CC BY
10из строя. Это могут быть как преднамеренные, так и не преднамеренные действия и очень важно не забывать даже на самых ранних этапах проектирования системы закладывать фундамент для создания защищённой АС, стойкой от внешних и внутренних неблагоприятных воздействий. Для этого нужно использовать различные методики, ведь их совокупность помогает снизить риски возникновения уязвимостей, так как последствия этого будут крайне негативными.
Литература:
1. Недопека А.С., Бушмелева К.И. Использование DLP средств защиты в автоматизированных системах грузоперевозок //Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий: Материалы меж-
дународной научно-исследовательской конференции «ИНФО-2015». - Сочи, октябрь 2015. - С. 426-428.
2. Общие критерии оценки защищённости информационных технологий версия 15408-3-2013 - режим доступа к изд.: http://www.commoncriteriaportal.org
3. Лукацкий А.В. Выявление уязвимостей компьютерных сетей. - Научно-инженерное предприятие «Ин-формзащита» - 2002 - режим доступа к изд.: http:// www.infosec.ru
4. Белов Е. Б., Лось В. П., Мещеряков Р. В., Шелу-панов А. А.. Основы информационной безопасности. Учебное пособие для вузов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2006. - 544 с.
5. Астахов А. Анализ защищённости корпоративных систем. № 07-08 - М.: Изд-во Открытые системы, 2002.
ОСВЕТЛЕННЫЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ КИРПИЧ НА ОСНОВЕ _КРАСНОЖГУЩИХСЯ ГЛИН
Кушкина Екатерина Владимировна
Магистрант
Шахова Елена Витальевна
Бакалавр
Павлова Ирина Аркадьевна
кандидат тех. наук Уральский федеральный университет г. Екатеринбург
АННОТАЦИЯ
Получение керамического лицевого кирпича светлых тонов на основе легкоплавких глин является целью данной исследовательской работы. В качестве осветляющей добавки применяли минеральный пигмент на основе диоксида титана белый Lomon R-996. В ходе работы исследовали свойства глины Кыштырлинского месторождения по ГОСТ 21216. Введение добавки в состав пластичной керамической массы для производства лицевого кирпича приводит к осветлению изделий. Количество вводимой добавки зависит от желаемой степени осветления изделий и составляет 2-8 мас. %. Введение добавки приводит к снижению прочности изделий.
ABSTRACT
The light tones ceramic face brick production with the fusible clays basis is the purpose of this research work. The Lomon R-996 titanium dioxide mineral pigment was used as brightening additives. The Kishtirlinsk deposit clay properties was investigated by standard methods (GOST 21216). The additives introduction in the plastic ceramic mass composition for facing bricks production leads to whitening products. The additive amount depends on the desired degree of lightening products. It is 2-8 wt. %. The additive introduction leads to lower products strength.
Ключевые слова: Лицевой керамический кирпич, пигмент, легкоплавкая глина, осветление глин.
Keywords: ceramic brick, pigment, low-melting clay, bleaching clay.
Актуальной задачей современного производства строительных материалов является получение изделий, сочетающих конструкционные и декоративные функции. Применение легкоплавких глин в производстве керамического кирпича обуславливает характерную красно-коричневого цвета окраску кирпича. Производство объемно-осветленного керамического кирпича является перспективной задачей. В данной работе будут отражены результаты исследования легкоплавкой глины Кыштырлинского месторождения Тюменской области, определение возможности использования ее для производства лицевого объемно-осветленного кирпича с применением минеральных красок.
Окраска керамического кирпича на основе легкоплавких красножгущихся глин предопределяется
количеством оксидов железа, фазовым составом и кристаллохимическим состоянием ионов железа в его структуре. Наличие оксида железа в виде самостоятельной фазы гематита а^е203, имеющего самый низкий КО (коэффициент отражения) = 6,5 % по МС-20, обусловливает интенсивную красную или красно-коричневую окраску. Распределение железа в стеклофа-зу или в алюмосиликатные фазы с образованием твердых растворов замещения А13+ - Fe3+ повышает КО и способствует в определенной степени нейтрализации окраски и осветлению кирпича [1].
Пигменты - это высокодисперсные вещества нерастворимые (в отличие от красителей) в воде, органических растворителях, пленкообразователях и других средах, обладающие определённым набором оптических, механических, сорбционных свойств. Пигменты
могут быть неорганическими или органическими веществами. В качестве пигментов применяются также металлические порошки. Пигменты могут быть природные и синтетические.
