В статье говорится о результатах проведенных исследований химических составов известняков Актауского и Джумуртауского месторождения. Автор отмечает, что они сходны, и из них можно получить известь, пригодную для производства силикатного кирпича. Кроме того, эоловые барханные пески Нукусского и Муйнакского месторождений положительно влияют на процессы твердения и гидратации силикатного кирпича и отвечают требованиям ГОСТ 379-95.
Ключевые слова: силикатный кирпич, обжиг, автоклавное твердение, известняк, гашеная известь, вращающаяся печь, сжатие, формование, твердение
Keywords: sand-lime brick, firing, autoclave curing, limestone, hydrated lime, rotary kiln, compression, molding, curing, hardening
УДК 691
С.Д. ОМАРОВА, канд. техн. наук, Нукусский филиал Ташкентского государственного аграрного университета
Основными требованиями, предъявляемыми к извести при изготовлении силикатного кирпича, являются постоянство состава, высокая активность, определенные сроки гашения, отсутствие пережога.
Известь однородной структуры и высокого качества легче получить при существенном снижении величины кусков известняка, обжигаемых в шахтных и вращающихся печах, наиболее распространенных в известковой промышленности [1].
В исследованиях исходным сырьем служил известняк Актауского и Джумуртауского месторождений (Каракалпакия). Подобные известняки широко распространены во многих регионах СНГ (Россия, Казахстан, Узбекистан, Туркменистан, Грузия и др.).
Химический состав известняков Актауского и Джумуртауского месторождений приведен в табл. 1.
Таблица 1
| Месторождение | Содержание оксидов, % | |||||||
| SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | SO3 | П.п.п. | Итого | |
| Актауское | 0,6 | 2,8 | 0,29 | 53,52 | 0,23 | следы | 42,08 | 99,16 |
| Джумуртауское | 0,2 | 4,5 | 0,2 | 52,6 | — | следы | 43,60 | 99,02 |
Известняк обжигался в силитовой печи при температуре 800, 1000, 1200°С. Технические показатели извести приводятся в табл. 2.
Таблица 2
| Известняк | Температура обжига, °С | Содержание активной СаО+МgО, % | Скорость гашения, мин. | Температура гашения, °С |
| Актауский |
800 1000 1200 |
50 83 91,5 |
3 5 8 |
68 73 80 |
| Джумуртауский |
800 1000 1200 |
49 82 90 |
3 6 8 |
65 71 78 |
С повышением температуры обжига с 800°С до 1000-1200°С активность извести возрастает до 91,5% (Актауский известняк) и до 90,3% (Джумуртауский известняк).
Для определения физико-механических свойств силикатного кирпича и влияние на эти свойства барханного песка Нукусского и Муйнакского месторождений и гашеной извести из Актауского и Джумуртауского известняка готовили стандартные образцы. Испытание проводили согласно ГОСТ 379-95 [2].
Таблица 3
| Показатели | Номер партии кирпича | |
| 1 | 2 | |
|
Температура обжига извести, °С Содержание СаО в смеси, % Формовочная влажность, % Средняя плотность изделий, кг/м3 Водопоглощение изделий, % Прочность изделий при сжатии, МПа |
1000 10 6 1850 12,5 10,4 |
1200 12 8 1870 11,5 12,4 |
Физико-механические свойства силикатного кирпича на основе Нукусского барханного песка и Актауской гашеной извести, Нукусского барханного песка и Джумуртауской гашеной извести, Муйнакского барханного песка и Актауской гашеной извести, Муйнакского барханного песка и Джумуртауской гашеной извести приведены в табл. 4 и 5 и на рисунках 1 и 2, соответственно.
Результаты испытаний (табл. 4, 5) показывают, что в первые сутки твердения прочность образцов с добавкой извести, обожженной при 8000С, имеют низкую прочность, чем с известью, обожженной при 1000°С и 1200°С, которые имеют высокую прочность.
