- •Печатается по решению редакционно-издательского совета
- •Isвn 978-5-89040-417-6 © Турченко а.Е, Суслов а.А, 2012
- •Теоретические и научно-практические редпосылки формирования структуры дисперстных глинистых минералов и свойств сырца керамических материалов
- •1.1. Формирование глинистых минералов и пород в естественных условиях
- •1.2. Основные виды структур глинистых минералов
- •1.3. Особенности межчастичных взаимодействий глинистых минералов в водных дисперсиях
- •Физико-химические свойства мономинеральных глин
- •Между структурными элементами:
- •Особености влияния химических добавок на свойства шихты, сырца и обожженных изделий
- •2.1. Классификация и общая характеристика химических добавок
- •2.2. Опыт применение добавок пав при производстве керамических изделий
- •Влияние добавок пав на структурные свойства глинистых дисперсий
- •А) без добавок
- •Б) с ионогенной гидрофилизирующей добавкой
- •В) с ионогенной гидрофобизирующей добавкой
- •Каолиновой дисперсии с анионактивными добавками при прессовании
- •3. Методика проведения исследований
- •3.1. Выбор сырьевых материалов для изучения влияния ионогенных добавок пав на свойства «модельных и реальных» глинистых дисперсий
- •Содержание кальция и магния в глинах
- •Содержание калия и натрия в глинах
- •Характеристика добавок поверхностно-активных веществ
- •Характеристика добавок электролитов
- •3.2. Методика оценки массовой доли ионогенных добавок пав на процессы структурообразования формовочных масс и готовых изделий
- •Изменение сорбционных свойств каолина в зависимости от вида и массовой доли добавок
- •Изменение сорбционных свойств бентонита в зависимости от вида и массовой доли добавок
- •Изменение сорбционных свойств каолинито-монтмориллонитовой глины (латненская – лт) в зависимости от вида и массовой доли добавок
- •Изменение сорбционных свойств пресс-порошка в зависимости от вида и массовой доли добавок
- •Р ис. 4.1. Изменения эффективной удельной поверхности глинистых дисперсий в зависимости от вида и массовой доли добавок
- •4.2. Исследование влияния ионогенных пав на формирование контактов микроструктуры глинистых дисперсий
- •Из пресс-порошка с гидрофобизирующей добавкой. Увеличение х 15 000
- •4.3. Исследование влияния ионогенных пав на процессы прессформования и свойства сырца керамических изделий
- •В зависимости от вида ионогенной добавки и формовочной влажности Выводы
- •5. Оптимизация технологических параметров изготовления керамических облицовочных материалов с использованием ионогенных пав
- •5.1. Оптимизация состава и температуры обжига модельной системы «глина – плавни» при введении ионогенных пав
- •Уровни варьирования содержания плавней в шихте
- •Матрица планирования и физико–механические свойства керамических изделий, обожженных при температуре обжига 1000 ºС
- •С добавкой б) «Пеностром»
- •С добавкой в)
- •С добавкой в)
- •5.2. Исследование влияния вида и массовой доли ионогенных пав на сорбционные свойства шихты и физико-механические характеристики керамических изделий
- •4. Добавка - метилсиликонат натрия имеет следующую структурную формулу:
- •6.2. Рекомендации по оптимизации производственного состава керамической плитки для внутренней облицовки на основе многокомпонентной шихты вкз
- •Оптимизация состава проводилась с использованием д - оптимального метода планирования трехфакторного эксперимента [74, 75] (табл. 6.4).
- •Уровни варьирования рецептурно-технологических факторов
- •На основании полученных результатов показано влияние ионогенной добавки на физико-механические свойства керамических плиток табл. 6.5.
- •Результаты определения воздушной усадки
- •Результаты определения огневой и общей усадок
- •От массовой доли добавки гкж-11 и температуры обжига
- •Керамического кирпича от содержания добавки гкж-11 и температуры обжига
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Приложение
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОЛУЧЕННЫХ ПО ПРОГРАММЕ «STADIY»
Состав 1: латненская глина + мел + стеклобой.
