UNiVERSUM:7universum.com

АЧИ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАУКИ

Научный журнал

Издается ежемесячно с декабря 2013 года

Является печатной всрсисй сетевого журнала Universum: технические науки

ВЫПУСК: 1(82) Январь 2021

Часть 2

Москва 2021

ДОРОЖНАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ ЬРУСЧЛ ПА ОСНОВЕ ЛЕССОВЫХ ПОРОД УЗБЕКИСТАНА

Бабаео Забибулда Камалов ич кИнО. техн. наук, доц., Ургенчскин гостапрственный университет, Республики Узбекистан, г, Ургенч

Шарипов Шарипович канд. техп наук доц.,

Тишкентсктц  ttv.cn;mnym,

Респедлпк•о Узбекистан, г. 1 тикент

„Тжуманиязак Зокир Катарбаевич ст. препоДаватель, Урее•дчск-/т утшерсптет,

Республика У здекчсгпан, г. Ургенч

E-mail,• ф

НОЛЮ CF,RANIIC PAYERS BASFD ОХ ТН]? FOREST ROCkS OF UZBF,K'ISTAN

ZubibuIlu 13ubuev

Cm:tf tech_ Sci., .4ssoC1i7te Prnfevsnr Urgench Smre

Rept[bljc Uzbekistun, Urgench

,ravlon Shm•ipov ('(ЈТЈ. ier:h, Srient•.es•, ,4sxociaiE Profe„€sov / lnsfimje,

№

(82)

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

январь, 2021 г.

Tashkent

АННОТАЦИЯ

В Последние Годы в условиях Узбекистана доставлена задача Замены керамического кирпича на газо- й пепиб.јски. В евши с лим перед предприятиями, МЬШУСКИЛ'ЩНМИ керамический к_нрп11'1, стоит задали ориентирваться на выпуск более востребованного материала, [жим материалом для кирпичных заводов Республики Узбекистан является ксгамичсская брусчатка, примснясмая для мощения дорог, тротуаров, плотлалок, исхов химических заводов, а также полов животноводческњх ферм и гггииеводческих фабрик. В Узбекистане такой материал является боле: востребованным из-за заеолсния грунтов, пспбсннп В условиях Приаралья.

Тп recent yv,ws, in Ме eonditions ofUzbekislan, the lask has веет sel - [о replace ceramic bril'ks wiLh gas and Гоат blo;ks. this the entewrises produeing briGk.s ате fa€ed with the task of targeting the produetion of another тоге demanded material. Such material f0L bIick factones ofthe Republic Uzbekstan 1.8 секите paving stunes uscd for paving roads, sidcwalks, playgrounds, workshops of chcmical plants, as wc11 ±loors of livcsTock farms апс1 poultrv faetories, 111 Uz6e1astan. tlus mateml 1s more т demand due to s011 sahnzajon, espeenlly in the Aral Sea region.

Ключевые слова: дорожная керамическая брусчатка, отход стеклобоя, обжиг, модификация, лессовидные пириды.

Библиографическое описание: Бабаев З.К., Шарипов ДАШ. , Джуманиязов З.Б. Дорожная керамическая брусчатка па оспопе лессовых пород Узбекистатта технические паук;т : электрон. паучп. лурп. 2021. Л (82). URI • ] ] 97 (дал обращения: 24.01.2021).

Измепепие видов выпускаемой продукции й производствеппых мощностей, а также ориентир па качсствснныс показатели выпускаемой продукции, синтез новых материалов на основс мс•лного сырья, конкурирующего как на внутреннем, так и внешнем рынке, явлаетея одним из рычагов полпопеппого существогапия предприятий. Лпализ пыпешпего состояния некоторых производственных предприятий, выпускающих ксртмичсский стеновой кирпич, показывает, что некоторые из них не могут существовать в условиях рынка из-за ПЛОХОГО качества выпускас• мой продукщи, другие не могул работать в полную мощность из-за сложившеися ситуации, связаннои с экстлуатациинными характеристиками выпускаемого кирпича. Это особенно чувствуется с введением в строительство новых видов кленовых материалов с улучшенными теплоизоляционными свойствами. В послсднис годы в условиях Узбекистана поставлена задача замены керамического кирпича на газои пеноблоки. В связи ” этим перед предприитиями, выпускающими керамическии кирпич, '—гоит задача ориентироваться на выпуск более востребованного материала. Таким материалом для КИРПИЧНЫХ заводов Республики У збекистан является керамическая бруоматка, применяемая для мощения дорог, тротуа- рок, площадок, цехоь-< химических чтиион, а также ПОЛОВ животноводческих ферм и гггицеводцеских фабрик. В Узбекистане такой материи является более востребоваппым из-за засоления грунтов, особенно в условиях Приаралья.

