vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2019-21-6-122-133vestniktgasu-715Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯCONSTRUCTION MATERIALS AND PRODUCTSСПЕКАНИЕ И ПРОЧНОСТЬ СТЕНОВОЙ КЕРАМИКИ И ФАЯНСА ИЗ КОМПОЗИЦИЙ ГЛИНИСТОГО И ДИОПСИДСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯSINTERING AND DURABILITY OF CLAYAND DIOPSIDE-CONTAINING CERAMIC AND FAIENCE WALL MATERIALSВерещагинВ. И.VereshchaginV. I.

Верещагин Владимир Иванович, доктор технических наук, профессор

634050, г. Томск, пр. Ленина, 30

Vladimir I. Vereshchagin, DSc, Professor

30, Lenin Ave., 634050, Tomsk

vver@tpu.ruМогилевскаяН. В.MogilevskayaN. V.

Могилевская Наталья Викторовна, кандидат технических наук, доцент, Новосибирский госу-дарственный университет архитектуры, дизайна и искусств, Сибирский федеральный университет

660041, г. Красноярск, пр. Свободный 79/10,

Natal'ya V. Mogilevskaya, PhD, A/Professor, Novosibirsk State University of Architecture, Design and Fine Arts, Novosibirsk, Russia; Siberian Federal Uni-versity

38, Krasnyi Ave., 630099,

79, Svobodnyi Ave., 660041, Krasnoyarsk

 

moginatalya@yandex.ruСафоноваT. В.SafonovaT. V.

Сафонова Татьяна Валерьевна, кандидат технических наук наук, доцент

665470, г. Усолье-Сибирское, ул. Менделеева, 65

Tat'yana V. Safonova, PhD, A/Professor

65, Mendeleev Str., 665470, Usolye-Sibirskoye

Tanya1082@mail.ruНациональный исследовательский Томский политехнический университетРоссияNational Research Tomsk Polytechnic UniversityRussian FederationСибирский федеральный университетРоссияSiberian Federal UniversityRussian FederationФилиал Иркутского государственного технического университета в г. Усолье-СибирскомРоссияUsolye-Sibirskoye Affiliate of National Research Irkutsk State Technical UniversityRussian Federation20192912201906122133Copyright © Верещагин В.И., Могилевская Н.В., Сафонова T.В., 20192019Верещагин В.И., Могилевская Н.В., Сафонова T.В.Vereshchagin V.I., Mogilevskaya N.V., Safonova T.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/715

Приведены обобщенные результаты исследования влияния добавок природного ди-опсидсодержащего сырья на спекание и прочность стеновой керамики на основе легкоплавких глин и суглинков, фаянса на основе каолина и тугоплавкой глины. Определены физико-механические свойства керамических материалов после обжига в зависимости от содержания диопсида. Установлено, что в зависимости от содержания и введения глинистых минералов можно применять как грубодисперсное (0,5–1 мм), так и тонкодисперсное (0,06 мм, доминирующие размеры частиц 0,01–0,015 мм) диопсидовое сырье. При этом для суглинков с содержанием глинистых минералов менее 10 % масс. эф-фективны добавки высокодисперсного диопсидового сырья, что обеспечивает спекание керамики при температуре 1000–1100 °С и увеличение прочности в 1,5–2 раза. Введение добавок дисперсного диопсида в фаянсовую массу снижает температуру обжига с 1250 до 1150 °С с одновременным увеличением прочности.

The paper summarizes the research results of sintering and durability of wall ceramic materi-als modified by diopside-containing raw products and based on low-melting-point clays and loams, and kaolinand high-melting-point clay faience. Mechanical-and-physical properties of ceramic materials are identified and studied after annealing, depending on the diopside content. It is shown that depending on the content and introduction of clay minerals in the ceramic mixture, both coarse (0.5–1 mm) and fine (0.06 mm, dominating particle size of 0.01–0.015 mm) dis-persed diopside particles can be used. It is found that for loams with the clay mineral content of less than 10 wt.%, the addition of finely-dispersed diopside particles is more efficient. The latter provides ceramic sintering at 1000–1100 °С and increases its strength by 1.5–2 times. The intro-duction of dispersion diopside particles in the faience mixture lowers the annealing temperature from 1250 to 1150 °С with a simultaneous increase in its strength.  

