Аналіз взаємозв’язку властивостей та мікроструктури будівельної кераміки
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140571Ключові слова:
керамічна цегла, мікроструктура керамічного матеріалу, спікання глини, випал будівельної керамікиАнотація
Визначено основні властивості керамічної цегли різного призначення. Досліджено мікроструктуру та фазовий склад рядової, лицьової та клінкерної цегли. Встановлено взаємозв’язок мікроструктури і фазового складу дослідних матеріалів з водопоглинанням, механічною міцністю при стисканні та морозостійкістю. Результати досліджень дали можливість визначити особливості формування керамічного черепка та пояснити фізико-хімічні процеси при спіканні.
Встановлено, що рядова цегла містить переважно термічно змінену глинисту речовину з невисокою кількістю склофази. У зв’язку з зазначеним, через неповне рідкофазне спікання, рядова цегла має високі значення водопоглинання (10–14 %) при низькій міцності (7,5‒12,5 МПа).
Лицьова цегла має більш розвинену склофазу, яка міцно з'єднує кристалічну фазу. Остання представлена такими мінералами, як β-кварц, мікроклін, альбіт, муліт та ін. Головним завданням виробництва лицьової цегли є забезпечити оптимальну дисперсність вихідних сировинних матеріалів і досягти рівномірного розподілу мінералів по всьому об'єму виробу.
Клінкерна цегла має більш складний механізм спікання, оскільки при використанні вихідної грубодисперсної маси необхідно отримати щільну однорідну структуру виробів. Головними особливостями керамічної маси є введення до її складу опіснюючих добавок, які забезпечать стійкість виробів до деформації під час випалу, і плавнів, які мають забезпечити інтенсивне рідкофазне спікання. При випалі таких виробів потрібно правильно вибрати температурно-часовий режим, який буде відповідати інтервалу спікання основного глинистого матеріалу. Це необхідно для того, щоб, з одного боку, отримати міцну щільну структуру виробу з водопоглинанням 4‒5 %, а з іншого – уникнути таких видів браку, як деформація, розтріскування, «перевипал», спучування і т.д.
Результати досліджень можуть бути застосовані у виробничих умовах на підприємствах галузі з метою контролю якості продукції і усунення можливих причин браку, пов'язаного з порушенням технологічного режиму виробництва
Посилання
- Telyushchenko, I. F. (2009). Nastoyashchiy klinker teper' delayut i v Ukraine. Stroitel'nye materialy, oborudovanie, tekhnologii XXI veka, 2, 43–47.
- Suharnikova, M. A., Pikalov, E. S. (2015). Issledovanie vozmozhnosti proizvodstva keramicheskogo kirpicha na osnove maloplastichnoy gliny s dobavleniem gal'vanicheskogo shlama. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya, 10, 44–47.
- Ohorodnik, I. V., Teliushchenko, I. F. (2012). Tekhnolohiya vyhotovlennia arkhitekturno-ozdobliuvalnoho keramichnoho klinkeru dlia oblychkuvannia fasadiv. Stroitel'nye materialy i izdeliya, 2, 6–9.
- Koleda, V. V., Mikhailyuta, E. S., Alekseev, E. V., Tsybul’ko, É. S. (2009). Technological particularities of clinker brick production. Glass and Ceramics, 66 (3-4), 132–135. doi: https://doi.org/10.1007/s10717-009-9129-3
- Denisov, D. Yu., Abdrahimov, V. Z., Abdrahimova, E. S. (2009). Issledovanie fazovogo sostava keramicheskogo kirpicha na osnove legkoplavkoy gliny i othodov proizvodstv pri razlichnyh temperaturah obzhiga. Bashkirskiy himicheskiy zhurnal, 16 (3), 43–45.