Температура выдержки при обжиге - 950 ˚С
Таблица П.1
Результаты расчета коэффициентов уравнения регрессии У(Rизг)
Условное обозначение коэффициента |
а0 |
а1 |
а2 |
а3 |
а4 |
а5 |
Коэффициенты |
7,84 |
0,17 |
0,145 |
0,26 |
0,105 |
-0,005 |
Статистическая ошибка по каждому коэффициенту |
0,0601 |
0,0329 |
0,0329 |
0,057 |
0,057 |
0,0403 |
Значимость |
0 |
0,0124 |
0,0198 |
0,0179 |
0,1623 |
0,905 |
Таблица П.2
Регрессионный анализ
Источник |
Сумма квадратов |
Степень свободы |
Среднее квадратическое |
Регрессия |
0,4569 |
5 |
0,09138 |
Остаточная |
0,0195 |
3 |
0,0065 |
Вся |
0,4764 |
8 |
|
Таблица П.3
Результаты расчета критерия Фишера – F
Множеств R |
R2 |
R2 приведенное |
Статистическая ошибка |
Критерий F |
Значимость |
0,9793 |
0,9591 |
0,8908 |
0,08062 |
14,06 |
0,0272 |
Регрессионная модель адекватна экспериментальным данным.
Состав 2: латненская глина + мел + стеклобой + «Пеностром»
Температура выдержки при обжиге - 950 ˚С
Таблица П.4
Результаты расчета коэффициентов уравнения регрессии У(Rизг)
Условное обозначение коэффициента |
а0 |
а1 |
а2 |
а3 |
а4 |
а5 |
Коэффициенты |
8,348 |
0,155 |
0,105 |
0,6783 |
0,2283 |
0,0075 |
Статистическая ошибка по каждому коэффи-циенту |
0,0313 |
0,0171 |
0,0171 |
0,0296 |
0,0296 |
0,0209 |
Значимость |
0 |
0,0023 |
0,0074 |
0,0002 |
0,0037 |
0,7399 |
Таблица П.5
Регрессионный анализ
Источник |
Сумма квадратов |
Степень свободы |
Среднее квадратическое |
Регрессия |
1,235 |
5 |
0,247 |
Остаточная |
0,00528 |
3 |
0,001762 |
Вся |
1,24 |
8 |
|
Таблица П.6
Результаты расчета критерия Фишера - F
Множеств R |
R2 |
R2 приведенное |
Статистическая ошибка |
Критерий F |
Значимость |
0,9979 |
0,9957 |
0,9886 |
0,04198 |
140,2 |
0,011 |
Регрессионная модель адекватна экспериментальным данным.
Состав 3: латненская глина + мел + стеклобой + ГКЖ-11.
Температура выдержки при обжиге - 950 ˚С.
Таблица П.7
Результаты расчета коэффициентов уравнения регрессии У(Rизг)
Условное обозначение коэффициента |
а0 |
а1 |
а2 |
а3 |
а4 |
а5 |
Коэффициенты |
13,71 |
-0,3567 |
0,0233 |
2,433 |
-0,1667 |
-0,125 |
Статистическая ошибка по каждому коэффи-циенту |
0,0906 |
0,0496 |
0,0496 |
0,0859 |
0,0859 |
0,0608 |
Значимость |
0 |
0,0045 |
0,6694 |
0,0001 |
0,1474 |
0,1314 |
Таблица П.8
Регрессионный анализ
Источник |
Сумма квадратов |
Степень свободы |
Среднее квадратическое |
Регрессия |
12,73 |
5 |
2,545 |
Остаточная |
0,04434 |
3 |
0,01478 |
Вся |
12,77 |
8 |
|
Таблица П.9
Результаты расчета критерия Фишера - F
Множеств R |
R2 |
R2 приведенное |
Статистическая ошибка |
Критерий F |
Значимость |
0,9983 |
0,9965 |
0,9907 |
0,1216 |
172,2 |
0,0008 |
Регрессионная модель адекватна экспериментальным данным.