суглинокглинамонтмориллонитгидрослюдакаолинитдиопсидстеновая керамикафаянсводопоглощениепрочностьloamclaymontmorilloniteillitekaolindiopsidewall ceramic ma-terialfaiencewater absorptionstrengthReferencesKurzyk N.G. Diopsid and Wollastonit – synthetische Rohstoffe f ̈r die Kermik. Anwendung von synthetischen Erdalkalisilicaten in keramischen Massen // Ber.Deutsche Keram.Ges. 1978. V. 55. № 5. S. 262–265.Kurzyk N.G. Diopsid and Wollastonit – synthetische Rohstoffe fu r die Kermik. Anwendung von synthetischen Erdalkalisilicaten in keramischen Massen. Berichte der Deutschen Keramischen Gesellschaft. 1978. V. 55. No. 5. Pp. 262–265.Верещагин В.И., Козик В.В., Сырямкин В.И., Погребенков В.М., Борило Л.П. Полифунк-циональные неорганические материалы на основе природных и искусственных соедине-ний / под ред. В.И. Верещагина. Томск : Изд-во Том. ун-та, 2002. 359 с.Vereshchagin V.I., Kozik V.V., Syryamkin V.I., Pogrebenkov V.M., Borilo L.P. Polifunktsion-al'nye neorganicheskie materialy na osnove prirodnykh i iskusstvennykh soedinenii [Multifunctional inorganic materials based on natural and artificial compounds], V.I. Vereshchagin, Ed. Tomsk: TSU, 2002. 359 p. (rus)Верещагин В.И., Резницкий Л.З., Васильев Е.П., Алексеев Ю.И. Диопсидные породы – сырье многоцелевого назначения // Стекло и керамика. 1989. № 1. С. 37–38.Vereshchagin V.I., Reznitskii L.Z., Vasil'ev E.P., Alekseev Yu.I. Diopsidnye porody – syr'e mnogotselevogo naznacheniya [Diopside rocks as multi-purpose raw materials]. Steklo i keramika. 1989. No. 1. Pp. 37–38. (rus)Резницкий Л.З., Вишняков В.Н., Васильев В.П. и др. Безжелезистые диопсидные породы – новый вид минерального сырья // ДАН СССР. 1968. Т. 303. № 6. С. 1434–1437.Reznitskii L.Z., Vishnyakov V.N., Vasil'ev V.P., et al. Bezzhelezistye diopsidnye porody – novyi vid mineral'nogo syr'ya [Iron-free diopside rocks, a new type of mineral raw material]. DAN SSSR. 1968. V. 303. No. 6. Pp. 1434–1437. (rus)Верещагин В.И. и др. Диопсидовые породы – универсальное сырье для производства керамических и других силикатных материалов // Керамическая промышленность. Серия 5. Аналитический обзор. ВНИИЭСМ, 1991. 60 с.Vereshchagin V.I., et al. Diopsidovye porody – universal'noe syr'e dlya proizvodstva keramicheskikh i drugikh silikatnykh materialov [Diopside rocks as universal raw material for ceramic and other silicate material production]. Keramicheskaya promyshlennost'. Seriya 5. Analiticheskii obzor. VNIIESM, 1991. 60 p. (rus)Верещагин В.И., Шильцына А.Д., Селиванов Ю.М. Моделирование структуры и оценка прочности строительной керамики из грубодисперсных масс // Строительные материалы. 2007. № 6. С. 65–61.Vereshchagin V.I., Shil'tsyna A.D., Selivanov Yu.M. Modelirovanie struktury i otsenka prochnosti stroitel'noi keramiki iz grubodispersnykh mass [Structural modeling and strength assessment of building ceramics with coarse particles]. Stroitel'nye materialy. 2007. No. 6. Pp. 65–61. (rus)Вакалова Т.В. Погребенков В.М. Рациональное использование природного и техногенного сырья в керамических технологиях // Строительные материалы. 2007. № 4. С. 45–50.Vakalova T.V. Pogrebenkov V.M. Ratsional'noe ispol'zovanie prirodnogo i tekhnogennogo syr'ya v keramicheskikh tekhnologiyakh [Rational use of natural and man-made raw materials in ceramic technologies]. Stroitel'nye materialy. 2007. No. 4. Pp. 45–50. (rus)Августинник А.