УДК 691.42

ИССЛЕДОВАНИЯ ГЛИН МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИКИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУСУХОГО ПРЕССОВАНИЯ

Карабанова Юлия Викторовна1, Харнаев Андрей Вячеславович2, Коровкин Марк Олимпиевич3, Ерошкина Надежда Александровна4
1ООО «ИСК Клевер», ведущий инженер
2ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», магистрант
3ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», к.т.н., доцент
4ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», к.т.н., инженер-исследователь

Аннотация
Приведены результаты исследования глин Бузовлевского, Лягушовского, «Колгушкин бугор» и Махалинского месторождений (Пензенская область). Определены качественные и количественные характеристики глин, влияющие на качество керамического кирпича полусухого прессования

Ключевые слова: кирпич, полусухое прессование, прочность, свойства глинистого сырья


RESEARCH OF CLAY OF PENZA REGION DEPOSITS FOR THE PRODUCTION OF CERAMIC BY DRY PRESSING TECHNOLOGY

Karabanova Julia Viktorovna1, Harnaev Andrey Vyacheslavovich2, Korovkin Mark Olimpievich3, Eroshkina Nadezda Alexandrovna4
1OOO "ISK Clever ", Penza, Leading engineer
2Penza State University of Architecture and Construction, Master-student
3Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
4Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Engineer-researcher

Abstract
Results of the study of Penza region clays were given. Qualitative and quantitative characteristics of clays, which affect the quality of dry pressed ceramic bricks were determined.

Keywords: brick, dry pressing, properties of clay raw materials, strength


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Карабанова Ю.В., Харнаев А.В., Коровкин М.О., Ерошкина Н.А. Исследования глин месторождений Пензенской области для производства керамики по технологии полусухого прессования // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 2. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/02/47191 (дата обращения: 30.09.2017).

Современное состояние предприятий по производству стеновых материалов требует модернизации физически и морально устаревших технологических комплексов [1]. По данным [2] строительство и реконструкция кирпичных заводов в нашей стране производится в основном с использованием зарубежного оборудования. В тоже время отмечается, что стоимость импортного оборудования намного выше отечественного. Это приводит к технической отсталости производства, так как темпы модернизации производства намного ниже темпов старения оборудования.

Полусухая технология производства кирпича имеет ряд преимуществ в сравнении с пластическим способом. В частности, упрощается технология подготовки сырьевой шихты, снижаются затраты на сушку сырца. Кроме того, стоимость технологических линий полусухого способа и площади зданий намного ниже [2].

Нами были исследованы основные свойства глинистого сырья 4 месторождений Пензенской области [3]. Определялись дообжиговые свойства глин, а также прочность и водопоглощение керамического черепка после обжига в зависимости от различных факторов – влажности сырьевой шихты, давления прессования и температуры обжига.

На основании результатов исследования гранулометрического состава глинистого сырья (таблица) можно сделать вывод, что в соответствии с классификацией Б.В. Охотина сырье Бузовлевского месторождения является легким суглинком, Лягушовского – суглинком, «Колгушкин бугор» (проба 1) – средним суглинком, «Колгушкин бугор» (проба 2) – умеренно пластичной глиной, Махалинского – легкой супесью.

Таблица – Свойства исследованного глинистого сырья

Наименование месторождения

Цвет

Структура, текстура, запесоченность

Содержание фракций, %

Песчаные частицы 1-0,05 мм

Пылеватые частицы 0,05-0,005 мм

Глинистые частицы менее 0,005 мм

 Бузовлёвская

Бурый

Крупнодисперсная

80

6,4

13,6

 Лягушовская глина

Серый

Тонкодисперсная

20

68,7

11,3

 Колгушкин Бугор  (проба 1)

Черный

Тонкодисперсная

70

16,4

13,6

 Колгушкин Бугор  (проба 2)

Чёрный

Тонкодисперсная

80

6,4

13,6

 Махалинское (проба 1)

Желтовато-коричневый

Песчаная

90

5,5

4,5

 Махалинское (проба 2)

Бурый

Песчаная

91

5,6

3,4

Образцы для обжига изготавливались в цилиндрической пресс-форме диаметром 25 мм при давлении прессования от 1 до 100 МПа. Влажность составов для прессования составляла 6, 8 и 10 %. Температура обжига была принята в опытах 920, 970 и 1020 °С.

