ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

В Оренбургском государственном университете на кафедре «Технология строительных материалов и изделий» проведены исследования керамических глин Кушгульского месторождения. Установлена пригодность глин и ее смеси с песком Архиповского месторождения для производства керамического кирпича и черепицы способом полусухого прессования (прессование при достаточно высоком удельном давлении - 300 кг/см ²). При использовании глин, чувствительных к сушке, целесообразно применение метода полусухого прессования.

В результате исследования глины Кушкульского месторождения были получены следующие данные:

-число пластичности - 16,4 (глина средне-пластичная);

- относительная формовочная влажность - 17,68%;

- содержание тонкодисперсной фракции - частиц размером:менее 0,01 мм - 51,6%;менее 0,05 мм - 41,6%;менее 0,001 мм - 11,6%;

- содержание крупнозернистых включений (размером более 0,5 мм) - 1%;

- минералогический коэффициент чувствительности глин к сушке (методика ВНПО Стенма) Кмин=2,667 - глина среднечувствительная к сушке;

- чувствительность глин к сушке (ускоренный метод Чижского А.Ф.) П=128 сек. - глина среднечувствительная.

В соответствии с этими параметрами сделан вывод о пригодности данного сырья для производства керамического кирпича и черепицы способом полусухого прессования.

С применением метода математического планирования эксперимента была проведена оптимизация состава формовочной шихты. Использовался двухфакторный насыщенный композиционный двухуровневый план. В качестве варьируемых факторов приняты содержание отощающей добавки (Архиповский песок) и влажность формовочной шихты. Содержание отощающей добавки варьировалось в пределах от 0 до 10%, влажность - в пределах от 8 до 12% (по относительной влажности).

В процессе проведения эксперимента в соответствии с его планом были составлены смеси определенных составов и влажностей, из которых при удельном давлении прессования 300 кг/см ² были сформованы малые образцы-цилиндры диаметром и высотой 5 см. Затем образцы подвергли сушке, обжигу при 900 ⁰С и испытали на гидравлическом прессе. Были определены воздушная, огневая и полная усадки образцов, их средняя плотность, водопоглощение и прочность при сжатии.

При математической обработке результатов эксперимента было получено уравнение регрессии, позволяющее корректировать состав и влажность формовочной шихты при изменении параметров исходных компонентов.

Оптимальный состав формовочной смеси:глина Кушкульского месторождения - 90%, песок Архиповского месторождения - 10%. Влажность формовочной шихты - 8%. Прочность полученных изделий в пересчете на стандартный кирпич (коэффициент пересчета 0,86) - 21,3 МПа, что соответствует марке 200.

Применение метода математического планирования эксперимента целесообразно в практической деятельности предприятий и дает возможность оптимизации составов керамических масс, что может осуществлять служба технического контроля.