И. Керамика. Ленинград : Стройиздат, 1975. 959 с.Avgustinnik A.I. Keramika [Ceramics]. Leningrad: Stroiizdat, 1975. 959 p. (rus)Масленникова, Г.Н., Конешева Т.И. Действие минерализаторов на спекание фарфоровых масс // Стекло и керамика. 1987. № 4. С. 13–15.Maslennikova, G.N., Konesheva T.I. Deistvie mineralizatorov na spekanie farforovykh mass [The effect of mineralizers on sintering porcelain mixtures]. Steklo i keramika. 1987. No. 4. Pp. 13–15. (rus)Масленникова Г.Н. Физико-химические процессы образования структуры фарфора // Химия и технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов. Ленинград : Наука, 1989. С. 202–215.Maslennikova G.N. Fiziko-khimicheskie protsessy obrazovaniya struktury farfora [Physicochemical processes of porcelain structure formation]. In: Khimiya i tekhnologiya silikatnykh i tugoplavkikh nemetallicheskikh materialov [Chemistry and technology of silicate and refracto-ry non-metallic materials]. Leningrad: Nauka, 1989. Pp. 202–215. (rus)Масленникова Г.Н., Платов Ю.Т. Процесс образования фарфора в присутствии добавок // Стекло и керамика. 1998. № 2. С. 19–24.Maslennikova G.N., Platov Yu.T. Protsess obrazovaniya farfora v prisutstvii dobavok [Porcelain formation in the presence of additives]. Steklo i keramika. 1998. No. 2. Pp. 19–24. (rus)Энциклопедия неорганических материалов. Т. 1 / под ред. И.Н. Федорченко, главная редакция УСЭ. 1977. С. 776–777.Fedorchenko I.N. (Ed.) Entsiklopediya neorganicheskikh materialov [Encyclopedia of inorganic materials]. 1977. V. 1. Pp. 776–777. (rus)Справочник по производству строительной керамики / под ред. М.О. Юшкевича. – Москва : Стройиздат, 1961. Т. 1. 464 с.Yushkevich M.O. (Ed.) Spravochnik po proizvodstvu stroitel'noi keramiki [Handbook of building ceramics production]. Moscow: Stroiizdat, 1961. V. 1. 464 p. (rus)Сафонова Т.В., Верещагин В.И., Баяндина Е.В. Строительная керамика на основе компо-зиций низкои cреднепластичного глинистого и диопсидового сырья // Вестник Томско-го государственного архитектурно-строительного университета. 2012. № 3. С. 154–182.Safonova T.V., Vereshchagin V.I., Bayandina E.V. Stroitel'naya keramika na osnove kompozitsii nizkoi credneplastichnogo glinistogo i diopsidovogo syr'ya [Building ceramics based on compositions of lowand medium-plastic clay and diopside materials]. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2012. No. 3. Pp. 154–182. (rus)Сафонова Т.В., Зыкова Ю.А. Физико-химические процессы взаимодействия диопсида с полиминеральным малопластичным глинистым сырьем // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2012. № 10. С. 188–194.Safonova T.V., Zykova Yu.A. Fiziko-khimicheskie protsessy vzaimodeistviya diopsida s polimineral'nym maloplastichnym glinistym syr'em [Physicochemical processes of interaction between diopside and polymineral low-plastic clay raw materials]. Vestnik of National Research Irkutsk State Technical University. 2012. No. 10. Pp. 188–194. (rus)Верещагин В.И., Могилевская Н.В., Горбачев Д.В. Фарфор низкотемпературного обжига с добавками диопсида и маршалита // Стекло и керамика. 2012. № 12. С. 12–16.Vereshchagin V.I., Mogilevskaya N.V., Gorbachev D.V. Farfor nizkotemperaturnogo obzhiga s dobavkami diopsida i marshalita [Porcelain of low-temperature firing with diopside and marshallite additives]. Steklo i keramika. 2012. No. 12. Pp. 12–16. (rus)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.