Влияние температуры обжига на формирование структуры ячеистой керамики со стеклокристаллическим каркасом

Журнал: №4-2019
Авторы:

Столбоушкин А.Ю.
Фомина О.А.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-769-4-20-26
УДК: 666.7-1

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Отмечены недостатки при эксплуатации стен, имеющих многослойную конструкцию с эффективным утеплителем. Показана необходимость создания новых эффективных строительных материалов и изделий для устройства однослойных наружных стен, соответствующих действующим нормам по теплозащите зданий. Обозначена перспектива получения эффективной стеновой керамики ячеистой структуры. Проведено исследование влияния температуры и продолжительности обжига на формирование структуры и свойства ячеистой керамики со стеклокристаллическим каркасом. Дана оценка сырьевых компонентов шихты по химическому, гранулометрическому, минералогическому составам и керамико-технологическим свойствам. Приведены зависимости изменения физико-механических свойств ячеистых керамических образцов от максимальной температуры обжига и продолжительности изотермической выдержки. Методами оптической и сканирующей электронной микроскопии получены изображения макро- и микроструктуры ячеистых керамических образцов из гранулированной шихты, обожженных в интервале температуры 850–1000°С. Представлено изменение содержания рентгеноаморфной фазы и пористости ячеистых керамических образцов в зависимости от температуры обжига. Установлены оптимальные параметры обжига, обеспечивающие наилучшее соотношение между прочностью и средней плотностью ячеистого керамического материала. Избыточное повышение температуры приводит к интенсивному образованию пиропластичной фазы и увеличению средней плотности ячеистой керамики в 1,4–1,5 раза. Отмечены эффект схлопывания мелких ячеек газовой фазы друг с другом, их укрупнение, миграция и выход из трехфазной керамической системы при температуре более 950°С, приводящий к нарушению ячеистой структуры и снижению общей пористости керамического материала. Формирование расплава по внутренней поверхности поровых ячеек обеспечивает сплошную оболочку из стеклокристаллической фазы и низкое водопоглощение керамического материала (6,5–7%).
А.Ю. СТОЛБОУШКИН, д-р техн. наук (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
О.А. ФОМИНА, канд. техн. наук (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)

Сибирский государственный индустриальный университет (654007, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42)

1. Гагарин В.Г., Козлов В.В. Требования к теплозащите и энергетической эффективности в проекте актуализированного СНиП «Тепловая защита зданий» // Жилищное строительство. 2011. № 8. С. 2–6.
2. Бондаренко В.М., Ляхович Л.С., Хлевчук В.Р. и др. О нормативных требованиях к тепловой защите зданий // Строительные материалы. 2001. № 12. С. 2–8.
3. Горбунов Г.И. Технология пенокерамических стеновых и теплоизоляционных изделий // Кровельные и изоляционные материалы. 2005. № 7. С. 28–31.
4. Жуков В.И., Евсеев Л.Д. Типичные недостатки наружного утепления зданий пенополистиролом // Строительные материалы. 2007. № 6. С. 27–31.
5. Блажко В.П. Наружные многослойные стены с облицовкой из кирпича в монолитных зданиях // Жилищное строительство. 2009. № 8. С. 6–7.
6. Парута В.А., Брынзин Е.В., Гринфельд Г.И. Физико-механические основы проектирования штукатурных растворов для газобетонной кладки // Строительные материалы. 2015. № 8. С. 30–34.
7. Кудяков А.И., Ковальчук А.А., Бондаренко Т.Ю., Стешенко А.Б. Управление технологическими процессами жизненного цикла продукции СМК. Материалы XVII Международной научно-практической конференции. Томск: ТПУ. 2012. С. 70–74.
8. Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: АСВ, 2011. 528 с.
9. Евтушенко Е.И., Перетокина Н.А. Получение ячеистого керамобетона на основе высококонцентрированных вяжущих суспензий // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2007. № 9. С. 28–31.
10. Котляр В.Д., Козлов А.В., Котляр А.В. Высокоэффективная стеновая керамика на основе пористо-пустотелого силикатного заполнителя // Научное обозрение. 2014. № 10. С. 392.
11. Казанцева Л.К., Пузанов И.С., Никитин А.И. Пенокерамика. Особенности изготовления и ее свойства // Наукоемкие технологии и инновации (XXII научные чтения). Технологии строительных и композиционных материалов: Сборник докладов Международной научно-практической конференции. Белгород: БГТУ, 2016. Ч. 1. С. 143–147.
12. Гурьева В.А., Дорошин А.В., Вдовин К.М., Андреева Ю.Е. Пористая керамика на основе легкоплавких глин и шламов // Строительные материалы. 2017. № 4. С. 31–37.
13. Береговой В.А., Снадин С.В. Ячеистые керамические материалы // Теория и практика повышения эффективности строительных материалов: Материалы XIII Международной научно-технической конференции молодых ученых, посвященной памяти проф. В.И. Калашникова / Под общ. ред. М.О.  Коровкина и Н.А. Ерошкиной. Пенза: ПГУАС, 2018. С. 7–12.
14. Stolboushkin А.Yu., Ivanov A.I., Fomina O.A. A Study on Structure and Phase Composition of Cellular Ceramic Materials from Dispersed Silica-rich Rocks // Materials Engineering and Technologies for Production and Processing IV: Solid State Phenomena. Trans Tech Publications, Switzerland, 2018. Vol. 284, pp. 893–898. – doi:10.4028/www.scientific.net/SSP.284.893.
15. Патент № 2593832. Способ изготовления стеновых керамических изделий / А.И. Иванов, А.Ю. Столбоушкин, Г.И. Стороженко. Заявл. 08.06.2015. Опубл. 10.08.2016. Бюл. № 22.
16. Столбоушкин А.Ю., Иванов А.И., Шевченко В.В. и др. Исследование структуры и свойств ячеистых керамических материалов с каркасом из дисперсных кремнеземсодержащих пород // Строительные материалы. 2017. № 12. С. 7–13.
17. Никитин А.И., Стороженко Г.И., Казанцева Л.К., Верещагин В.И. Теплоизоляционные материалы и изделия на основе трепелов Потанинского месторождения // Строительные материалы. 2014. № 8. С. 34–37.

Для цитирования: Столбоушкин А.Ю., Фомина О.А. Влияние температуры обжига на формирование структуры ячеистой керамики со стеклокристаллическим каркасом // Строительные материалы. 2019. № 4. С. 20–26.
DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-769-4-20-26