CC BY
96
KİMYA PROBLEMLƏRİ № 2 2016
199
UOT 691.419
MODİFİKATORLARIN KERAMİK MATERİALLARIN XASSƏLƏRİNƏ TƏSİRİ
İ.N.Şirinzadə, İ.H.Məmmədova, F.Z.Lütfəlizadə
Azərbaycan Memarlıq və İnşaat Universiteti AZ 1073 Bakı, Ayna Sultanova küç., 11; e-mail: [email protected], [email protected], [email protected]
Yerli gil xammallarının (Umbakı və Zığ gili) xassələri və tərkibi tədqiq edilmişdir. Yüksək dispersli modifikator əsasında (TiO2) keramik material alınmışdır. Keramik kütlə üçün optimal tərkib seçilmiş (modifikatorun miqdarı 5-15%) və müəyyən edilmişdir ki, bu kütlə əsasında alınan materialın sıxılmada möhkəmlik həddi 2dəfə artaraq 40-42 MPa-a çatmışdır.
Açar sözlər: gil, modifikator (TiO2), keramik material, fiziki-mexaniki xassələr, rentgenospektral analiz.
Keramika materialları qədimdən
inşaatda istifadə olunur. Bunun səbəbi keramik məmulatların yüksək möhkəmliyə malik olması, uzunömürlü olması, müxtəlif dekorativ keramika məmulatlarının
alınmasının mümkün olması və gillərin təbiətdə geniş yayılmasıdır.
Gillər tərkiblərinə görə çox müxtəlif olduğundan, onlardan hazırlanan məmulatların çeşidləri də çox müxtəlifdir. İnşaatda kütləvi şəkildə tətbiq olunan ilk keramika məmulatı adi gil kərpici olmuşdur. Keramika
sənayesinin sonrakı inkişafı nəticəsində
kirəmit, daxili divarların üzlənməsi üçün keramika tavaları, fasad tavaları, döşəmə üçün tavalar, sanitar texniki məmulatlar, turşuyadavamlı tavalar, kanalizasiya boruları, odadavamlı məmulatlar istehsal edilmişdir. Mülki və sənaye tikintilərində, kimya və digər sənaye sahələrində onlara olan təlabatın daima yüksəldilməsi istehsalın həcminin durmadan artmasına səbəb olur.
GİRİŞ
Müasir tikintidə binaların demək olar ki, bütün konstruktiv elementlərində üzlük və bəzək işlərinin yerinə yetirilməsində keramik material və məmulatlardan geniş istifadə olunur. İnşaat keramikası üçün əsas xammal hesab edilən müxtəlif növlü gillərə demək olar ki, Azərbaycanın bütün bölgələrində rast gəlinir. Ona görə də respublikamızın bütün regionlarında keramik materiallar istehsal edən müəssisələr fəaliyyət göstərir. Lakin bu müəssisələrin istehsal etdikiləri keramik
materiallar çox zaman tələb olunan
standartlara cavab vermir. Ona görə də hal-hazırki iqtisadi şəraitdə rəqabətə davamlı olmurlar. İnşaatda istifadə olunan bütün
materiallara çox ciddi tələblər qoyulur.
Tədqiqat işinin əsas məqsədi yerli xammallardan istifadə etməklə, daha yüksək keyfiyyətli, standartın qoyduğu tələblərə cavab verə biləcək keramik materialların istehsalıdır.
EKSPERİMENTAL HİSSƏ
Respublikamızda yüksək keyfiyyətli
gillər hesab edilən kaolinli gillər azlıq təşkil etdiyindən tədqiqat işində hidroslyudalı gillərdən də istifadə olunmuşdur.
Yüksək keyfiyyətli material almaq üçün keramik materiallar istehsalında gil kütləsinə müəyyən əlavələr qatmaq lazım gəlir.
Təqdim olunan işdə əlavə kimi modifikatordan istifadə olunmuşdur.
Modifikatorun istifadəsi keramik kütlənin
qəlıiblənmə, quruyub-yığışma xassələrinin
yaxşılaşmasını və standartın tələblərini ödəyən keramik materialların alınmasını təmin edir.
