Несмотря на появившееся в последнее время большое число новых для России строительных материалов, керамический кирпич как стеновой материал продолжает широко применяться. Бурный рост строительства, который наблюдается в течении последних нескольких лет, вызвал необходимость увеличения производства кирпича и привел к тому, что мировая строительная индустрия ( в том числе и Россия) начала испытывать нехватку сырьевых материалов, особенно высококачественного глинистого сырья, которое является основным компонентом при производстве керамических строительных материалов. В европейской части России известные месторождения красных и светложгущихся глин истощены или находятся на грани истощения. Одним из путей решения этой проблемы является использование при производстве керамических материалов техногенных продуктов, особое место среди которых занимают доменные гранулированные шлаки. Благодаря высокой пластичности в тонкодисперсном состоянии, высокой спекаемости шлак может заменить большую часть глинистого компонента и способствовать при обжиге получению высокопрочного, водостойкого, морозостойкого, стойкого к истиранию керамического черепка.

Целью данной работы является разработка состава керамического кирпича с использованием доменных гранулированных шлаков.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

·         Изучение и уточнение химико – минералогического состава доменного гранулированного шлака ОАО «Азовсталь» и глин Городищенского и Латненского месторождений;

·         Изучение физико – механических показателей, фазового состава образцов строительного кирпича с добавкой глин различного минералогического состава;

·         Изучение влияния вида отощителя на эксплуатационные показатели материала и технологию;

·         Определение оптимальных составов строительного кирпича, разработка технологической схемы производства;

·         Расчет технико – экономических показателей.

В экспериментальной работе были использованы следующие сырьевые материалы: шлак ОАО «Азовсталь» г. Мариуполь, каолинитовая глина Латненского месторождения (Воронежская обл.) и монтмориллонит – гидрослюдистая глина Городищенского месторождения (Белгородская обл.). Выбор глинистых компонентов для керамических масс обусловлен географическим положением месторождений и минералогическим составом. В качестве отощителя использовали доменный гранулированный шлак (фракция менее 3 мм.) и кварцевый песок. В качестве железистой добавки улучшающей спекание – отход производства – трифолин.

Шлак предварительно измельчался до S_уд=350-360 м²/кг, глины сушились в сушильном шкафу и дробились на бегунах, далее просеивались через сито № 0,63 ; образцы были изготовлены методом полусухого прессования. Параметры прессования подбирались с учетом технологических свойств глинистого компонента.

На первом этапе экспериментальных исследований было изучено влияние содержания глинистого компонента на температуру обжига образцов и физико – механические показатели образцов с заполнителем из доменного гранулированного шлака. Установлено, что с увеличением с 9% до 27% каолинитовой глины физико – механические свойства образцов повышаются. Оптимальная температура обжига 1150⁰С, при которой были получены образцы с показателями: прочность при сжатии 45 МПа, водопоглощение 14 % и усадка 0,5 %. При использовании монтмориллонитовой глины Городищенского месторождения оптимальная температура обжига снижается до 1100⁰СОптимальное содержание глинистого компонента – 18%. Получены образцы со следующими показателями: σ_сж=40МПа; В= 14%; У=1 %.