Таблица 4. Физико-механические свойства образцов силикатного кирпича на основе Нукусского барханного песка и Актауской гашеной извести, обожженной при 800, 1000, 1200°С
| Состав смеси, масс. % | Обьемный вес, кг/м3 | Водопоглощение, % | Механическая прочность, МПа | ||||||
| известь | песок | 7 сут. | 28 сут. | 6 мес. | |||||
| 800°С | |||||||||
| 15 | 85 | 1590 | 12,5 | 2,5 | 10,16 | 2,6 | 10,98 | 3,0 | 12,4 |
| 25 | 75 | 1600 | 12,3 | 3,1 | 11,80 | 3,3 | 12,50 | 3,1 | 13,0 |
| 1000°С | |||||||||
| 15 | 85 | 1598 | 12,6 | 2,8 | 12,10 | 2,6 | 12,4 | 2,7 | 13,1 |
| 25 | 75 | 1602 | 13,5 | 3,0 | 12,30 | 3,2 | 12,8 | 3,1 | 13,5 |
| 1200°С | |||||||||
| 15 | 85 | 1590 | 12,1 | 2,8 | 12,4 | 2,7 | 13,2 | 2,6 | 15,1 |
| 25 | 75 | 1610 | 13,2 | 3,0 | 13,0 | 3,2 | 13,7 | 3,1 | 15,4 |
Таблица 5. Физико-механические свойства силикатного кирпича на основе Нукусского барханного песка и Джумуртауской гашеной извести, обожженной при 800, 1000, 1200°С
| Состав смеси, масс. % | Обьемный вес, кг/м3 | Водопоглощение, % | Механическая прочность, МПа | ||||||
| известь | песок | 7 сут. | 28 сут. | 6 мес. | |||||
| 800°С | |||||||||
| 15 | 85 | 1590 | 12,7 | 2,4 | 10,1 | 2,5 | 10,4 | 2,3 | 11,2 |
| 25 | 75 | 1602 | 13,0 | 2,9 | 10,5 | 3,1 | 10,7 | 3,0 | 12,0 |
| 1000°С | |||||||||
| 15 | 85 | 1601 | 12,5 | 2,6 | 10,6 | 2,5 | 11,7 | 2,4 | 12,4 |
| 25 | 75 | 1605 | 13,1 | 3,0 | 11,2 | 2,9 | 12,4 | 3,1 | 13,0 |
| 1200°С | |||||||||
| 15 | 85 | 1590 | 12,8 | 2,5 | 12,0 | 2,4 | 12,8 | 2,6 | 13,4 |
| 25 | 75 | 1602 | 13,4 | 3,0 | 12,8 | 2,9 | 13,0 | 3,1 | 14,1 |
Из данных табл. 4, 5 видно, что водопоглощение силикатного кирпича, получаемого на основе Актауской и Джумуртауской извести и барханных песков Нукусского и Муйнакского месторождений, повышается по мере увеличения температуры обжига. Механическая прочность также закономерно возрастает по мере повышения температуры обжига и времени твердения образцов. Наилучшие показатели по механической прочности силикатного кирпича (15,1-15,4 МПа) достигаются по истечении 6 месяцев твердения при температуре обжига 1200°С для шихты, составленной из Нукусского и Муйнакского барханного песка и Актауской извести.
Таким образом, результаты проведенных исследований показывают, что химические составы известняков Актауского и Джумуртауского месторождения сходны и из них можно получить известь, пригодную для производства силикатного кирпича. Кроме того, эоловые барханные пески Нукусского и Муйнакского месторождений положительно влияют на процессы твердения и гидратации силикатного кирпича и отвечают требованиям ГОСТ 379-95 [2].
Библиографический список
1. Воробьев Х.С., Кржеминский С.А., Крупин А.А., Мазуров Д.Я., Никитин А.А. Обжиг известняка во взвешенном состоянии // Строительные материалы, 1965, № 1, с. 4-7.
2. ГОСТ 379-95. Кирпич и камни силикатные.
