Влияние пористости на свойства кирпича
Изучение состава и строения керамического строительного кирпича. Характеристики пор в керамических изделиях и характеристика структуры морозостойкого кирпича. Перспективность использования строительного кирпича из глин с добавлением никелевых шлаков.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.12.2019 |
| Размер файла | 105,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
5
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Оренбургский государственный университет»
ВЛИЯНИЕ ПОРИСТОСТИ НА СВОЙСТВА КИРПИЧА
Гурьева В.А., д.т.н, доцент
Альбакасов А.И., к.т.н, доцент
Ильина А.А., аспирант
Строительный кирпич, как подавляющее большинство других строительных материалов, имеет пористое строение. Именно от количества и характера пор зависят физико-технические характеристики материала, в том числе и морозостойкость.
Известно, что вода при переходе в лед увеличивается в объеме на 9%. Возникающее при этом в материале давление, как установлено рядом исследований[1], может достигать 100 МПа и более. В системе капилляров, где возникающий лед может вытеснить избыточную влагу в свободные поры, такие большие напряжения исключаются. Если же свободных от воды пор мало, то в капиллярах возможно давление, превышающее предел прочности материала и приводящее к его разрушению при замораживании.
Керамический кирпич является пористым материалом и занимает 2-ое место после древесины по этому показателю. Пористая структура кирпича способствует высокой теплоизоляции стен и сохранению тепла без применения дополнительно теплоизоляции. Благодаря порам, которые образуются при обжиге кирпича за счет испарения влаги кирпич имеет самую низкую остаточную влажность среди искусственно созданных строительных материалов от 1 до 1,5 объемных процентов[2].
Степень переохлаждения тем больше, чем меньше диаметр капилляра. Крупные поры при погружении кирпича в воду быстро и нацело заполняются водой. Однако при извлечении кирпича вода вытекает из наиболее крупных пор вследствие малых капиллярных сил, а в менее крупных удерживается лишь частично. Такие поры, создающие свободный объем, в который может вытесняться вода из пор, где образуется лед, следует рассматривать как резервные. Они оказывают наиболее благоприятное влияние на морозостойкость материала.
Поры меньшего размера, чем резервные, успевают заполниться водой в процессе водонасьпцения и прочно удерживают ее при извлечении образца из воды. Вода в них замерзает при температуре испытания (минус 15-20°). Эти поры являются для кирпича опасными.
Таким образом, все поры, имеющиеся в кирпиче, по их влиянию на морозостойкость могут быть подразделены на (см. табл.1):
1. Опасные (вода заполняет поры, удерживается в них и замерзает).
2. Безопасные (вода поры не заполняет или заполняет, но не замерзает в них и не удерживается в них).
Разумеется, что морозостойкость материала зависит от того, сколько в нем содержится тех или иных пор, иначе говоря, от соотношения объемов пор различных размеров.
В общем виде требование к структуре морозостойкого кирпича может быть сформулировано так: объем резервных пор должен быть достаточным, чтобы, компенсировать прирост объема замерзающей воды в опасных порах [3].
Таблица 1 - Характеристики пор в керамических изделиях
|
Размеры пор |
Описание |
||
|
микроуровень (10-6 - 10-10 м), |
образуются в кирпиче при обжиге за счет удаления влаги |
безопасные |
|
|
мезоуровень (10-3 - 10-6 м), |
наиболее часто встречающиеся в кирпиче поры, если данные поры не сообщаются между собой, происходит повышение морозостойкости кирпича |
||
|
макроуровень (10-2 -10-3 м), |
нерегулярные поры, могут наполнятся водой или воздухом, являются наиболее опасными, т. к. вода при замерзании увеличивается в объеме и создают растягивающие усилия в материале |
опасные |
Ранее проведенные исследования по изготовлению керамического кирпича из глин Алимсайского месторождения с добавлением никелевых шлаков показали перспективность использования данного вида шлака для производства керамического кирпича[4].
Использование отходов цветной металлургии - один из эффективных способов экономии природных материалов, при этом одновременно происходит утилизация побочных продуктов и вносится вклад в охрану окружающей среды. Используются эти отходы в основном в качестве корректирующей добавки в незначительных количествах при вводе их в состав керамической шихты[5, 6].