Təcrübələr aşağıdakı xammallar
əsasında aparılmışdır:
kaolinləşmiş Umbakı gili; Zığ gili; modifikator kimi isə TiO2.
Zığ gil yatağı Zığ təpəsinin şərq yamacında yerləşir. Bu yataq kərpicin
yarımquru presləmə üsulu ilə alınmasında gilin
KİMYA PROBLEMLƏRİ № 2 2016
200
İ.N.ŞİRİNZADƏ və b.
yararlığını öyrənmək məqsədi ilə 1938-ci ildə Azərbaycan Geologiya İdarəsi tərəfindən tədqiq olunmuşdur. Zığ gili boz kölgəli qonur rəngli, yağlı, plastik, laylı, sıx quruluşludur.
Keramik materialların istehsalı üçün daha perspektivli olan Umbakı gil yatağı Azərbaycanda ən əhəmiyyətli çətin əriyən gil yatağı hesab olunur. Umbakı gil yatağı Bakıdan 50 km aralıda yerləşir. Bu yatağın gili
eyni cinsli süxurlardan ibarətdir. Acıq-boz rəngli, demək olar ki, ağ rənglidir.
Hər iki xammalın kimyəvi tərkibi rentgenospektral analiz üsulu vasitəsi ilə öyrənilmişdir və cədvəl 1- də verilmişdir.
Analizlərin nəticəsindən göründüyü
kimi Zığ gilinin tərkibində əhəmiyyətli miqdarda karbonat süxurları və müəyyən qədər də dəmir birləşmələri mövcuddur. Umbakı gilində isə kənar qatışıqlar çox azdır.
Cədvəl 1. Xammal
arın kimyəvi tərkibi ( %-lə)
Xammalın adı S1O2 AkO3 CaO MgO Fe2O3 Na2O K2O P2O5 SO3 TiO2 у.1
Umbakı gili 63.96 20.02 1.24 0.38 1.52 1.02 0.50 0.18 0.11 0.57 10.5
Zığ gili 55.2 21.62 6.25 4.74 6.47 1.37 2.48 0.19 0.34 0.708 11.20
Tədqiqat işində gillərin qranulometrik tərkibi də öyrənilmişdir və nəticələr cədvəl 2- də verilmişdir .
Cədvəl 2. Gillərin dənəvər tərkibi
Hissəciklərin ölçüsü, mm Hissəciklərin miqdarı, kütlə üzrə %
Umbakı gili Zığ gili
3-2 19 20
2-1 20 24
1-0.5 18 16
0.5- dən kiçik 43 40
Modifikator kimi istifadə olunan TiO2 BASF şirkəti tərəfindən ölkəmizin inşaat materialları sənayesinə təqdim edilmişdir. TiO2-nin dənəvər tərkibi lazer
qranulometriyası vasitəsilə öyrənilmişdir.
Təcrübə “NORM” Sement zavodunun laboratoriyasında MASTERSIZER 3000
(Malvern, Almaniya) aparatında həyata
keçirilmişdir (şəkil 1). TiO2-nin difraktoqramı şəkil 2-də mikroşəkili isə şəkil 3- də təqdim olunmuşdur
KİMYA PROBLEMLƏRİ № 2 2016
MODIFIKATORLARIN KERAMİK MATERİALLARIN
201
Şəkil 3. TiO2-nin mikroşəkili.
10 10 30 4* и «0 70 80
Şəkil 2.TiO2-nin difraktoqramı
Tədqiqat işində təcrübələr qəbul edilmiş metodikaya [3, 4] uyğun aparılmışdır. Əlavə kimi istifadə olunan modifikatordan (TiO2) 5, 10, 15% miqdarında götürülmüş və hər iki gil əsasında yarımquru presləmə üsulu ilə (12-13% nəmlikli press-toz hazırlamaqla) 16x20 mm ölçülü silindir formalı nümunələr
hazırlanmışdır.
Nümunələr 1 sutka otaq temperaturunda saxlanılmışdır. Sonra 13000C-də laboratoriya sobasında yandırılmışdır.
Təcrübələrin nəticələri cədvəl 3-də verilmişdir.
Cədvəl 3. Modifikatorun (TiO2) keramik materialların xassələrinə təsiri.
