Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

рентгенограммах соответствующих этому минералу дифракционных линий. Обычно оливин образуется при нагревании хлоритов при температурах около 800 °С, но в зависимости от соотношения в хлоритах окислов MgO и FeO образование оливина может сдвигаться в область более высоких температур, что наблюдается на рентгенограмме пробы скв. 7, где идентификационные линии хлорита, как и линии талька, сохраняются до 1000 °С. На рентгенограмме пробы ТХС при температуре обжига 900 °С линий хлорита не обнаружено. С ростом температуры обжига в сланцах незначительно возрастает количество магнетита за счет окисления железа, которое изоморфно замещает кальций и магний в доломитах, а также за счет перехода закисного железа в окисное при нагревании хлорита. Для пробы ТХС, содержащей амфибол, установлено уменьшение его количества с ростом температуры обжига и при температуре 1050 °С превращение амфибола в пироксен. Эффективная удельная активность сланцев составляет менее 13 Бк/кг, что позволяет использовать их в строительстве без ограничений. Для получения щебня и песка пробы подвергались дроблению на лабораторной дробилке и фракционированию на классы крупностью 5-10 и менее 5 мм. При разработке технологии получения жаростойких материалов из сланцев необходимо знать условия их термообработки, а также свойства, приобретаемые породой во время обжига. Предпосылкой проведения этих испытаний послужили результаты исследований свойств талько-хлоритовых сланцев и продуктов их обжига, которые показали, что сланцы, обожженные при температуре 900-1000 °С, характеризуются высокой прочностью, термостойкостью и обладают хорошими теплозащитными свойствами [ 8 ]. Учитывая результаты предыдущих исследователей, обжиг сланцев вели при температурах от 900 до 1050 °С с интервалом в 50 °С. Физико-механические свойства щебня из термообработанных сланцев определяли по ГОСТ 23037-99 «Заполнители огнеупорные. Технические условия» и по ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ». Результаты испытаний представлены в табл. 2. Таблица 2 Физико-механические свойства щебня из обожженных талько-хлоритовых сланцев Показатель Температура обжига сланцев, °С исх. 900 950 1 0 0 0 1050 Насыпная плотность, кг/см 3 1380 1270 1280 1285 1265 1340 1055 1070 1080 1 1 2 0 Средняя плотность, г/см 3 2,87 2,84 2,42 2 ,2 0 2,43 2,23 2,45 2,24 2,44 2,30 Истинная плотность, г/см 3 2,90 2 ,8 8 3,20 2,48 3,18 2,63 3,14 2,99 3,17 3,15 Водопоглощение, % 1,40 4,50 7,10 12,9 8,80 9,10 5,70 11,4 8,60 14,3 Пористость, % 4,05 1 2 ,8 17,2 28,4 21.3 20.3 14,0 25,5 2 1 ,0 28,3 Содержание пластинчатых и 42,6 46,7 51,8 52,5 52,7 игловатых зерен, % 37,3 40,4 45,7 46,9 48,0 Потеря массы после сжатия в 12,81 14,57 13,46 11,69 12,62 цилиндре, % 13,34 14,89 12,57 13,72 14,77 Коэффициент теплопроводности, 0,265 0,214 0,184 0,181 0,184 Вт/(мК) 0,259 0,209 0,179 0,180 0,182 Примечание. В числителе — проба ТХС, в знаменателе — скв. 7. Полученные данные показывают, что насыпная плотность щебня из природных сланцев составляет 1380 и 1340 кг/м 3 для пробы ТХС и скв. 7 соответственно, что характеризует их как плотные заполнители (максимальная насыпная плотность пористых заполнителей составляет 1200 кг/м3). Пустотность в уплотненном состоянии, зависящая в основном от формы зерен заполнителей, составляет 52,4 и 53,5 %, что свидетельствует о хорошей уплотняемости щебня. Водопоглощение заполнителей достаточно высокое и составляет 1,4 % у пробы ТХС и 4,5 % у пробы скв. 7, что обусловлено их пористостью. Показатели дробимости сланцев составляют 12,8 % для пробы ТХС и 13,3 % для пробы скв. 7, что соответствует марке щебня по прочности 1000. В процессе обжига, как видно из табл. 2, вследствие преобразования минералов, плотность и пористость сланцев меняется. Характер изменения плотностных показателей сланцев обоих месторождений от температуры обжига практически одинаков. Однако по значениям насыпной плотности сланцы пробы скв. 7 можно отнести уже не к плотным, а к пористым заполнителям. С увеличением температуры обжига с 900 до 1050 °С за счет диссоциации и дегидратации минералов плотность сланцев уменьшается на 15-22 %, а пористость возрастает до 14-28 %. Некоторое сокращение пористости при температуре 1000 °С для пробы ТХС и 950 °С для пробы скв. 7 связано, скорее всего, с тем, что 805