственное преимущество этого материала. Дорожный клинкер прочен, имеет высокую функциональность. Для мощения участков, на которых происходит интенсивное транспортное и пешеходное движение, рекомендуют применять именно дорожный клинкер. Он способен справляться с большими динамическими и статическими нагрузками, благодаря чему его рекомендуется использовать для мощения территориальных участков с интенсивным транспортным и пешеходным движением. Кроме того, дорожный
клинкер морозостоек, на него не оказывают воздействие влага и агрессивные химические вещества (соли, щелочи). Дорожный клинкер признан одним из лучших декоративных материалов для садово-паркового строительства и благоустройства территорий. Преимущества дорожного клинкера заключаются не только в отличных физико-механических и эксплуатационных свойствах, но и в том, что он более гармонично сочетается с природным ландшафтом, чем другие материалы для дорожного мощения. Дорожный клинкер прекрасно подходит не только для мощения дорожек в ландшафтно-парковых зонах, но и для оформления открытых пространств перед офисными и административными объектами, торговыми центрами, выставочными павильонами и т. д. Использование дорожного клинкера для мощения в таких случаях является особенно удачным композиционным решением, если оно сочетается с обликом фасадов зданий и строительно-отделочными материалами, выбранными для их оформления. На оживленных городских улицах дорожное мощение из дорожного клинкера помогает оградить зеленые насаждения от контактов с транспортом и пешеходами, то есть создать своеобразные зеленые оазисы [1, с. 2].
Исходя из вышеизложенного, нами разработана технология получения дорожного клинкерного кирпича. Для получения качественного керамического кирпича из низкосортных лёссовых суглинков нами в лабораторных условиях исследован лёссовый суглинок месторождения Ярмыш Хорезмской области Республики Узбекистан. Анализ химического состава лёссового суглинка месторождения Ярмыш Хорезмской области Республики Узбекистан приведен в табл. 1.
Таблица 1.
Химический состав лёссового суглинка месторождения Ярмыш
SiO2 AhO3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O K2O п.п.п. I
52,75 11,92 0,56 3,91 16,52 2,70 0,49 2,33 1,43 7,38 100,00
В наших ранних работах [3—5] подробно изложены другие физико-химические и технологические свойства лёссовидного суглинка месторождения Ярмыш. Для повышения качественных характеристик исходного сырья нами
разработан способ гидроциклонного обогащения, как в лабораторных, так и заводских условиях. Переработка лёссового суглинка в заводских условиях осуществлялась согласно общепринятой технологии. Подготовка шлака керамического кирпича осуществлялась следующим образом: дробление в щековой дробилке до фракции 4—8 мм помол в шаровой мельнице мокрым способом в течение 8 часов; полученный гранулят-порошок подвергался грохочению в ситах, размер отверстий в которых равен 10000 отв/см2. Для приготовления пластической суспензии часть лёссового суглинка подвергалась роспуску в пропеллерной мешалке в соотношении тв:ж равным 1:3 в течении 30 мин. Полученная суспензия подавалось в гидроциклон, где под действием центробежных сил масса разделялась на 2 части. Выделенная верхняя фракция направлялась в рукавный фильтр пресс, далее полученная пластическая масса подавалась в пропеллерную мешалку для получения связки. Формование керамического кирпича осуществлялась пластическим способом в ленточном вакуум прессе, формовочная влажность массы 22—24 %; сушка опытных заводских образцов осуществлялось при температуре 180 0С в течение 48 часов. Обжиг изделий производился в 18 камерных кольцевых печах согласно принятому технологическому процессу.
На основе легкоплавкого лёссового суглинка в лабораторных и заводских условиях были приготовлены ряд опытных образцов, составы которых приведены в табл. 2.
Таблица 2.
