Фазовые преобразования при обжиге кремнистых глин

С помощью широкого комплекса исследований установлено, что кремнистые глины могут являться альтернативным источником сырья для производства различных видов изделий строительной керамики. Кремнистые глины имеют специфический минералогический состав и ранее рассматривались только в качестве добавки для повышения пластичности основного сырья. Подробно изучен химический состав, дообжиговые и обжиговые свойства кремнистых глин Мальчевского месторождения. Содержание кремнезема составляет в них 67–70%, глинозема – 13–15%, а щелочно-земельных оксидов – 1–3%. Основными минералами являются опаловый кремнезем и бейделлит. Термограммы подтверждают присутствие монтмориллонита, цеолитов, слюд и гидрослюд, опалового кремнезема и кварца. Установлено, что кремнистые глины относятся к группам среднедисперсного и высокопластичного сырья. Несмотря на повышенную формовочную влажность и большую усадку, они являются среднечувствительными к сушке и позволяют получать формовочные массы с высокой связующей способностью. При температуре обжига 1000–1020^оС кирпич не имеет дефектов, марка по прочности составляет М200–250, а морозостойкость – F75. Приведены данные рентгенограмм кремнистых глин, обожженных при температуре 900, 950, 1000, 1050, 1100^оС. Существенные фазовые преобразования становятся заметны при температуре 1000^оС – начинается процесс перехода аморфного опалового кремнезема в кристобалит. При 1050^оС начинается образование стеклофазы. Полученные результаты позволяют говорить о том, что основными фазами обожженного материала на основе кремнистых глин являются кварц и кристобалит с невысокой степенью структурного совершенства, а формирование микроструктуры происходит в интервале 1000–1100^оС. На основании проведенного исследования кремнистые глины можно рассматривать как основной и добавочный материал для производства различных строительных керамических изделий.

К.А. ЛАПУНОВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Я.В. ЛАЗАРЕВА, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Ю.А. БОЖКО, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
М.Е. ОРЛОВА, бакалавр (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Донской государственный технический университет (344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1)

1. Котляр В.Д., Козлов Г.А., Петришин Н.В. Перспективы использования кремнистых пород в производстве клинкерной керамики. Международный научно-практический конгресс «Девелопмент и инновации в строительстве». Краснодар. 2018. С. 122–126.
2. Котляр В.Д., Козлов Г.А., Животков О.И., Лапунова К.А. Перспективы использования кремнистых опоковидных пород для производства дорожного клинкерного кирпича низкотемпературного спекания // Строительные материалы. 2018. № 4. С. 13–16. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-758-4-13-16.
3. Терехина Ю.В., Котляр В.Д., Котляр А.В., Шека С.И. Опоковидные породы Юга России и перспективные направления их использования в производстве строительных материалов // Новые технологии. 2012. № 4. С. 61–65.
4. Лапунова К.А., Котляр В.Д. Технология и дизайн изделий стеновой керамики на основе кремнистых опоковидных пород. Ростов н/Д.: РГТУ, 2014. 193 с.
5. Котляр В.Д., Лапунова К.А. Особенности физико-химических преобразований при обжиге опоковидного сырья // Строительные материалы. 2016. № 5. С. 40–42.
6. Bozhko Yu.A., Lapunova K.A., Kozlov G.A. The pressing process of powders on the basis of siliceous opoka-like rocks // Materials Science Forum. 2018. Vol. 931, pp. 515–519. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.931.515
7. Устинов А.В., Котляр В.Д. Спекаемость глинистых опок при производстве керамического кирпича // Инженерный вестник Дона. 2012. № 3 (21). С. 588–591.
8. Kotlyar V.D., Lapunova K.A., Kozlov G.A. Wall ceramics products based on opoka and coal slurry // Procedia Engineering. 2016. No. 150, pp. 1452–1460. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.07.080
9. Бондарюк А.Г., Котляр В.Д. Стеновая керамика на основе опоковидных кремнисто-карбонатных пород и искусственных кремнисто-карбонатных композиций // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2010. № 7 (619). С. 18–24.
10. Божко Ю.А. Кирпич мягкой формовки на основе кремнистых и глинистых компонентов // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2018. № 3. С. 54–60.