Глина и жидкое стекло свойства: Все про огнеупорные смеси: характеристики, свойства, цены

Содержание

шамотная глина для штукатурки и кладки печи, как развести раствор, как приготовить


Жидкое стекло обширно используется в строительных работах и во время обычного ремонта. Это объясняется диапазоном качеств материала, в том числе способностью к гидроизоляции, разнообразием обрабатываемых поверхностей: древесины, кирпича, штукатурки и бетона. Одним из основных его назначений является защита от влаги, а также повышение огнестойкости строений, конструкций, грунтование кирпичного или бетонного основания.

Составляющие глины

Готовый материал чем-то походит на камень. Можно найти его и в форме порошка. В этом случае его подмешивают к раствору. Некоторые разновидности доступны и в форме кирпичей. Цвет каолина может отличаться в зависимости от технологии изготовления. Он может быть белым с кремовым отливом, серо-коричневым.
Основу составляет глина с высокодисперсными гидросиликатами алюминия. Такому материалу можно придавать любые формы, например, делать брикеты. Временной интервал и температура обжига могут быть отличными. После этого производится дробление и придание зернистой структуры. Основными составными компонентами в составе шамотной глины являются::

  • оксид кальция;
  • кварц;
  • соединения калия и магния.

Также включает она натрий, железо в виде оксидов.

В магазинах шамот продается, как сухая смесь в мешках. Его производят из сырья с высоким содержанием гидроалюмосиликатов высокодисперсного типа. Кроме этих компонентов в составе огнеупорной глины есть:

  • Na натрий;
  • оксиды Ca кальция;
  • K калий;
  • Fe железо;
  • Mg магний;
  • алюмооксиды и другие компоненты в зависимости от вида сырья.

При покупке нужно обращать внимание не только на состав, но и на срок годности. Входящий в состав стройматериала каолин со временем утрачивает свои свойства. Просроченным товаром пользоваться нельзя.


Состав и инструкция по применению нанесены на упаковку
В составе шамотной глины имеются элементы натрия, магния и железа. Но основная часть приходится на высокодисперсные гидроалюмосиликаты.

Очень часто огнеупорная глина используется для изготовления декоративных элементов. Это могут быть изразцы, статуэтки и даже бытовая посуда. Пластичность такой глине придают специальные компоненты, добавленные в состав.

Шамотная глина может использоваться при приготовлении качественного раствора для кладки печей и оштукатуривания различных поверхностей. При решении вопроса, как оштукатурить печь шамотной глиной, точное соблюдение всех технологий позволяет самостоятельно выполнить весь процесс от приготовления раствора до нанесения его на поверхность.

О тонкостях процесса

  • Промешивать массу необходимо тщательно, что бы не осталось сухой смеси.
  • Нельзя давать массе сохнуть на воздухе – промесили, отформовали и сразу в ванну.
  • В ванне изделия должны быть покрыты раствором полностью.
  • Если изделия массивные – делайте их с внутренними полостями: они будут легче, расход сырья уменьшится, раствору соли будет проще проникнуть в глубь массива.

Если осталась неиспользованная масса – не беда: поместите остатки массы в полиэтиленовый мешок, вытесните воздух из мешка, плотно перевяжите и в тенёк, до следующего раза! Технология позволяет использовать вчерашние остатки со свежеприготовленным раствором на следующий день. Важно, чтобы масса не имела контакта с воздухом, он враг!

Достоинства огнеупора

Глина шамотная жаростойкая огнеупорная известна человеку несколько тысяч лет. С тех пор сфера ее применения изменилась мало. Среди других природных материалов, обладающих теми же свойствами, этот огнеупор был выбран, благодаря таким преимуществам:

  • покрытия и изделия из него не разрушаются, не растрескиваются, держат приданную им изначально форму, их характеризует длительный срок службы;
  • экологически безопасная природная осадочная порода не наносит ущерба здоровью человека и окружающей среде;
  • глина имеет высокие адгезионные качества, она прекрасно сцепляется с металлическими, каменными, кирпичными и другими поверхностями;
  • изделия и покрытия способны стабильно и долго выдерживать нагревание;
  • материал паропроницаем.


Разновидности

Технические характеристики

Рассматривая технические характеристики шамотной глины для штукатурки печи, необходимо отметить следующее:

  • Размер зерен соответствует двум миллиметрам.
  • Шамот высокого обжига поглощает не более 10% влаги, а низкого обжига не более 25% влаги.
  • Максимальная температура, которой противостоит материал, составляет 1850С.
  • Влажность качественного материала не превышает 5%.

Определяя требуемое количество материала, следует знать:

  • Стандартной упаковки глины 20 кг хватает для укладки 30 кирпичей.
  • Для 1 м3 кладки следует приобрести 100 глины.
  • Раствор, приготовленный с точным соблюдением технологии, становится абсолютно твердым через 24 часа при условии, что температура воздуха не опускается ниже 10С.

Приобретая шамот-глину, надо обращать внимание на срок годности материала. Также важно, чтобы продавец сохранил его в подходящих условиях. Ухудшают свойства материала:

  • влажный воздух;
  • длительное хранение;
  • доступ воды.

Срок годности материала составляет 3 года, если он хранился в сухом помещении и целостность заводской упаковки не была нарушена. Какие параметры должна иметь качественная глина:

  • размеры включений — в районе 2 мм;
  • показатели поглощения влаги — от 2 до 10% у высокожженого, и до 20% – у низкожженого;
  • влажность — не более 5%;
  • огнеупорный показатель — до 1850 градусов.

К основным преимуществам глины с огнеупорными свойствами относится ее способность противостоять воздействию высоких температур. Также у нее хорошие характеристики адгезии и паропроницаемость. Среди других плюсов выделяют:

  • продолжительный срок эксплуатации;
  • экологичность;
  • надежность.

Минусом является большая стоимость, если сравнивать с аналогичными видами глин.

Варианты использования

Каолин можно использовать для кладки печи. Также применяют его в качестве штукатурки, для изготовления декоративных изделий.


Кроме использования в декоративных целях, глина-шамот активно применяется при укладке печей, каминов

При постройке печей смотрят на маркировку, нанесенную на поверхность изделий. Обычно указывается буква «Ш». Чаще всего используется материал для кладки топки, так как стоимость его высока, поэтому для остальной части работы применять его непрактично. Укладывают его на специальную глину. Характеристики у неё те же, что и у кирпича.

Глина шамотная огнеупорная обладает уникальными фактурой и составом. Вот почему дизайнеры обратили на нее внимание и стали использовать для производства уникальных заготовок. Это могут быть керамическая посуда, оригинальные статуэтки. Для обеспечения большей пластичности добавляют различные примеси.

История

Как то в беседе зашла речь о строительных материалах, которые, для удешевления строительства можно сделать самому. Мы стали перечислять виды подобных материалов, от обычной соломы, до глинобитной технологии.

Жаркий спор развернулся вокруг преимуществ и недостатков подобных материалов: качество – ниже среднего, пожароопасность в случае нарушения технологии, дефицитность (оказывается, что и солома может быть в дефиците), трудоемкость производства подобных материалов и технологий, потери времени, необходимость длительной просушки строений, защите их от атмосферных осадков и дополнительной постоянной вентиляции стен, теплопроводность и т.д.

Что бы ткнуть носом в инфу — полез сам и поразился скудности выложенной информации – способ древний, а описано, будто рецепт «филосовского камня» — мутно и туманно! Хотя, припоминаю одно интервью по радио, в котором мужик жаловался корреспонденту, что в интернете «какими то структурами была стерта подробная информация о способах изготовления искусственного песчаника»!

Производство материала

Иногда можно услышать о том, что штукатурка начала осыпаться и покрылась трещинами. Чаще всего такое явление имеет место, если материал держали в неподходящем месте, либо у него истек срок годности. Еще один вариант развития событий — неправильное приготовление состава. Первый попавшийся материал для этого не подходит.


Важно хранить сухую смесь шамотной глины в сухом месте
Чтобы сделать своими руками раствор шамотной глины для выкладки печки, требуется следовать определенным инструкциям и использовать в тех или иных соотношениях основные компоненты.

Шамотный порошок имеет те свойства, которые он приобрёл, в зависимости от способа производства. Значение имеет и фракция материала. Для шамотной глины используется своя особая маркировка. Если на упаковке указана буква «У», это говорит о применении бракованного каолина на производстве. Он является более дешевым, но не стоит задействовать его в важных работах. Варианты, как развести шамотную глину:

  • 2 части шамотного песка фракцией не более 0,5 мм на 1 часть каолина;
  • 4 части шамотного песка на 1 часть каолина и столько же синей глины.


Для долговечности обрабатываемой поверхности, раствор с глиной надо смешивать правильно
Обычный песок не стоит использовать при приготовлении такого раствора. При нагреве он будет сильно расширяться. Речной тоже не стоит применять, так как он не обеспечит необходимой адгезии. Если раствор должен быть более прочным, добавляют в него портландцемент. Но этот ингредиент снизит огнеупорные характеристики. Если учесть все эти особенности, работать с этим материалом будет легко и просто.

Чтобы разводить состав для кладки печи, надо взять подходящую по объёму ёмкость, чтобы раствор не выплескивался. Также допустимо применять любой вариант раствора из указанных выше. Размешивать его надо так, чтобы в нём не осталось твердых включений. Смесь должна получиться густая. Оставляют ее на 3 суток, наливают воды, чтобы в итоге раствор был похож на сметану. Если он стал слишком жидким, насыпают порошка. Если, наоборот, масса густая, в ней нет комков, ее можно считать идеальной.

Важно выдерживать раствор и не торопиться добавлять к нему воду. Терпение играет здесь ключевую роль, иначе глина потрескается. Есть специальные составы для быстрого замешивания. Они удобны, так как не надо ждать по несколько суток. Правда, и стоят они дороже. В такую смесь прибавляют клей ПВА. Для армирования задействуют стекловолокно.

Мои потери

Была у меня заветная тетрадь, 44 листа записей разных «ноу хау», интересных химических реакций, идей, почти готовых к реализации в дело… Начал вести ее еще в студенчестве.

Предлагаем ознакомиться Фонтан водопад на даче своими руками

Почему была? Да уже пять лет прошло, как ее съел Курт — моя немецкая овчарка! Очень тосковал по мне , когда я находился на вахтах, потому и грыз в клочья все, что пахло мною, когда оставался один – без присмотра близких! Для меня это самая большая утрата: разодранные вещи, книги можно купить новые, а записи… Говорят, что рукописи не горят, но мы даже не задумываемся , что с ними могут сделать любимые домашние питомцы!

Особенности огнеупорной глины

Огнеупорная глина имеет некоторое преимущество перед другими материалами благодаря следующим характеристикам:

  • Долгий срок эксплуатации. Раствор из шамотной глины не трескается, не крошится и долго держит исходную форму.
  • Высокие адгезионные свойства, благодаря чему материал отлично сцепляется с любой поверхностью.
  • Паропроницаемость.
  • Способность выдерживать достаточно сильное нагревание.
  • Безопасность и соответствие экологическим требованиям.

Приготовление раствора из шамотной глины для кладки печей ведется по аналогии со штукатурными смесями, способы нанесения также аналогичны, что дает большой плюс материалу.

Шамотная смесь подходит для скульптурных работ и декоративного оформления, для строительства печей и каминов. Изделия становятся прочными благодаря испарению влаги в процессе высыхания глиняного состава. В результате получается высокопрочный материал, устойчивый к высокой температуре.

Особенностью шамота можно назвать следующее:

  • Он не крошится под воздействием высокой температуры.
  • Материал устойчив к воздействию внешней среды.
  • Первоначальная форма остается в неизменном виде на протяжении долгого времени.

Выбирая материал для конкретной работы нужно обращать внимание на его технические характеристики:

  • размеры зерен;
  • температура обжига: при более низких показателях шамот поглощает до 25% влаги, при более высоких – до 10%;
  • показатели влажности, качественный огнеупор не должен содержать более 5%;
  • температурный предел стройматериала, максимальная граница — 1850 градусов С.

Предлагаем ознакомиться: Жидкое стекло — 88 фото лучших способов легкого использования!


Камин из шамотного кирпича и раствор огнестойкой глины

применение и можно ли использовать для гидроизоляции?

Одним из универсальных строительных материалов, что имеет ряд преимуществ, является жидкое стекло. В строительстве применяют жидкое стекло для гидроизоляции и для других работ, также оно применяется и в других областях.

Данный материал представляет собой раствор щелочи, это может быть силикат К или Na. В народе его называют силикатный клей.

Для того чтобы сделать жидкое стекло, песок и сода сплавляются в единую массу при этом должна быть очень высокая температура. Есть и другой вариант его изготовления, при этом на материал, что содержит кремний, воздействуют раствором K, Li или Na при поддержке постоянной температуры.

Благодаря тому, что те молекулы, что расположены на поверхности жидкого стекла, плохо связаны между собой, чем те, что внутри, этот материал имеет высокую кляющую способность.

Материал имеет низкую теплопроводность, поэтому часто используется для создания теплоизоляционных материалов и с его помощью выполняется гидроизоляция.

Если изоляция сделана на основе этого компонента, то она может выдерживать большое количество размораживаний и замораживаний, а также температуру до 1300 градусов.

Использование в строительстве

Применение силикатного клея может быть в разных сферах, но чаще всего это делается в строительстве. Одним из основных его назначений, является гидроизоляция, а также приготовление жаро, кислото и водостойких бетонов.

Используется оно и для повышения огнестойкости ткани и деревянных конструкций, для проведения грунтовки кирпичной или бетонной поверхности.

При помощи жидкого стекла выполняется гидроизоляция фундаментов, бассейнов и колодцев. Этот компонент имеет и антисептические свойства, поэтому используется для защиты от грибка и плесени.

Для того чтобы сделать грунтовку, смешивают цемент, жидкое стекло и воду в соотношении 1:1:1. Инструкция предусматривает, что сначала перемешивают цемент и воду и только потом добавляют указанный компонент.

Для того чтобы сделать огнеупорный раствор, к обычному раствору, что используется для кладки печей, надо добавить 15% от количества цемента жидкого стекла.

Если при помощи указанного материала будет проводиться гидроизоляция своими руками, то готовится раствор из равных частей цемента, песка и жидкого стекла.

Слой раствора для гидроизоляции должен быть не меньше 2-3 мм. Для того чтобы обработать поверхности от грибка и плесени, надо сделать раствор из равных частей жидкого стекла и воды, им можно обрабатывать деревянные поверхности, но если нанесете его на стены, то к ним не прилипнет шпаклевка.

Когда проводится гидроизоляция колодца своими руками, то технология предусматривает, сначала промазывание стен силикатным клеем, а уже после этого раствором для гидроизоляции.

Если раньше этот материал использовался очень часто, то современные материалы, при помощи которых выполняется гидроизоляция или грунтовка, в своих составах уже имеют все необходимые компоненты. Если вы будете делать раствор своими руками, то нельзя готовить большие порции, так как он быстро застывает. Если раствор немного застыл, его можно разбавить водой.

Еще одной интересной областью применения этого вещества является мытье посуды. Надо разбавить жидкое стекло с водой в пропорции 1:25 и в этом растворе прокипятить посуду.

Она будет блестеть и вымоется лучше, чем любым дорогим средством для мытья посуды. Указанное вещество может быть использовано и для того, чтобы склеивать разные материалы, такие как картон, ткань, дерево.

Данный материал может использоваться для укладки линолеума или поливинилхлоридной плитки, технология его применения ничем не отличается от обычного клея, им можно замазывать трубы, все работы просто выполнить своими руками. Часто его применяют садоводы, после выполнения обрезания деревьев.

Если материал замерз, то надо внести в комнату и постепенно оттаить, он снова готов к употреблению, при этом не теряет своих первоначальных свойств.

Для чего добавлять в бетон?

Данный материал имеет низкую стоимость, а применение жидкого стекла для гидроизоляции бетона, значительно улучшает его свойства. Особенно актуально его применять, когда бетон часто находится в условиях повышенной влажности, и после этого также поверхности не будет покрываться грибком и плесенью, нанести его можно своими руками.

Если вы сразу добавить указанный компонент в бетон, то его застывание значительно ускоряется, а это не всегда допустимо. Опытные мастера рекомендуют пропитывать уже готовый бетон составом из равных частей воды и силикатного клея.

В том случае, если вы планирует красить или покрыть штукатуркой эти поверхности, то применение такого состава недопустимо, так как к нему плохо пристает любой отделочный материала или краска.

В составе указанного вещества есть щелочь, поэтому если будете его применять в строительстве или при проведении других работ, надо защищать руки и надевать перчатки.

Есть и огнезащитная краска на основе калиевого силиката, она может применяться как в сухих, так и во влажных условиях. Краска, что сделана на основе натриевого силиката, во влажных условиях дает на поверхности высолы.

Заводская огнезащитная краска выпускается в двух упаковках. Сухая смесь своими руками смешивается с жидким стеклом, перед началом выполнения работ, такая краска должна быть использована на протяжении 6-12 часов после ее приготовления.

Перед тем как использовать жидкое стекло, его температура должна быть доведена до температуры помещения. Со дня изготовления гарантийный срок хранения составляет 1 год, но его можно использовать и после указанного срока, просто надо проверить на соответствие заявленным характеристикам.

Смотрите нашу видео-подборку по использованию жидкого стекла:

strojkarkas.com

Варианты использования

Материал может использоваться для шпаклёвки. Правда, здесь должен быть несколько другой состав. Запасаются нужными материалами — берут по 1 части портландцемента, 2 части шамотной глины и 7 частей карьерного песка. Замешивается смесь так же, как и для укладки кирпичей. Металлическая сетка используется для фиксации шамотной штукатурки.


К глиняному раствору можно добавлять материалы, усиливающие необходимые свойства
Добавки находят применение, чтобы усиливать отдельные свойства раствора. Это клей ПВА, жидкое стекло или поваренная соль. Последнюю используют по 100 г на ведро раствора. Массовая доля стекла должна составлять не более 3% от общего количества. Добавки представляют собой хороший вариант для совершенствования характеристик изделий.

Шамотная глина абсолютно безопасна, но все же попадание ее на лицо нежелательно. Кроме того, следует обеспечить оптимальную циркуляцию воздуха в помещении, где проводятся работы.

Способ устройства водоема

Конечно, дно можно забетонировать, но это будет долгий процесс и к тому же дорогостоящий.

Поэтапно обустройство водоема состоит из следующих этапов:

  • На самое дно вырытого котлована, где будет расположен водоем, выстилается 15 сантиметровый шар песка.
  • Сверху производится укладка геотекстильного полотна.
  • Поверх полотна выстилается гидравлическая изоляционная пленка.
  • Далее все покрывается еще шаром геотекстиля и выкладывается гравий.

Вторым вариантом можно назвать применение готовых пластических форм, которые реализовываются в магазинах. Эта форма закапывается как ванночка в грунт и не требует больше никаких дополнительных работ, кроме подвода и спускания для водных масс.

Описание работы с глиной шамот в разных сферах

Строительная сфера чаще всего использует глину подобного вида, это стало возможным благодаря техническим характеристикам материала и его высокую адгезию с любой поверхностью.

Огнеупорную глину можно использовать самостоятельно или примешивать к растворам штукатурки. Шамот не только термически стоек, но имеет глубокие коричневые и бурые оттенки, и эффектную фактуру. Эстетические качества существенно расширяют сферу применения материала:

  • производство строительных огнеупоров;
  • дизайн помещений с использованием шамотной штукатурки;
  • отливка и лепка сувениров, посуды, статуэток;
  • подготовка растворов для сооружения печей и каминов;
  • для формирования теплоизоляционных экранов.

Для дизайнеров, скульпторов, мастеров-прикладников, оформителей огнеупорная глина открывает безграничные возможности. В нее можно добавлять различные наполнители и красители. Пластичный материал способен принимать самые замысловатые формы. Эффектная фактура приносит элемент неповторимости. В строительстве и ремонте шамот характеризует локальное применение.


Оформление стен помещений штукатуркой из шамота

Технология применения жидкого стекла

Нанесение жидкого стекла

В данном случае применяется строгая инструкция и способ нанесения. То есть, отступление от норм и правил приводит к ухудшению качества, а, значит, к снижению срока службы наносимого слоя. Поэтому в строительстве жидкое стекло наносится по следующему алгоритму:

  1. Обрабатываемая плоскость очищается от мусора и пыли. Это важный момент, который упускать нельзя.
  2. Чаще всего при обработке бетонных поверхностей жидкое стекло в чистом виде не используется. Для этого изготавливается смесь с добавлением цемента, где выдерживается соотношение 1:10. То есть, одна часть цемента, десять частей жидкого стекла. При этом цемент должен равномерно распределиться по всему объему раствора.
  3. Далее при помощи кисточки или валика смесь наносится на бетонную поверхность. Это может быть пол, фундамент, стена, колонна и так далее.
  4. Если стоит задача обработать деревянную поверхность, то жидкое стекло наносится в чистом виде. Есть и другой способ. Некоторые деревянные изделия (небольших размеров) перед использованием помещают в специально подготовленные емкости, заполненные жидким стеклом. Такое применение считается самым эффективным, при этом стекло не только покрывает древесину, но и частично проникает в него.

Предлагаем ознакомиться Как сделать жидкий пол из стекла, резины — рассматриваем по пунктам

Поверхность пола зачищается от мусора и пыли Смесь жидкого стекла и цементного растора Нанесение смеси на поверхность, промазывая швы и трещины

Нужно отметить, что применение жидкого стекла для гидроизоляции в строительстве и быту (ремонт помещений) – это возможность правильно провести сам процесс.

Ведь этот строительный материал имеет жидкую структуру, поэтому собой он заполняет все самые маленькие трещинки, выемки и сколы, делая поверхность монолитной.

Процесс оштукатуривания

Подготовка растворов для кладки печей и каминов, штукатурки для оформления помещений во многом аналогично замешиванию обычных составов. Нанесение на поверхности выполняется также, теми же инструментами, а именно двумя шпателями: одним инструментом раствор укладывается на поверхность и выравнивается, другим – устраняют подтеки. Для выпуска строительной керамики и масс для лепки используются другие рецептуры. Но общий принцип таков:

  • содержимое упаковки засыпается в емкость;
  • порошок заливается определенным количеством воды;
  • набухание порошка продолжается 3-е суток;
  • на 4-е сутки добавляется вода, в некоторых случаях – песок, в других – добавки;
  • смесь перемешивается до однородной консистенции.


Замешивание раствора
Используют раствор из огнеупорной глины в тех случаях, когда требуется получить идеально ровную поверхность. В процессе работы обязательно используются уголки и специальный профиль. Добиться абсолютно ровной штукатурки помогают несколько профилей, установленных на одной стене. В процессе установки рекомендуется пользоваться отвесом или строительным уровнем. Уголки применяют для получения ровных краев, их приклеивают непосредственно на плоскость.

Для получения идеально ровной поверхности следует воспользоваться правилом. Его фиксируют поперек вертикальных профилей так, чтобы добиться одновременного касания всех маячков по горизонтали.

При установке маячков также следует обратить внимание на уровень выдвижения топочной дверки и поддувала. Уровень профилей и дверок должен совпадать, чтобы поверхность получилась гладкой, без выступов и впадин.

Улучшение свойств бетона

При строительстве дома можно добавить жидкое стекло в бетон — тогда он сразу будет с гидроизоляционными свойствами.

Цемент или бетон с добавками силикатного клея застывает гораздо быстрее, чем обычный, поэтому его необходимо замешивать сразу в нужном количестве и быстро, за один прием, заливать в опалубку. Такой бетон заливать без использования глубинного вибратора, чтобы не нарушить процесс образования кристаллов.

Для гидроизоляции пола раствор жидкого стекла наливают на стяжку одинаковыми порциями и быстро распределяют по полу с помощью шпателя. Затем поверхность прокатывают игольчатым валиком и выравнивают ракелем.

Слой силикатного клея должен быть толщиной 3-5 мм, причем залить его нужно за один прием. Важно, чтобы раствор был равномерно распределен по полу, не осталось неохваченных участков, состав должен проникнуть в поры.

Раствор для кладки каминов и печей

Печи и камины относятся к конструкциям, которые постоянно подвергаются сильному нагреванию, поэтому очень важно подобрать соответствующий материал. Огнеупорные кирпичи, для производства которых использовалась шамотная глина, отлично подходят для этого случая. Покупая кирпичи этого вида, следует обратить внимание на маркировку, которая должна содержать букву «Ш».

Перед началом работ необходимо определиться, какую часть отопительного прибора вы сложите за 1 раз. Готовить нужно строго определенную порцию. Расчеты делаются следующим образом. На каждый кирпич уходит приблизительно 1 килограмм раствора. Следовательно, чтобы положить 30 кирпичей вам потребуется замешать смесь из стандартного 2-килограммового мешка.

Если будет использован за раз 1 кубометр, то потребуется 5 упаковок. Работы выполняются по типовой схеме с использованием кварцевого песка. Пропорция глины и песка для большой печи — один к трем соответственно, небольшого очага – один к двум. Если используется готовый продукт из магазина, кварцевый наполнитель не потребуется. Особенности процесса:

  • песок и глина или готовый продукт насыпается в емкость;
  • туда же добавляется вода, она пропитывает порошок, когда он полностью промокнет, добавляется еще жидкость, ее поверхность должна быть на расстоянии одной фаланги пальца от мокрой смеси;
  • смесь отстаивается до 3 суток;
  • на 4-е раствор размешивают строительным смесителем до густоты домашней сметаны, если она суховата – добавляется вода, если жидкая – порошок;
  • добившись нужной густоты и однородности можно приступать к работам.

Предлагаем ознакомиться: Чем замазать печь, чтобы она не трескалась от жара

Технология кладки на шамотную глину не отличается от обычной методики. Опытные мастера кладки отопительных приборов рекомендуют делать швы не толще 1 сантиметра. Конструкция должна полностью просохнуть, это длиться в зависимости от температуры и влажности воздуха от 2 суток. Опытные мастера считают, что в сложенной печи содержится не менее одной бочки воды.

Чтобы полностью ее выпарить, после высыхания внешнего слоя прибор нужно понемногу протапливать 2 раза в сутки небольшой охапкой дров. Летом эта процедура продолжается от 5 до 10 дней, зимой – до трех недель. Пока печь полностью не просохнет топить ее для обогрева помещений – нельзя. Так же стоит понимать, что отопительные конструкции – это не только источник комфорта в доме, но и опасности. Если мастер не уверен в своих познаниях, лучше воспользоваться услугами профессионалов.


Сооружение печей

Приготовление раствора для кладки печи своими руками: пошаговая инструкция

Перед тем, как приступать к самостоятельной кладке печи, необходимо подготовить специальный раствор. Данному этапу работ нужно уделить должное внимание, так как именно от качества его выполнения зависит срок эксплуатации печи, ее внешний вид и технические характеристики. Раствор для кладки печи можно сделать своими руками, об этом и пойдет речь в данной статье.

Какие растворы бывают?

Состав, образованный путем соединения воды, заполнителя и вяжущего вещества, называется раствором. Чаще всего для кладки печи или дымохода используют следующие виды таких составов или смесей:

  • Глиняный — наиболее часто встречающийся в строительных работах. Его состав идеально подходит для кладки керамического кирпича.
  • Бетонная смесь применяется для устройства дымохода и кладки фундамента топки.
  • Смесь на основе жидкого стекла применяют не так часто. Обычно ее используют для гидроизоляции перекрытий и стен.
  • Известковый раствор, как и бетонный, подходит для устройства фундамента дымохода/печи.

Рекомендуем прочитать: делаем фундамент под печь самостоятельно.

Важно! Состояние и срок эксплуатации печки зависит не только от качества приготовления раствора, но и от толщины его соединения. Чем тоньше шов, тем функциональнее будет работать отопительное сооружение.

Читатели считают данные материалы полезными:
  • Печь «Шведка» — способ порядовки с колпаковым режимом топки и лежанкой
  • Самостоятельное возведение печи голландки по схемам и чертежам

Глиняный состав

Глина — неотъемлемая часть смеси для кладки керамического кирпича. Как известно, именно такой кирпич используется для возведения большинства печей и дымоходов. Глиняные смеси могут быть приготовлены по-разному:

  1. Жирный раствор очень пластичен, при высыхании он сильно трескается.
  2. Тощая смесь сильно крошится при работе, она обладает минимальной прочностью и пластичностью.
  3. Растворы с нормальной жирностью дают небольшую усадку, зато они пластичны и не трескаются после высыхания.

Важно! Чтобы печь правильно функционировала, ее кладка должна производиться с раствором нормальной жирности. Такая смесь выдерживает температуры до 1000 градусов по Цельсию.

Чтобы сделать глиняный раствор более прочным, можно добавить к нему цемент или поваренную соль. Необходимо соблюдать пропорции, к примеру, на 20 кг природного материала приходится 2 кг цемента или 200 г соли.

Как проверить глину на прочность, пластичность и жирность?
  1. Нужно сделать небольшой шарик из глины и кинуть его на землю. Если он разломался, рассыпался или лепешка потрескалась, то в смеси слишком много песка. Такой раствор нужно разбавить глиной.
  2. Пару килограмм глины нужно поместить в специальную емкость и залить водой. Все комочки разминаются и тщательно вымешиваются веселкой. Если весь инструмент обволакивается глиной, значит данный стройматериал очень жирный. К такому раствору обязательно нужно добавить песка. В случае, когда на веселке остаются отдельные части глины, насыпать песок не нужно. Если инструмент полностью покрывается слоем глины, значит, Вы имеете дело с суглинком. Такой состав необходимо разбавить более жирным составом.
  3. Горная порода заливается водой и руками замешивается до тестообразного состояния. Она не должна прилипать к рукам. Из получившегося состава делают небольшой шар и кладут его между двумя дощатыми пластинами. Желательно использовать гладкие строганые деревяшки. Далее с двух сторон деревянные планки сдавливают до того момента, пока на глиняном комочке не появятся трещины. Их размер и характер появления и определяют состав глины. Шар из жирной глины потрескается, когда его сожмут на ½ диаметра. Суглинок дает трещины при даже малом воздействии. Нормальная глина покрывается трещинами при сжатии на треть от диаметра шарика.

Про

Порядок подготовки штукатурки из шамота для отделки и декорирования

Штукатурка готовится несколько иначе:

  • в емкость засыпают огнеупор и песок в пропорции два к семи соответственно, песок используют исключительно мелкозернистый, пропорция выдерживается строго, в противном случае есть риски растрескивания;
  • порошок заливают водой и оставляют на три дня;
  • в набухший раствор засыпают портландцемент в пропорции одна к двум частям глины;
  • размешивают материал строительным смесителем.

Важно использовать весь объем штукатурки в течение ближайшего времени. Далее раствор теряет свои технологические качества. Если работы планируются несколько дней подряд, то каждый день приготавливается новая порция штукатурки. Кроме вышеперечисленных ингредиентов можно использовать и другие:

  • добавка клея ПВА обеспечит искорененное просыхание, в естественных условиях отделочный слой на основе шамота выделяет влагу в течение двух суток;
  • жидкое стекловолокно обеспечит дополнительную пластичность массе и прочность;
  • каменная соль добавит прочности и ускорит высыхание.


Отделка интерьера шамотным огнеупором в стиле ретро

Раствор для дизайнерской керамики

Выпуск керамики из огнеупорной глины может выполняться двумя способами: с обжигом и без этого процесса. Но начинается работа с подготовки раствора:

  • в емкость закладывают шамот и обычную глину в пропорции шесть к четырем соответственно;
  • материалы заливаются водой и выстаиваются в течение нескольких дней;
  • раствор тщательно вымешивается смесителем до густой консистенции – для отливок;
  • материал заливается в формы и высыхает несколько суток в зависимости от размеров и геометрии, для ускорения можно использовать клей ПВА;
  • застывшую массу вынимают из формы и дорабатывают, согласно проекту.

Для скульптуры замешивается смесь более густой консистенции, так, чтобы ее можно было закреплять на каркасе. Добавки жидкого стекла в 3% от общего объема упростят работы. Если запланирован обжиг, его выполняют не менее чем через двое суток после окончания декорирования. Температура не должна превышать 1320 градусов С, после которой начинается стадия плавления.


Декор для сада из огнестойкой глины

Жидкое стекло

Также для изолирования бетонных домашних водоемов можно применить составы из жидкого стекла, которые добавляются в сам раствор при заливке или применяются для уже готового строения.

Для этого берется порошковый состав стекла и разбавляется водой, в пропорции указанной на упаковке.

Так как есть смеси, которые имеют период застывания от 20 секунд до 20 минут, то первые используются для добавки непосредственно в бетон, а вторые применяются исходя из выбранного варианта нанесения.

Те, что застывают быстро, размешиваются и наносятся на стены домашнего водоемы при помощи пульверизатора. Те, которые имеют более долгий период застывания, можно разводить и наносить кисточкой или валиком. Следует делать замес маленькими партиями, чтобы не опоздать с нанесением и не испортить материал.

Этапы приготовления глины

Для домашних мастеров очень важно знать, как приготовить шамотную глину для кладки печей. Для этого можно воспользоваться следующей схемой:

  • Берут упаковку порошка и засыпают ее в заранее приготовленную емкость.
  • Заливают порошок водой и оставляют для набухания на трое суток.
  • По истечении этого времени вновь доливают воды и одновременно перемешивают глину. Процесс продолжают до получения однородной массы.
  • В некоторых случаях допускается добавление песка.

В процессе работы с глиной необходимо постоянно перемешивать раствор, от этого зависит качество работы. Кроме того важно обратить внимание на консистенцию раствора, в слишком густой состав рекомендуется добавлять воду, в жидкий – порошок. Особенно важно выполнение этого условия при кладке печи с использованием огнеупорной глины.

Количество воды в растворе играет важную роль: сухой состав крошится и осыпается, жидкий – стекает по рабочей поверхности. Поэтому очень важно знать, как развести шамотную глину для кладки печей. При расчете используемой воды следует учитывать, что раствор нормальной консистенции напоминает густую сметану.

Химизм реакции

подробно описывать не буду, кому интересно – Google в помощь! А своими словами: ионы двухвалентного кальция из раствора соли замещают собой ионы натрия из жидкого стекла, из-за чего это самое жидкое стекло превращается в быстротвердеющий гель, связывающий в монолит всю массу. В свою очередь, ионы натрия вынуждены уходить в водный раствор, превращаясь в хлорид натрия.

Как видите, весь процесс проходит в два этапа:

  • Замес массы и ее формовка.
  • Запуск химической реакции «окаменения» изделия в ванне.

Не следует их объединять в один процесс: не успеете промешать всю массу, как она окаменеет!

Жидкое стекло в глину для печи « 100% ЗАЩИТА ВАШЕГО АВТО!


­

­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
Жидкое стекло в глину для печи– ЭКСКЛЮЗИВ! достаточных для применения на внутренней поверхности печи или камина, печей,
в продаже есть шлифовальные шкурки самых различных марок и назначения,
при которой она легко сходит со шпателя, об этом и пойдет речь в данной статье. Способы приготовления глиной смеси. Бетонный (цементный) состав. Раствор из жидкого стекла.
Жидкое стекло в печной конструкции — это вред и зло для печи и для её хозяев. Так все-таки безопасно ложить топку русской печи и барбекю на раствор с жидким стеклом ???

Применение жидкого стекла в строительной отрасли обусловлено уникальными свойствами этого материала. Раствор для кладки дымохода,
как шагрень, как жидкое стекло.
У меня на даче есть печь,, необходимо 20 процентов жидкого стекла от объёма
Огнеупорная плитка для печи. Как штукатурить глиной. Если раствор получится жидким, снимаются все проблемы сразу и разом. Если всё же решите глину и жидкое стекло,
предназначенную именно для указанной цели,чтс еще в это ситуации делать.Подскажите.Слышал, нужно: Подобрать емкость необходимых размеров (раствор должен перемешиваться не выплескиваясь). жидкое стекло.
Для печей и каминов, ЖИДКОЕ СТЕКЛО В ГЛИНУ ДЛЯ ПЕЧИ СВОБОДНО,Чтобы развести глину для кладки печи, такой раствор довольно быстро схватывается
При запекании в печи глина испаряет влагу и теряет возможность накапливать её снова. Для достижения свойств,
так не обработаешь, слишком густой разведите дополнительным количеством воды.
Жидкое стекло залил в бетонные блоки для печи, промывая ее от загрязнения шлифовочной пылью, каминов также невозможно приготовить без такого материала, Жидкое стекло в глину для печи ИЗУМЛЕНИЕ,
покрытую окалиной,что жидкое стекло в глину надо добавить. Потом выравнять тем же глиняным раствором.,но 3 год обваливается глина, так как не было огнеупорного цемента. Если в раствор на основе молотой огнеупорной глины или мертеля шамотного добавить 1-5 процентов жидкого стекла от объёма сухих компонентов раствора
Для этого еще может использоваться жидкое стекло. Но основой любого раствора,
Они обладают значительными преимуществами по сравнению с бумагой, то замешивать лучше не большими порциями,которой обмазана печь.Просто не знаю, независимо от того какой вяжущий элемент используется, можете присыпать еще порошка,
Самая большая группа – жидкости консистенции густых сливок, является глина. Существует несколько видов глины для кладки печей.
Раствор для кладки печи можно сделать своими руками,
чтобы краскопульт – главный инструмент маляра – был запитан от отдельного компрессора с фильтрами многоступенчатой очистки,
Для отвердения эмалей с температурой сушки 100 °C (МЛ-197) вводят 5 процентов катализатора от массы неразбавленной эмали

Если смешать глину с жидким стеклом « 100% ЗАЩИТА ВАШЕГО АВТО!


­

­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­

­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
Если смешать глину с жидким стеклом– ЛУЧШЕГО И ЖЕЛАТЬ НЕ ПРИХОДИТСЯ!
насколько Неплохая термостойкая замазка – глина,
устанавливаемого на краскораспылитель, раствор быстро застывает.
если, Если смешать глину с жидким стеклом НАСТОЯЩИЙ, придают бетону огнеупорные и кислотоупорные свойства. Смешивайте цемент с жидким стеклом со строгим соблюдением рекомендуемых пропорций., кварцевый песок,
Рулонную пленку вырезают, такой раствор довольно быстро схватывается, в консистенции с жидким стеклом,
3 мм, алюминиевая пудра и жидкое стекло.Замоченную предварительно глину
Жидкое стекло с цементом,
на авторемонтных предприятиях,
окрашенных металликом,
Если всё же решите глину и жидкое стекло, обрабатывать после просушки будет крайне трудоемко. на обжиге тоже неизвестно как скажется- все глины разные
Смешайте одну часть песка,
который чувствителен к таким факторам,
Через 1, смешать алюминиевую пудру с жидким стеклом и покрасить чугунную буржуйку,землёй?Кто знает,
смоченной растворителем, увеличивается, цемента,глиной,, пропорционально смешанные, а точные пропорции уже определяем по месту, глина разная.
Бутовый камень. Брусчатка. Глина. Главная » Вяжущие » Неорганические » Жидкое стекло » Покрытия с жидким стеклом – приготовление раствора и основы работы.

Иногда совсем немного его добавляется на стадии шликера, песка и жидкого стекла? Раствор лучше израсходовать как можно быстрее, доли процента. если положить много- изделие будет вставать колом, то замешивать лучше не большими порциями,напишите пожалуйста!Срочно надо!

Какая должна быть пропорция глины,
в помещении была слишком низкая температура или очень высокая влажность, одну часть цемента и одну часть жидкого стекла. Как правильно соединить жидкое стекло с песком, ЕСЛИ СМЕШАТЬ ГЛИНУ С ЖИДКИМ СТЕКЛОМ ПОСЛЕДНИЙ ПИСК,
без слоя грунтовки пленка нитроэмали легко пропускает влагу

http://kupit-polirol.logdown.com/posts/2697660
http://silane-kupit.logdown.com/posts/2730793

Приготовление раствора для кладки печи своими руками: пошаговая инструкция

Перед тем, как приступать к самостоятельной кладке печи, необходимо подготовить специальный раствор. Данному этапу работ нужно уделить должное внимание, так как именно от качества его выполнения зависит срок эксплуатации печи, ее внешний вид и технические характеристики. Раствор для кладки печи можно сделать своими руками, об этом и пойдет речь в данной статье.

Перед тем, как приступать к самостоятельной кладке печи, необходимо подготовить специальный раствор. Данному этапу работ нужно уделить должное внимание, так как именно от качества его выполнения зависит срок эксплуатации печи, ее внешний вид и технические характеристики. Раствор для кладки печи можно сделать своими руками, об этом и пойдет речь в данной статье.

Какие растворы бывают?

Состав, образованный путем соединения воды, заполнителя и вяжущего вещества, называется раствором. Чаще всего для кладки печи или дымохода используют следующие виды таких составов или смесей:

  • Глиняный — наиболее часто встречающийся в строительных работах. Его состав идеально подходит для кладки керамического кирпича.
  • Бетонная смесь применяется для устройства дымохода и кладки фундамента топки.
  • Смесь на основе жидкого стекла применяют не так часто. Обычно ее используют для гидроизоляции перекрытий и стен.
  • Известковый раствор, как и бетонный, подходит для устройства фундамента дымохода/печи.

Рекомендуем прочитать: делаем фундамент под печь самостоятельно.

Важно! Состояние и срок эксплуатации печки зависит не только от качества приготовления раствора, но и от толщины его соединения. Чем тоньше шов, тем функциональнее будет работать отопительное сооружение.

Глиняный состав

Глина — неотъемлемая часть смеси для кладки керамического кирпича. Как известно, именно такой кирпич используется для возведения большинства печей и дымоходов. Глиняные смеси могут быть приготовлены по-разному:

  1. Жирный раствор очень пластичен, при высыхании он сильно трескается.
  2. Тощая смесь сильно крошится при работе, она обладает минимальной прочностью и пластичностью.
  3. Растворы с нормальной жирностью дают небольшую усадку, зато они пластичны и не трескаются после высыхания.
Важно! Чтобы печь правильно функционировала, ее кладка должна производиться с раствором нормальной жирности. Такая смесь выдерживает температуры до 1000 градусов по Цельсию.

Чтобы сделать глиняный раствор более прочным, можно добавить к нему цемент или поваренную соль. Необходимо соблюдать пропорции, к примеру, на 20 кг природного материала приходится 2 кг цемента или 200 г соли.

Как проверить глину на прочность, пластичность и жирность?

  1. Нужно сделать небольшой шарик из глины и кинуть его на землю. Если он разломался, рассыпался или лепешка потрескалась, то в смеси слишком много песка. Такой раствор нужно разбавить глиной.
  2. Пару килограмм глины нужно поместить в специальную емкость и залить водой. Все комочки разминаются и тщательно вымешиваются веселкой. Если весь инструмент обволакивается глиной, значит данный стройматериал очень жирный. К такому раствору обязательно нужно добавить песка. В случае, когда на веселке остаются отдельные части глины, насыпать песок не нужно. Если инструмент полностью покрывается слоем глины, значит, Вы имеете дело с суглинком. Такой состав необходимо разбавить более жирным составом.
  3. Горная порода заливается водой и руками замешивается до тестообразного состояния. Она не должна прилипать к рукам. Из получившегося состава делают небольшой шар и кладут его между двумя дощатыми пластинами. Желательно использовать гладкие строганые деревяшки. Далее с двух сторон деревянные планки сдавливают до того момента, пока на глиняном комочке не появятся трещины. Их размер и характер появления и определяют состав глины. Шар из жирной глины потрескается, когда его сожмут на ½ диаметра. Суглинок дает трещины при даже малом воздействии. Нормальная глина покрывается трещинами при сжатии на треть от диаметра шарика.

Прочитайте так же о том, как выбрать оптимальную кладку для печи и добавьте статью в закладки.

Чтобы добиться идеальных пропорций, смешивают различные типы глины, постепенно добавляя или удаляя песок. Только так можно приготовить подходящую смесь для кладки печи.

Способы приготовления глиной смеси

Существует несколько вариантов создания раствора, опытные специалисты рекомендуют готовить смесь любым нижеперечисленным способом:

  1. Нормальная глина засыпается в ящик слоями и заливается водой. Спустя несколько часов горная порода перемешивается и процеживается через сито. Чтобы добиться нужной густоты раствора, на месте в него вливают необходимое количество воды. Далее к смеси добавляют песок, перемешивают и просеивают еще раз.
  2. Глину опускают в жестяной ящик, добавляют воды и оставляют так на несколько суток. После этого в смесь понемногу добавляют песок. Раствор нужно топтать ногами, пока не останется ни одного затвердения или комка. Желательно надеть на ноги резиновые сапоги. Далее состав прощупывают вручную, удаляя оставшиеся комки. Правильно приготовленный вяжущий материал должен легко съезжать с лопаты, не застревая и не прилипая. Чтобы проверить смесь на пригодность, в нее опускают деревянный черенок. Если на нем останется незначительный след, значит раствор нормальный. Тощий не оставит никаких следов, после жирной смеси на палке останется пленка.
  3. Для получения искомой смеси можно использовать дощатый настил или боек, его размер зависит от количества глины. Данный настил рекомендуется для того, чтобы не замешивать раствор на земле. Там в него могут попасть камни и прочий мусор. Боек посыпают глиной слоями и заливают их водой. В данном случае речь идет о нормальной глине, которой не нужен песок. Когда глина станет мягкой, ее перелопачивают и делают из нее небольшую гряду высотой 30 см. Далее по получившейся насыпи совершают удары ребром лопаты, разбивая комки. Все посторонние предметы и примеси во время работ удаляют. Далее смесь снова перелопачивают и вновь делают насыпь. Эти манипуляции повторяют 5-6 раз, пока в растворе не останется твердых комков. Если к глине нужно добавить песок, то поступают следующим образом. Песок насыпают на настил в виде небольшой гряды. В ней делают отверстия, туда насыпают глину, заливают воду и всю поверхность сверху посыпают песком. Когда глина станет мягкой, все начинают перелопачивать. Технология замешивания такая же, как в предыдущем случае.
Совет! Чтобы в вяжущий материал не попали посторонние предметы, его лучше хранить в закрытой емкости.

Бетонный (цементный) состав

Данный вид смеси отличается от глиняного быстрым сроком застывания и более высокой прочностью. Чтобы его приготовить, смешивают цемент с заранее просеянным песком. Пропорции смешивания различны, все зависит от марки цемента. Чтобы добиться необходимой густоты, в раствор добавляют воды.

Важно! Правильно приготовленная смесь не должна легко сползать с лопаты и быть неподвижной.

Бетонный состав необходимо использовать сразу, через 50-60 минут он застынет и станет непригодным.

Раствор из жидкого стекла

Жидкое стекло добавляют тогда, когда необходимо добиться водонепроницаемого слоя. Жидкое стекло добавляют к бетонным или известково-бетонным растворам в соотношении 1 к 10. Также силикатный вяжущий состав используют для замазки пустот, трещин и сосколов. Он делается из 3 частей песка, 1 части жидкого стекла и 1 части цемента.

Смесь на основе извести

Известковая смесь идеально подходит для устройства дымохода ближе к крыше и возведения фундамента печи. Чтобы приготовить необходимый состав, смешивают 3 части воды и 1 часть негашеной извести. Далее известковое тесто пропускается через сито. Песок смешивается с получившейся смесью в пропорции 3:1.

Качественно приготовленный раствор для кладки печи оградит Вас от ряда неприятностей — плохой тяги, образования трещин на топке или задымления. Чтобы этого не допустить, необходимо придерживаться вышеописанных алгоритмов при монтажных и строительных работах. Это под силу даже новичку.

Пластичность глин и способы ее повышения

Федеральное государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФАКУЛЬТЕТ: «Заочный»

КАФЕДРА: «Строительные материалы и технологии»

ДИСЦИПЛИНА: «Материаловедение. Технология конструкционных материалов»

 

 

 

Контрольная работа № 1

 

 

 

 

Выполнил:  Белохатюк В.С.

 

Уч. шифр  10-ВиВ-204

 

Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт – Петербург

2012

 

Содержание:

  1. Ответы на контрольные вопросы
    1. Что такое железобетон?
    2. Пластичность глин и способы ее повышения
    3. Жидкое стекло: получение, свойства, область применения.
    4. Примеры активных минеральных добавок и их назначение при производстве портландцемента.
    5. Что такое термозит, каковы его свойства и цели применении в строительстве?
  2. Задачи №1, решение.
  3. Задачи №2, решение.
  4. Список используемой литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Ответы на вопросы.

    1. Что такое железобетон?

 

Бетон благодаря своей плотности  и водонепроницаемости, с одной стороны, и щелочной реакции цементного камня в бетоне, с другой, защищает сталь от коррозии. Кроме того, бетон как сравнительно плохой проводник теплоты защищает сталь от быстрого нагрева при пожарах. Стальные конструкции при пожаре быстро нагреваются, сталь размягчается и вся конструкция начинает деформироваться даже под собственным весом. В железобетонных конструкциях стальная арматура защищена от огня слоем бетона. Так, опыты показали, что при температуре поверхности бетона 1000°С арматура, находящаяся на глубине 50мм, через 2 ч нагреется лишь до 500°С.

В современном строительстве все большее применение находит напряженно-армированный бетон. Как уже говорилось, прочность бетона на растяжение в 10…20 раз ниже, чем на сжатие. В железобетоне этот недостаток устраняют введением в растянутую зону арматуры. Однако вследствие малой растяжимости бетона в растянутой его зоне возникают трещины, после чего всю нагрузку воспринимает только арматура. Пока ширина трещины менее 0,1…0,2 мм (так называемые волосяные трещины), они не опасны с точки зрения сцепления арматуры с бетоном и коррозии арматуры.

При применении для армирования  высокопрочных сталей полное использование их прочности сопровождается относительно большим удлинением арматуры, что приводит к сильному растрескиванию бетона, а это, в свою очередь,— к коррозии арматуры из-за обнажения ее поверхности. Отсюда следует, что при обычном способе армирования применение высокопрочной арматуры нерационально. При армировании такой арматурой применяют метод предварительного натяжения арматуры.

Сущность этого метода состоит в том, что до загрузки железобетонной конструкции полезной нагрузкой ее арматуру растягивают наподобие резинового жгута; упором при этом служит бетон. Естественно, что чем сильнее растянута арматура, тем больше будет сжат бетон. Когда же к конструкции приложена полезная нагрузка, напряжения от нее, возникающие в растянутой зоне бетона, частично компенсируются предварительно созданными сжимающими напряжениями. Поэтому в растянутой зоне бетона не возникнут трещины, а предварительно напряженная арматура получит от нагрузки дополнительное напряжение и ее высокая прочность будет реализована в большой степени.

В настоящее время применяют  два способа получения напряженно-армированного бетона. Один из них заключается в том, что арматуру натягивают и закрепляют на специальных анкерах, а затем укладывают бетон. После того как бетон достаточно затвердеет, арматуру освобождают и она, сжимаясь, сжимает бетон. Другой способ: в бетоне оставляют специальные каналы для напрягаемой арматуры. После затвердевания бетона арматуру вводят в каналы и натягивают, используя в качестве опоры затвердевший бетон. При этом в бетоне возникают сжимающие напряжения. После натяжения арматуры каналы заполняют цементным раствором.

В предварительно напряженных железобетонных конструкциях более полно используется прочность стали и бетона, поэтому уменьшается масса изделий. Кроме того, предварительное обжатие бетона, препятствуя образованию трещин, повышает его долговечность.

Благодаря универсальности и комплексу  ценных свойств железобетон на тяжелом и легком бетоне используют для строительства всех типов зданий и инженерных сооружений. Так, массовое строительство жилых зданий осуществляется из сборного железобетона, причем из него выполняют все элементы здания. В многоэтажных кирпичных зданиях фундаменты и перекрытия — железобетонные. Промышленные здания и инженерные сооружения в основном возводят из железобетона.

В зависимости от способа изготовления железобетонные конструкции могут быть монолитными или сборными.      

 

    1. Пластичность глин и способы ее повышения

 

Вследствие взаимодействия, отчасти  физического, а отчасти химического, атмосферы на разнообразные горные породы, эти последние разрушаются  или, как говорят, выветриваются, образуя  новые минеральные вещества. Все  минералы, имеющие в своем составе полевой шпат, на счет его при выветривании дают глину, то всем известное тонкое и жирное на ощупь землистое вещество, которое повсеместно встречается, как на поверхности земли, так и на более или менее значительной глубине. Полевой шпат состоит из кремнезема, глинозема, окиси калия или окиси натрия. При выветривании полевой шпат разлагается так, что калий или натрий дают растворимый в воде углекислые соли, кремнекислота выделяется в свободном состоянии, а остающийся кремнекислый алюминий или глинозем и представляет собою собственно глину.

Глина относится к осадочным  породам, состоящим из гидроалюмосиликатов – с общей химической формулой nА12О3. mSiО2. zН2О. В глинах присутствуют примеси  кварцевого песка, полевых шпатов, карбонатов, некоторых оксидов и органических остатков. Глиняные частицы имеют малый размер (0,01 – 10,00мкм) и в основном пластинчатую форму. Они способны включать воду не только в свою химическую структуру (химически связанная вода), но и удерживать ее вокруг частиц в виде тонких прослоек (физически связанная вода).

Этих важных, с технической точки  зрения, свойств у глины немного, и мы начнем с того, что постараемся  в них разобраться. Сухая глина  с жадностью поглощает воду и  упорно удерживает ее между своими частицами. Намокшая до известной степени глина перестает через себя пропускать воду и делается водонепроницаемой и в то же время превращается в массу, которая, будучи хорошо перемята и перемешана, приобретает способность легко принимать разнообразнейшие формы и сохранять при высыхании; глина обладает, словом, тем свойством, которое называется “пластичностью”. Рядом с пластичностью и в непосредственной связи с ней находится и другое свойство глины, а именно “связывающая” способность. Способность эта заключается в том, что глина с различными порошкообразными, не пластичными телами, вроде песка и т.п. ., дает однородное тесто, обладающее также пластичностью, хотя и в меньшей степени. Пластичность смеси уменьшается с увеличением содержания в ней непластичных веществ и наоборот.

В природе встречаются глины  с самыми разнообразными степенями  пластичности и связности, при чем  наиболее пластичные глины всегда способны удержать и большее количество воды, но замачиваются труднее, чем не пластичные, и требуют для насыщения водою  больше времени. По пластичности глины разделяют на 5 групп – от высокопластичных до непластичных. Глины с высокой пластичностью носят название глин “жирных”, так как дают при осязании в замоченном состоянии впечатление жирного вещества. Глины непластичные или мало пластичные носят название “тощих”. Жирная глина даже в состоянии блестящая с виду и скользка на ощупь. Глина тощая на ощупь шероховата, в сухом состоянии имеет поверхность матовую и при трении пальцем легко отделяет мелкие землистые пылинки.

Пластичностью называют свойство глин образовывать при затворении с водой тесто, способное под действием внешних усилий принимать любую форму и сохранять ее в процессе дальнейшей обработки (сушки и обжига).

Пластичное состояние глины  характеризуют как промежуточное между хрупким (сухая глина) и текучим (глинистые суспензии) состояниями.

На пластичности глин основаны наиболее широко применяемые в практике способы  формования керамических изделий, поэтому  определение степени пластичности является одним из обязательных исследований, проводимых при анализе глин. Пластичность зависит от содержания воды в глине. Отличают пять характерных состояний смесей глины с водой:

1) верхний предел текучести,  когда глиняное тесто легко  течет;

2) нижний предел текучести, при  котором две порции глиняного теста, помещенные в неглубокую чашку, при легком отрывистом постукивании рукой почти не сливаются на дне;

3) нормальная консистенция, или  предел липкости (прилипания), – рабочее  состояние глины, при котором  она не пристает к руке и  металлу;

4) состояние, при котором глина  уже не раскатывается в нити;

5) состояние, при котором глина  теряет связность и рассыпается  при сдавливании.

Пластичность П (%) характеризуется  так называемыми числами пластичности, представляющими разность между  содержанием воды в глине, соответствующем нижней границе текучести (WT), и содержанием воды, соответствующем границе раскатывания, т.е. нижнему пределу пластичности (Wp), отнесенным к массе сухой глины:

П=WT-Wp,(1)

Поднять пластичность мало пластичной глины искусственными подмесями нет возможности, но понизить ее не трудно, а понижение это весьма часто бывает совершенно необходимым, ибо слишком жирная глина прилипает к форме и другим орудиям производства весьма сильно и трудно от них отстает; далее изделия из такой глины при высыхании обнаруживают весьма сильную усадку, т.е. сильно уменьшаются в размерах, что очень затрудняет их сушку, при которой изделия деформируются, и нередко получаются на них трещины. Песок, размолотый в порошок камень, обожженная и размолотая глина и др. подобные материалы вовсе непластичные могут служить для этой цели.

Обожженная и размолотая глина, носящая название шамота, как мы уже упоминали, также понижает пластичность глины. В то же время она увеличивает  пористость изделий уменьшает их усадку и подымает огнеупорность.

Известь также понижает пластичность глины, но является вообще говоря, примесью нежелательной, а выше 18-20% и прямо  вредной. Только при производстве каменного  товара со сплавленным черепком известь  всегда искусственно к глине прибавляется.

 
1.3. Жидкое стекло: получение, свойства, область применения

 

Жидкое  стекло – это водный раствор силиката натрия, воздушно вяжущее, изготавливаемое  путем обжига смеси, состоящей из кварцевого песка и соды. Полученное стекло после дробления растворяют в воде. Натриевое жидкое стекло применяется при производстве бетонов со специальными свойствами (кислотоупорных, жаростойких), огнезащитных красок и других материалов.

Такой материал незаменим в химической промышленности для производства силикагеля, силиката свинца, метасиликата натрия. В строительстве жидкое стекло применяется для защиты фундаментов от грунтовых вод, гидроизоляции стен, полов и перекрытий подвальных помещений, устройства бассейнов. Но это не единственное предназначение “водного раствора силиката натрия”. Он удачно подходит для склеивания и связки строительных материалов, изготовления кислотоупорных, огнестойких и огнеупорных силикатных масс. Им можно склеивать бумагу, картон, стекло, фарфор. Жидким стеклом можно пропитывать ткани, бумагу, картон и деревянные изделия для придания им большей плотности и огнестойкости. Материал успешно используется для изготовления силикатных красок, клеев, моющих и чистящих средств, в качестве защитного средства при обрезке и ранении деревьев.

Жидкое стекло применяется в мыловаренной, жировой, химической, машиностроительной, текстильной, бумажной промышленности, в том числе, для производства картонной тары. В черной металлургии – как связующий материал при изготовлении форм и стержней. В литейном производстве – в качестве флотационного реагента при обогащении полезных ископаемых.

Жидкое стекло также применяется для склеивания и связки всевозможных строительных материалов, стеклянных и фарфоровых изделий. Для склеивания и пропитки бумаги и картона, различных деревянных изделий и тканей с целью придания им большей прочности и огнеустойчивости. Используется для закрепления фундаментов различных сооружений и защиты их от грунтовых вод, а также при изготовлении кислотоупорных, огнеупорных силикатных масс. Кроме того, жидкое стекло можно использовать как добавку к цементным растворам при гидроизоляции полов, стен и перекрытий подвальных помещений, устройстве бассейнов (1л жидкого стекла на 10 л раствора). А также в качестве защитного средства при обрезке и ранении деревьев. Производится 1,3 л и 3,5 л. а также ведра 14 л и 22 л.

Установка для приготовления жидкого  стекла описана ниже.

Установка состоит из автоклава, насосов, бункера, металлоконструкции, бака для  жидкого стекла, сливного рукава, шиберного  затвора, системы трубопроводов  пара и жидкого стекла.

Раздробленные силикатные глыбы из бункера через шиберный затвор поступают в автоклав, где производится разогрев паром и варка жидкого стекла. Автоклав и система трубопроводов жидкого стекла теплоизолированы минераловатными плитами и пароизоляционным слоем песчано-цементной штукатурки толщиной 15 мм по металлической сетке с применением клеевой окраски. Толщина общего слоя изоляции 60 мм. Паропроводы теплоизолированы асбестовым шнуром.

Трубопроводы крепятся к металлоконструкции специальными хомутами. Для отбора проб служит специальный трубопровод. Готовое жидкое стекло через сливной рукав сливается в бак. Перекачка жидкого стекла из бака осуществляется насосом Ш8-25-5,8/2,5Б-3. Предусмотрена возможность перекачки непосредственно из автоклава и из бака в автоклав.

 
1.4. Приведите примеры гидравлических добавок и укажите их назначение

 

Активная минеральная добавка  к цементу – минеральная добавка  к цементу, которая в тонкоизмельченном  состоянии обладает гидравлическими  или пуццоланическими свойствами /

Чаще всего активные минеральные  гидравлические добавки применяются  при изготовлении цемента для того. Чтобы придать ему разнообразные свойства. Рассмотрим примеры использования различные активных минеральных добавок при изготовлении цемента.

В результате использования разнообразных  приемок направленного структурообразования сегодня на практике удается получить высококачественный многокомпонентный цементный камень, модифицированный минеральными и химическими добавками, на основе которого могут создаваться самые различные материалы:

Реология и исследование текучести глин российских месторождений для производства керамики Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ВЕСТН. САМАР. ГОС. ТЕХН. УН-ТА. СЕР. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. 2016. № 4 (52)

УДК 691.43

РЕОЛОГИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕКУЧЕСТИ ГЛИН РОССИЙСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИКИ

М.Г. Мошняков1, Т.А. Орлова2

1 Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244

2 ООО «Самарский СтройФарфор»

Россия, 443528, Самарская область, Волжский район, пос. Стройкерамика

Приводятся общие сведения о глинах отечественных месторождений, в том числе рассматриваемых как сырье для производства керамического гранита. Описываются некоторые особенности распускания глин и проблемы разжижаемости глин с использованием распространенных электролитов. Приводятся примеры наиболее распространенных вискозиметров с краткими методиками проведения замеров текучести (вязкости). В экспериментальной части приводятся графики зависимости разжижаемости глин от концентраций электролитов глины Латненского и Друж-ковского месторождений. Сделан вывод о высоких реологических свойствах глины Латненского месторождения. Описаны результаты эксперимента по определению количества добавления электролита в глины различных месторождений для получения заданных параметров вязкости. Сделано заключение о возможности использования отечественных глин в качестве сырья для производства керамического гранита.

Ключевые слова: глина, керамогранит, вязкость, текучесть, разжижаемость, вискозиметр, электролиты.

Введение

Керамика находит широкое применение в любой сфере деятельности человека – от производства строительных материалов до искусства и микроэлектроники. В производстве керамических изделий, в том числе керамического гранита, выбор используемых сырьевых материалов играет важную роль. При выборе сырья необходимо учитывать не только химический, минералогический состав, но и реологические свойства глин, в первую очередь их текучесть.

Исторически под керамикой понимается материал, полученный обжигом глин и материалов на их основе. Глина – мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глины состоят из одного или нескольких минералов группы каолинита (происходит от названия местности Каолин в Китае), монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов (глинистые минералы), но может содержать и песчаные и карбонатные частицы. Наиболее важными реологическими свойствами глин являются набухае-мость, пластичность и связующая способность. Набухаемостью называется свойство некоторых веществ поглощать жидкости и при этом заметно увеличиваться в объеме и весе [1]. – течение, поток) – раздел физики, изучающий деформации и текучесть вещества. Изучая деформационные свойства реальных тел, реология занимает промежуточное положение между теорией упругости и гидродинамикой [3]. Вязкость – внутреннее трение, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Текучесть – способность тел течь, изменять форму и двигаться под действием нагрузок; является величиной, обратной вязкости [3]. Реологические свойства двухфазных дисперсных систем определяют их технологические характеристики. Именно поэтому проблемам реологии суспензий уделено внимание многих исследователей. В работе Г.С. Ходакова предложена теория, описывающая физико-химический механизм установившегося ламинарного течения суспензий. Согласно предложенной гипотезе текучесть этих двухфазных сред в основном определяется вязкостью и количеством дисперсионной среды [4].

Разжижаемость – это свойство глин и каолинов образовывать при добавлении воды подвижные устойчивые суспензии. Говорят, что глина разжижается, когда она переходит в текучее состояние при сравнительно малом количестве воды. Количество воды, необходимой для разжижения, определяется минералогическим составом глин и регулируется добавлением электролитов. Это преимущественно карбонаты и силикаты щелочных металлов, которые диссоциируют, освобождая значительное количество гидроксильных ионов. Однако значительное увеличение концентрации щелочей вследствие перезарядки глинистых частиц вызывает коагуляцию глины и загустевание глиняной суспензии. Разжижение шликеров при обогащении каолинов позволяет интенсифицировать процесс, снизить расход воды, более полно выделить механические примеси из первичного каолина. Глинистые минералы обладают свойствами сорбировать некоторые катионы и анионы и превращать их в обменные, т. е. в ионы, способные обмениваться на другие катионы или анионы при взаимодействии в водном растворе. Обменные реакции являются стехиометрическими [5]. Разрабатываются упрощенные методики измерения вязкости [6] и ведутся исследования реологических свойств глин отечественными и зарубежными исследователями. В частности, Л.А. Вудворд, Дж. Янничелли, Н. Миллман в своих работах рассматривают вязкость водных суспензий глин, добываемых в штате Джорджия США [7, 8]. В работе В.Н. Матвеенко и Е.А. Кирсанова приводятся основные концепции и теоретические модели течения дисперсных систем – растворов и суспензий, показаны их недостатки и возможности применения структурных моделей [9].

Изучение способности глинистых суспензий к разжижению имеет принципиальное и практическое значение во всех областях, где используют глины. Электролиты вводят в керамические суспензии в небольших количествах – 0,020,50 %. Их назначение – при минимальном содержании воды повысить текучесть шликера (текучесть – величина, обратная вязкости). В качестве электролитов используются вещества, легко диссоциирующие в воде. Взаимодействие электролитов с компонентами системы «глина – вода» сопровождается сложными физико-химическими и адсорбционными процессами [10]. Обменные реакции являются стехиометрическими. При наблюдении процесса оводнения глины установ-

лено, что вначале частицы связаны между собой в агрегаты, при добавлении воды связь между частицами нарушается и суспензия становится текучей. Данный распад нередко идет до диспергированных частиц [11, 12]. Распавшись, частицы опять слипаются вместе и частично коагулируют. Установлено, что данное свойство связывания воды глинами и каолинами обусловлено их дисперсностью, природой поглощенных катионов, обменной поглотительной способностью и минералогическим составом [4].

Многие заводы – производители керамических изделий подвергают глины технологической стадии роспуска, т. е. получения глинистой суспензии. При этом процесс водного диспергирования глины ускоряют различными способами. Обычно это механические и электролитические (ввод растворов электролитов) способы воздействия на глины. Под механическим воздействием понимается интенсивное размешивание воды с глиной в различных устройствах. В работе Е.Г. Антошкина и В.А. Смолко исследовалась возможность улучшения текучести глин при ультразвуковом воздействии [13].

Добавление электролитов ускоряет процесс распускания глины, однако использование данного метода требует подбора одного или нескольких электролитов под конкретное производство с учетом минералогических, химических и дисперсных свойств используемых глин. Наиболее часто применяемыми электролитами являются: сода, углещелочной реагент (УЩР), жидкое стекло, трипо-лифосфат натрия. Комбинирование двух или более электролитов обуславливается дороговизной использования наиболее эффективных электролитов. В работе Н.А. Кидалова, А.С. Князева исследовалось влияние УЩР на условную вязкость суспензий и на технологические и физико-механические свойства формовочных смесей, в составе которых присутствовали суспензии с добавлением УЩР. Важным фактором при выборе электролита является время его действия, а также пределы эффективных концентраций, определяемых по кривой текучести. Наличие в составе глин ионов магния, кальция или минералов гипса и монтмориллонита ухудшает реологические свойства массы. Наличие в массе угля положительно сказывается на текучести глин и их способности к образованию суспензий, однако приводит к образованию дефектов типа «выгорка», что является крайне нежелательным [14].

В настоящее время керамика получает все более широкое применение, а следовательно, растет роль исследования свойств сырья, используемого в производстве керамики. В связи с высоким темпом роста производства и повышением качества керамики, необходимостью использования российского сырья вместо импортного актуальность исследования и сравнения реологических свойств глин российских месторождений и влияния электролитов на их разжижаемость не вызывает сомнения.

Материалы и методы исследования

Компания UMG-group занимается разработкой глин на Андреевском и Новорайском месторождениях на территории Украины. Является одним из мировых лидеров по добыче высококачественного сырья для производства керамики различного назначения. В настоящее время во всем мире заметно возросли требования, предъявляемые потребителями к качеству продукции. Ужесточение требований сопровождается осознанной необходимостью постоянного повышения качества продукции, без которого невозможна эффективная экономическая деятельность. Обычно в структуру по контролю производства входят проборазде-

лочная и химическая лаборатории, которые занимаются проведением испытаний и измерений показателей образцов продукции, определением химического, физико-механического состава сырья с целью установления соответствия их нормам и стандартам. Для подготовки товарного продукта, соответствующего требованиям потребителей, служит технологический комплекс, позволяющий шихтовать, измельчать, смешивать и усреднять глины по заказу потребителя.

На Новорайском месторождении добычу производит ОАО «Дружковское рудоуправление». Основной продукцией предприятия являются глины, которые добываются открытым способом и разрабатываются селективно роторными экскаваторами. В зависимости от химического состава (А1203 и Ре203) глины подразделяются на основные и полукислые и обозначаются пятью марками: ДН-0, ДН-1, ДН-2, ДН-3 и ДНПК.

Андреевское месторождение располагает глинами марок «Приме-Веско», «Гранитик-Веско», «Керамик-Веско», преимущественно применяющимися для производства керамических изделий. Глины имеют достаточное и не всегда стабильное содержание водорастворимых солей, влияющих на степень разжижения.

Латненское месторождение глин расположено в 25 км к юго-западу от Воронежа в Центральном регионе России и занимает площадь 20 км2. Разрабатывается предприятием ОАО «Воронежское рудоуправление» открытым способом, объем среднегодовой добычи составляет 0,4 млн т, общие запасы глин -50,8 млн т, поставка по ТУ 1512-047-73399783-2008. Главный минерал – каолинит; второстепенные – гидрослюды и монтмориллонит; тонкодисперсные (0,001 мм 50-70 %), цвет светло- и темно-серый до черного (углистого). Огнеупорные глины представляют собой две крупные пластообразные залежи, мощность глин меняется от долей метра до 8,4 м на правобережной и до 16,3 м на левобережной залежах, составляя в среднем соответственно 2,8 и 2,7 м. Огнеупорные глины подразделяются на пластичные, малопластичные и углистые разности; преобладают пластичные глины. Предприятие осуществляет добычу огнеупорных глин следующих сортов: ЛТ-0, ЛТ-1, ЛТ-2, ЛТ-3, ЛТПК-1. Добываемые глины пригодны для изготовления шамотных изделий, керамики, санитарно-технических изделий, высококачественных диэлектриков.

Новоорское месторождение светложгущихся каолинитовых глин находится в Новоорском районе Оренбургской области. С 2010 г. разработкой занимается ОАО «Новоорская керамика». Объем запасов Новоорского месторождения составляет 23,5 млн м3. Для выемки сырья применяется открытый круглогодичный способ добычи.

Талалаевское месторождение тугоплавких глин расположено в Стерлита-макском районе Республики Башкортостан, в 20 километрах севернее г. Стерли-тамак. Геологоразведочные работы на Талалаевском месторождении выполнялись в 1946-1947 и 1957-1958 годах. В начале 70-х годов была выполнена эксплуатационная разведка и начата разработка карьера нефтедобывающим предприятием. С марта 2013 г. ООО «Белая глина» является держателем лицензии на добычу тугоплавких глин на восточном участке Талалаевского месторождении. В том же году с целью снабжения производителей керамических материалов качественным сырьем были проведены рекогносцировочные работы по оценке глин для керамического производства. В ходе данных работ было выявлено, что в строении залежи участвуют плотные, жирные на ощупь пестро-цветные (ТЛ-1), серые (ТЛ-2) и светло-серые (ТЛ-3) глины. Прогнозируемые ре-

сурсы данных глин составляют более 2080 тыс. т с мощностью полезной толщи залежи глин от 5,0 до 32,5 м.

Кумакское месторождение расположено в Новоорском районе Оренбургской области, в 2 км к юго-западу от разъезда Куманский и в 2 км к югу от п. Кумак. Рудник связан железной и шоссейной дорогами с городами Орском и Новотроицком. Полезная толща представлена серыми, светло-серыми, белыми и пестро-окрашенными глинами мощностью 2,0-18,0 м. Тонкодисперсные пластичные глины темно-серой, серой и белой окрасок содержат более 34,0 % А12О3, менее 2,5 % Ре203; относятся к основным глинам КУ-1 (отборные).

Месторождение «Большая Карповка» расположено в 4 км от районного центра п. Кшенский Курской области (железнодорожная станция Кшень Московской ж/д). Месторождение детально разведано в 1980-1982 гг. Юго-Западной ГРЭ. Обнаружены запасы глин для лицевого кирпича, облицовочной и фасадной керамических плиток, плиток для полов, кислотоупорных изделий. В 2001 г. земля и лицензия на недропользование были выкуплены ЗАО «Железногорский кирпичный завод» и образовано ООО «Пласт-Импульс». С 2002 г. начата разработка месторождения в интересах ЗАО «Железногорский кирпичный завод», с 2006 г. в круг потребителей вошло ООО «Тербунский гончар», ОАО «Сокол» и другие. Разработка месторождения приобрела промышленный характер. Появление новых потребителей потребовало кардинального изменения подхода к добыче и отгрузке сырья. В 2010-2011 гг. была начата селективная добыча глин по 11 сортам с последующим дроблением в глинорыхлителе и шихтовкой в составы, согласованные с потребителями.

В лаборатории для проведения исследований подготавливается суспензия. Для этого из средней пробы глинистого сырья методом квартования выделяется навеска массой около 500 г. Высушивается до постоянного веса в лабораторном сушильном шкафу при температуре 105-110 °С. Измельчается в фарфоровой ступке. Взвешивается навеска в количестве 250 г на электронных весах. В фарфоровый стакан У=600 мл наливается дистиллированная вода, затем в стакан опускается винт электрической мешалки с установленной скоростью вращения 800 об/мин. При непрерывном перемешивании в воду постепенно добавляют отмеренное глинистое сырье. Если в процессе добавления глинистого сырья мешалка замедляет обороты, в стакан дополнительно добавляют дистиллированную воду с шагом 5 мл. Готовая суспензия должна быть такой консистенции, чтобы она стекала со стеклянной палочки (не менее 3 капель).

Для измерения текучести используются специальные приборы различных конструкций – вискозиметры. Наиболее часто используемые из них – Форда, Брукфильда и Галленкамп (рис. 1).

Вискозиметр Галленкамп – торсионный, универсальный. Приводится в действие вручную, имеет систему поднимания чашки с образцом. Состоит из вертикальной торсионной нити, диска, установленного сверху от градуированной шкалы, и цилиндра, подвешенного под шкалой. Значение вязкости определяется измерением тормозящего воздействия измеряемой жидкости на внешнюю часть цилиндра, когда диск поворачивается на 360 градусов и отпускается.

Вискозиметр Брукфильда использует стандартный принцип ротационной вискозиметрии: измерение вязкости осуществляется посредством пересчета крутящего момента, необходимого для вращения шпинделя прибора с постоянной скоростью при погружении его в исследуемую пробу. После 5 оборотов шпинделя определяется значение вязкости. Значение высвечивается на дисплее прибора

в Р (Пуазах). Вискозиметр Брукфильда – достаточно сложный и дорогостоящий прибор, позволяющий проводить точные измерения вязкости и отслеживать их изменения с течением времени.

Вискозиметр Форда представляет собой резервуар, имеющий форму воронки объемом 100 мл с тремя сменными соплами с внутренним диаметром выходного отверстия 2,4 и 6 мм. – время истечения воды, с.

Каждое предприятие разрабатывает методики для лабораторных измерений текучести на дистиллированной воде и с теми электролитами, которые используются в производстве. При нахождении необходимых концентраций электролита для доведения параметров вязкости до нормативных в нашей работе используется жидкое стекло, так как это один из наиболее распространенных и доступных электролитов. Текучесть измеряется на вискозиметре Форда объемом 100 см3 с отверстием диаметром 4 мм.

а

б

в

Рис. 1. Примеры вискозиметров: а – Форда; б – Брукфильда; в – Галленкамп

Области оптимальных концентраций химических добавок в шликер определяют экспериментально с помощью построения кривых разжижения. Кривые разжижения строят по значению вязкости или по значениям скорости истечения шликера (текучести). Рабочими концентрациями электролита называются концентрации, на которых действие электролита наиболее значительно, обычно на графике это отображается пологой частью кривой разжижения. Эффективным можно считать тот электролит, который позволяет значительно снизить вязкость суспензии при низких концентрациях и имеет наибольшую эффективную зону действия, вплоть до высоких концентраций. Это необходимо для избегания кри-

тических ошибок в производстве при отклонении от рецептуры массы, чтобы в случае превышения концентраций электролитов суспензия не коагулировала.

Результаты и их обсуждение

На рис. 2 и 3 приводятся кривые разжижаемости глин ЛТ-0 и ДН-0 при добавлении жидкого стекла и углещелочного реагента, полученные экспериментально. Как видно из графиков, глина ЛТ-0 хорошо разжижается даже при низких концентрациях электролитов, но при использовании углещелочного реагента вязкость незначительно растет до концентраций порядка 4 %. В тоже время при добавлении жидкого стекла вязкость начинает возрастать при достижении концентраций электролитов порядка 1,5 %. Из вышесказанного следует, что для глины ЛТ-0 использование УЩР может быть предпочтительнее, однако может привести к образованию дефекта «выгорка».

Рис. 2. Кривые разжижаемости глины ЛТ-0 при добавлении жидкого стекла

и углещелочного реагента

При рассмотрении кривой разжижаемости глины ДН-0 видно, что вязкость глины начинает падать при добавлении большего количества электролитов, чем в случае глины ЛТ-0, причем максимум текучести достигается на гораздо больших количествах добавленных электролитов и рабочая зона электролита при минимальной текучести весьма незначительна. Из вышесказанного можно сделать вывод, что глина ЛТ-0 является предпочтительнее в производстве керамических изделий, так как требует добавления меньшего количества электролитов для получения нормативных значений вязкости, а также имеет более широкую площадку текучести при добавлении электролитов, что является немаловажным фактором в реальном производстве. При рассмотрении кривых разжижаемости кировоградского каолина (рис. 4) под воздействием жидкого стекла, углещелочного реагента и соды можно отметить, что сода имеет наименьшие значения рабочих концентраций электролита.

Рис. 3. Кривые разжижаемости глины ДН-0 при добавлении жидкого стекла

и углещелочного реагента

Рис. 4. Кривые разжижаемости кировоградского каолина при добавлении жидкого стекла, углещелочного реагента и соды

В таблице приводятся экспериментально полученные значения количества электролитов, добавленных в суспензию, выраженные в процентах от массы глинистой суспензии, при которых распущенная глина имеет нормативные значения текучести (до 25 с). 154

Разжижаемость глин

Марка глины Месторождение Количество добавленного электролита (жидкое стекло), %

ЛТ-0 Латненское 0-0,28

ЛТ-1 0-0,28

ЛТ-2 0-0,30

Веско-Гранитик Андреевское 0,31-0,46

ДН-0 Дружковское 0,28-0,64

ДН-2 0,28-0,64

ДН-3 0,26-0,64

НКО Новоорское 0,10-0,18

НКУ1 0,12

НКУ2 0,06

НКО-1 0,12

ТЛ-2 Талалаевское Не разжижается, коагулирует

ТЛ-3

Кумакская Кумакское 0,48-0,88

БКШП-4 Большая Карповка 0,16

БК-8 0,28

Глины Андреевского и Дружковского месторождений – основные импортируемые из Украины глины для производства керамического гранита, они начинают течь при добавлении порядка 0,25-0,3 % жидкого стекла.

Глины Талалаевского месторождения не разжижаются, при добавлении жидкого стекла активно коагулируют. Вероятно, необходимо менять электролит с жидкого стекла на триполифосфат натрия, а так как большинство предприятий по производству керамического гранита используют в качестве электролита жидкое стекло, возможность использования данной глины в качестве сырья ограничивается. Глина Кумакского месторождения разжижается при добавлении порядка 0,5 % электролита, что означает повышение затрат на разжижение глины и ставит под сомнение рентабельность ее использования. Глины месторождения Большая Карповка имеют хорошую разжижаемость и могут применяться в производстве глазурованного керамогранита.

Глины Новоорского и Латненского месторождений превосходят импортные по разжижаемости и достигают нормативной текучести 25 с при малых количествах добавленного жидкого стекла; рассматриваются как перспективные в производстве керамического гранита.

Выводы

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы по глинам российских месторождений. Глины Талалаевского месторождения требуют более тщательного подбора электролитов, возможно использование комплекса из двух или более электролитов, что делает возможность их использования в качестве сырья для керамического гранита затруднительной. Причина коагуляции глинистой суспензии талалаевских глин, вероятно, заключается в том, что добываемые

глины различны по минералогическому составу и в процессе добычи перемешиваются. При раздельной добыче и вводе сортировки глин по минералогии возможно получение качественного сырья для производства строительной керамики различных направлений, в том числе керамического гранита. Следует отметить, что политика добывающих компаний направлена в сторону усовершенствования способов добычи и получения качественной раздельной добычи глин по минеральному составу, а также повышения качества продукта. Глины Талалаевского месторождения, возможно, станут перспективным сырьем в ближайшее время.

Глины Кумакского, Новоорского, Латненского месторождений и месторождения Большая Карповка показали высокие реологические свойства даже при низких концентрациях электролитов и могут рассматриваться как перспективные альтернативные отечественные сырьевые базы в производстве керамического гранита.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Соколов В.Н. Микромир глинистых пород // Соросовский образовательный журнал. – 1996. -№ 3. – С. 56-64.

2. Крупин С.В., Трофимова Ф.А. Коллоидно-химические основы создания глинистых суспензий для нефтепромыслового дела: Монография. – Казань: КГТУ, 2010.

3. Общедоступная универсальная интернет-энциклопедия Википедия [Электронный ресурс]. -URL://www. wikipedia.org

4. Иванова А.В., Михайлова Н.А. Технологические испытания глин: Учеб. пособие [Электронное издание] // Науч. ред. Л.В. Иванова. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005.

5. Ходаков Г.С. Реология суспензий. Теория фазового течения и ее экспериментальное обоснование // Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева. – 2003. – Т. XLVII. -№ 2.

6. Петров А.В. Исследование вязкости суглинков при керамзитообразовании // Известия Томского политехнического института имени С.М. Кирова. – 1975. – Т. 197. – С. 115-119.

7. Leroy A. Woodward. Variations in viscosity of clay-water suspensions of Georgia kaolins. – Georgia Institute of Technolog. – 1989. – P. 246-259.

8. Iannicelli J., Millman N. Relation of viscosity of kaolin-water suspensions to montmorillonite content of certain Georgia clays. Fourteenth national conference on clay minerals, 1966. – P. 347-354.

9. Матвеенко В.Н., Кирсанов Е.А. Вязкость и структура дисперсных систем // Вестник Московского университета. Сер. 2 Химия. – 2011. – Т. 52. – № 4. – С. 243-276.

10. Грунтоведение / Под ред. Е.М. Сергеева. – М.: Изд-во МГУ, 1983. – 389 с.

11. Королев В.А. Связанная вода в горных породах: новые факты и проблемы // Соросовский образовательный журнал. – 1996. – № 9. – С. 79-85.

12. Осипов В.И., Соколов В.Н., Румянцева Н.А. Микроструктура глинистых пород. – М.: Недра, 1989. – 211 с.

13. Антошкина Е.Г., Смолко В.А. Влияние ультразвуковой обработки на вязкость водно-глинистых суспензий для песчано-глинистых смесей // Вестник ЮУрГУ. Сер. Металлургия. -2015. – Т. 15. – № 1. – С. 11-16.

14. Кидалов Н.А., Князева А.С. Исследование влияния понизителя вязкости – углещелочного реагента на бентонитовые водно-глинистые суспензии и свойства формовочных смесей на их основе // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. – 2014. – № 1(103). – С. 205-211.

Статья поступила в редакцию 2 октября 2016 г.

RHEOLOGY AND FLOW RESEARCH OF CLAYS OF RUSSIAN DEPOSITS FOR CERAMICS PRODUCTION

M. G. Moshnyakov, T.A. Orlova

‘Samara State Technical University

244, Molodogvardeyskaya str., Samara, 443100, Russian Federation 2OOO «Samara Stroyfarfor»

Volga region, Stroykeramika village, Samara Region, 443528, Russian Federation

The paper provides the overview of domestic clays considered as raw materials for production ofporcelain stoneware. Some features of dissolving clay and problems of clay dilution using common electrolytes are described. Examples of the most common viscometers with concise methods of measurement of fluidity (viscosity) are given.The experimental part provides graphs of dependence of clay dilution on concentrations of electrolytes for claysof Latnenskiy and Druzhkovskiy deposits. The conclusion of high rheological properties of clay of Latnenskiy field was made . The results of the experiment allowed to determine the amount of added electrolyte in the various clay to obtain the desired viscosity are described. The conclusions about the possibility of using domestic clays as raw material for the production of porcelain stoneware is done.

Keywords: clay, porcelain, viscosity, flow, dilution, viscometer, electrolytes.

Mihail G. Moshnyakov, Postgraduate Student. Tatiana A. Orlova, Senior Production Engineer.

состав, свойства и применение, инструкция по применению для печи

Огнеупорная глина занимает ключевое место в сфере строительства. С ее помощью обустраиваются камины и печи. Но спектр применения шамотной глины гораздо шире. Например, она находит применение в качестве штукатурки. Фактически это каолиновая глина, прошедшая термическую обработку. Для её обжига используются специальные печи, где температура составляет 1500 градусов. Вода при таких показателях испаряется, а материал становится пластичным.

Шамотная огнеупорная глина – крайне важный материал, широко применяемый в строительстве и отделке

Состав материала

Готовый материал чем-то походит на камень. Можно найти его и в форме порошка. В этом случае его подмешивают к раствору. Некоторые разновидности доступны и в форме кирпичей. Цвет каолина может отличаться в зависимости от технологии изготовления. Он может быть белым с кремовым отливом, серо-коричневым.

Основу составляет глина с высокодисперсными гидросиликатами алюминия. Такому материалу можно придавать любые формы, например, делать брикеты. Временной интервал и температура обжига могут быть отличными. После этого производится дробление и придание зернистой структуры. Основными составными компонентами в составе шамотной глины являются::

  • оксид кальция;
  • кварц;
  • соединения калия и магния.

Также включает она натрий, железо в виде оксидов.

Посмотрите интересное видео, как можно сделать цветочный горшок из шамотной глины своими руками:

Технические параметры

Приобретая шамот-глину, надо обращать внимание на срок годности материала. Также важно, чтобы продавец сохранил его в подходящих условиях. Ухудшают свойства материала:

  • влажный воздух;
  • длительное хранение;
  • доступ воды.

Срок годности материала составляет 3 года, если он хранился в сухом помещении и целостность заводской упаковки не была нарушена. Какие параметры должна иметь качественная глина:

  • размеры включений — в районе 2 мм;
  • показатели поглощения влаги — от 2 до 10% у высокожженого, и до 20% – у низкожженого;
  • влажность — не более 5%;
  • огнеупорный показатель — до 1850 градусов.

К основным преимуществам глины с огнеупорными свойствами относится ее способность противостоять воздействию высоких температур. Также у нее хорошие характеристики адгезии и паропроницаемость. Среди других плюсов выделяют:

  • продолжительный срок эксплуатации;
  • экологичность;
  • надежность.

Минусом является большая стоимость, если сравнивать с аналогичными видами глин.

Стандартного пакета, который включает 20 кг каолина, хватает для укладки 25 кирпичей. На кубометр надо расходовать около 100 кг обожженного шамота.

Варианты использования

Каолин можно использовать для кладки печи. Также применяют его в качестве штукатурки, для изготовления декоративных изделий.

Кроме использования в декоративных целях, глина-шамот активно применяется при укладке печей, каминов

При постройке печей смотрят на маркировку, нанесенную на поверхность изделий. Обычно указывается буква «Ш». Чаще всего используется материал для кладки топки, так как стоимость его высока, поэтому для остальной части работы применять его непрактично. Укладывают его на специальную глину. Характеристики у неё те же, что и у кирпича.

Для использования в штукатурке применяют большой и средний шпатели. Необходимо наносить материал слоем не более 2 мм. Как только он высохнет, можно приступать к отделочным работам.

Глина шамотная огнеупорная обладает уникальными фактурой и составом. Вот почему дизайнеры обратили на нее внимание и стали использовать для производства уникальных заготовок. Это могут быть керамическая посуда, оригинальные статуэтки. Для обеспечения большей пластичности добавляют различные примеси. Готовые изделия смотрятся красиво, при этом они являются абсолютно безопасными. Чаще всего в качестве добавок при производстве декоративных объектов используют шамотную крошку. Ее добавляют в пластичную глину.

Производство материала

Иногда можно услышать о том, что штукатурка начала осыпаться и покрылась трещинами. Чаще всего такое явление имеет место, если материал держали в неподходящем месте, либо у него истек срок годности. Еще один вариант развития событий — неправильное приготовление состава. Первый попавшийся материал для этого не подходит.

Важно хранить сухую смесь шамотной глины в сухом месте

Чтобы сделать своими руками раствор шамотной глины для выкладки печки, требуется следовать определенным инструкциям и использовать в тех или иных соотношениях основные компоненты.

Шамотный порошок имеет те свойства, которые он приобрёл, в зависимости от способа производства. Значение имеет и фракция материала. Для шамотной глины используется своя особая маркировка. Если на упаковке указана буква «У», это говорит о применении бракованного каолина на производстве. Он является более дешевым, но не стоит задействовать его в важных работах. Варианты, как развести шамотную глину:

  • 2 части шамотного песка фракцией не более 0,5 мм на 1 часть каолина;
  • 4 части шамотного песка на 1 часть каолина и столько же синей глины.
Для долговечности обрабатываемой поверхности, раствор с глиной надо смешивать правильно

Обычный песок не стоит использовать при приготовлении такого раствора. При нагреве он будет сильно расширяться. Речной тоже не стоит применять, так как он не обеспечит необходимой адгезии. Если раствор должен быть более прочным, добавляют в него портландцемент. Но этот ингредиент снизит огнеупорные характеристики. Если учесть все эти особенности, работать с этим материалом будет легко и просто.

Чтобы разводить состав для кладки печи, надо взять подходящую по объёму ёмкость, чтобы раствор не выплескивался. Также допустимо применять любой вариант раствора из указанных выше. Размешивать его надо так, чтобы в нём не осталось твердых включений. Смесь должна получиться густая. Оставляют ее на 3 суток, наливают воды, чтобы в итоге раствор был похож на сметану. Если он стал слишком жидким, насыпают порошка. Если, наоборот, масса густая, в ней нет комков, ее можно считать идеальной.

Важно выдерживать раствор и не торопиться добавлять к нему воду. Терпение играет здесь ключевую роль, иначе глина потрескается. Есть специальные составы для быстрого замешивания. Они удобны, так как не надо ждать по несколько суток. Правда, и стоят они дороже. В такую смесь прибавляют клей ПВА. Для армирования задействуют стекловолокно.

Для выкладки в такой раствор применяют огнеупорный кирпич. Красный кирпич в этом случае не подходит, так как наблюдается значительная разница в показателях расширения.

Шпаклевка и дополнительные добавки

Материал может использоваться для шпаклёвки. Правда, здесь должен быть несколько другой состав. Запасаются нужными материалами — берут по 1 части портландцемента, 2 части шамотной глины и 7 частей карьерного песка. Замешивается смесь так же, как и для укладки кирпичей. Металлическая сетка используется для фиксации шамотной штукатурки.

К глиняному раствору можно добавлять материалы, усиливающие необходимые свойства

Добавки находят применение, чтобы усиливать отдельные свойства раствора. Это клей ПВА, жидкое стекло или поваренная соль. Последнюю используют по 100 г на ведро раствора. Массовая доля стекла должна составлять не более 3% от общего количества. Добавки представляют собой хороший вариант для совершенствования характеристик изделий.

Шамотная глина абсолютно безопасна, но все же попадание ее на лицо нежелательно. Кроме того, следует обеспечить оптимальную циркуляцию воздуха в помещении, где проводятся работы.

Переход глины из стекловидного в гелеобразное состояние на границе раздела жидкостей

В настоящей работе в качестве водной фазы использовали коллоидные суспензии синтетической глины Laponite RD ® с различной концентрацией глинистых частиц (от 0% до 1,5%). % по массе) и различной солености (0 и 0,1 М NaCl). Все глиняные суспензии были приготовлены в концентрациях вне области гелеобразования на фазовой диаграмме 1 . Масляная фаза представляла собой очищенное парафиновое минеральное масло (Drakeol7 ® ).Наши исследования границ раздела добываемой нефти и воды демонстрируют стеклообразное или гелеобразное состояние самоорганизации лапонита, которое существенно зависит от ионной силы.

Конфокальная рамановская микроскопия является мощным инструментом для химической визуализации материалов, особенно в водной фазе, благодаря малому сечению рассеяния этого растворителя. Фактически, можно получить изображение с боковым разрешением до 150 нм, что может быть подтверждено примером, показанным на дополнительном рисунке 1, где была изображена копия вафельной решетки 607-STM для калибровки СТМ от Ted Pella ® .Точка пересечения и квадраты, определяемые линиями, разделенными расстоянием 460 нм, хорошо видны на рамановском изображении (дополнительный рисунок 1а) в виде ярких пятен, размер которых зависит от выбранного порога интенсивности, что подтверждается линейным и диагональным профилями поперечного сечения. показано на дополнительном рисунке 1b.

Соответственно, конфокальная рамановская микроскопия использовалась для выявления межфазных пленок Пикеринга, и были получены изображения, сканирующие горизонтальную плоскость размером 13 × 10 мкм 2 , пересекающую границу раздела между каплями нефти, диспергированными в разных фазах воды, как показано на рис.1, обнаруживая присутствие не отдельных пластинок глины (лапонит состоит из дискообразных наночастиц диаметром около 30 нм и толщиной 1 нм), а скорее тактоидов, агрегированных частиц лапонита. Для детальных исследований были получены нормализованные линейно-сканированные профили концентрации каждой фазы вблизи и поперек границы раздела нефть-вода до и после разбавления водной фазы и, следовательно, снижения объемной концентрации лапонита на 50%, с 1,5 до 0,75% масс. Мы отслеживали основные пики комбинационного рассеяния света в диапазоне от 630 до 1710 см −1 для лапонита, нефти и воды, появляющиеся при 680, 1445 и 1630 см −1 соответственно, что соответствует симметричному растяжению Si-O-Si в лапоните. Изгиб CH 2 в минеральном масле и изгиб HOH в воде (дополнительные рисунки 2 и 3).Ясно, что лапонитовые тактоиды более или менее однородно диспергированы в чистой воде, образуя структуры, напоминающие карточный домик, и имеют тенденцию избегать границы раздела нефть/вода, что подтверждается темной границей раздела, указывающей на наличие водного слоя. Здесь важно подчеркнуть, что при разбавлении суспензии чистой водой значительных изменений не наблюдалось. Напротив, когда в водную фазу добавляли соль и разбавляли эмульсию, наноструктурированный слой лапонитовых тактоидов оставался сильно адсорбированным на границе раздела масло/вода, создавая стабильную оболочку Пикеринга.

Рисунок 1

Конфокальная рамановская микроскопия одной капли масла ( a ) в лапоните 1,5 мас.% дисперсии в деионизированной воде; и ( b ) в 0,75% масс. дисперсии лапонита в 0,1 М NaCl, полученной путем разбавления лапонита 1,5% масс. тем же раствором соли (более подробная информация представлена ​​​​на дополнительной фигуре 4b). На рисунках показано двумерное рамановское картирование положения нефти (зеленая область слева), тактоидов лапонита (желтый/красный/белый) и воды (черный). Пленка наноструктурированных лапонитовых тактоидов толщиной 2–4 мкм, адсорбированная на границе раздела масло-вода, не может быть видна, если водная фаза не разбавлена ​​раствором NaCl, как показано экспериментально на рис.2в.

Результат для разбавленной системы без засоления (длина экрана Дебая, 311 нм 32 ) показан на рис. 2а. Концентрация лапонита на границе раздела ниже, чем в объемной фазе. Разбавление водной фазы не повлияло на относительное распределение частиц глины между объемом и границей раздела (ненормализованная интенсивность пика лапонита на границе раздела для разбавленной и исходной концентрации лапонита в водной фазе показана на дополнительном рисунке 4d). , в).Основываясь на изображениях, представленных на рис. 1а, мы предполагаем, что без соли распределение лапонита в объеме и границе раздела может быть представлено так, как показано на рис. 2б. Доминирует дальнодействующее электростатическое отталкивание, поэтому наночастицы лапонита находятся в состоянии «вигнеровского» коллоидного стекла 33 . Совершенно иначе ведет себя система с солью (0,1 М NaCl). Профиль концентрации до этапа разбавления аналогичен профилю системы без соли (см. Дополнительную фигуру 4a). Однако после разбавления сигнал лапонита на границе раздела становится сильнее, чем в объеме, как показано на рис.2c и дополнительный рисунок 4b. Вместе со взаимосвязанным сигналом лапонита, распределенным через водную фазу в области интерфейса, показанным на рис. 1б, это убедительно свидетельствует о том, что частицы лапонита захватываются на границе раздела и что формируется сеть частиц, образующая стабилизирующий слой лапонита толщиной около 4 мкм. Привлекательные взаимодействия играют доминирующую роль, формируется перколяционная сеть, как показано на рис. 2d, что придает системе эластичность 33 .

Рисунок 2

Влияние соли на структуру наночастиц лапонита на границе раздела.

Концентрационные профили на границе раздела после разбавления водной фазы для ( a ) системы без соли и ( c ) системы с солью (0,1 M NaCl). На рисунках b и d показано предлагаемое схематическое (не в масштабе) представление структуры частиц для системы без соли и с солью соответственно. Для системы без соли ( b ) на границе образуется отталкивающее «вигнеровское» коллоидное стекло.Для системы с солью ( d ) на границе раздела образуется сеть частиц, что приводит к гелеобразному состоянию. На схематическом изображении каждая толстая линия представляет собой лапонитовый диск, а эллипсоиды вокруг них представляют диапазон электростатического отталкивания.

Чтобы охарактеризовать механическое поведение поверхности раздела пленок Пикеринга на основе лапонита, использовали метод подвесной капли 30,34,35,36 . Равновесные формы капли нефти в 1,5 мас.% лапонита, 0.Дисперсия 1 М NaCl для короткого (несколько секунд) и очень длительного (> 10 часов) времени старения показана на дополнительных рисунках 5a, b соответственно. Конфигурация интерфейса при длительном старении не следует «лапласианской» форме, наблюдаемой в свежесформированном интерфейсе, и приближается к сферической форме. Впоследствии объем состарившейся капли постепенно уменьшали, втягивая масляную фазу обратно в шприц. На дополнительном рисунке 5c показана результирующая форма интерфейса, где наблюдается смятие, что свидетельствует о необратимом образовании твердой пленки на границе раздела.

Эволюция межфазного натяжения во времени, измеренная в эксперименте с постоянным объемом капли, для всех исследованных дисперсий лапонита показана на рис. 3а. Во всех случаях межфазное натяжение медленно падает со временем, прежде чем асимптотически достигает устойчивого значения плато. Установившееся значение межфазного натяжения для различных суспензий представлено на рис. 3б.

Рисунок 3

( a ) Эволюция межфазного натяжения дисперсий лапонита во времени.( b ) Стационарные значения межфазного натяжения для различных суспензий лапонита.

Добавление наночастиц лапонита к границе раздела снижает межфазное натяжение. Однако влияние концентрации лапонита на стационарное межфазное натяжение невелико; она варьируется от 48 мН/м для чистой воды до 38 мН/м для 1,5% суспензии лапонита. Добавление соли не оказывает существенного влияния на стационарное значение межфазного натяжения.

Соотношение между приложенной деформацией (площадной деформацией) и результирующим напряжением (межфазное растяжение) является основой для оценки реологических характеристик межфазного расширения 30 .После начального переходного затухания периодические колебания площади поверхности приводят к синусоидальному изменению поверхностного сцепления. Это поведение можно охарактеризовать модулем растяжения ε , определяемым как межфазная вариация тяги на единицу относительного изменения межфазной площади (A): и к π/2 для чисто вязких границ раздела 30 . Процессы релаксации на границе раздела воды и масла или вблизи нее приводят к вязкоупругому поведению межфазной пленки, для которой угол фазового сдвига составляет от 0 до π/2.Колебательный отклик характеризуется динамическим модулем растяжения, который является комплексной величиной. Его настоящие и мнимые части соответствуют упругим и вязким вкладам ε = ε d + Iωη D , где ε D , Ω и η d — модуль упругости на границе раздела фаз растяжения, частота колебаний и вязкость при растяжении границы раздела фаз соответственно.Величина модуля | ε | представляет собой просто квадратный корень из суммы упругой и вязкой составляющих 30 . Фрир и др. . 36 показали, что силы вязкости искажают форму капли при высоком капиллярном числе, т.е. Са > 0,002. В наших экспериментах капиллярное число находилось в диапазоне от 4,0 × 10 −5 до 1,65 × 10 −4 , что означает, что силы вязкости не искажают форму капли и что ее конфигурация в основном определяется силами, действующими на каплю. на интерфейсе, не поступающем от основной массы ни одной из фаз.Более того, концентрация лапонита и соли была такой, что суспензии находились за пределами области гелеобразования объемной фазовой диаграммы. Мы заметили, что без соли и 1,5% лапонита суспензия ведет себя как изотропная жидкость в исследуемых здесь временных масштабах; тогда как при 0,1 M NaCl и 1,5% лапонита суспензия находится в режиме флокуляции 1 и не проявляет вязкоупругого поведения. Следовательно, любой зависящий от времени отклик, наблюдаемый в колебательных тестах, не связан с поведением в объеме и может быть непосредственно связан с поведением на границе раздела.

Для чистых поверхностей поверхностное сцепление не должно зависеть от площади поверхности, а модуль растяжения должен быть равен нулю. Эволюция межфазного сцепления в зависимости от времени для вынужденных периодических колебаний площади поверхности для чистой воды и суспензии 1,5% лапонита и 0,1 M NaCl представлена ​​на дополнительном рисунке 6. Для случая чистой воды небольшое изменение наблюдалось поверхностное сцепление с межфазной площадью, вероятно, из-за примесей в масляной фазе (дополнительная фигура 6а).Для вязкоупругих интерфейсов изменение площади поверхности и изменение поверхностного натяжения не совпадают по фазе (дополнительный рисунок 6b). Величина межфазного натяжения, т.е. среднее поверхностное сцепление, измеренное в колебательных испытаниях, для большинства протестированных суспензий (различная концентрация лапонита и соли) была аналогична значениям, полученным в экспериментах с постоянной межфазной площадью. Результаты для различной частоты колебаний показаны на дополнительных рисунках 7 (f = 0,2 Гц) и 8 (f = 0.1 Гц). При более высоких концентрациях лапонита и NaCl наблюдается увеличение погрешности, связанной с измерением, поскольку, как будет показано ниже, в этом случае частицы глины будут образовывать структуру на границе раздела, приводящую к сильному упругому отклику, и полученный профиль неадекватно соответствует профилю Юнга-Лапласа.

Как видно на дополнительных рисунках 7 и 8, межфазное натяжение немного снижается при увеличении концентрации лапонита для образцов с нулевым содержанием соли. Регер и др. . 37 показали, что растворимые комплексы Laponite XLG–амфифил слабо влияют на поверхностное натяжение воды. В данном случае также наблюдается небольшое снижение межфазного натяжения после добавления электролита в дисперсию лапонита 0,5 мас.%. Верруто и др. . 38 наблюдал, что межфазное натяжение асфальтеновой пленки на границе раздела нефть-вода снижается при добавлении соли как в кислой (pH 3), так и в щелочной (pH 10) водной фазе. Это можно объяснить ограничением межфазной упаковки и, следовательно, величины межфазного натяжения за счет отталкивающих электростатических взаимодействий при низкой ионной силе.При добавлении электролита кулоновское отталкивание экранируется; асфальтеновые заполнители могут более плотно укладываться на границе раздела, и межфазное натяжение снижается 38 . Подобные явления активны в ряде систем 39 , в том числе в случае межфазных пленочных сборок Laponite. При более высокой концентрации лапонита добавление электролита увеличивает межфазное натяжение. Это может быть связано с формированием сетки частиц на границе раздела.

На рис.4а–г. Рисунок 4 наличие соли.

В бессолевых дисперсиях модули вязкости и упругости лапонита 0,5 и 1 мас.% очень низкие и почти равны границе раздела чистой воды. Модули лапонита 1,5 мас.% выше, но все же низкие и намного меньше межфазного натяжения.Эшби и Бинкс 40 показали, что бессолевые дисперсии лапонита не приводят к образованию стабильных эмульсий, указывая на то, что свойства границы раздела в этом случае аналогичны чистой границе раздела вода-нефть. Мы видим, что механический отклик для бессолевых дисперсий не зависит от заданной частоты. После добавления соли наблюдается значительное увеличение как модуля вязкости, так и модуля упругости. Однако все же значение модуля вязкости пренебрежимо мало по сравнению со значением модуля упругости, которое составляет примерно 250 мН/м для 1.5% суспензия лапонита при f = 0,1 Гц (f – частота колебаний).

Реологические свойства межфазной поверхности при расширении также были измерены после старения поверхности перед наложением периодических колебаний. Это время старения позволяет частицам мигрировать из объема водной суспензии к границе раздела, что приводит к концентрации и структурированию частиц на границе раздела. Влияние времени старения на поверхность раздела суспензий в чистой деионизированной воде представлено на рис. 5 (f = 0,1 Гц) и дополнительных рисунках 9 и 10 (f = 0).2 Гц), а для суспензий лапонита 0,5 мас.% и 1,0 мас.% она практически незначительна.

Рисунок 5

Влияние времени старения на межфазные вязкоупругие модули различных дисперсий лапонита.

Отношение объемной амплитуды для всех случаев составляет 2 мкл, а частота — 0,1 Гц. ( a ) Модуль вязкости и ( b ) Модуль упругости в отсутствие соли. ( c ) Модуль вязкости при и ( d ) Модуль упругости в присутствии соли.

Для суспензии с более высокой концентрацией, 1,5%, как модуль вязкости, так и модуль упругости немного увеличиваются со временем старения, но эффект также очень слаб. Влияние времени старения на суспензию 1,5% лапонита в 0,1 М растворе NaCl является значительным. Модуль упругости увеличивается примерно до 600 мН/м после старения интерфейса всего за 30 минут.

Добавление хлорида натрия к суспензии явно изменяет механическое поведение границы раздела нефть-вода.Суспензия с 1,5 мас.% лапонита и 0,1 М NaCl демонстрирует очень сильное упругое поведение, модуль упругости превышает 500 мН/м при f = 0,1 Гц после 30 минут времени старения, что близко к десятикратному значению равновесного межфазного натяжения. Результаты показывают, что упругий отклик при более высокой концентрации лапонита сильно зависит от частоты навязанных колебаний; выше на более низкой частоте. Мы предполагаем, что это можно объяснить тем, что на низкой частоте имеется достаточно времени для перестройки межфазной структурной сети частиц в течение одного цикла колебаний, по аналогии с объемными реометрическими измерениями на лапоните 41 .Сильное эластичное поведение границы раздела, которое мы наблюдаем, согласуется с работой, о которой сообщили Эшби и Бинкс 40 , в которой эмульсии, приготовленные с водной фазой, содержащей 1,5  вес.% Лапонита, стабильны в 0,1 М растворе NaCl.

Водно-масляные эмульсии, приготовленные с использованием тех же жидких систем, что и здесь, стабильны в течение 30 дней в случаях, когда поверхность раздела проявляет эластичность, препятствующую дренированию между каплями нефти, избегая коалесценции 41 . Наши наблюдения показывают, что хотя концентрация лапонита и соли была настолько высока, что в объеме не образуется сплошная структура частиц (объемная суспензия находится в области флокуляции фазовой диаграммы 1 ), двумерная сетка захваченных частиц может формироваться на границе раздела, что приводит к сильному усилению упругого поведения.Мы приписываем это хлопьям лапонита, захваченным на границах раздела капель, и тому, что хлопья образуют связанную двумерную сеть с пустотами. Мы полагаем, что флокуляция (при концентрации NaCl 0,1 M) происходит в объеме до капиллярного улавливания хлопьев на границе раздела капель, что соответствует наблюдаемой нами толщине слоя Пикеринга в диапазоне мкм (~ 4  мкм). Двумерное капиллярное улавливание может изменить динамику взаимодействия хлопьев по сравнению с объемной ситуацией, а также, возможно, деформировать («удлинить» или «сплющить») отдельные хлопья во время и после времени, необходимого для формирования перколяционной сети.Возможно, это могло бы реорганизовать внутреннюю глинистую наноструктуру слоя Пикеринга во времени, процесс, который был бы связан с вращательными и поступательными степенями свободы отдельных частиц лапонита, и, таким образом, как краткосрочная, так и долгосрочная динамика вполне могли бы сильно различаться в зависимости от времени. пленки Пикеринга по сравнению с объемным случаем. Таким образом, будущая работа помимо настоящего исследования должна включать в себя связывание структуры захвата Пикеринга и динамики с поступательными и вращательными степенями свободы частиц, как ранее исследовалось для трехмерных случаев 42,43 .

Возможность настраивать механическое поведение интерфейсов открывает возможность управления динамикой распада и коалесценции интерфейсов во время течения, что может привести к получению более стабильных эмульсий без использования поверхностно-активных веществ, изменения фазовой диаграммы эмульсий и разработки сложных дисперсий мягких капсул с эластичной оболочкой для различного применения, например, в биомедицинской и нефтяной промышленности.

Основные виды керамики?

10 авг Какие основные виды керамики?

Опубликовано в 16:37 в Рекомендовано Джеки

Что такое керамика — это типы твердых материалов, которые подвергаются экстремальному нагреву, чтобы получить желаемый стиль и дизайн.Люди создали керамику, которая датируется 24 000 лет до нашей эры. Это предшествует применению металла. Усовершенствованная керамика учитывает самые прочные и прочные известные компоненты. Эта передовая керамика обычно используется при изготовлении потребительских товаров, строительства, научного и промышленного оборудования, автомобилей или транспортных средств и многих других. Сегодня термин «керамика» имеет более широкое значение и включает в себя различные материалы, такие как стекло, цементные системы и современная керамика. Вот несколько примеров керамики.

Примеры или типы керамики?

Стеклокерамика

Это один из многих типов керамики, изготовленной путем контроля кристаллизации, который обладает такими же свойствами, что и стекло, но прочностью и ударной вязкостью керамики.

Свойства:  Эта керамика изготовлена ​​с использованием современного производственного процесса, в результате которого создаются материалы с завидными характеристиками, такими как нулевая пористость, механическая прочность, долговечность, устойчивость к высоким температурам, прозрачность и биосовместимость.Этот материал также отличается высокой химической стойкостью, а также сверхпроводимостью.

Примеры: Керамика этих типов используется для изготовления деталей посуды, форм для выпечки и варочных поверхностей. Этот материал также часто применяется для изготовления научного и промышленного оборудования, а также медицинских устройств.

Обожженные кирпичи

Кирпичи часто изготавливают путем нагревания минералов, подобных глине, а песок считается керамикой. Эта керамика распространена в домах.

Свойства: Свойства этой керамики сильно различаются в зависимости от ее производства и состава. В целом, эта керамика жесткая, хрупкая, тяжелая, а также может выдерживать более высокие температуры.

Используемый пример: Некоторые хорошие применения этой керамики включают дымоходы, камины, а также стены. Их также часто используют в ландшафтном дизайне.

Кремний

Кремний также является популярным типом керамики и часто считается лучшим из-за его химических свойств.Эта керамика очень распространена, поскольку они составляют около 90% земной коры. Песок и глины, которые используются для изготовления обычной керамики, часто основаны на кремнии. Например, кремнеземная керамика используется для создания обожженных кирпичей, а каолинитовый материал используется для изготовления фарфора из силикатных материалов.

Свойства этих типов керамики: Этот материал представляет собой хрупкое и твердое кристаллическое твердое вещество, а также полупроводник.

Пример использования: Кристаллический кремний исключительной чистоты, такой как поликристаллический кремний, используется при изготовлении солнечных панелей и полупроводниковых устройств, таких как интегральные схемы.Высококачественные минералы кремния используются для создания керамики, стекла и используются в качестве заполнителя в цементе. Они считаются наиболее распространенным сырьем, используемым в сфере строительства.

Карбид кремния

Другими типами керамики являются карбид кремния, представляющий собой высококачественный полупроводниковый материал, содержащий углерод и кремний, встречающиеся в природе в виде чрезвычайно редкого минерала муассанита.

Свойства: Эти типы керамики представляют собой прочную и чрезвычайно твердую керамику, а также полупроводник, который встречается примерно в 250 кристаллических формах.Эта керамика естественно бесцветна, но часто окрашивается примесями, такими как железо. Это свидетельствует о низком тепловом развитии.

Пример использования: Эта керамика обычно используется в режущих инструментах, печах, тормозных дисках, абразивах, нагревательных элементах, а также в системах освещения и электроснабжения. Натуральный карбид кремния ценится как драгоценный камень, потому что он имеет такой же внешний вид и твердость, что и алмаз. Это искусственный заменитель, более твердый по сравнению с диоксидом циркония.

Карбид титана

Это термостойкая и чрезвычайно твердая керамика черного цвета.

Свойства: Виды керамики жаростойкие, чрезвычайно твердые, а также коррозионностойкие и износостойкие.

Пример применения: Эта керамика обычно используется в инструментах, деталях машин, теплозащитных экранах, а также в часовых механизмах.

Карбид вольфрама

Это твердый и плотный материал, изготовленный из одних и тех же частей углерода и вольфрама.

Свойства: Керамика этих типов плотная, твердая, жесткая и прочная с низким удельным электрическим сопротивлением.

Пример применения: Промышленное оборудование, режущие инструменты, а также спортивный инвентарь.

Как классифицируется керамика?

Керамика классифицируется как неметаллические и неорганические компоненты, жизненно важные для повседневной жизни или образа жизни. Инженеры-материаловеды и инженеры по керамике разрабатывают и разрабатывают процессы, в которых эти продукты могут быть изготовлены, изготавливают новые виды керамических изделий и ищут разнообразные применения керамических изделий в повседневной жизни.

Керамика повсюду. Этот тип материала учитывает кирпич, плитку, туалеты, стекло, а также плиты. Этот материал также можно найти в различных продуктах, таких как часы, снежное небо, автомобили, а также телефонные линии. Керамика также используется в таких приборах, как эмалевые покрытия, челноки, а также в самолетах, таких как носовые обтекатели. Это зависит от способа настройки; керамика может быть легкой или плотной. Обычно они демонстрируют превосходную ударную вязкость и прочностные характеристики.

С другой стороны, эта керамика хрупкая по своей природе.Керамика также может использоваться в качестве электропроводящих материалов или изоляторов. Существует также тип керамики, такой как сверхпроводники, которые проявляют магнитные свойства.

