|
|
|
Глина — основное сырье для строительной керамики. Для производства строительной керамики применяют глины как относительно пластичный компонент и добавочные вещества — непластичные компоненты сырьевой смеси. Глина является главным структурообразующим веществом, создающим при обжиге изделий микро- и макроструктуру керамического конгломерата в виде различных изделий. Добавочные вещества вводят в глину (смеси) с целью повышения или снижения ее пластичности, что важно при формовании изделий; для увеличения пористости легких керамических изделий (порообразующие добавки); для снижения температуры обжига изделий (легкоплавкие добавки, или плавни). Часто присутствует БегОз (0—7%). Встречаются в глинах и другие соединения, например ТЮг, MgO, карбонаты Са и Mg, органические примеси. В каолинитовых глинах содержание глинозема и кремнезема почти одинаково, тогда как в монтмориллонитовых и магнезиальных возрастает количество кремнезема за счет снижения содержания глинозема. Резкое возрастание кремнезема обычно обусловливается присутствием песчаной примеси в глинах. С увеличением содержания АЬОз повышаются пластичность и огнеупорность глин, а с повышением содержания кремнезема пластичность глины снижается, увеличивается пористость, снижается прочность обо» жженных изделий. Присутствие оксидов железа (и закиси) тонкодис» персных карбонатов СаСОз и MgCCh снижает огнеупорность глин, увеличивая усадку изделий. Наличие в глине щелочей ухудшает формуемость изделий, понижает огнеупорность и вызывает появление белых выцветов на изделиях. Химический состав глин характеризуют обычно содержанием оксидов (в процентах по массе). Главными и обязательными оксидами, составляющими различные глины, являются кремнезем БЮг (от 40 до 70%) и глинозем АЬОз (от 15 до 35%). Постоянными компонентами глин являются также КгО и ИагО (вместе 1—15%), химически связанная НгО (около 5—15%). Пластичность — способность влажной глины под действием внешних сил принимать заданную форму и сохранять ее после устранения давления. Ее можно увеличить вылеживанием глин на воздухе и снизить нагреванием (агрегированием тончайших частиц) или введением добавок, например кремнезема. К наиболее пластич-1 ным относятся монтмориллонитовые, а к наименее пластичным •—I каолинитовые глины. С увеличением частиц размером меньше! 0,001 мм пластичность глин возрастает. Свойства глин имеют в керамическом производстве важное значение. Из физических свойств следует учитывать их пластичность, связующую способность, водопоглощаемость, воздушную и огневую усадки, огнеупорность, способность ионного обмена с окружающей средой и др. Водопоглощаемость некоторых глин достигает больших количеств, причем вода проникает не только по трещинам и капиллярам, но и между слоями в кристаллической решетке некоторых минералов, раздвигая их с эффектом набухания глины до 40% и более. Связующая способность глин выражается в том, что уплотненная влажная глина после высыхания не рассыпается, а сохраняет полученную форму, например изделия-сырца, для последующего обжига. Эта способность выражается также в том, что глина связывает зерна непластичных материалов, например песка или других минеральных крупных включений. Огнеупорность — важнейшее свойство глин выдерживать высокую температуру, не расплавляясь и не деформируясь. Воздушная и огневая усадки отражают способность глин уменьшать объем при высыхании на воздухе или при обжиге. Большая усадка может нередко сопровождаться образованием трещин, если глину не «отощить», т. е. не добавить в нее кремнезем. Высокопластичные глины при высыхании дают до 10—15% воздушной усадки. При обжиге часть наиболее легкоплавких компонентов глины расплавляется, заполняя поры расплавом. Это приводит к сближению частиц и эффекту огневой усадки. Сумма воздушной и огневой усадок (полная усадка) колеблется до 18%. Химический состав оказывает влияние на температуру плавления глин. Температура плавления оксидов сравнительно высока: SiOz — П10°С, АЬОз — 2050°С, MgO — 2800°С, Fe203 — 1548°С, реО — 1380°С, ТЮг — 1700°С и т. д. В глинах, однако, практически мало имеется химически чистых оксидов. Они находятся в химических соединениях в виде минералов, а при повышенных температурах создают, кроме того, эвтектические смеси, которые значительно снижают температуру плавления глинистых масс. Другой, более низкой является температура спекания глины, когда возникает заполнение пор расплавом, но без деформации изделия, а только с его уплотнением. Полностью спекшийся глиняный черепок имеет водопоглощаемость 2—5%. При нагревании выше температуры спекания количество расплава возрастает сверх объе пор и тогда наступает деформирование изделий с постепенным расплавлением всей массы. Интервал между температурами спекания и началом деформирования (оплавления) глины называется интервалом спекания (иногда — густоплавкостью). Чем больше этот интервал, тем спокойнее протекает обжиг и меньше опасность деформирования изделий при обжиге. Для получения плотного черепка необходимо, чтобы интервал спекания был не менее 100°С, для пористого — не менее 40—50°С. Огнеупорность зависит от химического и минерального составов глин. Присутствие каолинита всегда повышает степень огнеупорности, а даже небольшое количество в глине минералов — плавней — понижает температуру плавления. Характерным свойством глин является их способность при обжиге превращаться в каменный материал. Способность ионного обмена с окружающей средой относится к важному свойству глин. Особенно легко замещаются катионы Na+, К+, Са2+, Mg2+, NH4+, и анионы S042~, СГ, Р043~, N03K Следует отметить, что тенденцией к ионному обмену обладают практически все минералы, если они переведены в тонкодисперсное состояние, так как на обломанных краях кристалликов заряды некоторых элементов становятся незамещенными. Возникают и неуравновешенные свободные заряды, например при замене А13+ на Si4+ или Mg2+ на А13+, что также способствует ионному обмену. Замена катиона на другой приводит к изменению свойств глин — пластичности, водопроницаемости, густоплавкости и др. Среди непластичных материалов, используемых в керамическом производстве в качестве добавок, — отощающие, выгорающие и плавни. К отощающим добавкам относятся кварцевые пески, пылевидный кварц (маршаллит), кремень, шамот (обожженная глина и затем измельченная в порошок), золы ТЭС и др. К выгорающим добавкам относятся древесные опилки, торф, антрацит, каменный и бурый уголь, топливные шлаки и др., которые создают пористость после их выгорания при обжиге изделий и могут выполнять функции отощающей добавки (снижать пластичность). К плавням (флюсам) относят материалы, которые в процессе обжига взаимодейству-Ют с глинистым веществом с образованием более легкоплавких соединений, чем чистое глинистое вещество. Среди них — полевые пшаты, пегматит, мел, доломит, руды с содержанием оксидов железа и др. Иногда в глину вводят специальные добавки, например с целью повышения кислотостойкости — песчаные смеси, затворенные жидким стеклом, для окрашивания изделий — оксиды металлов, для улучшения качества кирпича — пирофосфаты и полифосфаты натрия, для вспучивания — кокс и др.  Классификация смесителей. Классификация зданий и сооружений по жесткости. Комбинаторика формообразования. Бетон "самый строительный" из всех строительных материалов. Конгломератные материалы на основе смешанных вяжущих веществ. Конструирование каминов. Конструирование насосных станций. Конструирование водоотводящих сетей 2. Конструктивная система «шар-труба».Домой - Монтаж Вывоз мусора: www.lugr.ru, кузовные запчасти для иномарок |
