Оценка и характеристика формовочных масс на основе суглинков при производстве керамического кирпича мягкого формования

Рассмотрены вопросы оценки свойств суглинков и подбора составов формовочных масс на их основе для производства керамического кирпича способом мягкого формования. Отмечается, что для технологии мягкого формования до настоящего времени не было разработано каких-либо рекомендаций по оценке сырья с установлением взаимосвязей между составом, технологическими свойствами, особенностями формования и эстетическими особенностями лицевых граней изделий. Способ мягкого формования керамического кирпича по технологическим особенностям условно разделен авторами на четыре метода: ручная формовка, разгонное формование, метод задавливания и метод виброформования. Результаты проведенных работ позволили выделить основные показатели при оценке глинистого сырья и разработать основные принципы подбора составов формовочных масс. Так, критическое напряжение сжатия и степень деформации заготовок должны находиться в среднем в интервале 0,2–0,8 кг/см² и 3–5 единиц соответственно. При этом формовочные массы должны обладать по возможности минимальным водосодержанием и липкостью, иметь минимальную воздушную усадку (менее 6–7%), быть мало- или среднечувствительными к сушке. Разработан алгоритм действий при подборе формовочных масс, включающий определение, помимо общепринятых показателей, таких как степень деформации и критическое напряжение сжатия при различном водосодержании, удельное сопротивление пенетрации, определение оптимального содержания электролитов, липкость. Для типичных суглинков показаны зависимости степени деформации образцов и критического напряжения сжатия от водосодержания формовочных масс, а также влияние электролитов на водосодержание. Показано, что ввод электролитов позволяет существенно снизить это показатель. Генезис суглинков, их переменный состав и частое наличие нежелательных вредных примесей предопределили ситуацию, что качественные суглинки, отвечающие необходимым требованиям, встречаются достаточно редко и альтернативой может быть только подбор составов формовочных масс на основе правильного научно-методического подхода.

Ю.И. НЕБЕЖКО, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.Д. КОТЛЯР, д-р техн. наук, профессор (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Донской государственный технический университет (344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1)

1. Месхи Б.Ч., Божко Ю.А., Терёхина Ю.В., Лапунова К.А. Brick-дизайн и его основные элементы // Строительные материалы. 2020. № 8. С. 47–51. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-783-8-47-51
2. Bozhko Y.A, Lapunova K.A., Ovdun D.A. Evaluation of the Aesthetic and Decorative Properties of Ceramic Bricks. XV International Scientific Conference «Interagromash 2022». Lecture Notes in Networks and Systems. 2023. Vol. 575. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21219-2_344.
3. Gerard C.J. Lynch. Brickwork: History, technology and practice: Vol. 2. Routledge, 2015. 220 р. ISBN 1317741293, 9781317741299.
4. Божко Ю.А., Лапунова К.А. Применение облицовочного кирпича мягкой формовки в современной архитектуре. Дизайн. Материалы. Технология. 2018. № 1. С. 61–65.
5. Федосов С.В., Кеневеи Э., Лапидус А.А. В поиске инновационных материалов для массового строительства малоэтажных зданий в Республике Чад // Строительные материалы. 2023. № 5. С. 72–78. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-813-5-72-78
6. Фролов В.Т. Литология. Кн. 2. М.: МГУ, 1993. 432 с.
7. ОСТ 21-78–88 «Сырье глинистое (горные породы) для производства керамических кирпича и камней. Технические требования. Методы испытаний». М.: ВНИИСтром, 1988. 59 с.
8. Кондратенко В.А. Керамические стеновые материалы: оптимизация их физико-технических свойств и технологических параметров производства. М.: Композит, 2005. 509 с.
9. Небежко Ю.И., Лапунова К.А. Особенности лицевой поверхности керамического кирпича мягкого формования. III Всероссийская научная конференция «Строительное материаловедение: настоящее и будущее». М., 2023. Т. 1. С. 210–216.
10. Котляр В.Д., Явруян Х.С., Божко Ю.А., Небежко Н.И. Особенности производства лицевого керамического кирпича мягкой формовки на основе опоковидных пород // Строительные материалы. 2019. № 12. С. 18–22. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-777-12-18-22.
11. Небежко Ю.И. Структурные особенности керамических масс на основе суглинков и тугоплавких глин при производстве кирпича мягкого формования. XVIII Международная научно-техническая конференция молодых ученых, посвященная памяти профессора В.И. Калашникова «Теория и практика повышения эффективности строительных материалов». Пенза, 2023. Т. 1. С.150–157.
12. Гузман П.Я. Химическая технология керамики. М.: Стройматериалы, 2003. 496 с.
13. Händle F. Extrusion in ceramics. Springer Berlin Heidelberg New York. 2007. 470 p.
14. Столбоушкин А.Ю., Фомина О.А, Шевченко В.В., Бердов Г.И., Дружинин М.С., Камбалина И.В. Исследование эксплуатационных свойств керамического кирпича матричной структуры // Строительные материалы. 2017. № 9. С. 9–13.
15. Котляр А.В., Столбоушкин А.Ю. Оценка глинистых сланцев угольных терриконов Ростовской области для производства строительной керамики. VI Международная научно-практическая конференция «Качество. Технологии. Инновации». Новосибирск, 2023. 1 CD-ROM. С. 4–11.
16. Гурьева В.А., Дорошин А.В. Применение теоретических расчетов при подборе керамических масс для производства керамического кирпича на примере Бугурусланского месторождения. Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Актуальные проблемы интеграции науки и образования в регионе». Бузулук, 2023. Т. 1. С. 250–255.
17. Котляр В.Д., Небежко Н.И., Божко Ю.А. Исследование глинисто-карбонатных видов опоковидных пород как сырья для получения клинкерного кирпича светлой окраски. I Всероссийская научная конференция, посвященная 90-летию выдающегося ученого-материаловеда, академика РААСН Ю.М. Баже-нова «Строительное материаловедение: настоящее и будущее». М., 2020. Т. 1. С. 265–269.
18. Сизова А.В., Шоева Т.Е., Стороженко Г.И. Ударно-волновая активация глинистого сырья в производстве керамических материалов. V Международная научно-практическая конференция «Ресурсосбережение и экология строительных материалов, изделий и конструкций». Курск, 2022. Т. 1. С. 264–267.
19. Езерский В.А. Клинкер. Технология и свойства // Строительные материалы. 2011. № 4. С. 79–81.