Факторы добавок, обеспечивающих высокую морозостойкость

Морозостойкие керамические материалы

Исследования показали возможность использования в качестве добавки – модификатора глин суперпластификатора С-3. ПАВ, в том числе и С-3, как правило, уменьшает трение между частицами, а также между обрабатываемым материалом и поверхностями формующего агрегата, благодаря чему повышается однородность шихты при смешивании и формовании. Диспергирующее действие добавки в сочетании с ее способностью в качестве органического выгорающего материала увеличивать в процессе обжига микропористость черепка обусловливает повышение прочностных свойств и морозостойкости готовой продукции.

Авторы отмечают, что морозостойкость кирпича из запесоченной глины увеличивается при низкотемпературном обжиге (850 °C), исключающем развитие посечек и микротрещин вокруг крупных зерен песка.

Использование добавок флюсующего и минерализирующего типов приводит к интенсивному накоплению жидкой фазы при обжиге керамических изделий. При этом эффективность применения таких  добавок,  как  гранулированный  фосфорный  шлак,  шлам-отход алюминиевого производства, феррованадиевый шлак, микрокремнезем, обусловлена повышением марочности и морозостойкости керамических изделий.

В работе отмечены факторы, обеспечивающие высокую морозостойкость стеновой золокерамики. Авторы выявили характерные особенности развития пористости золокерамических изделий. Установлено, что зольный кирпич, в отличие от глиняного, кроме открытых пор, имеет значительное количество полузакрытых и закрытых пор, труднодоступных и недоступных для воды. Создание восстановительной среды в центральных слоях золокерамических изделий способствует образованию жидкой фазы, смачивающей стенки закрытых пор, которые упрочняются при охлаждении изделий. Исследование микроструктуры обожженной золокерамики свидетельствует о высоком содержании муллита (15…20 %) и стеклофазы (40…60 %). При этом морозостойкость золокерамических изделий повышается до 120 циклов.

Исследования, проведенные ВПНИИтеплоизоляции, показывают широкие возможности регулирования свойств и улучшения качества изделий стеновой керамики путем изменения характера газовой среды при их обжиге. Осуществление восстановительно-окислительного обжига способствует более раннему разложению  карбонатов  и  быстрому  развитию  процессов  спекания в керамическом черепке, интенсифицирует процессы минералообразования новых кристаллических фаз и в итоге увеличивает прочность и морозостойкость готовых изделий. Кроме того, появляется возможность снизить конечную температуру обжига на величину от 70 до 140 °C.