Дорожную керамическую брусчатку, или, как се называю1, клинкерная брусчатка, получаюг керамиче€кои технологии, аналогом которои является керамический стеновой кирпич. Клинкерная брусчата предпазпачепа для твердого покрытия поверхностеЙ и создания широкого спектра участков. иодвертающихся најрузкам от движения 'ранспоргных средств и пешеходного днижеиия_ Многовековой опыт использования клинкерной показал, что она является подходящим материалом для строительшла и .тџваина. Ее удобные размерьт „мя уклалки, высокая усторгч№шость к МсХИПИЧссКИМ и ПоГодНЫМ воздеиствиям, устоичивосгь к воздеиствшо различных химикахов, использование для производства экологически чистого натурального СЫРЬЯ сопротивление стреншо и друшие качественные характеристики дела:от такой материал востребовашшпл во всем мире.

Производсгво керамической брусчатки в условиях Хорезмского региона и Каракалпакии не налажено. Имеется боле: 120 заводов, изготавливающих керамический кирпич, раздичной производительности Хараккрным недоеша•л-ом существующих заводов яњше•гея низкое качество выпускаемой продукции Одной из причин этого является потребляемое сырье, богатос крсмнсзсмом и гипсом, а такжс карбонатами, бедным и содержанием оксидов алюминия [З] Как известно, для опенки качества 1 лигтмнот« сырья кремнеземииьги мо;куль, Хорошие глины для производства клинкера характеризуются кремнеземистым модулем З 4,5 При его высоком значении возрастает хрупкость изделий, снижаются их прочность и морозостоикость. Дри низким возниКАНУТ лрудносгм при иктуеке клинкета, так как уменьшается интернал спекания н процессе обжига, увеличивается вероятность появления деформаций. Преимущество имеют глины с полиминеральным составом, то ест», содсржагцис различные глинистыс компоненты, которые обладают различнои дисперсНОСIЫО и 01 неупорнослыо. Усганошено, чти наличие минералов каолинитовой группы доЛЖНо быть в пределах 20—30 Уо . Известно также, что качество керамического кирпича характеризуется такими физико- техническими показателями. как декоративносгь; водо-, солснаи стойкость и мсханичсская прочность [4ј_

Нами ПРОВОДИЛИСЬ исследования по синтезу керамической брусчатки из лессовой породы. которая является широко распроепаненным сырьевым матсриплом в условиях Приаралья [5 В качестве исходного сырья был взят карьер лессовой породы «Курбановско:», принадлежащии частному предприятию «Ж“йхун» Хорезмской обпасши. Анализ химическою состава лессовой породы местрождения «Курбаповское» Хорезмской области Республики Узбекистан приведен в табл.

таатцп 1.

Химический состав лессовой породы месторождения «Курбананское»

Пробы	Содержание оксида, %
		А 1,0,	сно	мео	Fc,Os	К20	Na,C)		sos
	52.27	15,76	15,04	5,73	4.44	2,31	2,12	0,61	0,59	0,58
2 З	59,59 52,02	15,64 lS 59	15,09 32	5,69 3,81	4,33 4747	2,29 2,33	2,08	0,59 0,62	0.57 034	0,56 059
	52 60	15 27	15 31	5,71	4,39	2,31	2,11	0,60	0_54	0,58
5	52.31	14,56	15,14	5,83	4.45	2,41	2,02	0,51	0.49	0,48
6	52,39	13,74	15,29	5,79	4.43	2,39	2,18	049	0.47	0,46
	52 42	14,39	15,12	5,71	4.37	2,23	2,05	0,52	0.52	0,51
	$3,10	14,57	15,11	3,61	4,49	2,41	2,14	0,30	0.55	0,52
	52,69	13,54	15,39	5,69	4,33	2,33	2,28	0,47	0,37	0,56
10 Средний	52,72 52,51	14,75	15,22 15	5,51 5,70	4,47 441	2,43 2,34	2,07 2,11	0,50 0,52	0,42 0,50	0,53 0,53

'линистое сырье месторождения «Курбановское» имеет светло-серый цвет, крупнодисперсную струкгуру, беспорядочную (комковуо) текстуру. Легко поддается дроблению, хорошо размокает в воде, бурно вскипает при взаимодействии с 10 о-ным раствором соляной кислоты. Карьерная влажность сырья 20-25 ⁰,4. По числу пластичности глина относится

к јруппе умеренно пласмчжцо сырья (4,7—6,7), по чувствительности к сушс (по Чижскому) — к группс малочувствительного, является полиминеральным сырьем. Глинистое ветпество представлено каолинитом (6--15 ⁰/0), монтмориллонитом (10—18 94), гидрослюдой (5—12 Уп), в качестве примеси присутствуют хлориты. В более крупных фракциях содержатся неглинистые минералы в слещующњх соотношениях: кварц до 33 94, калымит 6 10 94, доломит до 5,5 ⁰ 0. полевые шпаты — до 8 У.. По засоренности природш,тми крупнозернистыми включениями сырья относится к группе со средним содержанием крупных включений: 5 мм — 0.16 Уо; 5—3 мм— 0,24; 3—2 мм

0,27; 2—1 мм — 0,39; 1—0,5 мм— 0,2: сумма— , 26 ⁰4. степени спекания — к группе неспекающегося. по Показателям огнеупорности является легкоплавким (1170 ^о с). Материм после обжига при температуре 1100 ^с с обладает водопоглошелием 7,8 (Уо [2].

На основе Л<ГКОПЛмКОЙ лессовой породы в лабораторньтх и заводских условиях были приготовлены ряд образцов, составы которых приведены в табл. 2.

Состав опытныя образцов Компоненты т мл Составы масс. %     Лессовая поро да 100 75           80                   85 90 95 Тонкоизмельченный сгеклооой   25           20                    15 10 5

Таблица 2.

Во всех опытных составах содержится угольная мелочь — 5 % от общей массы.

Пощотовка лессовой породы осуществлялась по общепринятым методам ] , В качестве стеклобоя использовались отходы цветного тарного стекла, которые образовались в мусоросборпы,х пунктах г. Ургенча Подготовка отхода стетобоя осуществлялась СЛедУЮЩИМ образом: ПОМОЛ в шаровой мельнипе н течение 3—5 часов; полученный гранулят-порошок подвергался ггохочению в ситах, размер отверпринятому Р, результате полузаводското опыта получена керамическая брусчатка. обладаюшая следующими физико-механическими своиствами, которые приведены в табл. З.

Как ВидНО из таблицы, наиболее улучшенными свойствами обладают составы опытных масс М2. По нашему мнению, причиной улучшения физикомеханическњк свойсгв полученных образцов являеися введение тонкоизмельченного стеклобоя, который под действием высокой температуры образует жидкую

стий которых равен 10 000 отв;см: [6].

Формование керамической брусчатки осуществлялось полусухим способом, формовочная влаж“ ность массы — 7—10 96; давление прессования полуфабриката оеушссгвлялоеь при 10—20 МПа, сушка опытных образцов осуществлялась при температуре 90 120 ^ос в течение 4 часов. Обжиг изделий протводился в 8 камерных кольцевых печах ио режиму, фазу. Полученная жидкая фаза является инициатором жидкофазного спекания, жидкая фаза, обволакивая твердые частицы, способствует их растворению и связыванию между собой. В составе жидкой фтзы идет кристаллизация таких кристаллических фаз, как муллит, анортит и кристобтлит, Также введенная угольная мелочь является восстановителем и опергодосителем.