Выбор пигментов определяется свойствами пигмента и материала, характером их взаимодействия, а также параметрами переработки и условиями эксплуатации изделий. При выборе следует иметь в виду, что технические свойства пигмента (оттенок, укрыви-стость, светостойкость, интенсивность и др.) зависят от химического состава пигментов, а также размеров и формы частиц, которые зависят от условий получения пигмента.
В работе использовалась минеральный пигмент на основе диоксида титана белый Lomon R-996 (содержание ТЮ2 93 %). Диоксид титана является основой белых красок. При введении пигментов на его основе в состав легкоплавких глин должно привести к осветлению керамической массы.
Диоксид титана является одним из важнейших неорганических материалов, уникальные свойства которого определяют технический прогресс во многих секторах мировой экономики. Диоксид титана широко применяется в качестве белого пигмента в лакокрасочной промышленности, в целлюлозно-бумажной промышленности, в производстве синтетических волокон, пластмасс, резиновых изделий, в производстве кера-
Химический
мических диэлектриков, термостойкого и оптического стекла, белой эмали, в качестве компонента обмазки электродов для электросварки и покрытий литейных форм [2].
Известно несколько способов получения цветного керамического кирпича, основным из которых является объемное окрашивание керамических масс различными хромофорными добавками (химическими и минеральными). Следует отметить, что указанный способ по сравнению, например, с глазурованием или ангоби-рованием имеет преимущество: кирпич является более долговечным, а сам способ не требует включения в производство нетипичных для кирпичной технологии производственных переделов. В то же время объемное окрашивание изделия, особенно в случае получения насыщенных цветовых тонов, требует повышенного расхода красящих добавок, что увеличивает его себестоимость. Снижение себестоимости продукта в таком случае возможно за счет использования в составах масс техногенных отходов, содержащих в достаточном количестве цветообразующие оксиды, необходимые для придания материалу нужного цвета.
В качестве основы для получения керамического кирпича использовали глину Кыштырлинского месторождения Тюменской области. Химический состав глины в природном состоянии и в пересчете на прокаленное вещество приведен в таблице 1.
Таблица 1
состав глины
Содержание, мас. %
SiO2 А|203 ^203 СаО МдО ТЮ2 К2О №2О Дт прк SiO
72,55 10,35 4,50 1,05 1,02 0,62 1,72 1,00 6,75
77,83 11,10 4,83 1,13 1,09 0,67 1,85 1,07 -
По содержанию в глине А12О3 в прокаленном состоянии 11,10 % - это кислое сырье (< 14 %).
По содержанию красящих оксидов - 5,50 % (ТЮ2 + Fe2O3 > 3 %) - это сырье с высоким содержанием красящих оксидов.
В исследуемой глине содержание СаО составляет 1,13 %, она имеет низкое содержание карбонатных включений.
Содержание водорастворимых солей в бурой гли-
Распределение круг
не составляет 1 мг • экв на 100 г глины, что позволяет отнести это сырье к глинам с низким (от 1 до 5 мг • экв на 100 г глины) содержанием водорастворимых солей.
Бурая глина содержит 37 % свободного кварца и относится к глинам с высоким содержанием свободного кварца (> 25 %).
По данным ДТА исследуемая глина относится к монтмориллонитовым. Она должна иметь достаточную пластичность и среднюю чувствительность к сушке.
Таблица 2
озернистых включений
Сито, мм Содержание фракции, г Содержание, мас, %
Проба №1 Проба №2 Проба №1 Проба №2
0,5-1 31,3 32,8 94,6 95,1
1-2 1,1 0,8 3,3 2,3
2-3 0,5 0,6 1,5 1,7
более 3 0,2 0,3 0,6 0,9
Всего: 33,1 34,5 100 100
Как видно из таблицы 2 по размеру преобладаю- По дисперсному составу глина относиться к низко-
щих крупнозернистых включений глина относится к дисперсному сырью (табл. 3) [3]. сырью с мелкими включениями [3].
Таблица 3
Дисперсный состав глин
Проба глины Содержание фракции (мм), мас. %
>0,06 0,06-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001
№ 1 34,0 16,4 4,0 16,0 29,6
№ 2 36,9 9,9 7,9 15,9 29,4
Пластичность глины определяли по ГОСТ 21216.1. Влажность глины при нижнем пределе текучести - 35,6 %, влажность при пределе раскатывания в жгут - 17,5 %. Число пластичности глины П = 18,1, что позволяет отнести глину к среднепластичному сырью [3].
Чувствительность глины к сушке определяли по методике З.А. Носовой. Коэффициент чувствительности
Физико-механические пок<
составляет 0,87, следовательно, глина малочувствительная к сушке. Воздушная усадка глины составляет 5,34 % и относится к хорошо сохнущим глинам.