Состав 4: латненская глина + мел + стеклобой.
Температура выдержки при обжиге - 1000 ˚С
Таблица П.10
Результаты расчета коэффициентов уравнения регрессии У(Rизг)
Условное обозначение коэффициента |
а0 |
а1 |
а2 |
а3 |
а4 |
а5 |
Коэффициенты |
12,86 |
0,417 |
0,70 |
0,517 |
0,267 |
-0,675 |
Статистическая ошибка по каждому коэффи-циенту |
0,1461 |
0,0800 |
0,0800 |
0,1386 |
0,1386 |
0,098 |
Значимость |
0 |
0,0121 |
0,0025 |
0,0318 |
0,1496 |
0,0052 |
Таблица П.11
Регрессионный анализ
Источник |
Сумма квадратов |
Степень свободы |
Среднее квадратическое |
Регрессия |
6,4 |
5 |
1,296 |
Остаточная |
0,1153 |
3 |
0,0384 |
Вся |
6,596 |
8 |
|
Таблица П.12
Результаты расчета критерия Фишера - F
Множеств R |
R2 |
R2 приведенное |
Статистическая ошибка |
Критерий F |
Значимость |
0,9912 |
0,9825 |
0,9534 |
0,196 |
33,73 |
0,0077 |
Регрессионная модель адекватна экспериментальным данным.
Состав 5: латненская глина + мел + стеклобой + «Пеностром».
Температура выдержки при обжиге - 1000 ˚С.
Таблица П.13
Результаты расчета коэффициентов уравнения регрессии У(Rизг)
Условное обозначение коэффициента |
а0 |
а1 |
а2 |
а3 |
а4 |
а5 |
Коэффициенты |
16,87 |
0,583 |
-0,116 |
-0,15 |
-0,25 |
0,3 |
Статистическая ошибка по каждому коэффи-циенту |
0,1648 |
0,0903 |
0,0903 |
0,1563 |
0,1563 |
0,1106 |
Значимость |
0 |
0,063 |
0,2869 |
0,5898 |
0,2078 |
0,0717 |
Таблица П.14
Регрессионный анализ
Источник |
Сумма квадратов |
Степень свободы |
Среднее квадратическое |
Регрессия |
2,653 |
5 |
0,5307 |
Остаточная |
0,1467 |
3 |
0,0489 |
Вся |
2,8 |
8 |
|
Таблица П.15
Результаты расчета критерия Фишера - F
Множеств R |
R2 |
R2 приведенное |
Статистическая ошибка |
Критерий F |
Значимость |
0,9735 |
0,9476 |
0,8603 |
0,2211 |
10,85 |
0,0391 |
Регрессионная модель адекватна экспериментальным данным.
Состав 6: латненская глина + мел + стеклобой + ГКЖ-11.
Температура выдержки при обжиге - 1000 ˚С.
Таблица П.16
Результаты расчета коэффициентов уравнения регрессии У(Rизг)
Условное обозначение коэффициента |
а0 |
а1 |
а2 |
а3 |
а4 |
а5 |
Коэффициенты |
14,92 |
-0,5842 |
-0,1246 |
-0,4368 |
0,5421 |
-1,226 |
Статистическая ошибка по каждому коэффи-циенту |
0,1956 |
0,1343 |
0,1221 |
0,1984 |
0,1889 |
0,1811 |
Значимость |
0 |
0,0206 |
0,3842 |
0,1143 |
0,0627 |
0,0054 |
Таблица П.17
Регрессионный анализ
Источник |
Сумма квадратов |
Степень свободы |
Среднее квадратическое |
Регрессия |
5,075 |
5 |
1,015 |
Остаточная |
0,187 |
3 |
0,0623 |
Вся |
5,262 |
8 |
|
Таблица П.18
Результаты расчета критерия Фишера – F
Множеств R |
R2 |
R2 приведенное |
Статистическая ошибка |
Критерий F |
Значимость |
0,9821 |
0,9645 |
0,9052 |
0,2497 |
16,28 |
0,0221 |
Регрессионная модель адекватна экспериментальным данным.
