Глиняные рецептуры для изготовления кирпича и кладочных растворов содержат натуральную глину «из оврага» (в качестве пластификатора и связующего) и натуральный песок (в качестве наполнителя), который также может содержаться (а может и не содержаться в достаточном количестве) в глине «из оврага». Причем карьерный песок с ломаными частицами более предпочтителен, нежели речной песок с окатанными частицами, поскольку обеспечивает большую прочность материалу. Несмотря на кажущуюся «простоту» рецептуры, физхимия глиняных материалов весьма сложна и далеко не всегда известна печникам.

Пластификатором в натуральной глине выступает каолинит А120з-28Ю2 •2Н20 в форме мелких тонких пластинок (чешуек типа слюды), придающих размоченной глине «свойства пластилина». При сушке размоченной глины, чешуйки каолинита скрепляются (слипаются) с образованием весьма прочного материала -«сырого» кирпича, вновь «распускающегося» при повторных увлажнениях. Каолинит обезвоживается при 450-550°С, превращаясь в каолин А120з-28Ю2 с плотностью р=2,6 г/см^ и коэффициентом термического расширения а=8-10"" град"!. Каолин только при очень высокой температуре 1100-1250°С (шамотный обжиг) переходит в муллит ЗА1203'28Юз (р=3,1 г/см^ , а=3-10"" град"! при 100°С и а=5-10~" град"! при 1000°С). Таким образом, каолинит характерен для швов кирпичных печей (состоящих фактически из сырого кирпича), каолин - для обожженого глиняного (красного) кирпича, а муллит - для шамотного кирпича.

Связкой в натуральной глине являются плавни: легкоплавкие щелочи (окиси натрия и кальция) и более тугоплавкие окиси кальция (известь) и железа (ржавчина). Такие связки вступают в действие лишь при обжиге и упрочняют материал за счет «спекания» - слипания в объеме изделия образующихся расплавов («стекол»). Очень важно то, что плавни, как правило, не реагируют с каолином и кварцем (песком) до температуры 1000°С. В глинах встречаются и легкоплавкие плавни с температурами плавления 700-900°С (фарфоровые системы с большим содержанием щелочей, а=3-10~" град"!), и более тугоплавкие плавни с температурами плавления 900-1100° С (цементные системы с большим содержанием извести, а=8-10~" град"!). Содержание щелочей в кирпичных глинах обычно составляет 1,5-4,2%, содержание извести не более 7-8%. При недостатке плавней в глину вводят жидкое стекло Иа28Юз, известь, портландцемент, соду и др. Кирпичные глины не должны содержать более 6-8% окиси железа (придающей глине коричневый цвет), поскольку в процессе обжига при 1000°С образуется легкоплавкий фаелит 2Ге08Ю2, являющийся основной причиной образования остекленевшего красного кирпича (бардово-фиолетового «железняка»). Шамотный кирпич содержит окись железа в минимальных количествах и поэтому имеет желтый или серый цвет, а не красный или коричневый.

Натуральный песок представляет собой кристаллическую окись кремния в форме р-кварца (р=2,65 г/см^, а=5-10~" град"! параллельно оси кристалла и а= 13-10"" град"! перпендикулярно оси кристалла), который при 573°С скачком расширяется (обратимо!) в а-кварц (р=2,6 г/см^ , а=20-10"" град"1!!), затем при 870°С очень сильно расширяется необратимо в а-тридимит ( о=2,3 г/см^ ), при 1470°С переходит необратимо в а-кристобалит ( р=2,3 г/см^ ) и, наконец, при 1728°С образуется расплав, застывающий в кварцевое стекло ( р=2,2 г/см^, а=0,5-10"6 град"1!!).

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7