Отношение глины к спеканию определяли при обжиге в интервале температур 800-1050 °С. Результаты приведены в табл. 4.
Таблица 4
атели образцов после обжига
Т б , °С обж' П , % откр р,г/см3 "к' В, % а , кг/см2 сж
1050 20,4 2,07 9,8 243
1000 20,4 2,04 9,9 188
950 21,0 2,04 10,3 184
900 23,2 2,00 11,6 165
850 24,0 2,00 12,0 132
800 26,3 1,99 13,2 81
Т обж, - температура обжига, °С; Поткр - открытая пористость, %; рк - кажущаяся плотность, г/см3; В - водопоглощение, %; асж - предел прочности при сжатии, кг/см2;
Исследуемая глина относится к неспекающемуся сырью (В > 5 %) в интервале температур 800-1050 °С [3].
Анализ данных по пределу прочности при сжатии (табл. 4) на основе глины Кыштырлинского месторождения свидетельствует о возможности получения лицевого керамического кирпича марки М125 - при
температуре обжига 850 °С, М150 при 900 °С, М175 при 950 и 1000 °С, М200 - при температуре 1050 °С.
Для получения объемно-окрашенных образцов готовили пластичную керамическую массу (ПКМ) с введением в нее пигментов в количестве 2, 4, 6 и
8 %. Образцы сушили на воздухе и при 100 °С. Обжиг проводили при температуре 850, 900, 950 °С. После обжига определяют степень спекания полученных образцов [4]. Результаты испытания приведены в таблицах 11, 12.
Свойства образцов с использованием пигментом Lomon R-996
Таблица 5
Тб , °С обж' Содержание пигмента, мас. %
0 2 4 6 8
В, % а , кг/ сж' см2 В, % а , кг/ сж' см2 В, % а , кг/ сж' см2 В, % а , кг/ сж' см2 В, % а , кг/ сж' см2
950 10,3 184 12,6 156 13,2 136 14,6 129 15,6 109
900 11,6 165 12,8 146 13,3 127 14,2 107 14,4 98
850 12,0 132 12,7 115 13,2 101 13,0 89 13,2
Из таблицы 5 видно, что при введении пигмента Lomon R-996 в состав массы растет водопоглощение и уменьшается прочность образцов с увеличением содержания пигмента. На рисунках 1-3 показано как
изменяется цвет череп образцов в зависимости от количества введенного пигмента при разных температурах обжига.
а) б) в) г) д)
Рисунок 1. Цвета черепа в зависимости от количества введенного пигмента Lomon R-996 (Т обж - 950 °С) а) - 0 %; б) - 2 %; в) - 4 %; г) - 6 %; д) - 8 %
Рисунок 2. Цвета черепа в зависимости от количества введенного пигмента Lomon R-996 (Т обж - 900 °С) а) - 0 %; б) - 2 %; в) - 4 %; г) - 6 %; д) - 8 %
а) б) в) г) д)
Рисунок 3. Цвета черепа в зависимости от количества введенного пигмента Lomon R-996 (Т обж - 850 °С) а) - 0 %; б) - 2 %; в) - 4 %; г) - 6 %; д) - 8 %
В результате проделанной работы можно сделать вывод, что при использовании пигментов в составе массы для производства лицевого кирпича приобретаются новые декоративные свойства, но прочность образцов снижается. Применение глины Кыштырлин-ского месторождения для производства объемно-окрашенного осветленного лицевого кирпича возможно, при чем, с увеличением содержания пигмента необходимо повышать температуру обжига изделий. Технология производства осветленного керамического кирпича на основе глины Кыштырлинского месторождения включает пластический способ переработки массы. Количество вводимого пигмента зависит от требуемой степени осветления массы (от 2 до 8 %).
Литература:
1. Зубехин А.П. Влияние окислительно-восстановительных условий обжига на фазовый состав оксидов железа и цвет керамического кирпича [Текст]/ А.П. Зубехин, Н.Д. Яценко, К.А. Веревкин//Строительные материалы. - 2011. - №8 - С. 8-11.
2. Зубехин А.П. Белый портландцемент, его роль в архитектурно-строительном дизайне, производство и применение [Текст]/ А.П. Зубехин, С.П. Голованова// Цемент и его применение. - 2010. - №10 - С. 35-37.
3. ГОСТ 21216-2014 Сырье глинистое. Методы испытаний. - М.: Стандартинформ. - 2015.
4. Седельникова М.Б. Пигменты на основе двухкаль-циевого силиката для окрашивания строительной керамики [Текст]/ М.Б. Седельникова, Н.В. Лисенко, В.М. Погребенков // Строительные материалы. - 2012. - №8 - С. 25-27.