Состав 7: латненская глина + мел + стеклобой.
Температура выдержки при обжиге - 1050 ˚С
Таблица П.19
Результаты расчета коэффициентов уравнения регрессии У(Rизг)
Условное обозначение коэффициента |
а0 |
а1 |
а2 |
а3 |
а4 |
а5 |
Коэффициенты |
14,61 |
0,405 |
-0,0217 |
-0,5817 |
0,0283 |
0,0425 |
Статистическая ошибка по каждому коэффи-циенту |
0,1248 |
0,0684 |
0,0684 |
0,1184 |
0,1184 |
0,6466 |
Значимость |
0 |
0,0018 |
0,7661 |
0,0144 |
0,8188 |
0,6466 |
Таблица П.20
Регрессионный анализ
Источник |
Сумма квадратов |
Степень свободы |
Среднее квадратическое |
Регрессия |
1,672 |
5 |
0,3345 |
Остаточная |
0,0841 |
3 |
0,02803 |
Вся |
1,757 |
8 |
|
Таблица П.21
Результаты расчета критерия Фишера - F
Множеств R |
R2 |
R2 приведенное |
Статистическая ошибка |
Критерий F |
Значимость |
0,9758 |
0,9521 |
0,8723 |
0,1674 |
11,93 |
0,03442 |
Регрессионная модель адекватна экспериментальным данным.
Состав 8: латненская глина + мел + стеклобой + «Пеностром».
Температура выдержки при обжиге - 1050 ˚С.
Таблица П.22
Результаты расчета коэффициентов уравнения регрессии У(Rизг)
Условное обозначение коэффициента |
а0 |
а1 |
а2 |
а3 |
а4 |
а5 |
Коэффициенты |
13,72 |
0,4 |
-0,4833 |
-0,933 |
0,0166 |
0,75 |
Статистическая ошибка по каждому коэффи-циенту |
0,1898 |
0,1039 |
0,1039 |
0,18 |
0,18 |
0,1273 |
Значимость |
0 |
0,0219 |
0,0169 |
0,0123 |
0,9297 |
0,0083 |
Таблица П.23
Регрессионный анализ
Источник |
Сумма квадратов |
Степень свободы |
Среднее квадратическое |
Регрессия |
6,354 |
5 |
1,271 |
Остаточная |
0,1944 |
3 |
0,0648 |
Вся |
6,549 |
8 |
|
Таблица П.24
Результаты расчета критерия Фишера - F
Множеств R |
R2 |
R2 приведенное |
Статистическая ошибка |
Критерий F |
Значимость |
0,985 |
0,9703 |
0,9208 |
0,2546 |
19,61 |
0,0169 |
Регрессионная модель адекватна экспериментальным данным.
Состав 9: латненская глина + мел + стеклобой + ГКЖ-11.
Температура выдержки при обжиге - 1050 ˚С.
