аспирант Черкасов В.С., студент Шаповалов Н.Н.

Белгородский государственный технологический

университет им. В.Г. Шухова, Россия

Влияние качественных характеристик сырьевых компонентов на свойства силикатных материалов автоклавного твердения

В настоящее время силикатный кирпич является одним из самых распространенных на рынке стеновых материалов, что обусловлено интенсивным развитием малоэтажного и каркасно-монолитного строительства.

При этом рынок силикатных изделий очень насыщен и имеет достаточно высокий уровень конкуренции, подталкивающей предприятия отрасли к постоянному повышению качества выпускаемой и освоению производства новых видов продукции. Это требует от производителей перехода на новые технологии и внедрение различных решений, способствующих повышению качества выпускаемой продукции.

Большое значение при производстве автоклавных материалов имеет удельная поверхность компонентов сырьевой смеси, увеличение которой способствует повышению формуемости и прочности сырца, интенсификации автоклавной обработки и ускорению образования гидросиликатов кальция. Однако дополнительный помол компонентов известково-кремнеземистой смеси ведет к росту энергетических затрат и отрицательно сказывается на себестоимости изделия. Одним из способов решения этой проблемы является частичная замена песка высокодисперсных компонентов, такими как отход производства керамзитового гравия.

Данное техногенное сырье представляет собой порошкообразный материал с удельной поверхностью около 670 м²/кг (образец №1) и 400 м²/кг (образец №2), образующийся на разных стадиях производства керамзитового гравия.

Исследование минерального состава, исследуемых отходов показало, что они состоят из кварца и его полиморфная модификация (кристобалит), однако в образце с большей дисперсность помимо это содержится и иллит (табл. 1).

Таблица 1. – Минералогический состав отходов производства керамзита

Название	Содержание
	Образец №1	Образец №2
Иллит	38	–
Кварц	54,5	55
Кристобалит	7,5	45

Установлено, что данное сырье отличается высокой пуццолановой активностью, это подтверждается показателями его сорбционной способности, при этом у образца №2 они выше, что обусловлено его большей удельной поверхностью.

Согласно анализа микроструктуры частицы пыли имеют высокую агрегативную способность, поверхности ограничения характеризуются явно выраженным ксеноморфизмом, при этом в образце №1 на фоне мелких частиц наблюдаются ярко выраженные крупные. График распределение частиц керамзитовой пыли №2 имеет прерывистый характер с несколькими пиками и смещена в сторону меньших частиц. В то время как кривая, отображающая распределения части пыли №1, – одномодальна с плавный четким пиком в области частиц 16–20 мкм (рис. 1).

Рисунок 1. – Распределение частиц керамзитовой пыли по размерам

На основании выше изложенного было высказано предположение о том, наиболее высокий эффект будет, достигается при введении в извесково-песчаную смесь керамзитовой пыли, обладающей большей дисперсностью (образец №1). Для подтверждения были заформованы образцы, в которые при прочих равных условиях взамен части песка вводились отходы производства керамзита, в качестве контрольного выступал образец, изготовленный по традиционной рецептуре.

Анализ полученных результатов (табл. 2) показал, что при введении в состав сырьевой смеси образца №1 привело к увеличению сырцовой прочности примерно 3,3 раза, а образца №2 – в 2,5 раза. При этом прочность при сжатии увеличилась в 2,2 и 1,9 раз соответственно.

Таблица 2. – Показатели физико-механических характеристик силикатных материалов

Вид заполнителя	Сырцовая прочность	Rcж, МПа	Водопо-глощение, %	Средняя плотность, кг/м^3	Краз
Песок +КП №1	1,73	36,43	10,00	1915,5	0,81
Песок +КП №2	1,33	31,74	7,85	1909,5	0,86
Песок (контрольный образец)	0,53	16,41	12,56	1891,3	0,73

Таким образом, можно сделать вывод, что частичная замена песка на сырье более высокой удельной поверхностью, такое как отходы производства керамзитового гравия способствует существенному улучшению физико-механических характеристик прессованных силикатных материалов. При этом большая эффективность достигается при использовании более высокодисперсного сырья, что обусловлено его большей реакционной способностью в условиях гидротермальной обработки при повышенном давлении.

Литература:

1. Алфимова, Н.И. Перспективы использования отходов производства керамзита в строительном материаловедении /Н.И. Алфимова, В.С. Черкасов// НТЖ «Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова». №3. – Белгород: изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2010. – С. 21–24.