Göstəricilər Umbakı gili əsasında nümunələr Zığ gili əsasında nümunələr
5% əlavə 10% əlavə 15% əlavə 5% əlavə 10% əlavə 15% əlavə
Orta sıxlıq, kq/m3 1630 1660 1700 1820 1870 1900
Suhopma, % 13.0 12.0 11.0 9.0 8.0 7,5
Sıxılmada möhkəmlik həddi, MPa 20 22 24 38 40 42
Təcrübə nəticəsində müəyyən keramik materialların fiziki-mexaniki
edilmişdir ki, modifikatorun (TiO2) 5-15% xassələrini əhəmiyyətli dərəcədə
istifadəsi hər iki növ gil əsasında hazırlanan yaxşılaşdırmışdır.
Bu iş Azərbaycan Respublikasının Prezidenti yanında Elmin İnkişafı Fondunun maliyə yardımı ilə yerinə yetirilmişdir - Qrant № EIF/MQM/Sənaye-2014-4(19)-06/01/1
ƏDƏBİYYAT
1. Ağabəyli N.M. İnşaat materialları və məmulatları. Bakı. 2011. 542 s.
2. ГОСТ 9169-75. Сырье глинистое для
керамической промышленности.
Москва. Издательство стандар-
тов.1977.
3. Практикум по технологии керамики. Под редакцией ИЯГузмана Москва. 2005. 328с.
4. Книгина Г.И., Вершинина Э.Н.. Лабораторные работы по технологии строительной керамики и легких и
KİMYA PROBLEMLƏRİ № 2 2016
202
İ.N.ŞİRİNZADƏ və b.
пористых заполнителей. М.: Высшая Школа. 1972. 195 с.
REFERENCES
1. Agabeyli N.M. Inshaat materiallari ve memulatlari [Building materials and articles].
Bakı, 2011, 542 p. (In Azerbaijan).
2. GOST 9169-75. Clay raw material for ceramic industry. Moscow, 1977.
3. Guzman I.Ya. Praktikum po tehnologii keramiki [Ceramics technology practical work] Moscow, 2005, 328 p.
4. Knigina G.I., Vershinina Je.N. Laboratornye raboty po tehnologii stroitel'noj keramiki i legkih iporistyh zapolnitelej [Laboratory work for building ceramics and porous aggregate technology]. Moscow, Vishaya shkola Puble, 1972, 195 p.
EFFECT OF MODİFİERS ON PROPERTIES OF CERAMİC MATERIALS
I.N.Shirinzade, I.H.Mammadova, F.Z.Lutfalizada
Azerbaijan University of Architecture and Construction 11, A.Sultanova str., AZ 1073 Baku, Azerbaijan; e-mail: [email protected]
Composition and properties of local clay raw material resources (Umbaku and Zykh deposits) have been analysed and ceramic materials on their basis with addition of TiO2 modifier obtained. It revealed that addition of the modifier substantially improves physical-mechanical properties of ceramic material. Optimal composition of masses has been chosen to obtain ceramic plates with addition of 5-15% modifier. It found that ultimate stress in compressing Zykh clay-based ceramic material makes up 40-42 MPa.
Keywords: clay, modifier, ceramic materials, physical-mechanical properties
ВЛИЯНИЕ МОДИФИКАТОРОВ НА СВОЙСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
И.Н.Ширинзаде, И.Г.Мамедова, Ф.З.Лютфализаде
Азербайджанский университет архитектуры и строительства AZ1073Баку. ул. А.Султановой, 11; e-mail: i.shirinzade@,azmiu.edu.az
Исследованы состав и свойства местного глинистого сырья (месторождения Умбаку и Зых). Получены керамические материалы на их основе с добавкой модификатора TiO2. Установлено, что добавка модификатора в значительной степени улучшает физико-механические свойства керамического материала. Выбран оптимальный состав массы для получения керамических плит с добавкой модификатора 5-15%. Выявлено, что предел прочности при сжатии керамического материала, полученного на основе Зыхской глины, достигает до 40-42 МПа.
Ключевые слова: глинa, модификатор, TiO2, керамический материал, физико-механические свойства.
Redaksiyaya daxil olub 23.02.2016.
KİMYA PROBLEMLƏRİ № 2 2016
