Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»

А.Е. Турченко, А.А. Суслов

Повышение качества

керамических материалов

с использованием

ионогенных добавок ПАВ

Монография

В оронеж 2012

УДК 666.368

ББК 35.41

Т89

Рецензенты:

М.М. Косухин, канд. техн. наук, проф. Белгородского государственного

технического университета им. Б.Г. Шухова;

А.В. Малинов, канд. техн. наук, генеральный директор ОАО ПКФ

«Воронежский керамический завод»

Т89	Турченко, А.Е. Повышение качества керамических материалов с использованием ионогенных добавок ПАВ : монография / А.Е. Турченко, А.А. Суслов; Воронежский ГАСУ. – Воронеж, 2012. – 89 с.

ISВN 978-5-89040-417-6

Монография посвящена актуальному направлению в области строительных материалов – созданию композиционных отделочных керамических материалов, обеспечивающих материало- и энергосбережение.

Излагаются предложения по созданию эффективных керамических отделочных изделий широкой номенклатуры с использованием местных сырьевых материалов, новые научные результаты, подтверждающие возможность использования комплекса модифицирующих добавок (гидрофилизирующих и гидрофобизирующих) в технологии производства керамических изделий, полученных методдами пластического формования и полусухого прессования.

Предназначена научным сотрудникам, инженерно-техническим работникам, аспирантам, а также может быть полезна студентам технических вузов.

Ил. 27. Табл. 31. Библиогр.: 80 назв.

УДК 666.368

ББК 35.41

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Воронежского ГАСУ

Isвn 978-5-89040-417-6 © Турченко а.Е, Суслов а.А, 2012

© Воронежский ГАСУ, 2012

Введение

В монографии излагаются предложения по созданию эффективных керамических отделочных изделий широкой номенклатуры с использованием местных сырьевых материалов, новые научные результаты, подтверждающие возможность использования комплекса модифицирующих добавок (гидрофилизирующих и гидрофобизирующих) в технологии производства керамических изделий, полученных методдами пластического формования и полусухого прессования.

Монография состоит из шести глав:

• первая знакомит с теоретическими и научно-практическими предпосылками формирования структуры дисперсных глинистых минералов и свойств сырца керамических материалов,

• вторая – с особенностями влияния химических добавок на свойства шихты, сырца и обожженных изделий,

• третья посвящена выбору методики проведенитя исследований,

• четвертая – результатам исследования структуры и свойств сырья керамических изделий с использованием ионогенных добавок ПАВ,

• пятая - оптимизации технологических факторов получения керамических облицовочных материалов с использованием ионогенных ПАВ,

• шестая – практическим рекомендациям для производства керамических облицовочных изделий с использованием ионогенных ПАВ.

1. Теоретические и научно-практические редпосылки формирования структуры дисперстных глинистых минералов и свойств сырца керамических материалов

Применяемые в керамической промышленности сырьевые материалы условно подразделяют на две основные группы: пластичные (глинистые) и непластичные (отощители и плавни). Кроме того, в особую группу выделяют технологические добавки, способствующие улучшению свойств шихты, сырца и обожженных изделий. Глинистые материалы являются основным сырьевым компонентом керамических материалов и составляют от 50 до 100 % состава шихты [1].

С истощением высококачественного глинистого сырья производство керамических строительных материалов переходит к использованию многокомпонентных смесей на основе местных видов глин и техногенных отходов промышленности [2]. Современная технология переработки сырьевых дисперсных материалов находится на уровне процессов, протекающих на межфазных границах, обладающих избытком свободной энергии и определяющих формирование структуры и свойств конечного продукта. Оценку этих процессов можно представить с энергетических позиций [3]. Поэтому большое практическое значение приобретают методы управления структурой и свойствами материалов за счет рационального использования баланса внутренних сил исходной дисперсной системы, которые определяются энергетическими характеристиками межфазных поверхностных слоев.

Наиболее распространенными способами регулирования формовочных свойств шихты в технологии строительной керамики являются вылеживание и усреднение глинистой составляющей, изменение ее гранулометрического состава [4] и влажности [5], применение химических добавок [1]. Но так как глинистое сырье не отличается стабильностью минералогического состава, то перечисленные способы не всегда обеспечивают получение высококачественных изделий [7]. Главным же недостатком является то, что использование многих общеизвестных рекомендаций неоднозначно, что препятствует обоснованному, надежному управлению технологическим процессом производства керамических изделий. Поэтому, необходима дополнительная активизация глинистого сырья с целью обеспечения стабильных качественных показателей обожженных изделий. В связи с этим в технологии производства керамики особое внимание приобретают вопросы кристаллохимии поверхности глинистых минералов [8].

Анализ технологии керамических материалов [9–16] показал, что на этапах подготовки формовочной массы и формования сырца имеет место множество факторов, не позволяющих обеспечить высокое стабильное качество выпускаемой продукции (зависимость формовочных и обжиговых свойств от колебаний минералогического состава сырья и формовочной влажности). Поэтому представленные исследования посвящены процессам подготовки формовочной массы и формования керамических изделий.

За отправную базу исследований приняты работы А.И. Августинника, У.Д. Кингери, Б.В. Дерягина, В.Ф. Завадского, В.И. Калашникова, Г.И. Книгиной, И.И. Мороза, С.П. Ничипоренко, Ф.Д. Овчаренко, Г.И. Стороженко, Н.Г. Чумаченко, Н.В. Чураева, М.И. Хигеровича, М.О. Юшкевича, Е.И. Шмитько и др.

Для определения способов управления процессами формирования структуры глиносодержащих материалов необходимо выделить основные факторы, вызывающие изменения минералогического состава глин в естественных условиях.