Содержание

Возможность использования глин Саздинского месторождения в производстве керамического кирпича


Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.bstu.ru/jspui/handle/123456789/3903

Title: Возможность использования глин Саздинского месторождения в производстве керамического кирпича
Authors: Шакурова, Н. В.
Дороганов, Е. А.
Бедина, В. И.
Трепалина, Ю. Н.
Добринская, О. А.
Пиленко, А. В.
Keywords: Авторы БГТУ
керамический кирпич
минералогический состав
рентгенофазовый анализ
монтмориллонит
пластическое формование
водопоглощение
морозостойкость
Issue Date: 2020
Publisher: Издательство БГТУ им. В. Г. Шухова
Abstract: Одним из наиболее востребованных архитектурно-отделочных и конструкционных материалов, является керамический кирпич, обладающий высокой экономичностью и декоративностью.
Расширение сырьевой базы месторождений глин в производстве керамического кирпича является актуальной задачей. С целью оценки возможности использования глин Саздинского месторождения (Актюбинская область) в производстве керамического кирпича проведены исследования четырех участков глин данного месторождения. Исследован химический и минералогический состав глин, рассчитан рациональный состав сырья. Выявлено, что изучаемые глины имеют полиминеральный состав, основными породообразующими минералами являются каолинит и монтмориллонит. По классификации А.И. Августиника оценены технологические назначения исследуемых глин. Изучен фазовый состав образцов, термообработанных при различных температурах. На основании данных химического, минералогического состава сырья, технологических свойств глин, физико-механических и эксплуатационных показателей установлено, что глины трех участков пригодны для производства керамического кирпича методом пластического формования. Фазовый состав полученных керамических материалов на основе глин четырех участков при температуре обжига 1050 °С представлены кварцем, гематитом, анортитом, муллитом, гематитом и кристобалитом.
По прочности обожжённые образцы всех глин соответствуют марке 150–200. Выявлено, что более морозостойкий кирпич, получен из глин второго участка.
Description: Возможность использования глин Саздинского месторождения в производстве керамического кирпича / Н. В. Шакурова, Е. А. Дороганов, В. И. Бедина [и др.] // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. — 2020. — № 8. — С. 87-95.
URI: http://dspace.bstu.ru/jspui/handle/123456789/3903
Appears in Collections:
2020 год

Files in This Item:

File Description SizeFormat 
8..pdf1.31 MBAdobe PDFView/Open

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Керамический кирпич. Основные виды и области применения

Глина является основным сырьем для изготовления керамического кирпича. Процесс производства состоит из нескольких этапов, основным из которых является запекание сформированной глины с добавками в обжиговой печи. Важность этого этапа заключается в том, что результат обжига влияет на качество готовой продукции.

Керамический кирпич многообразен по форме, имеет широкий ассортимент и разнообразные области применения. Можно выделить пять основных видов керамического кирпича:

  • полнотелый
  • пустотелый
  • облицовочный
  • шамотный
  • клинкерный

Полнотелый керамический кирпич широко используется в строительстве. Имея высокую прочность, керамический кирпич подходит для возведения таких массивных конструкций как несущие стены и колонны, а низкая степень влагоемкости и высокий класс морозостойкости позволяет применять его в подземных и цокольных частях зданий и сооружений. Недостатками полнотелого кирпича являются низкие степени теплоемкости и теплопроводности.

Пустотелый керамический кирпич также получил широкое распространение в строительстве, но из-за низкой несущей способности, его применяют в менее нагруженных частях зданий, таких как перегородки и пролеты в промышленных и гражданских сооружениях. Достоинствами такого кирпича являются высокие теплоизоляционные свойства, что обусловлено большой пористостью материала. Увеличение пористости достигается за счет включения в состав в качестве заполнителя опилок и торфа. Также на увеличение теплоизоляционных свойств влияют и специально проделанные в процессе формовки отверстия, которые могут быть разнообразны по форме, предназначенные для создания воздушной прослойки в толще кирпича. При кладке важно следить за технологией процесса, так как ее не соблюдение приведет к снижению полезных свойств материала.

Облицовочный керамический кирпич применяется для внутренней и внешней финишной отделки зданий. Такой кирпич подвергается повторному обжигу, перед которым на его поверхность наносится специальный глазурованный состав, предназначенный для защиты изделия от перепада температуры, атмосферных осадков и изменения влажности воздуха.

При производстве облицовочного кирпича к нему предъявляются высокие требования, которые заключаются в равномерности окраски и соответствия геометрических размеров, заданным параметрам. Качественный продукт должен иметь высокую степень морозостойкости и сохранять поверхность в течение продолжительного времени в первоначальном виде.

Шамотный кирпич производится из специального вида огнеупорной глины, и служит материалом для возведения печей и дымоходов, то есть область его применения среда с рабочей температурой до 1600 градусов.

Клинкерный кирпич является самым прочным из всех видов керамических кирпичей. Для его производства используется специальная тугоплавкая глина. Применяется он при устройстве поверхностей, которые подвержены сильным механическим воздействиям, такие как дороги и полы в цехах производственных зданий. К недостаткам клинкерного кирпича можно отнести его высокую стоимость, что обусловлено высокими трудозатратами производства.

Производство керамического кирпича — публикация на сайте – Кирпич-Черепица.рф

Первый шаг для того, чтобы достойно оценить и охарактеризовать значение какой-нибудь вещи – как предмета повседневного пользования, так и произведения искусства – заключается в знании процесса изготовления и понимании причин, почему используется именно этот материал. Все это довольно сложно установить в вопросе с керамическим кирпичом, так как его производство и применение не всегда расположены в одном и том же месте, и в них каждый раз принимают участие разные люди.

Вид и способ его производства определяют цвет, форму, текстуру, прочность, огнеупорность, сопротивляемость погодным воздействиям и долговечность керамического кирпича. Если кирпич низкого качества, здание может обрушиться. Поэтому архитекторы и строительные подрядчики для оценки качества продукта должны знать методику производства керамического кирпича. Историк архитектуры также должен знать, каким образом качество строительного материала влияет на строительное сооружение.

Невозможно обойтись и без понимания техник кладки – знания о том, как должен класться один кирпич по отношению к другому, какой вид придают комбинации разных цветов, какая текстура при этом возникает, и какие декоративные свойства кирпича определяют стиль, структуру и вид строительного сооружения.

Имеется два вида кирпичей: необожжённые, высушенные под солнцем, и обожжённые в обжиговой печи. Высушенные под солнцем глиняные кирпичи-сырцы (адоба) являются древнейшим и самым дешевым строительным материалом в истории человечества. Отложения глины находятся почти всегда именно там, где требуется соорудить необходимое строение, а для изготовления высушенных глиняных кирпичей не требуется никаких специальных знаний. Поэтому в более бедных странах мира адоба применяется до сих пор. Основная проблема кирпича-сырца заключается, однако, в том, что они подвержены влиянию дождя. От сильных дождей их не может защитить даже штукатурка.

В результате обжига кирпичи становятся водостойкими, но сам процесс обжига не так прост, как это кажется. Для производства прочного керамического кирпича недостаточно поместить его в обычный огонь. Для того чтобы кирпич достиг определенной степени спекания, он должен обжигаться от 8 до 15 часов при постоянной температуре от 900 до 1150 градусов Цельсия. Точная температура зависит от используемого сорта глины. В заключение керамические кирпичи должны медленно охлаждаться, чтобы не появилось трещин. Слишком слабо обожжённый кирпич будет очень мягким и хрупким: слишком сильно и кирпич, наоборот, теряет при обжиге свою форму и сплавляется в стеклообразное вещество. Искусство занимающегося обжигом кирпичей специалиста заключается в его способности достичь и постоянно поддерживать требуемую температуру.

