Структура и свойства керамического кирпича, модифицированного техногенными минеральными системами

Abstract

RU: Постановка проблемы. Одним из путей экономии ресурсов дефицитного высококачественного сырья, сокращения транспортных расходов и снижения энергетических затрат является использование накопившихся техногенных минеральных систем, а также исследование не использовавшегося ранее техногенного сырья [1–3]. Дефицитом высокопластичных глин определяется необходимость использования для производства стеновой керамики низкосортного местного суглинистого сырья. Повысить прочностные характеристики керамического кирпича возможно при условии использования дорогостоящих корректирующих добавок или местного техногенного сырья [4–7]. Цель статьи — разработка составов керамического кирпича, модифицированного техногенными минеральными системами. Вывод. Изучено влияние соотношения компонентов на структуру и основные физико-механические свойства керамического кирпича, модифицированного техногенными минеральными системами. Разработаны оптимальные составы керамических шихт на основе техногенных минеральных систем, обеспечивающих необходимые физико- механические характеристики керамического кирпича, содержащие: 67 % вскрыши, 28 % терриконика и 5 % красного шлама НГЗ для получения керамического кирпича при температуре 850 °С марки 150 со средней плотностью 1 650–1 730 кг/м3, что позволяет снизить энергетические затраты на обжиг. Установлено, что температура начала и конца спекания модифицированной смеси снижается на 150–200 °С по сравнению с немодифицированной.

UK: Постановка проблеми. Один із шляхів економії ресурсів дефіцитної високоякісної сировини, скорочення транспортних витрат і зниження енергетичних витрат - це використання накопичених техногенних мінеральних систем, а також дослідження не використаної раніше техногенної сировини [1–3]. Дефіцитом високопластичних глин визначається необхідність використання для виробництва стінової кераміки низькосортної місцевої суглинистої сировини. Підвищити міцність керамічної цегли можливо за умови використання дорогих коригуючих добавок або місцевої техногенної сировини [4–7]. Мета статті - розроблення складів керамічної цегли, модифікованої техногенними мінеральними системами. Висновок. Вивчено вплив співвідношення компонентів на структуру й основні фізико-механічні властивості керамічної цегли, модифікованої техногенними мінеральними системами. Розроблено оптимальні склади керамічних шихт на основі техногенних мінеральних систем, що забезпечують необхідні фізико-механічні характеристики керамічної цегли, які містять: 67 % розриву, 28 % териконику і 5 % червоного шламу МГЗ для отримання керамічної цегли за температури 850 °С марки 150 із середньою щільністю 1650–1730 кг/м3, що дозволяє знизити енергетичні витрати на випал. Установлено, що температура початку і кінця спікання модифікованої суміші знижується на 150–200 °С порівнянно з немодифікованою.

EN: Problem statement. One way to conserve the scarce high-quality raw materials resources and to reduce transport and energy costs is to use the accumulated technogenic mineral systems, as well as to study technogenic raw materials which were not previously used [1–3]. A shortage of high plasticity clays determines the need for using local low-grade loamy raw materials for the manufacture of wall ceramics. Strength properties of the ceramic brick can be improved by using expensive corrective additives or local technogenic raw materials [4–7]. Purpose. Development of compositions for the ceramic brick, modified with technogenic mineral systems. Conclusion. The author has studied the influence of the mixture ratio on the structure and fundamental physical and mechanical properties of the ceramic brick modified with technogenic mineral systems. The author has also developed the best ceramic batch compositions based on technogenic mineral systems conferring the required physical and mechanical parameters of the ceramic brick; they consist of: overburden (67 %), refuse heap (28 %) and red mud from NGZ (Mykolaiv Alumina Refinery) (5 %) for making 150 Grade ceramic brick with an average density of 1,650–1,730 kg/m3 at a temperature of 850 °C, which allows to reduce firing energy costs. It has been established that the sintering initiation temperature of the modified mixture decreases by 150–200°C compared to the unmodified one.