Исследование влияния золошлаковой смеси на сушильные свойства керамического образца с использованием метода регрессионного анализа

Многочисленные исследования показали, что регулирование и стабилизация сушки, при которой количество влаги удаляется в пределах 70%, в керамических изделиях осуществляется в основном за счет введения в глинистые композиции различные отощители, которые увеличивают расстояния межмолекулярное воздействие между глинистыми частицами, вследствие чего удаляется механически примешанная вода. Цель работы: исследовать влияние золошлаковой смеси на показатели сушки: водопроводность, усадку и механическую прочность керамического образца на основе техногенного сырья цветной металлургии – ГЦИ (глинистой части «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд) с использованием регрессивного метода анализа. Постановка задачи. С учетом ограниченного во многих регионах России наличия качественных сырьевых материалов для получения керамических образцов использовались отходы энергетики и цветной металлургии без применения природного традиционного сырья. Введение в керамическую композицию в качестве отощителя золошлаковой смеси, которая не имеет усадку, способствует более равномерному по всему образцу распределению влаги, а затем ее плавному удалению во время сушки изделия. Золошлаковую смесь необходимо вводить в керамические массы для сокращения усадки при сушке, повышения влагопроводности, но необходимо при этом учесть, что снижается прочность высушенного образца при сжатии. Увеличение содержания золошлаковой смеси в керамических композициях уменьшает ее пластичность. Повышение содержания золошлаковой смеси до 32% снижает пластичность до 9. Такая пластичность при формовании полуфабрикатов способствует появлению на них трещин (снижается у глинистого компонента связующая способность, что не позволяет формовать образцы без дефектов). Оптимальными составами для эффективной сушки образцов являются составы, содержащие 20-24% золошлаковой смеси. В настоящей работе использовался регрессионный метод анализа, дающий возможность выбрать необходимые модельные уравнения, которые помогут определить керамические массы, обладающие эффективными свойствами и для прогнозирования результатов, не вошедших в эксперимент.

1. Баскаков С.В. Сушка кирпича. М.: Издательство литературы по строительству, 1966. 175 с.

2. Абдрахимов В.З. Получение керамических стеновых материалов на основе монтмориллонитовой глины и «хвостов» обогащения полиметаллических руд // Строительство и реконструкция. 2022. №4 С. 132-138. DOI: 10.33979/2073-7416-2022-102-4-132-138

3. Волочко А.Т., Подболотов К.Б., Хорт Н.А., Манак П.И. Влияние комплексных видов отощителей и цветонесущего сырья на свойство изделий строительной керамики // Вестник полоцкого государственного университета. Серия F. Строительство. Прикладные науки. 2020. №16. С. 42-46.

4. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Использование в производстве жаростойких бетонах алюмосодержащего нанотехногенного сырья и отходов углеобогащения // Строительство и реконструкция. 2021. №1. С. 96-105. DOI: 10.33979/2073-7416-2021-93-1-96-105

5. Абдрахимов В.З. Использование золошлакового материала и нанотехногенного карбонатного шлама в производстве кирпича на основе бейделлитовой глины // Строительство и реконструкция. 2019. №2. С. 81-89.

6. Столбоушкин А.Ю., Иванов А.И., Бердов Г.И., Сыромясов В.А., Дружинин М.С. Влияние вещественного состава заполнителя из отходов сжигания топлива на формирование ячеистой структуры газозолобетона // Строительные материалы. 2014. №12. С. 42-44.

7. Кожухова Н.И., Жерновский И.В., Фомина Е.В. Фазообразование в геополимерных системах на основе золы-уноса Апатитской ТЭЦ // Строительные материалы. 2015. №12. С. 85-87

8. Ахмедьянов А.У., Киргизбаева К.Ж., Туреханова Г.И. Вторичная переработка отходов (золошлаков) промышленных предприятий // Технические науки. Горное дело. 2018. №10. С. 8-11.

9. Досмухамедов Н.К., Калан В.А., Дареуш Г.С. Инновационная технология комплексной переработки золы от сжигания угля // Уголь 2020. №1. С. 58-62.

10. Сайбулатов С.Ж., Сулейменов С.Т., Ралко А.В. Золокерамические стеновые материалы. Алма-Ата. Наука. – 1982, С 292.

11. Сулейменов С.Т. Физико-химические процессы структурообразования в строительных материалах и минеральных отходов промышленности –М: Монускрип – 1996. 298 с.

12. Шмитько Е. И., Суслов А. А., Усачев А. М. Новый способ повышения эффективности процессов сушки керамических изделий // Строительные материалы. 2006. №5. С 20-22.

13. Горгодзе Г.А. Исследование фактора, влияющего на сушильные свойства керамического кирпича // Альманах современной науки и образования. 2009. №6. С. 49-52.

14. Дятлов Е.М., Бирюк В.А. Химическая технология керамики и огнеупоров. Лабораторный практикум. Минск: БГТУ, 2006. 275 с.

15. Kairakbaev A.K., Abdrakhimova E.S., Abdrakhimov V.Z. Use of Nonferrous Metallurgy Waste: Clayey Portion of the Zircon-llmenite Ore Gravity Tailings and Pyrite Cinders in Tile-Making // Materials Science Forum. Trans Tech Publications Ltd, Switzerland. 2020. Vol. 989. pp 47-53.

16. Сайбулатов С.Ж. Исследование реологических свойств и напряженного состояния золокерамических масс в процессе сушке // Промышленная теплотехника. 1982. Т.2. №3. С. 62-65.

17. Абдрахимова Е.С. Исследование упруго-пластично-вязких показателей, водопроводности и усадочных свойств глинистых материалов различного химико-минералогического состава // Новые огнеупоры. 2004. С. 45-50.

18. Шмитько Е. И., Суслов А. А., Усачев А. М., Афанасьева С. Н. Оценка влагоемкостных характеристик материалов-подложек для контактно-диффузионного способа сушки изделий // Высокие технологии в экологии труды 9 международной учебно-практической конференции. Воронеж, 2006. С 141-145.

19. Сайбулатов С.Ж. Исследование влияния состава зол на фазовые превращения в золокерамике. С.Ж. Сайбулатов. // Комплексное использование минерального сырья. 1985 №11. С 78-81с.

20. Лысенко А.А. Введение в регрессионный анализ данных и регрессионные модели // Неделя науки Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2020. Т. 1. №3-1. С. 93-95.

21. Кайракбаев А.К., Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З. Исследование регрессивным методом влияния содержания отходов при нефтедобыче и нефтехимии на физико-механические показатели керамического кирпича // Материаловедение 2017. №6. С. 31-35.