Кирпичи состоят из глины, имеющей в зависимости от месторождения разное качество. Однако не требуется никаких специальных геологических знаний для того, чтобы определить, что какие-то отложения лучше подходят для производства керамических кирпичей, чем другие, и что одной глины недостаточно: необходимо добавлять песок и другие материалы. Доля глины в составе в значительной степени определяет качество керамического кирпича. Необожжённые, высушенные на воздухе кирпичи состоят из глины, часто смешанной с соломой, чаще всего такие кирпичи имеют незначительное содержание глины (менее 30 процентов), некоторые терракотовые продукты содержат до 75 процентов глины. Для современных кирпичных заводов глина добывается из глубоких залеганий и тщательно смешивается с песком, однако в прошлом люди предпочитали разработку залежей на поверхности, в которых глина и песок уже присутствовали в определенной пропорции. В ранние времена изготовитель кирпичей проверял глину, пробуя ее на вкус. Наличие кирпичной глины или «кирпичной земли» имело огромное значение для принятия решения о проведении строительства в определенном регионе. Когда обнаруживался подходящий сорт глины, глину добывали и подготавливали, то есть смешивали определенный состав и освобождали от камешков и других загрязнений. Ведь камешки затрудняли нарезку кирпичей, а при обжиге такие кирпичи могли даже лопнуть.

После подготовки глина смешивалась с водой и формовалась.

По форматам керамические кирпичи различаются на квадратные и прямоугольные кладочные кирпичи. Форматы состоят из длины, ширины и толщины в миллиметрах. При этом речь идет исключительно о приблизительных размерах. Даже кирпичи, которые обжигаются одновременно, имеют из-за неточностей при формовании, сушке и обжиге отклонения по габаритам до 10 процентов. Поэтому приводимые данные дают только приблизительное представление о форме керамических кирпичей и не являются абсолютными.

Равномерность отдельных штук кирпича – одно из важнейших свойств облицовочных кирпичей, она достигается за счет того, что глина запрессовывается в форму. Самый распространенный тип – это рама из дерева, в нее запрессовывается глина, затем рама удаляется – и заготовки готовы. Другой тип – опока с опорной доской и рамой, этот тип больше используется для производства кровельной черепицы, чем кладочных кирпичей, так как прессованная заготовка слегка приклеивается к форме и ее трудно извлекать оттуда. Сегодня большинство кирпичей формуются машинным способом.

В большинстве методов глина для придания формы должна быть относительно влажной, поэтому заготовки должны достаточное время просушиваться после прессования, чтобы в них не появлялись трещины при обжиге. В прошлом заготовки несколько недель содержались на сушилке под открытым небом и защищались от дождя. Сегодня их хранят в закрытом помещении. Во время этого процесса кирпичи дают усадку.

Большинство кирпичей обжигается в стационарных печах, сложенных из огнеупорного материала (чаще всего из обожженных кирпичей), которые легко заполняются и опустошаются. В более старых методах из необожженных кирпичей складывалось временное сооружение, так называемая полевая обжиговая печь или кирпичный котел. При этом кирпичи так укладывались друг на друга, чтобы горячий воздух проходил между кирпичами-сырцами снизу вверх, обжигая их таким образом. Такая полевая обжиговая печь дешевая и быстро укладывается, для нее не требуется никаких керамических кирпичей. В прошлом такие полевые обжиговые печи складывались бродячими изготовителями кирпичей либо на арендованном участке, либо прямо на строительном участке, причем использовалась глина имеющихся местных залежей. Подобные полевые обжиговые печи еще сегодня складываются во многих странах мира. Их недостаток – в низкой эффективности: находящиеся снаружи кирпичи не получают при обжиге достаточно тепла и не приобретают достаточной прочности, в то время как находящиеся внутри кирпичи обжигаются слишком сильно и поэтому не годятся для употребления. Чтобы устранить эти недостатки, печи обмазывались со всех сторон глиной.

Способ укладки кирпичей в печи друг на друга имеет решающее значение для их равномерности. Цвет конечного продукта зависит в первую очередь от содержащихся в глине минералов. Сорта глины с высоким содержанием железа становятся при обжиге красными или розовыми в результате окисления железа. Глины с высоким содержанием извести и небольшим количеством железа становятся, наоборот, желтыми или кремовыми. Нюансы цвета определяются положением кирпича в печи и подачей кислорода во время процесса обжига. Поэтому имеются большие различия в цвете даже между отдельными кирпичами одного процесса обжига.

Когда обожженные кирпичи охладились и вынуты из печи, каменщик может начинать работать с ними.

Поделитесь с друзьями:

Из чего делают кирпич: основные компоненты, примеси

Кирпичи — искусственно созданный строительный материал правильной формы для возведения жилых зданий и других построек. Состав кирпича влияет на его основное предназначение. Эти каменные изделия используют для разных целей: возведения стен, облицовки фасада или строительства арок и колонн. Различается по форме и цвету, а также способу получения.

Виды материала

Камень для строительства разделяют на группы с учетом состава и назначения. Главные разновидности кирпичей:

  • Керамический — красный кирпич, который делается из глиняной массы с минеральными примесями путем обжига при высокой температуре.
  • Силикатный — камень белого цвета. Сделан из смеси извести и песка. Получают в основном путем автоклавного синтеза. Отличается хорошей звукоизоляцией, но низкой устойчивостью к влаге.
  • Огнеупорный применяют для строительства каминов и дымоходов. В основе лежит огнеупорная глина — шамот.
  • Облицовочный пригоден для строительства заборов, фасадов и тротуаров. Особенность такого камня заключается в высокой устойчивости к атмосферным осадкам.

Строитель должен знать свойства материалов, с которыми работает. Это важно для возведения прочной постройки.

Вернуться к оглавлению

Основные компоненты из которых делают кирпич

Основой керамического кирпича служит глина.

В состав керамического кирпича входит глина. От ее качества зависят пластичность, прочность и огнеупорность изделия. Случается так, что в пределах одного карьера качество первоначального материала меняется, в зависимости от примесей, найденных в глине. Основа сырья состоит из минералов: коалинита, иллита, кварца и монтмориллонита. Пропорции содержания минералов строго контролируются. Изменение приводит к нарушениям свойств готового камня. Он может стать хрупким.

Делают силикатный кирпич из смеси песка с известью. Дом из такого камня можно строить в 3—5 этажей. Он не боится влаги, стойкий к морозам и жаре. Эти свойства кирпича зависят от качества песчаной заготовки. Горный угловатый песок, в отличие от гладкого речного, лучше сцепляется с известью, что делает готовый кирпич более прочным. Третьим компонентом является артезианская вода. Она нужна для активизации процесса гашения извести и смешивания компонентов.

Вернуться к оглавлению

Добавки и примеси

Для придания кирпичным изделиям дополнительных свойств добавляют различные примеси:

  • Зола и шлак уменьшают усадку и облегчают формование глиняной массы.
  • Древесные опилки, торф и уголь служат для усиления пористости и уменьшения плотности материала.
  • Песчаник и железосодержащие руды предназначаются для регулировки температуры обжига.
  • Окислы металлов обеспечивают кирпичу нужный цвет.
Вернуться к оглавлению

Технология производства

Материал может изготавливаться методом прессования.

Способ изготовления определяется составом камня и его функциональным предназначением. Такая информация поможет правильно выбрать строительный материал для возведения дома, чтобы он был довольно теплым, прочным и звуконепроницаемым. По типу технологии производства кирпич разделяют на 2 вида:

  • Обжиговый — способ, при котором в печи под действием высоких температур спекаются компоненты смеси.
  • Прессованный — получают путем формования автоклавом без обжига.

Чтобы получить керамический кирпич, добытую глину очищают от мусора и ненужных примесей. Потом ее просушивают, измельчают и засыпают в формы для дальнейшего медленного испарения влаги. После этого формочки загружают в печь для обжига. Для придания изделию дополнительных свойств на стадии измельчения перед формованием в смесь добавляют примеси других веществ.

Силикатный строительный камень получают без обработки высокими температурами. Способы получения безобжиговых кирпичей:

  • гиперпрессование смеси;
  • обработка паром в автоклаве.

