Светло-серые глины (сорта БК-1, БК-2, БК-3 и БК-8) применяются при производстве керамического кирпича светлых тонов - "соломенного", "абрикосового", "персикового". Рисунок 1. Кирпич из светло-серых глин

Светло-серые глины относятся к категории алевритовых беложгущихся глин каолинитового состава. Разновидности глин отличаются визуально по наличию включений пестроцветных глин, а химически – по содержанию трехвалентного оксида железа (при этом общее содержание железа для всех сортов практически постоянно). Глина БК-2 является практически чистой разновидностью, в глине БК-3 содержится 10-15% красных включений пестроцветной глины, в глине БК-8 – до 30% пестроцветных глин. Уникальной особенностью светло-серых глин месторождения Большая Карповка является высокое содержание двухвалентных соединений железа, представленных, главным образом, мелкодисперсными (фракцией 0,1-0,5 мм) сидеритами. Кроме того, обращает на себя внимание высокое содержание двуокиси титана, которая представлена анатазом. При обычных для кирпичного производства температурах обжига 1000-1100оС применение светло-серых глин в количестве 50-60% (без учета использования отощающих материалов, песок в данной формуле фигурирует сверх 100% шихтового состава) позволяет получить кирпич светлых тонов, от персикового до абрикосового, в зависимости от свойств легкоплавких суглинков, которые используются для приготовления шихты.
Попытка получить более светлый кирпич, повышая содержание светло-серой глины, приводит к появлению на кирпиче зеленого налета при испытаниях по методу капиллярного подсоса. Для устранения возможных проблем в кладке в этом случае необходимо использовать гидрофобизирующую обработку обожженного кирпича. Уложенная на паллету, но не упакованная готовая продукция замачивается в течение 2-3 минут в 1-3% растворе гидрофобизирующей жидкости «ГКЖ-11П» или «Пента-811».
Другим способом является введение в состав шихты 2-7% тонкодисперсного мела, которые не только способствует достаточному для устранения налета спеканию, но и позволяет дополнительно осветлить кирпич. В данном случае особое внимание необходимо уделить качеству помола мела.
При содержании мела в шихте 1-3% он практически не влияет на цвет и водопоглощение кирпича, при этом растет морозостойкость и механическая прочность, часто удается устранить зеленый налет при капиллярном подсосе. Однако, если количество легкоплавких суглинков в шихте кирпича невелико, такого содержания мела не всегда достаточно, чтобы химический состав шихты находился в зоне, разрешенной диаграммой Августиника (рис. 1).
В случае использования чистых или почти чистых тугоплавких глин БК-3 или БК-8 содержание мела необходимо поднять до 5-15%. При этом кирпич приобретает светлый, а при большом содержании мела практически белый цвет (рис. 8-3), однако возникает проблема образования контактных пятен, которую можно решить, устанавливая в зоне максимальных температур печи обжига нулевого давления или небольшого (-3 - -5 Па) разрежения, или используя садку кирпича на плашок.
