Уплотнение поверхности кирпича путем катионной обработки Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 666.7-184

Н.Д. ЯЦЕНКО, канд. техн. наук, Южно-Российский государственный

технический университет (Новочеркасский политехнический институт);

Э.О. РАТЬКОВА, инженер лаборатории, «СевКавНИИСтромтехника» (Ростов-на-Дону);

В.В. СЕМЧЕНКО, Н.А. СТРЕБКОВА (strebkova61@mail.ru), инженеры,

Южно-Российский государственный технический университет

(Новочеркасский политехнический институт)

Уплотнение поверхности кирпича путем катионной обработки

Кирпич, изготовленный по методу полусухого прессования, отличается высокой прочностью при сжатии, четкостью граней и ребер, правильностью размеров [1]. Однако изделия полусухого прессования в ряде случаев оказываются недостаточно морозостойкими: в процессе эксплуатации в кирпиче выкрашиваются углы и ребра изделий, шелушится поверхность, появляются специфические трещины.

Важным фактором появления этих дефектов является нарушение технологических параметров при изготовлении кирпича — низкое прессовое давление, нерациональный зерновой состав пресс-порошка или недостаточная степень спекания.

Однако результаты исследования морозостойкости кирпича полусухого прессования из глин десятков месторождений, проведенные рядом ученых [2], показывают, что даже при оптимальных технологических параметрах производства кирпич имеет низкую морозостойкость. Особенно это характерно для полнотелого кирпича полусухого прессования из глин полиминерального состава.

Напряжения, вызывающие разрушение кирпича при замораживании, возникают вследствие увеличения объема жидкости (воды) при переходе ее в твердое состояние. Стойкость материала к действию мороза в большей мере зависит от спекания черепка, от степени заполнения пор водой, так как при замерзании воды в замкну-

Изменение водопоглощения образцов после обработки в суспензиях: 1 - с добавкой силиката натрия; 2 - с добавкой хлорида лития

том объеме возникает давление порядка нескольких десятков МПа.

Особое значение при замораживании имеет тонкость черепка, т. е. наличие пустот.

Миграция влаги из атмосферы в кирпичной кладке происходит в направлении теплового потока, главным образом за счет капиллярного всасывания. В этом случае большое значение имеет плотность поверхностного слоя керамики [3]. Одним из способов повышения плотности поверхностного слоя керамики является нанесение плотной водонерастворимой пленки.

В экспериментальных исследованиях использовали метод создания на поверхности кирпича тонкослойного покрытия из гидролизованных поверхностных Si-OH-групп и замещения их катионами Li+, №+, К+, Са2+.

Для получения катионообменной композиции глинистую суспензию из легкоплавкой глины обрабатывали водными растворами силиката натрия или хлористых соединений калия, натрия, лития или кальция.

Добавки вводили в суспензию в количестве от 0,1 до 0,5% как в виде химически чистых материалов, так и в виде техногенных отходов промышленных производств. В частности, был использован 30% раствор хлористого лития, являющийся отходом производства химического волокна.

В связи с этим наиболее интересными оказались данные по влиянию катионов натрия и лития на процессы спекания и кристаллизацию силикогелей в поверхностном слое образцов.

Влажность рабочей консистенции распущенной глины без введения добавок составляла 70—90%. В опытах с использованием добавок рабочая консистенция суспензии из этой же глины снижалась до 40%.

После отстаивания и разделения на водную суспензию и осадок высушенные керамические образцы обрабатывали способом окунания, сушили и обжигали в окислительной среде при 1000оС с выдержкой при максимальной температуре 1 ч.

Измерения водопоглощения (косвенного показателя уплотнения поверхности образцов) после обжига показали, что изменение текстуры поверхностного слоя наиболее интенсивно происходит при использовании силиката натрия в количестве 0,33% или хлористого соединения лития в концентрации 0,24% (см. рисунок).

Исследование микроструктуры позволили установить, что существенно изменяется характер распределе-

Показатели свойств Добавки в глинистую суспензию

Ыа28Юз, мас. % НС!, мас. %

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Предел прочности при сжатии, МПа 17,8 19,1 23,5 23 18 17,5 20 25 20 21

Морозостойкость, циклы 15 25 25 24 20 15 17 25 25 24

www.rifsm.ru научно-технический и производственный журнал (""ЭЙ ^ Г Г Iг ! 13

""52 ноябрь 2010

ния пор по размерам, происходит значительное уменьшение радиуса и объема пор.

Были проведены исследования эксплуатационных свойств изделий — предела прочности при сжатии и морозостойкость, которые показали, что данные процессы влияют на повышение прочности образцов. Следует отметить, что значительные улучшения также наблюдались при испытаниях на морозостойкость (см. таблицу).

В результате проведенных исследований установлена возможность получения керамического кирпича полусухого формования на основе легкоплавких глин с повышенными значениями прочности и морозостойкости.