Первый способ предполагает заливание смеси для кирпичных изделий в специальные формочки, которые под давлением принимают нужную геометрию. Далее их складируют для пропаривания. Таким путем камень получает свою прочность. Изготовление способом автоклавного синтеза предполагает спекание компонентов смеси сроком в 12 часов в специальном центробежном барабане высокого давления. После обработки паром кирпичик приобретает правильную форму, становится твердым и прочным.

Глина для производства красного керамического кирпича

Калужский кирпич

Новомосковский
кирпич

Клинский кирпич

Брянский кирпич

 

Для производства качественного керамического кирпича требуется глина мелкой фракции с высоким содержанием тугоплавких микрочастиц. При производстве красного облицовочного кирпича очень важен постоянный состав глины, поскольку от состава зависит оттенок цвета производимого керамического кирпича, а облицовочные кирпичи должны иметь одинаковый цвет. Получать глину однородного состава для производства красного облицовочного кирпича можно только с использованием роторных и многоковшовых экскаваторов. Многие месторождения содержит многослойную глину, и одноковшовый экскаватор, добывающий глину большими кусками, не может обеспечить добычу глины однородного состава. Роторные же и многоковшовые экскаваторы делают глубокий срез в забое, измельчают и перемешивают глину со всего среза. В результате получается глина среднего однородного состава.

Если глина имеет переменный состав, производимый кирпич не может иметь высокую прочность и соответственно, высокую марку. Постоянный состав глины обеспечивает возможность оптимального подбора режимов сушки и обжига кирпича-сырца, что позволяет в конечном итоге производить красный керамический кирпич высокой прочности. Минеральный состав добываемой на месторождении глины определяют предварительно при разведке месторождения. Анализ позволяет определить содержание легкоплавких минералов, тугоплавких минералов, пылеватых суглинков и необходимость в добавках. Наиболее качественными глинами считаются те, которые для производства красного керамического кирпича не требуют минеральных добавок. Обычно самую качественную глину используют для производства различных керамических изделий, если же она непригодна для этого, ее используют для производства красного керамического кирпича.

Прежде чем построить кирпичный завод, проводят по утвержденной методике испытания на пригодность глины, добываемой в данной местности, для производства качественного керамического кирпича. При этом во время испытаний глины подбирают различные технологические режимы производства керамического кирпича. По результатам испытаний глины определяют есть ли в месторождении слой глины однородного минерального состава, подходящий для производства керамического кирпича, подходит ли средний состав испытываемой глины для производства красного кирпича и какие минеральные добавки в глину необходимо делать для производства красного керамического кирпича высокой прочности.


 

Чем отличается силикатный кирпич от керамического?

Выбор строительных материалов на сегодняшний день просто огромен. Даже привычный многим кирпич имеет ряд отличий. Довольно часто возникает вопрос, чем отличается силикатный кирпич от керамического? Только цветом? Или есть другие отличия? На самом деле характеристики этих материалов весьма различны, поэтому очень важно знать, для каких целей вам необходимо купить кирпич.

Силикатный кирпич

Этот материал состоит из смеси извести и песка в соотношении 9:1. Технология изготовления следующая: под воздействием температуры 170С и влажности 100% происходит химическая реакция. На выходе получается новое вещество, которое по свойствам похоже на портландцемент.

Этот процесс не предполагает обжиг в печи, как у керамического аналога. А значит, цена силикатного кирпича значительно дешевле, так как на обжиг необходимо потратить много энергии и топливных ресурсов.

Опуская сложные технические детали, скажем, что из такого кирпича нельзя класть фундамент, поскольку он не устойчив к влаге. Не подойдет он и для кладки каминов, печей, так как силикат не выдержит настолько высокую температуру. Штукатурить данный материал также не слишком удобно, поскольку из-за повышенной гладкости произойдет плохое сцепление с раствором.

Стены из силикатного кирпича достаточно тяжелые, поэтому понадобится массивный и прочный фундамент.

Однако у этого материала есть и ряд преимуществ. Он обладает высокой звукоизоляцией, поэтому идеален для кладки внутренних перегородок.

Ниже перечислим и другие его преимущества:

  • доступная цена;
  • точные размеры;
  • негорючесть;
  • удобство в использовании;
  • надежность;
  • стойкость к минусовым температурам;
  • экологичность;
  • срок службы более 50 лет;
  • привлекательный внешний вид;
  • возможность получить различные оттенки.

Выбор силикатного кирпича делается исходя из его параметров и марки. Наименее прочная является модель М-75, в то время как наибольшую стойкость демонстрирует продукт марки М-300.

Керамический кирпич

Несмотря на внешнюю схожесть, керамический аналог производится по иной технологи и имеет иные свойства.

Состав керамического кирпича – это глина и вода, которые распределены в точном соотношении. При производстве масса заливается в резервуары, а затем формуется путем нарезки.

Далее сформированные элементы отправляются в печь и находятся там под температурой 1000С, после чего охлаждаются. В результате изделие принимает насыщенно красный цвет и обладает очень высокой прочностью.

К слову, оттенок может быть иным. Все зависит от сорта глины и ее соотношения с водой.

Процесс производства доходит до недели. Силикатный же изготавливается в течение 18 часов.

Выбор марок глиняного изделия варьируется от М-50 до М-200. К тому же специальный клинкерный кирпич из особых сортов глиняных пород по прочности доходит и до М-350! И это один из самых прочных материалов, который не сравнится с силикатным аналогом.

Перечислим и другие его достоинства:

  • влагостойкость
  • высокая огнеупорность (1000С)
  • большое разнообразие видов (строительный, клинкерный, глазурованный, облицовочный и так далее).

Но есть у такого материала один существенный недостаток – более высокая цена.

Таким образом, керамический кирпич по многим показателям выигрывает перед силикатным. За счет влагостойкости и огнеупорности. Однако если необходимо купить кирпич для облицовки или устройства внутренних перегородок, силикатного аналога вполне будет достаточно.

В нашем каталоге представлен большой выбор силикатного и керамического кирпича. Вы можете подобрать подходящий вариант по характеристикам, параметрам и расцветке. Наши опытные специалисты всегда рады подсказать, какой модели отдать предпочтение, исходя из ваших условий.

Успешного строительства!

 

Сырье для производства керамического кирпича.

   
    Для производства керамического кирпича и других керамических строительных материалов в качестве сырья используется глина. Несмотря на то, что глина является довольно распространённой, разработка её месторождений имеет свою специфику.

 Керамический кирпич в строительстве используется на протяжении нескольких веков в разных странах и с ростом населения возрастала необходимость в разработках всё новых месторождений по добыче сырья для его производства. Так как места залегания глины на поверхности с необходимыми качествами уже давно разработаны, применяются новые методы по добыче этого сырья. Кроме поверхностных глин, добыча которых является наименее затратной, существуют ещё сланцевые и огнеупорные глины, а также бентонит, имеющий весьма специфические свойства.

Глина является осадочной горной породой, которая появилась в результате выветривания и последующего разрушения скальных пород, а атмосферные осадки спровоцировали образование каолинита, который является породообразующим минералом в составе глины. В сухом состоянии глина напоминает пыль, а в увлажнённом приобретает пластичность, благодаря чему она так ценится среди строителей всего мира не одно тысячелетие. Большинство месторождений глины образовалось благодаря многолетним водным потокам, которые из года в год наносили в определённые места продукты распада скальных пород. Именно поэтому и начиналась добыча глины вдоль речных берегов и на местах высохших озёр. Хотя в природе чаще всего глина имеет серый оттенок, но в зависимости от наличия различных примесей в своём составе глина может иметь различную цветовую окраску — синий, красный, жёлтый, чёрный, коричневый, а также белый цвет, которые указывают на наличие в глине определённых химических элементов.


Различия по глубине залегания определяют и физические характеристики добываемого сырья. До начала разработки какого-либо месторождения глины на место направляются специалисты для геолого-разведочных работ по определению качественного состава и количественного объёма сырья. К тому же даже в одном месте глина не может быть абсолютно однородной по своему составу — различные её пласты могут налегать друг на друга и иметь всевозможные хитросплетения. В настоящее время натолкнуться на месторождение глины с однородным составом считалось бы большой удачей — подобные месторождения уже давно разработаны. Глина с постоянным минеральным составом считается наиболее подходящей для производства не только керамического кирпича, но и других керамических изделий, к тому же в процессе производства не понадобится использование различных добавок.

В местах разработки залежей глины довольно часто применяется метод среза. При таком способе используется грубая физическая сила многоковшового экскаватора, который одновременно срезает несколько пластов глины по всей высоте забоя, получая таким образом некоторое усреднённое значение в характеристиках срезаемых пластов. Добытая таким способом глина подвергается измельчению, после чего перемешивается для получения состава с однородными характеристиками. Окончательная подготовка сырья происходит после добавления в его состав нужных добавок, которые придают сырью необходимые качественные характеристики для прохождения процесса обжига и сушки. В случаях, когда залежи глины находятся на значительной глубине и использование экскаватора не является рациональным, на выручку приходят радикальные методы — взрывные работы. Глину добывают целыми кусками, после чего она проходит такой же процесс, как и при добыче при помощи многоковшового экскаватора.


 

Экологически чистый керамический кирпич из бедной цеолитом породы и опилок

В последнее время огромный интерес вызывает производство инновационного строительного кирпича из новых материалов, направленное на решение проблем, связанных с устойчивостью. В этом исследовании изучается использование бедной цеолитом породы и опилок в качестве альтернативы глине для производства новых и экологически чистых кирпичей. Керамические образцы изготавливали методом одноосного сухого прессования и обжига в интервале температур (950–1250 °С) в течение трех часов.Опилки были добавлены в качестве частичной замены бедной цеолитом породы в образцах. Проценты замены составляли 0%, 2%, 4%, 6%, 8% и 10% по массе бедной цеолитом породы. Сырье было охарактеризовано на основе их химического состава, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС), рентгеновской дифракции (РД), рентгенофлуоресцентной (РФ), термогравиметрической (ТГ), дифференциальный термический анализ (ДТА), БЭТ (Брунауэр, Эмметт и Теллер) и распределение частиц по размерам.Топографические особенности, микроструктура, идентификация фаз и характеристики произведенного керамического кирпича были исследованы с использованием различных методов определения характеристик, таких как SEM, EDS и XRD. Кроме того, технические свойства (например, объемная плотность, открытая пористость, объемная усадка, водопоглощение, прочность на сжатие и теплопроводность) образцов также исследовались и сравнивались с результатами контрольных образцов. Результаты подтвердили, что включение 8% опилок в бедную цеолитом породу минимизирует объемную плотность образцов до 1. 45 от 1,6 г/см 3 . Отмечено, что их пористость увеличилась с 31% до 37,37%. Напротив, их прочность на сжатие снизилась с 14,5 до 6,7 МПа. Однако их прочность была выше желаемой по стандартам. Теплопроводность образцов, содержащих 8% опилок, снижена с 0,37 до 0,14 Вт/мК, что соответствует снижению на 37% по сравнению с заготовкой. На механические и физические характеристики кирпича также влияла температура спекания.Это исследование подтверждает потенциальное использование бедной цеолитом породы вместе с опилками в качестве экологически чистых строительных материалов.

Керамические кирпичи, содержащие ионы никеля из загрязненной биомассы, используемые в качестве адсорбента | Исследования в области устойчивого развития окружающей среды

Характеристика биоадсорбента

Термический анализ с помощью ТГА-ДТА сосновых опилок представлен на рис. 1. Важно знать поведение биомассы при повышении температуры, так как это тесно связано со свойствами кирпича. достигнет при спекании.

Рис. 1

ТГА-ДТА остатков биомассы из сосновых опилок

На диаграмме ДТА виден эндотермический пик при 52 °C и небольшой экзотермический пик при 263 °C, относящийся к потере воды из образца и сжиганию летучих компонентов соответственно. Кроме того, на этой диаграмме также можно выделить два экзотермических пика при 327 и 488 °С, относящихся к разложению гемицеллюлозы (обжиг в древесине называется активным пиролизом) и разложению целлюлозы (активный пиролиз) и лигнина (активный и пассивный пиролиз) соответственно [32].

На диаграмме ТГА можно наблюдать три основные потери массы, первая потеря до 230 °С, соответствующая потере влаги и разложению летучих компонентов [33], вторая потеря до 311 °С, приписываемая гемицеллюлозе (чтобы дать более легкие молекулярные соединения, в основном уксусную кислоту), и, наконец, потерю массы до 502 °C, приписываемую целлюлозе и лигнину (чтобы окончательно дать CO 2 , H 2 O и золу). Горение гемицеллюлозы происходит при более низких температурах из-за ее линейной структуры с короткими боковыми цепями.Целлюлоза и лигнин имеют более сложную и прочную структуру со связанными расположениями и ароматическими соединениями, поэтому они обладают большей термостойкостью.

Эти результаты показывают, что во время спекания керамических изделий биомасса, добавляемая в глиняную смесь, постепенно прокаливается по мере повышения температуры в печи. Это позволит образовавшимся газам медленно диффундировать, и обожженные кирпичи не треснут. По данным, полученным в результате ТГА-анализа, можно получить расчетный состав остатков опилок сосны.Этот состав подробно описан в Таблице 1. В частности, значение неорганической золы также было определено стандартным методом ASTM E 1755–01, и полученное значение, 2,9%, аналогично значению, полученному с помощью термогравиметрического анализа.

Таблица 1 Расчетный процентный состав отходов опилок сосны по данным анализа ТГА

На рисунке 2 показаны два СЭМ-изображения отходов опилок сосны, использованных в экспериментах по адсорбции. На изображениях видно, что опилки сосны имеют волокнистую и неправильную структуру с порами размером менее 50  мкм и удлиненными частицами [34].Эти характеристики поверхности могут сделать возможной адсорбцию тяжелых металлов.

Рис. 2

СЭМ-изображения (× 50 и × 500) отходов сосновых опилок

На рисунке 3 показан FTIR-спектр биомассы. ИК-Фурье использовали для качественного анализа остатков биомассы опилок сосны и выявления функциональных групп, которые могли участвовать в адсорбции загрязняющих металлов. Можно наблюдать наличие полос, соответствующих участкам OH (3344 см − 1 ) гидроксильных групп фенола, CH ароматической метоксидной группы (2922 см − 1 ) и колебанию ароматического кольца (1508 см − 1 ), отнесенный к лигнину; растяжение C=O (1600 см - 1 ), а также C-OH и C-H (1103 см - 1 ), отнесенное к целлюлозе и лигнину; С-Н изгиб метильной группы (1327 см - 1 ) и растяжение С-О, С=С и С-С-О (1032 см - 1 ), отнесенные к гемицеллюлозе, целлюлозе и лигнину; и асимметричное растяжение C-O-C (1158 см − 1 ) и гликозидная связь (830 см − 1 ), соответствующие целлюлозе и гемицеллюлозе [35]. Наблюдаемый пик около 2359 см − 1 волнового числа соответствует остаточному сигналу асимметричного растяжения O=C=O CO 2 , которое мишень не смогла полностью устранить.

Рис. 3

ИК-Фурье-спектрометрия отходов сосновых опилок

На рисунке 4 показана рентгенограмма остатков сосновых опилок с характерными пиками при 16,2°, 22,4° и 34,8°, что указывает на типичность для полукристаллической целлюлозы. Кроме того, пик при 26,5° соответствует SiO 2 (кварц) и три других пика CaCO 3 (кальцит) при 24°.5°, 28,2° и 38,2° наблюдаются на диаграмме [36].

Рис. 4

Рентгенограмма остаточной биомассы опилок сосны

Качественное исследование методом РФА адсорбции ионов Ni(II) в зависимости от времени

На рис. 5 показано, как количество адсорбированного Ni(II) возрастает по мере увеличения времени перемешивания раствора Ni(II) и биомассы сосновых опилок. Этот процесс был выполнен для оценки оптимального времени контакта для определенной концентрации тяжелого металла и определенного количества опилок.Анализ проводили методом РФА на твердых веществах, полученных после пребывания в контакте с раствором NiCl 2 в течение каждого из исследуемых периодов перемешивания. На рис. 5 показано, что адсорбция никеля (II) на сосновых опилках увеличивается с увеличением времени контакта, так как изначально существует большая доступность активных участков биомассы. Через определенное время достигается плато, которое свидетельствует об устойчивости адсорбции ионов никеля. Это свидетельствует о последовательном заселении поллютантом активных центров сосновых опилок, что со временем приводит к снижению адсорбции.Согласно полученным результатам, время перемешивания для испытаний на адсорбцию составляло 24 часа для обеспечения большей адсорбции.

Рис. 5

Изучение зависимости адсорбции Ni(II) от времени методом РФА. 10 г л − 1 сосновых опилок и 50 мл 0,25 М NiCl 2

Влияние исходной концентрации металла и дозы биосорбента

Испытания на адсорбцию Ni (II) проводили путем изменения начальной концентрации растворы металлов, но сохраняя объем раствора и изучая адсорбцию на 3 различных количествах биомассы, 10, 20 и 40 г л − 1 .После 24-часового перемешивания смеси фильтровали, а оставшиеся растворы анализировали для определения в них остаточной концентрации никеля. На рисунке 6а показана взаимосвязь между дозой адсорбента, исходной концентрацией адсорбата и эффективностью адсорбции Ni (II). Значения R выше для низких концентраций NiCl 2 , поскольку в биомассе сосновых опилок доступно много мест связывания, но затем уменьшаются для всех исследованных остаточных доз. На рис. 6b можно наблюдать, что более высокие начальные концентрации NiCl 2 дают большую адсорбционную способность.По мере увеличения концентрации ионов металлов увеличивается количество столкновений между ними и адсорбентом. Наконец, кажется, что при высоких концентрациях металла наблюдается тенденция к достижению плато. Согласно рис. 6б, в исследованном диапазоне концентраций при 50 мл 1М NiCl 2 (5,87 × 10 4  мг л − 1 Ni + 2 ) адсорбционная емкость выше. Это значение увеличивается при использовании дозы адсорбента 20 г л - 1 . Кроме того, наблюдается на рис.6а видно, что при удвоении количества биомассы с 10 до 20 г л − 1 R увеличивается в 2,5 раза, а при повторном удвоении дозы опилок R увеличивается только в 1,5 раза. Таким образом, соотношение адсорбат/адсорбент 50 мл 1 М NiCl 2 и 20 г л — 1 опилок было сочтено наиболее эффективным и затем использовалось при строительстве глиняных кирпичей.

Рис. 6

a R и b qe в зависимости от исходной концентрации Ni (II) для 10, 20 и 40 г л − 1 биомассы

количество Ni (II), поглощенное твердыми веществами, полученными после контакта с 50 мл растворов NiCl 2 в диапазоне концентраций от 0. 125 и 1 M NiCl 2 с использованием дозы 20 г л − 1 адсорбента. По мере увеличения исходной концентрации NiCl 2 увеличивается адсорбция никеля на сосновых опилках и наблюдается тенденция к выходу на плато, свидетельствующее о насыщении биомассы. Это наблюдается для 50 мл 1M NiCl 2 .

Рис. 7

Интенсивность Ni (II), адсорбированного на 20 г л − 1 адсорбента, измеренная методом РФА при варьировании начальной концентрации раствора NiCl 2

На рис.8, FTIR-спектр сосновых опилок сравнивается со спектром, измеренным после 24 ч перемешивания с 50 мл 1M раствора NiCl 2 . Небольшое изменение положения и интенсивности полос в остатке биомассы можно наблюдать после адсорбции металла из-за возможных реакций комплексообразования или электростатического взаимодействия и сил Ван-дер-Ваальса. Важно выделить наличие новых полос на 3487, 1606, 717 см − 1 (обозначены * на рис. 8), видимый при контакте биомассы с 50 мл 1M NiCl 2 и относящийся к этому соединению, что указывает на его адсорбцию как таковую в биомассе.

Рис. 8

ИК-Фурье-спектрометрия природных опилок и остатков сосны, обработанных 50 мл 1 М раствора NiCl 2

На рис. 9 показана рентгенограмма опилок после процесса сорбции 50 мл 1 М раствора NiCl 2 . На дифракционной диаграмме можно выявить наличие кристаллической фазы NiCl 2 (H 2 0) 2 (обозначена * на рис.9).

Рис. 9

Рентгенограмма опилок сосны после адсорбционной обработки 50 мл 1М раствора NiCl 2

Электронные микрофотографии биомассы после адсорбции представлены на рис. . По ЭДС можно определить гомогенное присутствие адсорбированного никеля. Полуколичественный химический анализ методом ЭДС остатков опилок сосны после процесса адсорбции показывает, что процентный состав по массе без учета содержания углерода в образце составляет 22. 9% кислорода, 0,2% кремния, 36,7% хлора и 40,2% никеля.

Рис. 10

РЭМ-ЭДС сосновых опилок после адсорбционной обработки 50 мл 1 М раствора NiCl 2 раствор

Характеристика и оценка кирпича

Глина предоставлена ​​местным кирпичным заводом и ее состав полученный с помощью XRD, показан на рис. 11.

Рис. 11

Состав глины по данным XRD

На рисунке 12 показан внешний вид изготовленных спеченных керамических изделий, (а) без добавления остатка (ARC) и (б) с добавлением 20 об.% опилок, содержащих никель адсорбированный (AN20).Каждый кирпич AN20 весит примерно 90   г, а оценка содержания никеля на рис. 6 составляет 0,8   г. Оба куска плотные, но ARC имеет красноватый цвет из-за присутствия Fe в глине, в то время как AN20 имеет более темный цвет, что может быть связано с высоким уровнем Ni (II), оставшимся в биомассе, а затем иммобилизованным в вареном кирпиче.

Рис. 12

Макроскопический вид ( a ) кирпич без добавления остатка (ARC) и ( b ) кирпич с добавлением 20 объемных % опилок, содержащих адсорбированный никель (AN20)

На рисунке 13 показана рентгенограмма для АН20 после варки.Можно наблюдать присутствие SiO 2 вместе с пиками, соответствующими многочисленным вторичным фазам, поскольку используемая глина была получена из природных карьеров. Кроме того, можно наблюдать пики при 37°, 43°, 53° и 63°, соответствующие NiO.

Рис. 13

XRD AN20 после прокаливания при 950 °C

На рисунке 14 показаны XRF-диаграммы кирпичей AN20 и ARC вместе с коммерческим кирпичом (COM). Наличие линий при 7 и 8 кэВ, соответствующих никелю (NiKa и NiKb соответственно), подтверждает, что металл остается в глиняной матрице после процесса спекания.

Рис. 14

РФА ARC, AN20 и COM после прокаливания при 950 °C

ЭДС-изображения порошка AN20 представлены на рис. 15. Эти изображения позволяют подтвердить наличие и иммобилизацию Ni после процесса спекания . Полуколичественный химический анализ методом ЭДС для АН20 показывает, что процентный состав по массе без учета содержания углерода в образце составляет 42,0 % кислорода, 0,8 % натрия, 1,1 % магния, 11,5 % алюминия, 27,9 % кремния, 2,3 % калия. , 1.8% кальция, 0,6% титана, 8,3% железа и 3,8% никеля.

Рис. 15

SEM-EDS AN20 после прокаливания при 950 °C

В таблице 2 приведены средние значения, полученные из LOI, и параметры, определенные в результате испытания на кажущуюся пористость изготовленных кирпичей. LOI был выше для AN20, чем для ARC из-за сгорания во время спекания совокупной биомассы. Это сжигание отходов опилок приводит к большему АРР, наблюдаемому в керамических изделиях, изготовленных из глины и с добавлением 20% биомассы.Более высокие значения apP и H 2 OAbs определяют более низкие значения apD и apsW для AN20. Кроме того, были оценены механические свойства керамических матриц AN20 и ARC, и полученные средние значения представлены в таблице 2. Полученные средние значения σstr находятся в пределах коммерчески требуемых стандартов в соответствии с IRAM 12566–1:2005, «кирпичи должен иметь характеристическую прочность на сжатие, равную или превышающую 4 МПа». Кроме того, в Аргентине CIRSOC 501R — 2007 регулирует использование в строительстве и устанавливает нижний предел 5 МПа.Эти значения σstr были ниже для AN20, чем для ARC, из-за совокупной биомассы. Такое же поведение наблюдается и в MOR. Согласно литературным данным [37], MOR колеблется от 10 до 30 % от σstr, поэтому AN20 по-прежнему имеет значение MOR в рамках соответствующих параметров рынка (MOR = 23 % σrot).

Таблица 2 Свойства спеченных керамических изделий и товарного кирпича

Очень близкие значения этих свойств были получены для кирпича, изготовленного из опилок с адсорбированным Zn(II) (AZ20) [38].Также в таблице 2 представлены значения для COM. AN20 обладает превосходными физико-механическими характеристиками по сравнению с COM.

При добавлении загрязненных отходов в обожженный кирпич общей проблемой является возможная миграция этих загрязняющих веществ в окружающую среду. В этом смысле важно оценить выщелачиваемость изготовленных керамических матриц AN20. Национальный закон 24 051 и его нормативный указ устанавливают, что фильтраты опасных продуктов должны анализироваться в соответствии с TCLP.Измерения были выполнены в трех повторах в соответствии с протоколом (с использованием фрагментов AN20 и раствора pH 4,93 ± 0,05 в качестве экстракционного растворителя, определяемого по щелочности образца в соответствии с TCLP). В Таблице 3 показан средний результат по Ni (II), полученный в выщелоченной жидкости. Это значение было ниже уровня обнаружения, то есть менее 0,05 мг л − 1 никеля, и сравнивалось с максимальными концентрациями, разрешенными в соответствии с Декретом № 2020 от 2007 г. Закона № 2214 города Буэнос-Айрес. (CABA), Кодекс федеральных правил Агентства по охране окружающей среды США 2012 г. и правила, действующие в Испании и Китае.Поэтому концентрации металлов, полученные методом TCLP AN20, ниже установленного максимума. Предыдущее исследование показало аналогичное поведение в кирпичах AZ20 [38]. Эти тесты показывают, что в процессе обжига кирпичей остатки биомассы разрушаются, а тяжелые металлы могут инкапсулироваться в глиняной матрице, образовывать оксиды и взаимодействовать с оксидами кремния, железа или алюминия в глине с образованием устойчивых минералов, согласно литературным источникам. 29, 39]. Фазовые превращения и выделение тяжелых металлов при обжиге керамических изделий определяют фиксацию загрязнений.Однако механизм иммобилизации тяжелых металлов в процессе спекания до сих пор не изучен [40].

Таблица 3 Результаты стандартной процедуры TCLP для кирпичей AN20. Сравнение с предельными концентрациями Ni(II)

Расчет эффективности удерживания производится по уравнению. (3) [41].

$$ ER\ \left(\%\right)=\frac{\left( Mmib- Mml\right)\ x\ 100}{Mmib} $$

(3)

, где ER = эффективность удержания металла в кирпиче (%), Mmib = масса металла, включенного в AN20, и Mml = масса металла, извлеченного в фильтрате. Ммиб оценивают по массе никеля, адсорбированного сосновыми опилками в соотношении наибольшей эффективности, выбранном и скорректированном на массу опилок, добавляемых в качестве порообразователя в АН20. Ммл оценивают по концентрации никеля в фильтрате с поправкой на массу всего кирпича. КС кирпича АН20 составляет почти 100%.

Следовательно, можно иммобилизовать Ni (II) в обожженных глиняных кирпичах и, таким образом, повторно использовать сосновые опилки, ранее использовавшиеся в качестве адсорбента этих загрязняющих веществ. Кроме того, обычная краска, такая как латексная, может выступать в качестве дополнительного «барьера», гарантирующего невымывание никеля изнутри кирпича [28].

Переработка кирпичей и керамической плитки для создания новых строительных материалов

Всему приходит конец? Можно ли повторно использовать строительный мусор?

Акна Маркес поделилась через наш сайт информацией о своем проекте, который как раз об этом. Реинкарнация строительных материалов.

Отходы строительства и сноса (CDW) составляют одну треть от общего объема отходов, образующихся в Европейском Союзе 🇪🇺, большая часть которых оказывается на свалке в качестве конечного пункта назначения.

Акна удивляется… Почему проектируют только новый продукт, которому суждено быть выброшенным, а не все этапы его жизненного пути (рождение, рост, распад и смерть), в конечном итоге направляя его к новому возрождению?

Это был главный вопрос проекта «Реинкарнация» в контексте ее степени магистра дизайна через новые материалы в Elisava, Барселонская школа дизайна и инженерии (2019).

Уважение и забота о материалах в сочетании с пониманием их неотъемлемых ценностей может привести нас к созданию новых историй и взглядов.

Реинкарнация — это проект, основанный на переработке кирпича и керамической плитки из города Барселоны для создания новых строительных материалов для экономики замкнутого цикла, которые отражают местную самобытность и историю материалов.

Коллекция уникальных поверхностей, которые показывают следы своей прошлой истории современным языком, восстанавливая материальные, экономические и архитектурные ценности.

Праздник того, что уже существует!

Материальные выгоды:
• Произведено на месте из отходов строительства и сноса города Барселоны.
• Состав >75% переработанного материала.
• Не содержит летучих органических соединений (ЛОС).
• Меньше энергии воплощения и выбросов CO2, связанных с материалом.
• На 100 % подлежит вторичной переработке.
• Насыщенные тактильные ощущения и цвет благодаря использованию отходов и минеральных пигментов.

Акна говорит, что строительные материалы должны также отражать нашу местную архитектурную самобытность.

Цветовая палитра проекта основана на его происхождении: красочные улицы Барселоны. Помимо международного стиля, который заменяет формальное разнообразие универсальной коробкой из бетона, стали и стекла, местная архитектура разнообразна по цвету и фактуре.

📸 Проект реинкарнации © Akna Márquez

Типы и применение всех видов керамических материалов в 2022 году

Джулисса Грин|

Типы и применение всех видов керамических материалов

Просмотры сообщений: 14 152


Керамика сильно различается по своему основному составу, и их свойства также сильно различаются из-за различий в связывании.Классификация керамики на основе ее конкретного применения и состава является двумя наиболее важными способами среди многих методов классификации керамики.

Классификация керамики по составу

В зависимости от состава керамика классифицируется как:
Оксиды,
Карбиды,
Нитриды,
Сульфиды,
Фториды и т. д.

Дополнительная литература: Классификация керамических материалов на основе состава

Классификация керамики по применению

Другая важная классификация керамики основана на ее применении, например:
Стекло,
Глиняные изделия,
Огнеупоры,
Абразивы,
Цементы,
Усовершенствованная керамика.

Различные классификации керамических материалов

В целом, керамические материалы, используемые в инженерных целях, можно разделить на две группы: традиционная керамика и передовая керамика. Как правило, традиционная керамика изготавливается из трех основных компонентов: глины, кремнезема (кремня) и полевого шпата. Например, кирпич, плитка и фарфоровые изделия. Однако передовые керамические материалы состоят из высокочистых соединений оксида алюминия (Al2O3), карбида кремния (SiC) и нитрида кремния (Si3N4).