- Dondi, M., Marsigli, M., Venturi, I. (1999). Microstructure and mechanical properties of clay bricks: comparison between fast firing and traditional firing. British Ceramic Transactions, 98 (1), 12–18. Available at: https://core.ac.uk/download/pdf/37835983.pdf
- Stryszewska, T., Kańka, S. (2014). Microstructure of Ceramic Brick Contaminated by Magnesium Sulphate. Advances in Science and Technology, 92, 203–208. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ast.92.203
- Kovkov, I. V., Abdrahimov, V. Z. (2008). Issledovanie elektronnomikroskopicheskim metodom analiza fazovogo sostava keramicheskogo kirpicha, poluchennogo iz beydellitovoy gliny, zoloshlaka i fosfornogo shlaka pri razlichnyh temperaturah obzhiga. Bashkirskiy himicheskiy zhurnal, 15 (2), 78–85.
- Monteiro, S. N., Vieira, C. M. F., de Carvalho, E. A. (2005). Technological Behavior of Red Ceramics Incorporated with Brick Waste. Revista Matéria, 10 (4), 537–542. Available at: http://www.materia.coppe.ufrj.br/sarra/artigos/artigo10690/
- Johari, I., Said, S., Hisham, B., Bakar, A., Ahmad, Z. A. (2010). Effect of the change of firing temperature on microstructure and physical properties of clay bricks from Beruas (Malaysia). Science of Sintering, 42 (2), 245–254. doi: https://doi.org/10.2298/sos1002245j
- Derevyanko, V. N., Grishko, A. N., Vecher, Yu. N. (2016). Struktura i svoystva keramicheskogo kirpicha, modificirovannogo tekhnogennimi mineral'nymi sistemami. Visnyk Prydniprovskoi derzhavnoi akademiyi budivnytstva ta arkhitektury, 7 (220), 21‒28.
- Ivanova, O. A., Klevakin, V. A. (2010). Mineralogicheskiy analiz kak osnova kachestva keramicheskogo kirpicha. Stroitel'nye materialy, 12, 13–16.
- Guzman, I. Ya. (Ed.) (2005). Praktikum po tekhnologii keramiki. Moscow, 334.
- Voznesenskiy, E. F., Sharifullin, F. S., Abdullin, I. Sh. (2014). Metody strukturnyh issledovaniy materialov. Metody mikroskopii. Kazan', 184.
- Pushcharovskiy, D. Yu. (2000). Rentgenografiya mineralov. Moscow, 288.
- Ahmada, S., Yaseen, I. (2016). Phase evolution and microstructure-property relationship in red clay bricks. Journal of Ceramic Processing Research, 17 (4), 373–379.
- Lee, W. E., Rainforth, W. M. (1994). Ceramic microstructures: Property control by processing. London: Chapman Hall, 473.
- Khomenko, E. S., Purdik, A. V. (2017). Particulars of Microstructure Formation in Clinker Ceramic. Glass and Ceramics, 74 (1-2), 48–51. doi: https://doi.org/10.1007/s10717-017-9926-z
- Bobkova, N. M. (2007). Fizicheskaya himiya tugoplavkih nemetallicheskih i silikatnyh materialov. Minsk, 301.
- Korolev, L. V., Lupanov, A. P., Pridatko, Yu. M. (2007). Plotnaya upakovka polidispersnyh chastic v kompozitnyh stroitel'nyh materialah. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya, 6-1, 109–114.
- Cultrone, G., Sebastián, E., de la Torre, M. J. (2005). Mineralogical and physical behaviour of solid bricks with additives. Construction and Building Materials, 19 (1), 39–48. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2004.04.035
- Abdrahimov, V. Z., Kolpakov, A. V., Denisov, D. Yu. (2013). Kristallizaciya mullita pri sinteze keramicheskih materialov iz othodov proizvodstv. Nauchno-metodicheskiy elektronnyy zhurnal «Koncept», 3, 2716–2720.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Olena Khomenko, Nataliia Sribniak, Vladyslav Dushyn, Viacheslav Shushkevych
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
