Разработка составов масс для производства клинкерного кирпича, отвечающего требованиям ТУ ВУ 300035579.403 – 2005 на основе белорусского и украинского сырья (Экспериментальная часть дипломного проекта)

3 Экспериментальная часть

3.1 Обоснование выбора составов масс, их расчёт и синтез материалов

В качестве сырьевых материалов для подготовки масс были использованы глины месторождений «Николаевка» (Гомельская область), глина «Туровское» (Брестская область), глина « Городное» (Брестская область), глина никифоровская (Украина), гранитоидные отсевы РУП «Гранит» (Брестская область), шамот алюмосиликатный, каолин «Ситница» (Брестская область).

Глины образовались из разрушенных горных пород, подвергшихся воздействию солнца, ветра и мороза и в результате изменивших свой первоначальный состав и форму. Глины являются весьма распространенными горными породами и представляют собой смесь нескольких минералов.

Глины являются основными пластифицирующими массы, придают механическую прочность полуфабрикату в высушенном и обожженном состоянии, термическую стойкость. Использование в составе масс композиций глин с различной дисперсностью и минералогическим составом способствует улучшению физико-химических свойств изделий – снижению пористости, водопоглощения, а также некоторой стабилизации химического состава [27].

Для интенсификации процесса спекания изделий,исследования возможности регулирования структуры и свойств керамических материалов в массу вводились гранитоидные отсевы, выполняющие роль отощающего и флюсующего материала.

Составы опытных керамических масс представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Составы опытных керамических масс

Наименование сырьевых компонентов	Индексы масс и содержание компонентов, %
	К-1	К-2	К-3	К-4	К-5	К-6	К-7	К-8	К-9	К-10	К-11		К-12
Глина «Николаевка»	40	50	60	-	-	-	30	40	50	30	40		50
Глина «Туровское»	-	-	-	35	25	15	-	-	-	-	-		-
Глина «Городное»	35	25	15	-	-	-	-	-	-	45	35		25
Каолин «Ситница»	-	-	-	40	50	60	-	-	-	-	-		-
Глина никифоровская	-	-	-	-	-	-	45	35	25	-	-		-
Шамот алюмосиликатный	25	25	25	25	25	25	-	-	-	-		-	-
Гранитоидные отсевы	-	-	-	-	-	-	25	25	25	25		25	25

Месторождение глинистого сырья «Николаевка» находится в 1,5 км от д. Николаевка в 19,8 км от г. Лоева. Глины залегают на глубине от 0,9 м до 5,8 м и более в контуре  подсчета запасов 0,9 – 3,1 м. Полезное  ископаемое представлено палеоген-неогеновыми, пестро-цветными, жирными глинами с прослойками и линзами суглинков и тонкой супеси с мелким гравием и галькой, редко с карбонатными включениями.

Глина «Николаевка» неоднородная, серо-бурой окраски с включениями желтого цвета. По огнеупорности глина относится к легкоплавким, по коэффициенту чувствительности к сушке – высокочувствительная. По числу пластичности глина относится к среднепластичным (П = 19,8). Содержание частиц размером менее 0,001 мм составляет 9,88 %.

При нагревании глины «Николаевка» протекают следующие физико-химические процессы: в интервале температур 30 – 240 ^оС − удаление физически связанной воды, что сопровождается на дериватограмме (рисунок 3.1) наличием двух эндотермических эффектов; в интервале температур 450 – 630 ^оС − разложение глинистых минералов, полиморфные превращения кварца; в интервале температур 880 – 965 ^оС − кристаллизация новообразований, что сопровождается экзотермическим эффектом с максимусом при 935 ^оС.

935

Т, ^оС

 

Рисунок 3.1 – Кривая ДТА глины «Николаевка»

d,Ǻ

Из дифрактограммы глины месторождения «Николаевка», приведенной на рисунке 3.2, следует, что основными фазами являются a-кварц, каолинит, монтмориллонит, а также в небольшом количестве иллит.

α-Q – a-кварц; М – монтмориллонит; К – каолинит; И – иллит

Рисунок 3.2 – Дифрактограмма глины «Николаевка»

Усредненный химический состав используемых сырьевых компонентов приведен в таблице 3.2

Таблица 3.2 – Химический состав используемых сырьевых компонентов