Очки

Стекла представляют собой известную группу керамических изделий – емкости, окна, зеркала, линзы и т. д. Это некристаллические силикаты, содержащие другие оксиды, обычно CaO, Na2O, K2O и Al2O3, влияющие на свойства стекла и его цвет. Типичным свойством стекол, важным для инженерных приложений, является их реакция на нагрев. Не существует определенной температуры, при которой жидкость переходит в твердое состояние, как в случае с кристаллическими материалами. Конкретная температура, известная как температура стеклования или фиктивная температура, определяется на основе вязкости, выше которой материал называется переохлажденной жидкостью или жидкостью, а ниже — стеклом.

Типы керамических стаканов

Изделия из глины

Глина является одним из наиболее широко используемых керамических материалов. Он встречается в большом изобилии и популярен из-за легкости изготовления продуктов. Глиняные изделия в основном бывают двух видов – конструкционные изделия (кирпич, плитка, канализационные трубы) и изделия из белого фарфора (фарфор, фарфор, керамика и т. д.).

Виды керамики-глины

Огнеупоры

Характеризуются их способностью выдерживать высокие температуры без плавления или разложения; и их инертность в суровых условиях.Теплоизоляция также является важной функцией огнеупоров.

Абразивная керамика

Абразивная керамика используется для шлифовки, износа или отрезания других материалов. Таким образом, основным требованием для этой группы материалов является твердость или износостойкость в дополнение к высокой ударной вязкости. Поскольку они также могут подвергаться воздействию высоких температур, они должны обладать некоторой огнеупорностью. Алмаз, карбид кремния, карбид вольфрама, кварцевый песок, оксид алюминия/корунд являются типичными примерами абразивных керамических материалов.

Цементы

К этой группе керамики относятся цемент, гипс и известь. Характерным свойством этих материалов является то, что при смешивании с водой они образуют суспензию, которая впоследствии схватывается и окончательно затвердевает. Таким образом можно сформировать практически любую форму. Они также используются в качестве связующего слоя, например, между строительным кирпичом.

Усовершенствованная керамика

Усовершенствованные керамические материалы недавно разработаны и производятся в ограниченном количестве для конкретных применений. Обычно используются их электрические, магнитные и оптические свойства и комбинация свойств. Типичные области применения: тепловые двигатели, керамическая броня, электронные корпуса и т. д. Некоторые типичные керамические изделия и соответствующие области применения:

Типы керамики-Advanced Ceramics

Оксид алюминия/глинозем (Al 2 O 3 ) : это один из наиболее часто используемых керамических материалов. Глинозем используется во многих областях, таких как содержание расплавленного металла, когда материал работает при очень высоких температурах и больших нагрузках, в качестве изоляторов в свечах зажигания, а также в некоторых уникальных областях, таких как стоматология и медицина.Оксид алюминия, легированный хромом, используется для изготовления лазеров.

Нитрид алюминия (AlN) : благодаря своим типичным свойствам, таким как хорошая электроизоляция, но высокая теплопроводность, нитрид алюминия используется во многих электронных устройствах, например, в электрических цепях, работающих на высокой частоте. Он также подходит для интегральных схем. Другая электронная керамика включает титанат бария (BaTiO3) и кордиерит (2MgO-2Al2O3-5SiO2).

Алмаз (C) : это самый твердый материал, доступный в природе.Он имеет множество применений, таких как промышленные абразивы, режущие инструменты, износостойкие покрытия и т. д. Конечно, он также используется в ювелирных изделиях.

Титанат свинца-циркония (PZT) : это наиболее широко используемый пьезоэлектрический материал, который используется в качестве воспламенителей газа, ультразвуковой визуализации, в подводных детекторах.

Силикагель (SiO 2 ) : является важным компонентом многих инженерных керамических изделий, поэтому является наиболее широко используемым керамическим материалом.Материалы на основе кремнезема используются в теплоизоляции, абразивах, лабораторной посуде и т. д. Он также нашел применение в средствах связи как неотъемлемая часть оптических волокон. Мелкие частицы кремнезема используются в шинах, красках и т. д.

Карбид кремния (SiC) : известен как один из лучших керамических материалов для применения при очень высоких температурах. Карбид кремния используется в качестве покрытия на других материалах для защиты от экстремальных температур. Он также используется в качестве абразивного материала.Он используется в качестве армирующего материала во многих металлических и керамических композитах. Это полупроводник, который часто используется в высокотемпературной электронике. Нитрид кремния (Si3N4) имеет свойства, аналогичные свойствам SiC, но несколько ниже, и нашел применение, например, в автомобильных и газотурбинных двигателях.

Оксид титана (TiO 2 ) : в основном встречается в качестве пигмента в красках. Он также является частью некоторых видов стеклокерамики. Он используется для изготовления другой керамики, такой как BaTiO3.

Борид титана (TiB 2 ) : обладает высокой прочностью и поэтому нашел применение в производстве брони. Он также является хорошим проводником как электричества, так и тепла.

Оксид урана (UO 2 ) : в основном используется в качестве топлива для ядерных реакторов. Он обладает исключительной размерной стабильностью, поскольку его кристаллическая структура может вмещать продукты процесса деления.

Иттрий-алюминиевый гранат (YAG, Y 3 Al 5 O 12 ) основное применение в лазерах.

Цирконий (ZrO 2 ) : он также используется в производстве многих других керамических материалов. Цирконий также используется при изготовлении датчиков кислорода в качестве добавки во многих электронных керамических изделиях. Его монокристаллы входят в состав ювелирных украшений.

Теги: передовая керамика, Применение керамических материалов, Классификация керамических материалов, Классификация керамики, прецизионная керамика, Типы керамических материалов, типы керамики

Почтовая навигация

Некоторые аспекты изучения глин для производства керамического кирпича с требуемыми свойствами

Авторов

  • Адильходжаев Анвар Ишанович Т.д.т.н., профессор, Ташкентский государственный университет путей сообщения, Узбекистан
  • Сын Дмитрий Олегович Докторант, Ташкентский государственный университет путей сообщения, Узбекистан

DOI:

https://doi.org/10.37547/tajas/Volume03Issue05-30

Ключевые слова:

Керамический кирпич, сырье,

Аннотация

Данная статья имеет целью показать, какие исследования необходимо провести не только для понимания природы и установления потенциальных возможностей глинистого сырья, сориентировать технологов, какие этапы испытаний необходимо организовать в производстве и на каких этапах целесообразно обратиться к специалисту для разработки технически грамотного и оптимального состава керамического кирпича. Описана программа испытаний глинистого сырья, которую следует разработать таким образом, чтобы получить наиболее полную информацию о данной глине, ее составе, свойствах, поведении при технологической обработке: формовании, сушке и обжиге при проведении исследований. А также дается пояснение о мерах, необходимых до начала испытаний, желательно иметь информацию о геологических изысканиях месторождения, о ранее проведенных исследованиях и, если завод уже построен и эксплуатируется, о проблемы, не позволяющие производить продукцию требуемого качества.

использованная литература

Материалы и изделия строительные керамические — Мельников Илья

Монтмориллонитовые глины — E.G. Куковский

Справочник по производству строительной керамики. Том 3. Стеновая и кровельная керамика; Эд. М.М. Наумов и К.А. Нохратян; Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 2002 г., (переиздание)

Знакомство с керамикой.Второе издание; Эд. П.П. Будников и Д.Н. Полубояринова; Издательство литературы по строительству, Москва, 2007, 500с.;

Кондратенко В.А., Следнев Д.В. Современные технология и оборудование для производства керамического кирпича полусухого прессования // Строительные материалы, № 2, 2003.

Шейнман Э.Ш. Производство керамических стеновых материалов и плитки. Сушилки и печи. Книга. 2. — М.: 2002.