Исследования влияния влажности сырьевой шихты и давления прессования образцов на их прочностные характеристики показали, что эти параметры в значительной степени влияют на прочность образцов после обжига (рис. 1).

Из графиков на рис. 1 видно, что для большинства глин повышение влажности сырьевой шихты позволяет в значительно большей степени повысить прочность, чем увеличения давления прессования. Для составов с влажностью 10 и 8 %, приготовленных на сырье Махалинского и Бузовлевского месторождений, прочность при повышении давления повышается только до определенного предела. Наиболее чувствительны; к повышению давления прессования глины месторождения «Колгушкин Бугор» и «Лягушовское».

В составах с низком водосодержанием прочность значительно возрастает при увеличении давления прессования. Исключение составляет только сырье Махалинского месторождения, которое значительно менее чувствительно к повышению давления, чем остальные глины.

Сопоставление фракционного состава (таблица) и прочности образцов (рис. 1), изготовленных при давлении прессования 20 МПа, влажности шихты 10% и обожженных при температуре 920 °С показывает, что корреляция в большей степени наблюдается между прочностью и содержанием пылеватых и песчаных частиц (рис. 2). При увеличении содержания этих фракций прочность значительно повышается. Прочность образцов, изготовленных при других значения влажности глины и давлениях прессования, также в значительной степени зависит от суммарного содержания глинистых и пылеватых частиц.

Полученные результаты позволяют определить влажность, при которой глинистое сырье при том или ином давлении прессования проявляет способность к пластическому деформированию и уплотнению. Эти результаты могут быть использованы при выборе оборудования для прессования кирпича.

Прочность образцов, полученных из глинистого сырья месторождений «Колгушкин Бугор» и «Лягушовское» составляет более 40 МПа, что возможно позволит получить высокоэффективные поризованные пустотные стеновые изделия с низкой плотностью и теплопроводностью с минимальной маркой по прочности – 100.

Рисунок 1 – Зависимость прочности керамического черепка после обжига при 920 °С от давления прессования и влажности сырьевой шахты (3 – 10 %, 2 – 8 %, 1 – 6 %) для глин различных месторождений: а – Бузовлевское; б – «Колгушкин Бугор» (проба 1); в – Лягушовское; г – «Колгушкин Бугор» (проба № 2); д – Махалинское (проба № 1); е – Махалинское (проба № 2)

Рисунок 2 – Зависимость прочности образцов, изготовленных из различного глинистого сырья при влажности 10 % и давлении прессования 20 МПа от суммарного содержания глинистых и пылеватых фракций

Исследования показали, что наиболее пригодным глинистым сырьем для производства керамических изделий методом полусухого прессования при давлении прессования до 30 МПа являются глины Махалинского и Лягушовского месторождений, а также в качестве сырья может быть использована глина месторождения «Колгушкин Бугор».


Библиографический список
  1. Кондратенко, В.А. Проблемы кирпичного производства и способы их решения  / В.А. Кондратенко, В.Н. Пешков, Д.В. Следнев // Строительные материалы. – 2002. – № 3. – С. 43-45.
  2. Кондратенко, В.А. Основные принципы получения высококачественного керамического кирпича полусухим способом прессования / В.А. Кондратенко //  Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. – 2005. – № 8. – С. 26-27.
  3. Карякина Ю. В., Харнаев А. В., Коровкин М.О., Войкина Т.А. Сравнительные исследования глинистого сырья Пензенской области для производства стеновых материалов методом полусухого прессования // Сырьевые ресурсы регионов и производство на их основе строительных материалов: сборник статей МНТК. – Пенза: Приволжский дом знаний. 2008. С.  42-45.


Все статьи автора «Коровкин Марк Олимпиевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: