ИННОВАЦИОННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ГАЗОБЕТОНА

Введение

Керамический кирпич и камни являются основными стеновыми материалами, широко используемыми в частном жилом и многоэтажном строительстве. Изделия из обожженной глины характеризуются долговечностью, огнестойкостью, экологичностью, архитектурным выражением и определенными физико-механическими свойствами, необходимыми для строительства высоконадежных зданий и сооружений с оптимальным микроклиматом в помещениях. Технология изготовления плотных легких керамических изделий известна давно, но для обеспечения конкретных теплофизических параметров современных зданий необходимо использовать эффективные теплоизоляционные материалы. Минеральная вата и вспененный полистирол являются наиболее популярными среди них. Оба материала имеют определенные преимущества и недостатки. Минеральная вата предпочтительно используется в качестве утеплителя для стен здания. Поскольку этот материал не должен подвергаться прямому атмосферному воздействию, инженеры-строители должны использовать различные системы отделки фасадов. Однако их использование приводит к неизбежным усложнениям конструкции по сравнению со стенами, выполненными только из керамического кирпича или камня. Для обеспечения однородности параметров тепло- и влагопередачи стен предпочтительно строить стены из соответствующих строительных материалов, то есть использовать плотный керамический кирпич и высокопористую керамику одновременно.

Способы производства ячеистой керамики

Что касается традиционной настенной керамики, существует два основных способа снижения средней плотности изделий: удаление пенообразователей и кавитация. Пористые керамические камни, широко используемые в строительной практике, могут быть получены сочетанием нескольких методов. Первый метод – создание сквозных трещин и введение порообразующих веществ в исходную керамическую массу. Этот метод позволяет снизить расход топлива, плотность продукта, использование промышленных побочных продуктов. В качестве порообразующих веществ используются опилки, уголь, зола, вспененный полистирол, побочные продукты бумажной и угольной промышленности.

Второй метод – метод получения газа с использованием алюминиевой пудры, а также метод пенообразования с использованием индивидуально изготовленной коммерческой пены в качестве пенообразователя активно используются и разрабатываются для получения ячеистых структур. Однако эти методы не получили широкого промышленного применения из-за недостаточного теоретического и практического обоснования. Анализ литературных и исследовательских данных показывает перспективы развития пористой структуры керамического изделия путем аэрации глинисто-керамической суспензии в высокоскоростном смесителе, основанном на современных достижениях в керамической промышленности и производстве ячеистого бетона.

Особенность производства

Основными особенностями технологии развития клеточной структуры в керамическом изделии являются следующие:

- подготовка таких сырьевых компонентов, как глина, сырье, электролиты, разбавители, армирующие агенты, порообразующие агенты и вода;

- приготовление сырьевой смеси в виде суспензии с определенной вязкостью;

- порообразование (аэрация) в пульпе до достижения требуемой плотности глинистой массы;

- формование аэрированной глинистой массы в жесткие заготовки и использование при необходимости вибрационных устройств;

- сушка аэрированной массы до достижения остаточной влажности менее 15% с последующим разделением на заготовки;

- термообработка готового сырья;

- охлаждение, обработка поверхности, упаковка и отправка на склад готовой продукции.

Аэрацию взвеси проводят с принудительным отведением воздуха и удержанием его в массе в виде пузырьков. Сохранение клеточной структуры во время сушки основано на коагуляции глинистого шлама. Одной из основных трудностей при приготовлении сырьевых смесей и в производстве является разнообразие месторождений глины, определяющих различные подходы к разработке её состава, её реологических свойств и основных условий производства.

Заключение

Представленный способ аэрации глинистой массы позволяет регулировать плотность и прочность готовых изделий в широких пределах. Однако необходимо провести эксперименты по разработке сырьевой смеси, а также по подбору оптимальных режимов сушки и выпекания для каждого конкретного месторождения глины. В целом, стоит отметить высокий потенциал применения технологии производства ячеистой керамики с высокими прочностными и теплофизическими параметрами на производственных линиях существующих керамических заводов с целью расширения ассортимента выпускаемой продукции, а также при проектировании новых производственных предприятий на основе широко используемого глинистого сырья без дорогостоящих компонентов и сложных производственных операций.

Список литературы:

1. Болдырев А.С., Добужинский В.И., Рекитар Я.А. (1980). Технический прогресс в промышленности строительных материалов. Москва: Стройиздат, с. 399.
2. Дмитриев, К.С. (2015). Пептизация глинистых суспензий в технологии пенокерамики. Fundamental Research, 10 (2), с. 249–253.
3. Gonzenbach, U.T., Studart, A.R., Tervoort, E., Gauckler, L.J. (2007). Macroporous ceramics from particle-stabilized wet foams. Journal of the American Ceramic Society, 90 (1), с. 19–22. DOI: 10.1111/j.1551-2916.2006.01328.x
4. Morris, G., Pursell, M. R., Neethling, S. J., Cilliers, J. J. (2008). The effect of particle hydrophobicity, separation distance and packing patterns on the stability of a thin film. Journal of Colloid and Interface Science, 327, с. 138–144. DOI: 10.1016/j. jcis.2008.08.007
5. Роговой, М.И. (1974). Технология искусственных пористых заполнителей и керамики. Москва: Стройиздат, с.315.