Как цитировать

Адилходжаев Анвар Ишанович и сын Дмитрий Олегович.(2021). Некоторые аспекты изучения глин для производства керамического кирпича с заданными свойствами . Американский журнал прикладных наук , 3 (05), 190–195. https://doi.org/10.37547/tajas/Volume03Issue05-30

Влияние добавки опилок на физико-механические свойства керамического кирпича для получения легкого строительного материала

Авторов: Башир Чемани, Халима Чемани

Резюме:

В статье исследуется применение различных опилочные материалы в производстве легкого теплоизоляционного кирпича. Сначала определяли минералогический и химический состав глин. Далее изготавливали керамический кирпич с различными количества материалов (3–6 и 9 мас. % опилок, 65 мас. % серой глины, 24–27 и 30 мас. % желтой глины и 2 мас. % туфа). Эти кирпичи были обожжены при 800 и 950°С. Влияние добавления этих опилок на технологическое поведение кирпича оценивали по усадка при сушке и обжиге, водопоглощение, пористость, насыпная плотность и прочность на сжатие. Результаты показали, что оптимальным температура спекания 950 °С.Ниже этой температуры, при 950 °С, наблюдалась повышенная открытая пористость, что снижало прочность кирпича на сжатие. На основании полученных результатов было оптимальное количество отходов составило 9 мас. % опилок эвкалипта, 24 мас. % формующей влаги и диаметр частиц 1,6. Эти проценты производили кирпичи, механические свойства которых были подходит для использования в качестве вторичного сырья в керамическом кирпиче производство.

Ключевые слова: Глиняный кирпич, Пористость, Опилки.

Цифровой идентификатор объекта (DOI): doi.org/10.5281/zenodo.1077395

Процессия АПА БибТекс Чикаго EndNote Гарвард JSON МДА РИС XML ISO 690 PDF Скачано 3878

Каталожные номера:


[1] А.Е. Элинва, Ю. А. Махмуд. «Зола от древесных отходов как материал-заменитель цемента», Цементно-бетонные композиты, т.24, н┬░. 2, стр. 219-222, 2002.
[2] Ф.Ф. Удойо, ПУ. Дашибиль, «Опилки золы как материал для бетона», ASCE, 0899-1561; vol.14, n┬░.2, pp. 173-176, 2002.
[3] Тургут П., Есилата Б. Физико-механические и тепловые характеристики недавно разработанные кирпичи с добавлением резины», «Энергия и здания», т. 40, стр. 679-688, 2008.
[4] П.Тургут, Х.М. Алгин, «Известняковая пыль и древесные опилки в виде кирпича». материал», Строительство и окружающая среда, т. 2, стр. 3399-3403, 2006.
[5] И. Демир, «Исследование производства строительного кирпича с чай из переработанных отходов», «Строительство и окружающая среда», т. 41, стр. 1274- 1278, 2005.
[6] О. Каяли, «Высокоэффективные кирпичи из летучей золы», Материалы Конференция «Мир угольной золы», Лексинтон, Кентукки, 2005 г.
. 7. Лин К.Л. Обоснование возможности использования кирпича из бытового массива. шлак зольной пыли мусоросжигательного завода «. Журнал опасных материалов, том 137, стр. 1810-1816, 2006.
[8] С. Вейсех, А. А. Юсефи, «Использование полистирола в легком кирпиче». производство», Иранский полимерный журнал, т. 12, № 4, стр. 324-329, 2003 г.
[9] Т.Баседжио, Ф. Берутти, А. Бернадес, К. П. Бергманн, «Экологический и технические аспекты утилизации шлама кожевенного производства в качестве сырья. материал для глиняных изделий», журнал Европейского керамического общества, том 22, стр. 2251-2259, 2002.
[10] М. Донди, М. Марсигли, Б. Фаббри, «Утилизация промышленных и городских отходы кирпичного производства» — обзор. Tile and Brick International 13 (1), 218-225. 1997.
[11] С. Хорисава, М. Сунагава, Ю. Тамаи, Ю. Мацуока, Т. Тору Миура, М. Терадзава, «Биодеградация нелигноцеллюлозных веществ I1: физ. и химические свойства опилок до и после использования в качестве искусственного грунта», Journal of Wood Science, vol.45, стр. 492-497, 1999
[12] В. Дюкман, Т. Копар, «Опилки и шламы бумагоделательного производства как порообразователей для легкого глиняного кирпича. Керамика, вып. 21, н┬░. 2, стр. 81-86, 2001 г.
[13] R Sheyder, Les pÜótes et les glaúures Céramiques. Ecole Suisse de Керамик, 1970 г.
[14] Ж. Риго, «La cuisson des matières premières et des pÃótes céramiques», Industrie Céramique n┬░. 685, стр. 685-697. Джульетта 1975 г.
[15] М. Рэндалл. «Теория и практика спекания», John Willey and Sons, Inc.Нью-Йорк, 1996, стр. 209-213.
[16] J. Peyssou, «Industries céramique», n┬░. 661, стр. 255-261, 377-383, 1973.

Простой подход к разработке тестовых кирпичей для традиционных исследований керамики [v1]

Препринт Статья Версия 1 Сохранено в портике. Эта версия не рецензируется.

* , , ,

Версия 1 : Получено: 12 января 2021 г. / Утверждено: 13 января 2021 г. / В сети: 13 января 2021 г. (16:04:43 CET)

Эль Будур Эль Идрисси, Х.; Борха, В .; ДАУДИ, Л.; Фагель, Н. Простой подход к разработке тестовых кирпичей для традиционных керамических исследований. Препринты 2021 , 2021010257 (doi: 10.20944/preprints202101.0257.v1). Эль Будур Эль Идрисси, Х .; Борха, В .; ДАУДИ, Л.; Фагель, Н. Простой подход к разработке тестовых кирпичей для традиционных керамических исследований. Препринты 2021 г., 2021010257 (doi: 10.20944/preprints202101.0257.v1). Копировать

Цитировать как:

Эль Будур Эль Идрисси, Х .; Борха, В .; ДАУДИ, Л.; Фагель, Н. Простой подход к разработке тестовых кирпичей для традиционных керамических исследований. Препринты 2021 , 2021010257 (doi: 10.20944/preprints202101.0257.v1). Эль Будур Эль Идрисси, Х . ; Борха, В .; ДАУДИ, Л.; Фагель, Н. Простой подход к разработке тестовых кирпичей для традиционных керамических исследований. Препринты 2021 г., 2021010257 (doi: 10.20944/preprints202101.0257.v1). Копировать

ОТМЕНИТЬ КОПИРОВАТЬ ДЕТАЛИ ЦИТАТА

Абстрактный

Обожженный кирпич показал огромный потенциал в качестве строительного материала благодаря своим свойствам.Однако для их использования требовались определенные требования к качеству, стойкости и долговечности. В развивающихся странах отсутствие инструментов для изготовления тестовых образцов приводит к множеству дефектов в этих образцах кирпича, что приводит к низкой прочности и слабой точности при механических испытаниях и усадке. В этом исследовании представлен простой и традиционный метод изготовления тестовых кирпичей. Этот простой метод позволяет производить кирпичи с требуемыми свойствами. Этот метод особенно эффективен для твердой или полумягкой консистенции паст.Пасты ручной работы не прилипают к стенкам формы, как в случае стальных форм, и дают образцы стандартной формы, с гладкой поверхностью и острыми краями. Полученные обожженные кирпичи обладают высокой механической прочностью, сравнимой и даже лучше, чем у обычных способов.

Ключевые слова

Тестовые кирпичи; обожженный кирпич; кирпич ручной работы; керамика; механическая прочность

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

Комментарии (0)

Мы приветствуем комментарии и отзывы широкого круга читателей. См. критерии для комментариев и наше заявление о разнообразии.


что это?

Добавьте запись об этом обзоре в Publons, чтобы отслеживать и демонстрировать свой опыт рецензирования в журналах со всего мира.

× .