Казанские ученые выяснили, как пористость строительной керамики влияет на ее свойства
Ученые Института геологии и нефтегазовых технологий (ИГиНГТ) Казанского федерального университета (КФУ) и Казанского государственного архитектурно-строительного университета (КГАСУ) исследовали зависимость свойств строительной керамики от ее пористости.
«Cвойства керамических материалов обусловлены минеральным составом, а также морфологией пористой структуры. Использование современных методов исследования, таких как компьютерная томография, позволяет создавать экологичные строительные материалы на основе отечественного сырья и отходов производств, имеющие определенные технические характеристики. Так, композиционная керамика должна обладать минимальной теплопроводностью, практически не поглощать воду и быть высокопрочной», — рассказала один из авторов исследования, доцент кафедры минералогии и литологии ИГиНГТ КФУ Евгения Нуриева.
В ходе эксперимента учеными были изготовлены образцы керамики из суглинка Ключищенского месторождения (Республика Татарстан) с добавлением двух видов выгорающих при обжиге добавок различной природы — древесных опилок и продукта утилизации нефтешламов. Для улучшения формовочных свойств глинистой массы и физико-механических свойств керамики добавлялись модификаторы.
Метод рентгеновской компьютерной томографии, который был применен для изучения микро- и макроструктуры композиционных материалов, позволил получить подробную информацию о поровой структуре керамических объектов, созданных учеными на основе глинистого сырья.
«На томографе КФУ был исследован исходный образец керамики без добавок, а также образцы с добавками. Мы пришли к выводу, что прямой зависимости между размерами пор и свойствами теплопроводности, прочности и водопоглощения не наблюдается. Большую роль играет структура порового пространства, а именно: наличие сообщающихся или открытых пор. Размер пор оказывает разное влияние на технические характеристики. Нами было установлено, что крупные поры снижают водопоглощение образцов, а мелкие, наоборот, способствуют его росту. С помощью компьютерной томографии удалось установить, что крупные поры являются закрытыми, а вокруг мелких пор обнаружены зоны трещинообразования, по которым может проходить капиллярный подсос воды», — пояснила ученый.
По оценкам авторов, высокопористая керамика, опытные образцы которой были получены в ходе эксперимента, обладает достаточно большой прочностью и низкой теплопроводностью и может быть использована при изготовлении кирпичей и блоков для возведения энергоэффективных стен.
«На основе подобной керамики возможно получение «керамического утеплителя», не меняющего свои свойства весь период жизненного цикла здания или сооружения», — отметила Евгения Нуриева.
Источник: Минобрнауки России
Login with Google
Комментарии