Таким образом, исследования показывают возможность уплотнения и спекания пор на поверхности изделий, особенно отформованных полусухим способом. Данная технология позволит увеличить прочность и морозостойкость керамического кирпича.

Ключевые слова: керамический кирпич, пористость, поверхностное насыщение, комбинированные добавки.

Список литературы

1. Адамова Ю.С. К вопросу о морозостойкости строительного кирпича // Сб. трудов НИИ Стройкерами-ка. М.: Промстройиздат. 1979. № 1. 38 с.

2. Каллига Г.П. Изменение механической прочности кирпича полусухого прессования при испытании на морозостойкость. М.: Промстройиздательство, 1953. 78 с.

3. Бриллинг Р.Е. Миграция влаги в строительных ограждениях // Сб. «Исследования по строительной физике». М.: Стройиздательство, 1949. 18 с.

4. Климанова Е.А. Жидкое стекло в строительстве. Киев: Госстройиздательство. 1959. 68 с.

250 участников • 30 регионов России и ближнего зарубежья Выставочная площадь более 6000 кв.м • 2 дополнительных выставочных павильона

СтройЭКСПО. ЖКХ

Всероссийская специализированная выставка

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭКСПОЗИЦИИ:

СТРОИТЕЛЬСТВО

• Быстровозводимые здания и сооружения

• Строительные и отделочные материалы

• Кровля. Изоляция

• Окна. Двери. Ворога

• Строительное и промышленное оборудование

• Строительная и дорожная техника

СИСТЕМЫ И ИНЖЕНЕРНЫЕ СЕТИ

• Системы очистки воды, водоочистители

• Канализационные системы и оборудование

• Системы вентиляции и кондиционирования

• Системы водоснабжения и отопления

• Котельное оборудование. Насосы

• Трубы. Запорная и регулирующая арматура УПРАВЛЕНИЕ ЖИЛИЩНЫМ ФОНДОМ

• Реконструкция, ремонт и содержание объектов жилфонда

• Локальный ремонт труб и трубных конструкций

• Материалы и оборудование для диагностики и санации

• Новые формы управления ЖКХ

Организатор

Волгоград

% ЭКСПО

Выставочный центр «ВолгоградЭКСПО» Тел./факс: (8442) 55-13-15, 55-13-16 E-mail: stroyka@volgogradexpo.ru www.volgogradexpo.ru

Генеральный

информационный спонсор

15-17

МАРТА

4-0 ОКТЯБРЯ I I ВОЛГОГРАД. ДВОРЕЦ СПОРТА

Активатор

ичмельчение активадш! синтез

Российские промышленные эллиптические шаровые мельницы "Активатор" интенсивного помола.

Activator-СЮО Activator-C500 Aotii/ator-C1 ООО Activator-CSOOO

произэ-сть 100 кг/ч 500 кг/ч 1000 кг/ч 5000 кг/ч

тонина помола 1-3 мкм 4-7 мкм 20-50 мкм 50-70 мкм

потребляемая мощность 5,5 кВт/ч 11 кВт/ч 30 кВт/ч 75 кВт/ч

габариты, мм 1020»570к1230 1122«750-1500 1710-925*1815 2350»1700»2950

Результаты активации цемента и помола материалов -на нашем сайте.

• Все мельницы проходят испытания на Мельницы "Активатор" производятся только Вашем материале, а дисперсный состав по оригинальным чертежам разработчика и помолотый порошков тестируется в защищены Патентами РФ Мй1Ё501, N533037, лаборатории. на полезные модели. Патентообладатель:4

ЗАО Ам и!<;ч т;:;:

www.activator.ru »

Новосибирск, Софийская 18, оф 107 630056, Новосибирск 56, а/я 141 Факс: 8 (383) 325-18-49 Тел: 8 913 942 94 81 e-mail; beiyaev@activator.ru

t А

С ■ .5

подготовка шихты для керамической

плитки помол —активация смешение пигментов получение цемента компонентов сухих смесей пенобетона

научно-технический и производственный журнал

www.rifsm.ru

ноябрь 2010

53

Реклама

Специальная модификация для суперустойчивости к сползанию

гидроксиэтилцеллюлоза гидроксипропилметил целлюлоза

НЕС

гидроксиэтилметилцеллюлоза

метилцеллюлоза

карбоксиметилцеллюлоза

МР

МАТ

МЕ

МЕТ

т

мс

РОССИЯ

УКРАИНА

БЕЛАРУСЬ

КАЗАХСТАН

Штукатурка гипсовая

ручная, машинная

Адгезивы

цементные

Клеи для фасадного утепления

Новые марки МАТ, МЕТ:

- улучшенное открытое время - до 35 мин.,

- стойкость к сползанию для тяжелой плитки,

- использование при высокойи низкойтемпературе

Группа компаний «Единая Торговая Система»

Тел.+7 812 703 103 5 www.utsrus.com