Таблица П.25
Результаты расчета коэффициентов уравнения регрессии У(Rизг)
Условное обозначение коэффициента |
а0 |
а1 |
а2 |
а3 |
а4 |
а5 |
Коэффициенты |
17,76 |
-1,025 |
-0,0083 |
-0,5917 |
-0,0417 |
0,0125 |
Статистическая ошибка по каждому коэффи-циенту |
0,0407 |
0,0241 |
0,0241 |
0,0418 |
0,0418 |
0,0296 |
Значимость |
0 |
0 |
0,7477 |
0,0006 |
0,6059 |
0,6985 |
Таблица П.26
Регрессионный анализ
Источник |
Сумма квадратов |
Степень свободы |
Среднее квадратическое |
Регрессия |
7,008 |
5 |
1,402 |
Остаточная |
0,01049 |
3 |
0,0349 |
Вся |
7,019 |
8 |
|
Таблица П.27
Результаты расчета критерия Фишера - F
Множеств R |
R2 |
R2 приведенное |
Статистическая ошибка |
Критерий F |
Значимость |
0,9993 |
0,9985 |
0,996 |
0,05912 |
40,1 |
0,0003 |
Регрессионная модель адекватна экспериментальным данным.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ………………………………………………………………… |
3 |
минералов и свойств сырца керамических материалов … |
4 |
|
5 |
|
8 |
в водных дисперсиях ……………………………………………………………. |
10 |
Выводы ……………………………………………………………………………………. |
14 |
2. Особенности влияния химических добавок на свойства шихты, сырца и обожженных изделий …………………………….. |
15 |
2.1. Классификация и общая характеристика химических добавок ……………… |
15 |
2.2. Опыт применения добавок ПАВ при производстве керамических изделий ... |
18 |
2.3. Влияние добавок ПАВ на структурные свойства глинистых дисперсий …… |
20 |
2.4. Идеализированная модель формирования микроструктуры сырца каолино-водной дисперсии ……………………………………………………………….. |
21 |
Выводы ……………………………………………………………………………………. |
24 |
3. Методика проведения исследований ………………………………. |
25 |
|
25 |
3.2. Методика оценки массовой доли ионогенных добавок ПАВ на процессы структурообразования формовочных масс и готовых изделий ……………… |
31 |
4. Исследование структуры и свойств сырца керамических изделий с использованием ионогенных добавок ПАВ …….. |
35 |
4.1. Изучение влияния ионогенных ПАВ на сорбционные свойства глинистых дисперсных материалов различного минералогического состава …………… |
35 |
4.2. Исследование влияния ионогенных ПАВ на формирование контактов микроструктуры глинистых дисперсий …………………………… |
45 |
и свойства сырца керамических изделий ……………………………………… |
50 |
Выводы ……………………………………………………………………………………. |
53 |
изготовления керамических облицовочных материалов с использованием ионогенных ПАВ ……….. |
53 |
5.1. Оптимизация состава и температуры обжига модельной системы «глина – плавни» при введении ионогенных ПАВ …………………. |
53 |
5.2. Исследование влияния вида и массовой доли ионогенных ПАВ на сорбционные свойства шихты и физико-механические характеристики керамических изделий ………………………………………………………….. |
60 |
Выводы ………………………………………………………………………. |
62 |
керамических облицовочных изделий с использованием ионогенных ПАВ ……………………………………………………………….. |
63
|
6.1. Рекомендации для производства лицевого керамического кирпича из каолинито-гидрослюдистого сырья Россошанского месторождения Воронежской области ………………………. |
63 |
6.2. Рекомендации по оптимизации производственного состава керамической плитки для внутренней облицовки на основе многокомпонентной шихты ВКЗ ………………………………………………... |
65 |
керамического кирпича из глинистого сырья месторождения Боево-2 Воронежской области …………………………………………………………… |
68 |
Выводы ……………………………………………………………………………………. |
73 |
Заключение …………………………………………………………………………. |
74 |
Библиографический список ……………………………………………………………… |
75 |
Приложение. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ПО ПРОГРАММЕ «STADIY» ………………………………………………………. |
82 |
Научное издание
Турченко Алла Евгеньевна
Суслов Александр Александрович
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИОНОГЕННЫХ ДОБАВОК
Монография
Редактор Аграновская Н.Н.
Подп. в печать 08.10. 2012 г. Формат 60х84 1/16 . Уч.-изд. л. 5,6.
Усл.-печ. л. 5,7. Бумага писчая. Тираж 100 экз. Заказ № 465
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии издательства учебной литературы
и учебно-методических пособий Воронежского ГАСУ