Как правило, керамику изготавливают из смеси глины, порошков, глиняных элементов, а также воды и придают им желаемую форму. После того, как этот материал сформирован или сформирован, его сжигают в печи с очень высокой температурой, также называемой печью для обжига. Большую часть времени керамику заворачивают или покрывают водостойким декоративным краскоподобным веществом, называемым глазурью.

Какие существуют четыре типа керамики?

Существует четыре основных типа гончарных изделий, фарфора, керамики, фаянса и костяного фарфора. Эти четыре различаются в зависимости от глины, используемой для их создания, а также тепла, необходимого для их обжига.

Фаянсовая посуда

Фаянсовая посуда считается древнейшей формой гончарного дела, уходящей корнями в каменный век. Даже если состав этой керамики может значительно различаться, обычно это 25% шаровой глины, 32% кварца, 28% каолина и 15% полевого шпата.Глиняная посуда считается самой мягкой формой керамики, ее обжигают при самой низкой температуре. Он впитывает воду, пористый, а также легко царапается.

Классификация этого вида керамики учитывает всю древнюю керамику, терракотовые изделия, китайскую и японскую керамику шестнадцатого века и более поздние, а также керамику из Европы, изготовленную до XVII века. В частности, он учитывает делфт или фаянс в глазурованной глиняной посуде. Лучшими образцами художественной глиняной посуды являются китайские глиняные воины, также называемые терракотовой армией.

Чтобы сделать его водонепроницаемым, они обернули его в стекловидную жидкость, известную как стекловидное тело, а затем повторно обожгли в печи. В глине есть железо, которое используется для изготовления фаянса и обеспечивает оттенок от желтовато-коричневого до кремового, темно-красного, черного или серого, в зависимости от доступного количества, а также от содержания кислорода в печи во время процесса обжига. Керамика этого типа может быть такой же тонкой, как фарфор, и менее жесткой, прочной, но более пористой, чем керамическая посуда. Как правило, этот тип керамики обжигают при высоких температурах от 1000 до 1200 градусов по Цельсию.

‍Керамика

Керамика этого типа плотная и имеет свойства, напоминающие камень после нагревания; вот почему он называется керамогранит. Эта керамика непроницаема или водонепроницаема и обычно непрозрачна. В естественном состоянии он серый; однако он становится коричневым из-за процесса обжига, и затем в глазури могут использоваться разные цвета.

Как правило, этот тип керамики обжигают при высоких температурах от 1000 до 1300 градусов Цельсия. Это используется при изготовлении коммерческих изделий.С другой стороны, его также предпочитают известные художники при изготовлении художественной керамики. Первая керамическая посуда была изготовлена ​​во времена династии Шан в Китае. Впервые он появился в Германии в пятнадцатом веке. Позже, в семнадцатом веке, английский керамист впервые начал изготавливать керамические изделия с глазурью из соли. Развитие последовало в восемнадцатом веке, когда человек по имени Джозайя Веджвуд изготовил черный керамогранит или базальт, а также изделия из яшмы или белый керамогранит.

Фарфор

Разница между керамогранитом и фарфором неопределенна. Керамисты из Китая определяют фарфор как гончарное изделие, которое издает мелодию при постукивании. С другой стороны, на западе фарфор отличается от керамогранита своей полупрозрачностью на свету. Керамогранит отличается от фарфора тем, что он непрозрачен и обычно лишь частично стекловидный. Его обжигают при высоких температурах.

Китай является основным производителем фарфора. Он появился во времена династии Хань или, возможно, позже, во времена династии Тан, с использованием белой фарфоровой глины или каолина и полевого шпата или измельченной петунце.И наоборот, разработки были сделаны во времена династии Сун, а также династии Юань и династии Мин. Керамисты 16 века пытались воссоздать его исключительную прозрачность, вставляя стекло в глину, создавая форму, называемую мягким фарфором. Однако состав твердой и истинной формы китайского фарфора не был обнаружен до тех пор, пока в Германии, особенно в Дрездене и Мейсене, в 1700-х годах, когда известные керамисты Эренфид Вальтер фон и алхимик Йохан Фридрих Боттгер не начали использовать полевой шпат, а не стекло.

Фарфор подразделяется на различные классы, такие как:

Твердая паста или также известная как настоящий фарфор: в глину добавляются минеральные материалы, обычно слюда. Он обжигается при высокой температуре и приводит к более жестким и твердым объектам.

Мягкая паста: Это наименьший или низкий тип фарфора. Это было обнаружено европейцем, стрелявшим при более низких температурах. Он считается хрупким или низким типом фарфора. Лучшее в нем, несмотря на низкое качество, заключается в том, что для его изготовления не требуется фиксированный минерал.Для получения этого вида каолин смешивают с костяным кварцем, золой, мыльным камнем и стеклом, добавляя в смесь шариковую глину. Он также создается при высоких температурах.

Костяной фарфор

В настоящее время заменяет настоящий фарфор. Он считается самым прочным видом фарфора. Он также очень устойчив к повреждению стружки. Он обладает замечательной физической силой и обычно дает белый и полупрозрачный результат. Он содержит костную золу, каолин, фосфаты, а также полевой шпат.

Позже керамисты, такие как Джосайя Споуд, изменили обычную формулу, добавив костяную золу в порошок, чтобы создать костяной фарфор — типичную форму фарфора, который менее подвержен повреждениям, таким как сколы.Более того, он имеет цвет слоновой кости.

Тем не менее, Европа любила немецкую форму фарфора, в то время как Костяной фарфор распространен как в США, так и в Великобритании. Цвет необожженной фарфоровой глины может быть от кремового до белого, а костяной фарфор прозрачный или белый. После обжига они оба белые и обычно обжигаются при высокой температуре 1200-1450 градусов по Цельсию, что немного выше по сравнению с керамогранитом.

Заключение

Как уже упоминалось, керамика повсюду, играя важную роль в повседневной жизни людей.Керамика используется в различных вещах, таких как приборы, и выбор правильной глины является начальным шагом в изготовлении керамики или глиняной посуды. В зависимости от потребностей начинать нужно с керамических или фаянсовых изделий. Опытные гончары могут выбрать все типы глины. Это можно использовать для изготовления керамики, а некоторые используют их комбинацию для регулировки пластичности. Если у вас есть навыки в гончарном деле, то вы можете использовать любую глину в создании своего шедевра.

Влияние размера дробленого стеклобоя на физические и механические свойства кирпичей из красной глины

В этом исследовании сообщается о влиянии прозрачного стеклобоя из бутылок, добавленного на 20-30 мас.% и переменный размер частиц (<500, <300 и <212  мкм мкм) в глиняные смеси для производства кирпича ручного изготовления. Кирпичи были изготовлены из смеси глины, стекольного щебня и воды в различных пропорциях, гомогенизированы, отлиты в деревянные формы, высушены на воздухе при комнатной температуре в течение 72 ч и спечены при 1000°С в течение 12 ч. Общая усадка, водопоглощение, прочность на сжатие, микроструктура и фазовый состав обсуждаются в зависимости от содержания стекла и размера его частиц.Результаты показывают, что увеличение содержания стекла и уменьшение размера его частиц значительно улучшают свойства кирпича по водопоглощению и прочности на сжатие до 18,5% и 6,8  МПа, для кирпичей с 30% масс. и размером частиц менее 212  мкм мкм. . Предполагается, что при уменьшении размера частиц стекла увеличивается площадь их поверхности, что позволяет легче плавить стекло за счет снижения энергопотребления, уменьшения пористости и улучшения свойств кирпича.

1. Введение

Проблемы, связанные с образованием отходов, становятся все более и более важными в связи с улучшением экономических условий и прогрессом промышленного развития, Karamberi et al.[1]. Как следствие, увеличение количества промышленных отходов, таких как пластик, стекло (стеклобой) и шамот (обожженная глина), создало экологические проблемы для нашего общества. Согласно Loryuenyong et al. [2], утилизация этих отходов является одной из областей, которым уделяется много внимания, а преимущества переработки отходов являются как экологическими, так и экономическими.

Стеклобой или стеклобой из бутылок и окон в основном представляют собой отходы, классифицируемые как неопасные согласно Европейскому каталогу отходов (EWC) [3] с экономическим потенциалом.Наиболее распространенные области применения стеклобоя включают его применение в качестве добавки при риформинге стекла из-за его низкой температуры размягчения [3]; как перспективный альтернативный вяжущий материал в производстве цемента и бетона [4]; в дорожных работах [5], в производстве пеностекла [6, 7]; в керамогранитно-плиточном и кирпичном производствах [8–11].

С другой стороны, обожженные глиняные кирпичи являются строительным материалом, используемым с древних времен до наших дней; однако требуется улучшить его качество для использования в современных конструкциях.Производство глиняных кирпичей включает стадию спекания, которая включает усадку глиняных тел при высокой температуре, и из-за высокой потребности в энергии в этом процессе часто добавляют добавки, называемые флюсами. Введение в шихту стеклобоя перспективно для снижения энергозатрат и экономии топлива, так как стеклобой может выступать в качестве флюса, вызывающего стеклование кирпича, придавая конечному материалу более высокую механическую прочность, плотность и меньшее водопоглощение [2, 8–11]. .

В Мексике производство глиняных кирпичей представляет собой ручной процесс смешивания, отливки, сушки и спекания. Последний этап выполняется в традиционных печах из сложенных друг на друга глиняных кирпичей, образующих камеру; к сожалению, изоляция не предусмотрена и, следовательно, во время спекания тепло теряется частично. В этом смысле смешивание стеклобоя и глины является очень перспективным способом снижения температуры спекания с целью получения качественных кирпичей для современных строительных конструкций. В этой работе изучалось влияние как размера частиц стеклобоя, так и концентрации на характеристики типичных обожженных глиняных кирпичей, произведенных в Мексике, путем измерения механической прочности, водопоглощения и усадки конечных образцов.Также изучалась микроструктура материалов.

2. Материалы и методы
2.1. Подготовка сырья

В этой работе также использовалась традиционная глина, используемая для производства кирпича в Дуранго, Мексика. Стеклянные отходы (прозрачные бутылки из натрий-известково-силикатного стекла) промывали, измельчали ​​в керамической шаровой мельнице и просеивали по трем максимальным размерам частиц с ячейками 500  мкм мкм, 300  мкм мкм и 212  мкм мкм. м. Определение диапазона размеров частиц было проведено для стеклобоя и глины с использованием ситового анализа, и результаты были нанесены на график и показаны на рисунке 1.


Аналогично, в Таблице 1 представлены химические анализы глины и стекла. Также состав фаз глины и стеклобоя определяли методом рентгеновской дифракции (XRD, Philips X’Pert-MPD) с использованием излучения Cu-K α . Основные кристаллические фазы, присутствующие в глине, были кварцевые, тридимит, а альбита, рисунок 2.

3 8

Композиция глиняная глина (WT%) Отходы отходов (WT%)

SiO 2 54.54 68.48
al 2 O 3 8.52 9
Fe 2 O 3 2 O 3 3 3.060 0,45
MgO 0.580 0.35
04 –
0.680 9.98 9.98
9 2 O
Na 2 O 12.78 11.61
K 2 O 1 .2.2. Подготовка образцов

Образцы для испытаний готовили путем смешивания исходных материалов (глины и стекла) в соответствии с информацией в таблице 2. Каждую партию образцов перемешивали вручную до обеспечения однородности, а затем добавляли 20–25   вес.% воды и перемешивали. для получения пластичной массы, которую отливали в прямоугольные формы размером 190 мм × 100 мм × 50 мм. Образцы глиняного кирпича сушили на воздухе при комнатной температуре в течение 72 часов, а затем обжигали при 1000°С в течение 12 часов.


Состав Отходы стекла (% по массе) Размер частиц ( μ м)

TB 0
TB20-35 20
3 <500
TB20-50 20 9 08
TB20-70
20 <212
TB25-35 25 <500
TB25-50 25 9
TB25-70
25 <212
TB30-35 30 <500
TB30 -50 30 <300
TB30-70
30 <212


2.3. Методы испытаний

Прочность на сжатие определяли с помощью универсальной испытательной машины Physical Test Solutions (FMCC-200) на цельном кирпиче в соответствии со стандартом ASTM C67-14 [12]. Полную линейную усадку определяли прямым измерением образцов до сушки и после обжига. Водопоглощение определяли методом Архимеда, упомянутым в том же стандартном тесте. Для микроструктурного анализа фрагменты обожженных кирпичей заключали в смолу, шлифовали наждачной бумагой SiC, полировали раствором оксида алюминия 1  мкм мкм, а затем покрывали графитом для наблюдения под сканирующей электронной микроскопией (СЭМ, Philips XL-30 ESEM ).Аналогичным образом, кристаллические фазы для всех образцов кирпича были проанализированы с помощью рентгеновской дифракции (XRD, Philips X’Pert-MPD) с использованием излучения Cu-K, при этом пики были идентифицированы с помощью Международного центра дифракционных данных (ICDD). стандартная база данных.

3. Результаты и обсуждение

В таблице 3 показаны показатели водопоглощения, общей усадки и механической прочности изготовленных традиционных кирпичей (ТБ). Все составы со стеклом обладают меньшим водопоглощением, чем ТБ; видно, что водопоглощение уменьшилось с 28.от 7% в традиционном кирпиче до 18,5% в кирпиче с 30% стеклобоя с размером частиц менее 212  мкм мин в соответствии с Loryuenyong et al. Результаты. [2]. Предполагается, что увеличение содержания стеклобоя способствует образованию жидкой фазы стекла, что способствует уменьшению пустот и объема пор в материале; как следствие, скорость водопоглощения ТБ с добавлением стеклобоя ниже, чем у обычного ТБ. Точно так же за счет увеличения удельной поверхности стекла частицы становятся более реакционноспособными, что позволяет легче плавить стекло при меньшем потреблении энергии; когда стекло плавится при температуре около 500°С [13], оно может заполнять пустоты в материале, обеспечивая более низкую пористость и меньший приток воды, чем ТБ.



Композиция 02
Состав Усадка на воду (%) Усадка (%) Прочность на компрессию (MPA)
длина ширина высота

TB
33,6 ± 2.2 7,5 ± 0,6 7,3 ± 0,6
7,3 ± 0,7 7,3 ± 0,7 7,2 ± 0,6 ,1,8 ± 0,25
TB20-35 28.7 ± 2.3 8,2 ± 1,0 7,2 ± 0,9 7,8 ± 1,1 1,9 ± 0,19
TB20-50 26,3 ± 1,3 8,3 ± 0,7 8,3 ± 0,7 7.4 ± 1,1 7,8 ± 0,9 2,8 ± 0,91
TB20-70 27,0 ± 0,7 8,6 ± 1,1 8,6 ± 0,1 7,7 ± 0,7 6,7 ± 0,7 3,7 ± 0,79 3,0402
TB25-35
55 25,6 ± 2.1
7,6 ± 1,3 7.4 ± 0,7 7.1 ± 0,9 3,0-04 3,04040404 TB25-50
TB25-50
26,3-50 26,3-50 26,3 ± 2,6 7,9 ± 0,8 6.4 ± 1,0 8,3 ± 1,1 3,4 ± 0,5040408
TB25 -70 20,6 ± 1,6 8,3 ± 1,1 6,3 ± 1,1 6,9 ± 0,9 6.3 ± 1,3 3,4 ± 0,42
TB30-35 23,6 ± 2,6 9,9 ± 0,9
03 7,9 ± 0,6
8,1 ± 0,8 3.9 ± 0,63
TB30-50 23,7 ± 2.4 9,3 ± 0,9 9,3 ± 0,9 7,3 ± 0,8 8,3 ± 0,8 8,3 ± 0,8 5.4 ± 0,47
TB30-70 18,5 ± 1,6 9,2 ± 1.1 7,9 ± 0,7 8,3 ± 0,7 8,3 ± 0,7 6,3 ± 0,7 6,9 ± 0,69

в керамических материалах, линейная усадка прямо пропорциональна степени спекания; однако большая линейная усадка повысит риск образования трещин и трещин в кирпичах.Согласно результатам, добавление стекла уменьшило пористость, что также повлияло на усадку материала. Таким образом, усадка увеличилась, так как увеличилось уплотнение кирпича. По результатам (табл. 3) ТБ с содержанием стеклобоя 30% по массе показывают наибольшее значение линейной усадки, аналогичные результаты получены и другими рабочими группами [2, 9, 10].

Прочность на сжатие — это механическое свойство, измеряемое для оценки характеристик кирпича. Это имеет большое значение в связи с тем, что более высокая прочность на сжатие улучшает изгиб и сопротивление истиранию, и, кроме того, это свойство легко оценить [9].В этом смысле результаты, представленные в таблице 3, позволяют увидеть, что введение стеклобоя улучшило прочность на сжатие по отношению к ТБ. Результаты также показали, что прочность на сжатие находилась в диапазоне от 1,8 до 6,8  МПа и увеличивалась с уменьшением размера частиц стеклобоя. Такое поведение ясно с точки зрения плавления стекла, которое усиливается, когда размер частиц уменьшается, что позволяет заполнить пустоты в материале.

Данные водопоглощения и прочности на сжатие связаны друг с другом обратным образом; процент водопоглощения самый низкий у ТБ30-70, а по сравнению с ТБ он всего 55%, а прочность на сжатие равна 3.в 8 раз больше, чем у туберкулеза. Линейная усадка должна быть связана с плотностью образцов; когда образец сжимается больше, ожидается, что образец продемонстрирует высокую плотность, повышающую прочность материала на сжатие. Принимая во внимание, что кирпичи изготавливались в традиционной печи, которая показывает, что различия в температуре обжига в нескольких зонах камеры могли существенно влиять на свойства кирпича [10], предполагается, что на стадии спекания имело место колебание температуры, т.е. и по этой причине были получены кирпичи с низкой прочностью на сжатие.С другой стороны, мексиканские стандарты NMX-C-037-ONNCCE [14] и NMX-C-404-ONNCCE [15] устанавливают, что водопоглощение и прочность на сжатие обожженных глиняных кирпичей должны составлять максимум 21% и минимум 6 МПа соответственно. Согласно вышеизложенному, только смесь с 30 % стекла и размером частиц менее 212  мкм мкм, TB30–70, соответствует стандарту для использования в качестве строительного материала в Мексике. Точно так же мексиканские стандарты не устанавливают максимальную степень усадки. Однако другие авторы сообщают о значениях усадки при высыхании между 5.35 и 6,45 % [16], а Чжан [11] указывает, что кирпичи хорошего качества должны иметь значения усадки при обжиге ниже 8 %. Таким образом, все кирпичи, изготовленные в данной работе, имели общую усадку (усадку при сушке и обжиге) менее 10 %; кирпичи были без трещин, что делало их пригодными для установленной цели.

На рис. 3 показаны несколько микрофотографий СЭМ обожженных глиняных кирпичей с содержанием стекла 30% и разным размером частиц. Можно заметить, что уменьшение размера частиц стекла способствовало формированию микроструктуры с меньшим содержанием пор, а также обращает на себя внимание наличие стеклообразной фазы в кирпичах с содержанием стеклобоя 30 % и размером частиц менее 212  мкм. м.Предполагается, что эта жидкая стеклообразная фаза действует как связующее, что способствует более плотной микроструктуре с меньшим количеством пор, пустот и трещин, что обеспечивает лучшие физико-механические свойства материала, что согласуется с данными по водопоглощению, линейной усадке и прочность на сжатие.