Состав опытных масс
Компоненты Составы масс*. %
Т ДК1 ДК2 ДК3 ДК4 ДК5
Лёссовидный суглинок 100 85 70 75 80 70
Шлак керамического кирпича - 5 10 10 10 15
Пластическая связка - 10 20 15 10 15
*— Во всех опытных составах содержится коксовая мелочь 5 % от общей массы
На основе лабораторных и заводских испытаний был разработан технологический регламент производства клинкерного кирпича методом
экструзивного формования из суглинков Ярмышского месторождения с применением шлаков керамического кирпича и шликерного связующего полученного на основе суглинков. В результате проведённых работ получены клинкерные кирпичи, характеризующиеся следующими физико-техническими свойствами, приведенными в табл. 3.
Таблица 3.
Физико-механические свойства опытных образцов_
Составы опытных масс
Т ДК1 ДК2 ДК3 ДК4 ДК5
Механическая прочность; МПа -на сжатия 10,5 36,4 47,6 58,3 61,3 63,4
-на изгиб 8,4 16,8 17,3 18,6 19,6 21,2
Водопоглащение, % 16,0 6,8 5,9 4,2 3,8 3,2
Износостойкость, г/см2 - 0,59 0,52 0,46 0,43 0,42
Морозостойкость, цикл. 15 25 50 75 75 100
Налёты, высоли имеется Отсутствует
Как видно из табл. 3, наиболее улучшенные характеристики имеют составы опытных масс ДК4 и ДК5. Причиной этого видимо являются, по-нашему мнению однородность составов опытных масс по показателю гранулометрического состава и протекание процессов спекания керамического черепка с участием кирпичного шлака и выгорающей добавки-кокса при более низких температурах по сравнению с составами без указанных добавок. Кирпичный шлак, вводимый в составе масс, видимо играет роль центра образования жидкой фазы. Керамическая масса, модифицированная с выгорающими добавками в процессе обжига, претерпевает ряд изменений. В первоначальный период, из-за выгорания топливного порошка, происходит спекание легкоплавких соединений, присутствующих в составе массы, которая в дальнейшем расплавляется в виде жидкой фазы. Образовавшаяся жидкая фаза связывает более тугоплавкие частички компонентов массы, цементируя их в конгломерат, в итоге за счет дальнейшего подъема температур эти тугоплавкие соединения растворяются в жидкой фазе, образуя при этом такие соединения как муллит, альбит, нефелин.
В результате проведенных лабораторных и заводских экспериментов установлено, что с увеличением степени спекания керамического кирпича возрастает их плотность, механическая прочность, твердость, химическая стойкость и сопротивляемость воздействия различных агрессивных средств, уменьшается газо- и водопроницаемость.
Список литературы:
1. Исматов А.А., Шерназарова М.Т., Якубов Т.Н. Стеновая керамика с использованием палеоглин и лёссовых пород. Т.: Фан. 1993. — c. 41—45.
2. Коледа В.В., Михайлюта Е.С., Алексеев Е.В., Цыбулько Э.С. Технологические особенности производства клинкерного кирпича // Стекло и керамика. М., — 2009. — № 4. — c. 17—20.
3. Мустафин Н.Р. Клинкерный кирпич из легкоплавких глинистых пород и техногенных отходов. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Красково, 2006. — 22 с.
4. Юнусов М.Ю., Бабаев З.К., Саидназарова И.С. и др. Улучшение формовочных свойств низкосортных лёссовых суглинков Ярмышского месторождения // Композиционные материалы. Ташкент, — 2009. — № 4. — c. 11—14.
5. Юнусов М.Ю., Бабаев З.К., Саидназарова И.С. и др. Гидроизоляционный кирпич на основе низкосортных лёссовых суглинков Ярмышского месторождения // Архитектура. Строительство. Дизайн. Научно-практический журнал. ТАСИ. Ташкент, — 2010. — № 1—2. — c. 59—62.
6. Yunusov M.Y, Babaev Z.K, Saidnazarova I.S., Matchanov Sh.K., Yunusov F. Clinker bricks based on loess clay loam Uzbekistan. BaltSilica 2011. 5ht Baltic Conference on Silicate Materials. Riga: Riga Technical University, 2011. — p. 41—42.