Ввиду довольно грубодисперсного состава светло-серых глин удается избежать при высокотемпературном обжиге деформации нижних рядов кирпича на печной вагонетке, что позволило получить светло-желтый кирпич, близкий по характеристикам к фасадному клинкерному, при использовании традиционной садки высотой в 13 рядов кирпича.
Как видно из диаграмм Августиника и Винклера , для получения клинкерного кирпича необходимо добавить в глины БК-3 и БК-8 незначительное количество плавней (в виде суглинка и мела) и 10-20% отощителя – мелкого песка, алеврита, лесса, трепела и т. п.
Таблица 1. Химический состав светло-серых глин
|
Ост.0063
|
Ост. 05
|
SiO2
|
Al2O3
|
FeO
|
Fe2O3
|
Ппп
|
БК-1
|
21,0
|
3,6
|
66,0
|
17,2
|
5.2
|
0.8
|
7.2
|
БК-2
|
22,4
|
5,1
|
66,5
|
17,0
|
5.6
|
1.2
|
7.6
|
БК-3
|
22,4
|
5,5
|
64,6
|
17,2
|
4.8
|
1.5
|
7.4
|
БК-8
|
22,4
|
5,5
|
64,6
|
17,2
|
1,58
|
4,7
|
7.4
|
Таблица 2. Минералогическая характеристика светло-серых глин по данным РСФА (лаборатория Hans Lingl gmbh)
№ п/п
|
Минерал |
Химическая формула
|
Содержание, %
|
1 |
монтмориллонит |
Al2[OH]2{Si4O10}nH2O |
следы |
2 |
каолинит |
Al4[Si4O10](OH)4 |
50,0 |
3 |
иллит |
K1-1,5Al4[Si7-6,5Al1-1,5O20](OH)4 |
следы |
4 |
хлорит |
(Mg,Al,Fe)12[(Al,Si)8O20](OH)16 |
следы |
5 |
кварц |
SiO2 |
38,0 |
6 |
микроклин |
KAlSi3O8 |
1,5 |
7 |
плагиоклаз |
(Na,Ca)[Al2Si3O8] |
следы |
8 |
кальцит |
CaCO3 |
следы |
9 |
доломит |
CaMg(CO3)2 |
следы |
10 |
сидерит |
FeCO3 |
3,0 |
11 |
анатаз |
TiO2 |
3,0 |
12 |
рентгеноаморфная фаза |
|
4,5 |
13 |
сумма |
|
100,0 |
Необходимо отметить, что в исследуемых пробах общее содержание глинистых минералов, определенных методом РФА, приблизительно согласуется с данными ДТА. Количество отдельных глинистых минералов противоречит данным ДТА. Вероятно, эти минералы в пробах представлены как глинистое смешанно-слойное образование, что затрудняет их идентификацию.
Таблица 3. Минералогическая характеристика светло-серых глин по данным ДТА (лаборатория ВНИИСТРОМ им. П. П. Будникова)
№ п/п
|
Минерал |
Химическая формула
|
Содержание, %
|
1 |
монтмориллонит |
Al2[OH]2{Si4O10}nH2O |
8,0 |
2 |
каолинит |
Al4[Si4O10](OH)4 |
36,0 |
3 |
гидрослюда |
K<1Al2[OH]2(AlSi3O10)nH2O |
7,0 |
4 |
всего глинистых минералов |
|
51,0 |
5 |
сидерит |
FeCO3 |
3,5 |
6 |
доломит |
CaMg(CO3)2 |
- |
7 |
кальцит |
CaCO3 |
- |
8 |
прочие минералы |
|
45,5 |
9 |
сумма |
|
100,0 |
10 |
ппп |
|
9,4 |
Таблица 4. Содержание водорастворимых солей в светло-серых глинах
|
содержание водорастворимых солей, %
|
группа по
|
|
Ca2+ |
Mg2+ |
Cl- |
SO42- |
K+ |
Na+ |
сумма |
содержанию |
|
% |
мг-экв на 100 г
|
% |
мг-экв на 100 г |
% |
мг-экв на 100 г |
% |
мг-экв на 100 г |
% |
мг-экв на 100 г |
% |
мг-экв на 100 г |
% |
мг-экв на 100 г |
водораств. солей
|
БК-8 |
0,037 |
1,83 |
0,018 |
1,48
|
0,013 |
0,370
|
0,068
|
1,42
|
0,007 |
0,180 |
0,037
|
1,61 |
0,18 |
6,89
|
со средним содержанием
|
Таблица 5. Дисперсность светло-серых глин
0,5-0,063 мм |
0,063-0,01 мм |
0,01-0,005 мм |
0,005-0,001 мм |
<0,001 мм |
сумма
|
Содержание тонкодисперсных фракций |
17,53 % |
22,17 %
|
9,43 %
|
5,76 %
|
45,11 %
|
100 %
|
среднедисперсное |
Рисунок 1. Положение глин месторождения Большая Карповка на диаграмме Августиника

Рисунок 2. Положение глин месторождения "Большая Карповка" на диаграмме Винклера

|