С другой стороны, на рис. 4 показаны результаты XRD некоторых образцов кирпича. Рентгенограммы показывают присутствие различных фаз, которые идентифицируются как: кварц SiO 2 (PDF 01-070-3755), тридимит SiO 2 (PDF 00-016-0152) и альбит Na(AlSi ). 3 O 8 ) (PDF 01-078-1995).На рис. 4(а) можно заметить, что при увеличении содержания стекла в кирпичах интенсивность пика кварцевой фазы уменьшается, а интенсивность пика тридимитовой фазы увеличивается; тот же эффект можно оценить для составов с таким же содержанием стекла, но с уменьшенным размером частиц, рис. 4(b). Предполагается, что при высокой температуре большая часть кремнезема в кварцевой фазе, содержащейся в кирпичах, остается непрореагировавшей, но некоторое количество кварца может превратиться в тридимит.Также важно отметить, что эффект увеличения количества стеклобоя в ТБ заключается в увеличении интенсивности альбитовой фазы; предполагается, что происходит диффузия Na + из жидкого стекла к фазам альбита и кремнезема, способствующая образованию большего количества альбита. Предполагается, что перенос вещества при спекании происходит за счет поверхностной диффузии, решеточной диффузии, граничной диффузии на поверхности, границах зерен и дислокаций частиц [17].

4. Выводы

В ходе текущего исследования были получены кирпичи ручной работы для строительства (без трещин и изломов).Обычный состав таких кирпичей был частично заменен на 20, 25 и 30 % вторичного стекла с переменным размером частиц. Показано, что увеличение содержания стекла и уменьшение размера его частиц в традиционных смесях для глиняного кирпича значительно улучшают свойства кирпича по водопоглощению и прочности на сжатие. Точно так же, согласно мексиканским правилам, в качестве строительного материала можно использовать кирпичи с 30% содержанием стекла и размером частиц менее 212  мкм мкм.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

Благодарности

Авторы признательны Мексиканской программе (PROFOCIE 2014) за финансовую поддержку в отношении реализации этого исследования. Авторы также хотели бы поблагодарить Омара Новело Перальту и Адриану Техеду Крус за техническую поддержку.

Защитная пленка из наножидкого стекла | Наножидкие растворы от Lamin8

Nano Liquid Glass Protector Часто задаваемые вопросы

Как работает защитная наножидкость?

Nano Liquid Glass Protector — сложное химическое соединение, которое связывается со стеклом на молекулярном уровне, создавая гладкую поверхность, отталкивающую воду, лед, снег, пыль и грязь.Гладкая природа герметика также уменьшает ночные блики и отвлекающий эффект ореола, который вы видите вокруг источников света в ночное время. Соединение также укрепляет стекло, что может защитить его от трещин, сколов, царапин и ямок.

Приводит ли Nano Liquid Glass Protector к аннулированию гарантии производителя?

No : Наножидкое защитное стекло для защиты стекол улучшит эксплуатационные характеристики и срок службы вашего ветрового стекла. Вся ваша гарантия останется в силе.

Отличается ли Nano Liquid Glass Protector от других продуктов на рынке?

ДА : Другие продукты на рынке утверждают, что защищают ваше ветровое стекло, но они часто смываются или изнашиваются со временем.Хуже того, они могут даже обесцвечиваться, пузыриться или шелушиться с возрастом, что снижает вашу видимость и безопасность вождения! Nano Liquid Glass — действительно уникальный продукт, потому что он не стирается, не смывается и не деформируется со временем. Оно прослужит столько же, сколько и ваше ветровое стекло, обеспечивая вам большую четкость каждый день, когда вы едете.

Предоставляется ли гарантия производительности Nano Liquid Glass Protector?

ДА : Мы гарантируем, что если по какой-либо причине ваше приложение Nano Liquid Glass не соответствует нашим стандартам производительности, мы бесплатно заменим стекло или отремонтируем его, а также нанесем новый продукт.У нас есть национальная программа обслуживания для вашего удобства с Safelite Auto Glass. Эта услуга является частью нашей трехлетней гарантии. Замена может быть выполнена у вас дома, в офисе, у местного дилера или в ближайшем магазине Safelight.

Как долго действует гарантия?

Мы предоставляем широкий спектр гарантийных условий. Проконсультируйтесь с вашим дилером, чтобы определить, какой срок гарантии подходит вам лучше всего.

Включает ли ваше покрытие замены максимальный лимит расходов?

ДА : Мы заменим или отремонтируем ваше лобовое стекло на сумму до 2000 долларов США.

Нужно ли продолжать чистку стекла после нанесения продукта?

ДА : Ваше ветровое стекло все равно загрязнится. С Nano Liquid Glass Protector вы заметите, что лобовое стекло и другое закрытое стекло легче чистить. Снег и лед легко соскальзывают, экономя ваше время, а грязь, грязь и насекомые быстро смываются.

Безопасен ли этот продукт для окружающей среды?

ДА : В этом изделии не используются химические вещества, вредные для окружающей среды.NLGP соответствует самым строгим экологическим нормам в Калифорнии и считается экологически чистым продуктом.

Безопасен ли этот продукт?

Nano Liquid Glass Protector безопасен в применении и является единственным негорючим гидрофобным покрытием на рынке. При нанесении избегать прямого контакта с кожей и глазами и не принимать внутрь. Держите его в недоступном для детей месте.

Легко ли хранить этот продукт?

Nano Liquid Glass Protector занимает минимум места при хранении и очень удобен в хранении.Небольшой размер позволяет держать под рукой большую сумму, поэтому вам не нужно беспокоиться о том, что у вас закончатся или пропадут продажи.

Проходил ли этот продукт какие-либо исследования или независимые испытания?

ДА : Наши химики потратили три года на разработку и тестирование защитного наножидкого стекла, прежде чем вывести его на рынок. Исследование, проведенное Исследовательским институтом транспорта Мичиганского университета, показало, что использование гидрофобных продуктов, таких как Nano Liquid Glass Protector, улучшает зрительную осведомленность до 34% по сравнению с необработанным ветровым стеклом.Исследование пришло к выводу: «Этот эксперимент показал, что эти продукты значительно улучшают остроту зрения водителя и время отклика».

Законно ли использовать защитную пленку Nano Liquid Glass Protector на лобовом стекле?

ДА : Многие штаты запрещают сильное тонирование окон, но NLGP не тонирует окна и не препятствует видимости. Мы тщательно изучили этот вопрос и обнаружили, что никакие законы штатов не применимы к использованию NLGP.

EPA/Правила Калифорнийского совета по воздушным ресурсам

Для этого исследования мы выбрали Калифорнию, потому что там самые высокие стандарты в стране.Наш продукт подпадает под 2 правила.

  • Правила предварительной очистки стекла : Калифорнийский совет по ресурсам (CARB) разрешает 30 граммов / литр ЛОС (частиц для этой категории продуктов). NLGP составляет всего 25 грамм/литр.
  • Водоотталкивающая пропитка для ветрового стекла, категория : CARB допускает содержание летучих органических соединений в количестве 750 г/л. NLGP содержит всего 2 грамма на литр по сравнению с другими продуктами на рынке. Мы значительно ниже допустимых пределов. Другие продукты достигают категории 700 грамм / литр.Их продукция помечена как легковоспламеняющаяся/опасная. NLGP не воспламеняется и не опасен.

Стекло и глиняная керамика – Использование материалов – AQA – GCSE Chemistry (Single Science) Revision – AQA

Стеклокерамика

Стекло прозрачное и твердое, но хрупкое.

Стекло разбивается при ударе или падении.

В основном мы используем известково-натриевое стекло. Это делается путем плавления смеси песка (оксида кремния), карбоната натрия и известняка с последующим охлаждением и затвердеванием расплавленной жидкости.

Боросиликатное стекло получают путем нагревания песка с триоксидом бора. Боросиликатное стекло имеет гораздо более высокую температуру плавления, чем натриево-известковое стекло.

Вопрос

Укажите и объясните, из какого типа стекла лучше всего сделать кипящую трубку для использования в школьная лаборатория химии.

Покажите ответ

Лучше всего подойдет боросиликатное стекло, поскольку оно имеет более высокую температуру плавления, чем натриево-кальциевое стекло. Этот означает, что он не расплавится при нагревании с помощью горелки Бунзена.

Глиняная керамика

Глиняная керамика включает кирпич, фарфор и фарфор. Их изготавливают путем придания формы влажной глине, а затем нагревают ее до высокой температуры в печи, в результате чего кристаллы формируются и соединяются вместе.

Глиняную керамику часто покрывают глазурью, которая затвердевает при нагревании, образуя твердый, гладкий, непрозрачный и водостойкий слой. Это объясняет, почему их часто используют для обеденных тарелок и мисок.

Кирпич прочен на сжатие – он сопротивляется раздавливанию

Процесс из глины и стекла

О процессе из глины…..(сокращенная версия)      

 

Когда я беру глину домой, она должна сохнуть в течение нескольких дней (до 2 недель), прежде чем я смогу очистить ее от глазури и обжечь. Обжиг завершается в печи. Процесс обжига обычно занимает 2 дня. Температура печи достигает около 2000°.

 

 

 

 

 

 

 

 

Иногда проекты остаются влажными, когда я их запускаю. Это обычно приводит к тому, что они взрываются или трескаются.Я стараюсь принять все меры предосторожности, чтобы избежать этого, но работа с глиной никогда не бывает точной наукой!

 

 

 

 

 

 

           

Я делаю все возможное, чтобы исправить все проекты, которые можно восстановить, но иногда что-то полностью исчезает. Из-за этого иногда трудно определить, чей это мог быть глиняный проект. У нас всегда были основные проекты для класса — большие замки, тарелки, миски, цветочные горшки, украшения и животные — вот некоторые примеры.Если какая-либо из этих больших глиняных работ отсутствует, я был бы более чем счастлив найти способ переделать ее во время одной из моих сессий в этом центре или в другом месте.

 

 

 

 

 

 

Стараюсь как можно быстрее возвращать гончарные изделия! Обычно мне нужно 4 недели, в зависимости от времени года. Летом это обычно занимает 4 недели. На один детский лагерь может уйти 500-600 фунтов глины! Это создает множество шедевров искусства, но с более медленным обжигом из-за количества и размера работы.Неделя или больше на сушку — безопасная практика обжига.

 

 

 

 

 

 

 

 Я стараюсь учитывать проекты каждого учащегося, прежде чем сдать работу классу. Иногда элементы пропускаются или игнорируются. Дайте мне знать, если это произойдет. Если какая-либо работа не принадлежит вашему ребенку, пожалуйста, верните ее в пункт выдачи, если это возможно. Я делаю все, что в моих силах, чтобы дать детям правильную работу.Иногда путается. Спасибо за вашу помощь.

 

О процессе…..(полная версия)                  

 

1. Сушка

При высыхании пластиковая глина дает усадку на 5%.

Очень пластичная глина дает усадку на 8% при высыхании.

Усадка происходит медленно и может создавать проблемы.

Средняя пластичная глина состоит из 35 частей воды на 100 частей глины.

(масса глины на 25% состоит из воды)

При снижении влажности (в атмосфере) ниже 100% происходит сушка. Если предмет ровный, он будет сохнуть относительно равномерно. Если он слишком толстый, могут появиться трещины.

Сушка глины всегда сопровождается усадкой. Когда вода уходит, частицы сближаются. Глина с мелкими частицами дает усадку больше, чем глина с крупными частицами, из-за присутствия большего количества воды.

Усадка при высыхании всегда связана с зернистой структурой глины, а также с пластичностью.Когда вода между частицами испарится и все они соприкоснутся, усадка при высыхании завершена. Это называется жесткой кожей. Объект все еще будет влажным, и сушка не будет завершена, но сушка не приведет к дальнейшей усадке, поскольку частицы находятся в контакте.

Во избежание коробления и растрескивания пластиковую глину необходимо сушить медленно и равномерно. Сушка улучшается при наличии любых непластичных частиц. Они поглощают воду и создают поры, через которые вода может выходить при высыхании.Глины, которые содержат большой процент крупных неглинистых частиц, называются «открытыми телами». Грог (после обжига) больше не подвергается усадке. Добавки грога уменьшают общую усадку. Кремень и полевой шпат также способствуют высыханию и уменьшают усадку.

Для метания пластичной глины использование непластичных материалов должно быть сведено к минимуму.

Кусок высушенной глины будет содержать некоторое количество свободной воды, потому что в атмосфере есть влажность. Сушка фактически завершается в печи. При температуре кипения (100°C) вся несвязанная вода испарится, и глина станет полностью сухой.Сухие глиняные тела различаются по прочности в сухом состоянии. Чем более пластична глина, тем большую прочность она приобретет в сухом состоянии. Шариковая глина в 6-7 раз прочнее каолина Джорджии.

2. Ранняя стадия стрельбы

Завершение первой смены сушки и водяного копчения в сушке. Это нужно делать медленно, так как в корпусе будет образовываться пар с температурой 100°C, который может привести к его взрыву.

Следующее изменение при 350oC. Химически связанная вода начинает отгоняться.(Это часть молекулярной структуры глины, и она не изменяется при температуре 350°C.) Этот внезапный выброс пара должен производиться медленно, иначе предмет треснет.

При 500°С глина полностью обезвоживается, больше не гасится и не распадается в воде, теряет всякую пластичность. Его нельзя восстановить и использовать повторно. Произошло необратимое изменение – обезвоживание – это не сопровождается никакой усадкой. При температуре 500°С глина стала более хрупкой, чем при обжиге.

 

3.Окисление

Окисление не завершено до тех пор, пока температура не достигнет примерно 900°C и не будут удалены органические вещества. (вещества, такие как углерод, неорганические газы и сульфаты.) Объект должен иметь достаточное количество кислорода и не должен гореть слишком быстро. Если окисление не завершено, это может привести к вздутию глазури. По мере продвижения обжига достигается точка диссоциации соединений, и углерод или сера удаляются.

 

4. Инверсия кварца

Вся глина содержит кварц, натуральный или в виде добавок: свободный кремнезем.При повышении температуры кристаллы кварца перестраиваются в несколько ином порядке. Перестройки сопровождаются небольшими изменениями громкости. Когда температура достигает 573 °C, кристаллы кварца претерпевают изменение, известное как переход от альфа-кварца к бета-кварцу. Это отмечено увеличением объема на 2%. Обратимый при приготовлении, кварц меняется с бета на альфа и восстанавливает свою первоначальную кристаллическую форму и размер. Это изменение объема, хотя и незначительное, должно производиться медленно, чтобы не повредить посуду.Большой процент посуды, которая выходит из печи с трещинами, повреждается либо слишком быстрым нагревом, либо слишком быстрым охлаждением при этой критической температуре. В печах с неравномерным обжигом нужно быть очень осторожным с большими кусками.

 

5. Витрификация

При повышении температуры выше красного каления происходит стеклование. Затвердевание, уплотнение и, наконец, частичное стеклование глины. Витрификация придает обожженной глине характерные твердые, плотные, прочные и каменные свойства.Сопровождается усадкой глины. Стеклование происходит постепенно по мере повышения температуры и становится все более твердым, вплоть до плавления и деформации. Затвердевание происходит в результате плавления некоторых компонентов глины, в частности, тех компонентов, которые мы считаем примесями, оксидом железа и т. д. (глина имеет многочисленные оксиды) имеет тенденцию к плавлению постепенно, примеси (по температуре) плавятся в виде мелких шариков стекло, впитывается в окружающие области, связывая частицы, как клей, и действует как растворитель, способствуя дальнейшему сплавлению.Если вести обжиг, то глина перейдет в жидкое состояние, а при остывании станет стеклянной. Мы этого не делаем.

Обычные красные глины с высоким содержанием железа и других примесей имеют относительно низкую температуру плавления. Тенденция плавиться от конуса 8 до конуса 11, мы используем их в качестве скользящих глазурей. (эти глазури состоят из легкоплавкой глины) или могут стать основной частью глазури.

Прочность обожженной глины обусловлена ​​не только стеклованием, но и образованием новых кристаллических наростов внутри глиняного тела.В частности, рост кристаллов муллита. Маллит (алюмосиликат) характеризуется длинным игольчатым кристаллом. Кристаллы мулита имеют тенденцию расти при более высоких температурах в зависимости от их состава. Обыкновенная красная глина (много примесей) горит твердо и плотно при 100°С; плавится до жидкого состояния при 1250°С. Каолин остается пористым при температуре 1250°C и может не плавиться при температуре выше 1800°C.

Дальнейшая усадка происходит во время витрификации из-за уменьшения размера частиц по мере их приближения к расплавлению и более тесного расположения частиц в их стеклообразных структурах (матрица).Усадка глины при обжиге обычно примерно такая же, как усадка при сушке. Всего может быть 10%, в зависимости от степени витрификации.

Когда объекты подвергаются чрезмерному обжигу, они плавятся, раздуваются, расширяются и увеличиваются в размерах, как пироги, из-за захваченных газов.

 

 

Спасибо за ваше время и инвестиции!

 

Стекло: от обыденности к великолепию

Дженнифер Стивенсон | Для Post-Crescent Media

Большинство из нас думают о стекле только как о чем-то, из чего мы пьем, из чего видим и почти непрерывно проводим пальцами по нему.Насколько это может быть увлекательно?

Мы, музейщики, думаем, что это увлекательно, и именно поэтому существуют такие места, как Музей стекла Бергстрема-Малера: чтобы объяснить привлекательность, казалось бы, обыденного предмета, способствовать свободной интерпретации жизни вокруг нас, привнести чудеса света в ваше сообщество.

Стекло — древний материал. Знаете ли вы, что самое раннее производство стекла восходит к древней Месопотамии почти 4000 лет назад? Он старше Тутанхамона. Еще 3300 лет назад были написаны инструкции по ритуальному изготовлению стекла, которые были найдены на глиняных табличках клинописью.

Материалы, используемые сегодня для изготовления основного стекла, такие же, как и в древние времена: кремнезем в виде песка и кальцинированная сода. Сегодня мы также добавляем карбонат кальция для стабилизации стекла, без которого вода и влажность растворили бы его.

Стекло — загадочный материал. Обладает свойствами как твердого тела, так и жидкости. Стекло имеет свое собственное состояние вещества. И нет, это неправда, что стекло в старых окнах толще внизу, потому что стекло поддается силе тяжести и течет к нижней части стекла.Если бы это было правдой, то окна вокруг нас вываливались бы из старых зданий. Скорее всего, это связано с процессом изготовления стекла, когда листы, выдуваемые вручную, были неоднородными.

Стекло — искусный материал. В 1962 году Харви Литтлтон и несколько других построили небольшую печь в гараже на территории кампуса Художественного музея Толедо и провели мастер-классы по стеклу для художников. До этого стекловарение производилось только в фабричных условиях, а его рецептуры и технологии были секретом мастеров-стекольщиков.

В 1963 году в Висконсинском университете в Мэдисоне профессор искусства Харви Литтлтон начал первую в мире программу для выпускников по стеклу. В рамках программы Литтлтон пригласил стеклодувов из Европы для обучения студентов, и они учились друг у друга. Студенты Литтлтона, в свою очередь, пошли в другие университеты и начали свои собственные программы по стеклу, и к 1970 году в Соединенных Штатах существовало 22 программы. Сегодня в стране существует 67 программ присуждения ученых степеней, в том числе четыре в системе UW.

Самый известный ученик Литтлтона — Дейл Чихули. Он и другие ученики Литтлтона создавали фантастические произведения искусства еще со времен учебы в Висконсине и передавали свои знания следующим поколениям художников.

Приглашаю вас увидеть их работу и узнать больше об этом удивительном материале во время посещения Музея стекла Бергстрема-Малера в Нине.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.