Для определения влияния размера и количества пор в образцах были проведены исследования по определению пористости для 2 составов с целью нахождения зависимости пористости от состава шихты. Состав 1- 90 % глины, 10 %шлака, состав 2 -50 % глины, 50 %шлака. При температуре обжига образцов при температуре1000° С водопоглощение для состава1 сосавляет-13,8%, для состава 2 составляет 18,6% [4].
Несмотря на то, что водопоглощение при температуре обжига 1000оС превышает рекомендуемый технологический интервал 12-14% для состава с долей шлака 50% по рисунку 1 и 2, очевидно, что с увеличением доли шлака в шихте количество опасных пор в образце снижается с 9,3 до 2,5 %. Это положительно сказывается на морозостойкости изделия.
Рисунок 1 - Пористость в процентном отношении для состава 1
Рисунок 2 - Пористость в процентном отношении для состава 2
Данные исследования служат основой для дальнейшей работы по разработке технологии производства керамического кирпича с применением отходов цветной металлургии и нахождения рационального состава с оптимальными технологическими характеристиками.
глина поры никелевый шлак кирпич
Список литературы
1.Гальперна М.К. Взаимосвязь пористой пористо-капиллярной структуры и морозостойкости фасадных керамических плиток/ М.К. Гальперина, В.М. Егерев//Тр. НИИСтройкерамики. 1985. Вып.55.-С.5-15.
2.Фасеева Г. Р., Салахов А. М., Хацринов А. И. Структура пор и сравнительные характеристики кирпича // Вестник Казанского технологического университета. 2010. №8.
3.Исследование влияния распределения пор по размерам на технические свойства керамического материала / О.В.Суворова, В.А Кумарова, А.Т Беляевский [и др.] // [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://helion-ltd.ru/influence-distribution/
4.V.A. Gurieva, A.A. Ilyina. The Manufacturing of Structural Ceramics with the Addition of Non-Ferrous Slags // Atlantis Highlights in Material Sciences and Technology (AHMST) /Proceedings of the International Symposium "Engineering and Earth Sciences: Applied and Fundamental Research" dedicated to the 85th anniversary of H.I. Ibragimov (ISEES 2019). Volume 1, August 2019. рр174-178
5. Исследование низкокачественного сырья и техногенных отходов промышленности с целью их применения при производстве керамического кирпича / А.П. Приходько, Н.В. Шпирько, Н.С. Сторчай [и др.] // Вестник Приднепровской государственной академии строительства и архитектуры. -- 2012. -- №7-8. -- С. 16-24.
6.Воробьева, В.В. Ресурсо- и энергосбережение в производстве строительной стеновой керамики / В.В. Воробьева, В.Г. Леонов // Известия ТулГУ. Естественные науки. - 2014. - Вып. 1. Ч. 2. - С. 80-88.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описание свойств керамического кирпича. Характеристика сырья для производства керамического кирпича на базе месторождений пластичной глины с нанесением ангоба. Материальный баланс технологического комплекса по производству керамического кирпича.
курсовая работа [803,9 K], добавлен 12.02.2011Характеристика основных видов сырья. Ассортимент и требования к выпускаемой продукции. Выбор способа производства кирпича. Технологическая линия производства лицевого керамического кирпича полусухого прессования. Тепловой баланс зон подогрева и обжига.
курсовая работа [116,9 K], добавлен 20.11.2009Технологический процесс производства керамического кирпича. Механизация процессов вскрыши карьера и добычи глины. Формовка сырца, процесс сушки, обжиг кирпича. Применение туннельной печи для обжига кирпича. Внедрение автоматизированной системы управления.
презентация [5,5 M], добавлен 29.03.2016Определение сопротивления теплопередаче теплоэффективного трехслойного блока. Расчет коэффициента теплопроводности кирпича керамического (полнотелого и пустотелого) и кирпича керамического одинарного. Особенности использования пирометра Testo 830-T1.
дипломная работа [800,8 K], добавлен 09.11.2016Технические характеристики керамического кирпича, области его применения, конкурентные преимущества и анализ рынка. Потенциальные риски и пути их минимизации. Организационный, производственный и маркетинговый планы, финансово-экономическое обоснование.