Сравнительные физико-механическпе своиства образцов керамической брусчатки   Составы опытных масс т           Механическая прочносљ-, МПа на сжатия 7,5 62,4   58,3 63,4 56,4 на изгиб 24 20,8 22   2L,2 16.8 Водопоглотпение, 0 п Износостойкость, г см2 22,0 0,40 0,45 0,46 0.42 7.8 0.50 Мо озостоикость, цикл,       90   80

Таблица 3.

Керамическая масса, модифицированная е угольной мелочью, в пропссс: обжита пр:тсрпит ряд изменений. В начальный период из-за выгорания происхомт спекание керамических частичек, образовавшаяся жидкая фаза связывает более тутоплавкие частички, дальнейший подъем температур — туго-

г

плавкие соединения растворяются в жилкой фазе, образуя при этом такие соединения, как муллит, альбит, анортит. Для получения полного спекания брусчатки, нс вызывая сс д:формапии. необходим очень медлеппый подъем температуры, наибольшее выдерживание (40 часов) изделий при температуре, близкси к спеканию, и очень медленное оклаждение без притоков воздуха.

С термодинамической точки зрения процесс спекзпия керамилескои массы с выгорающими модификаторами представляет собой нестационарный, нсобратимый процссс псрсхода систсмы за счст самопроихнолкногп уплотнения дисперсного пористого тела в более стабильное, устойчивое состояние, В исходном состоянии пористое мело, полученное прессованием порошков и имеющее развитую внутсннюю межфазовую поверхность, представлет собой систему ПОВЫIПеННЫХ запасов свободной поверхностной знергии. Выделившееся тепло от горения порошкообразного модификатора сопутствует образованию жидкой фазы. Образовавшаяся жидкая фаза играет роль интепсификатора процесса спекания. Как известно, наиболее важными факторами опредешпощими скорость жимоетпого спекания, являются поверхностное натяжение и вязкость жидкой

Список литературы:

фазы, размер частиц твердой фазы. Дальнейший разогра спекаемого Б.цоя материала приводит К снижению вязкости жидкой фазы: тем самым обволакивая зерно тугоплавкого компонента, либо растворяет в себе т, образуя новые химические соединения. Образованис новых химичсских сосдинсний такжс зависит от окислителкй№носстангжитепьной среды процесса обжига. Образовавшийся восстановительный режим слоя спекающего материала приводит к восстановлению Fe¹ ' до Fe . Как известно, н химическом отноПЕНИИ более ик ГИВНЫЙ, чем Fe² , предопрсдџ• ляет ускоренное ооразонание легкоплавких соединений с участием оксидов железа.

В резул,тате проведения эксперимента установлено, что с увеличением степени спекания керамической брусчатки возрастают ее плотпость„ механическая прочность твердость. химическая стойкость и сопротивляемость воздействиям агрессивньж средств, уменьшаешся газо- и водопроницаемость

Августинник А.И. Керамика. —Л. : Стройиздат, 1975. —С, 167—168.

2, Исматов АА. Силикат ва кийин эрийдцган нометалл материаллар технологияси, — Тошкент, 2006, — 228 с, з, Исматов АА., Шерназарова МЛ. , Якубов Т.П. Стеновая керамика с использованием палеоглин и лессовых пород.— Ташкент : Фан, 1993- — С. 41—4S

4.      Мустафин Н.Р. Клинкерный кирпич из легкоплавких глинистых пород и техногенныХ отходов: Автореф. дис. . канд. тс.кн. наук. — Красково. —21 с.

5.      Намлик ва шУрланиги таьсири КОКОРИ бУлан худудлар учун курилиш нтгггги композицияси ; МК). Юнусов, З.К. Бабаев, З Б Джуманиязов, Ф.А. Исчанов «Новые КОМПОЗИМИOННЫе и нанокомиозиционные магериалы: стриктура, свойства и применение»: НОМ.ти Республика  конференцияси. — Ташкент, 2018.

с. 212-214.

6.      Трепалина Ю.Н., Кириллова Н.К. Керамический кирпич из сырья Якутии е добавлением тонкомолотого леклобся Вестник БЕГУ им. ВГ. Шухова. 2019, N24. С. 138 143.