дипломная работа [350,1 K], добавлен 18.03.2010Технологическая схема производства силикатного кирпича. Расчет удельного расхода сырьевых материалов. Процентное содержание пустот в кирпиче. Расчет потребности воды на изготовление силикатной смеси. Формование и автоклавирование силикатного камня.
курсовая работа [619,6 K], добавлен 09.01.2013Состав силикатного кирпича, способы его производства. Классификация силикатного кирпича, его основные технические характеристики, особенности применения, транспортировка и хранение. Гипсовые и гипсобетонные изделия. Древесно-цементные материалы.
презентация [2,5 M], добавлен 23.01.2017Номенклатура и технологическая схема изготовления силикатного кирпича. Требования к оборудованию. Характеристика сырья, полуфабрикатов, вспомогательных материалов. Типовая карта контроля техпроцесса. Влияние отходов производства на окружающую среду.
курсовая работа [51,9 K], добавлен 22.02.2015Характеристика района строительства. Объемно-планировочное и конструктивное решение проекта двухэтажного жилого дома. Применение силикатного кирпича при возведении наружных стен и перегородок. Наружная и внутренняя отделка, инженерное оборудование дома.
курсовая работа [165,7 K], добавлен 24.11.2014Технологическая линия производства силикатного кирпича методом полусухого прессования. Назначение и сущность процесса сортировки материалов. Принцип работы грохота. Расчет параметров колебаний короба грохота. Эксплуатация и ремонт оборудования.
курсовая работа [902,5 K], добавлен 08.06.2015Исследование строения, химического состава, физических и механических свойств бетона и железобетона. Уход за свежеуложенным бетоном. Изучение визуальных и геометрических характеристик кирпича. Влажность древесины и свойства, связанные с ее изменением.
реферат [841,6 K], добавлен 08.02.2014Описание продукции и области её применения. Классификация лицевых керамических кирпичей. Сырьевые материалы для производства керамических кирпичей, предъявляемые требования. Технологическая схема производственного процесса, контроль качества и испытания.
курсовая работа [183,4 K], добавлен 28.01.2011Подготовка к строительству завода силикатного кирпича в Иваново-Вознесенске. Определение стоимости строительства завода. Исследование качественных характеристик песка. Преимущество силикатного кирпича перед красным. Техническое оснащение предприятия.
реферат [8,9 M], добавлен 02.11.2010Использование камня в качестве строительного материала. Исследование прочности и деформативности каменной кладки. Применение цементных, известковых, гипсовых и глиняных растворов. Характеристика конструкции из кирпича, пахсы и деревянного синча.
контрольная работа [189,5 K], добавлен 28.03.2018Классификация и основные свойства керамических материалов. Требования к керамическим стеновым матералам и их характеристика. Технические требования к глиняному обыкновенному и пустотелому кирпичу. Кладка наружных и внутренних стен, водопоглощение кирпича.
реферат [1003,6 K], добавлен 26.07.2010Морозостойкость и определяющие ее факторы. Цели добавок в глину при изготовлении керамического кирпича (красного). Магнезиальные вяжущие вещества и их отличие от других. Виды портландцементов. Состав, свойства и применение кислотоупорного цемента.
контрольная работа [48,5 K], добавлен 30.04.2008Описание и область использования продукции, сырьевые материалы. Керамика — изделия из неорганических, неметаллических материалов и их смесей с минеральными добавками. Производство керамического кирпича пластического формования с щелевидными пустотами.
реферат [31,9 K], добавлен 16.11.2011Рост спроса на кирпич со стороны малоэтажного сегмента. Самые крупные производители керамического кирпича в Новосибирской области. Классификация и эксплуатационные свойства стеновых изделий. Пределы прочности стеновых материалов при сжатии и изгибе.
реферат [1,1 M], добавлен 01.05.2017Заготовка строительного камня и выпуск кирпича. Способы приготовления растворов. Развитие цементной науки. Изделия из минеральных связующих. Водостойкий искусственный камень. Эксплуатации изделий из искусственного камня. Первое применение минераловяжущих.
реферат [20,4 K], добавлен 11.03.2011Общие сведения о строительных материалах. Строение и химический состав бетона, его физические и механические свойства. Наиболее известные виды кирпича, его визуальные и геометрические характеристики. Влажность древесины и свойства, связанные с ней.
презентация [3,2 M], добавлен 19.02.2014
