Комплексное исследование образования высолов на глиняном кирпиче

Исследование проблемы образования высолов приобретает все более сложный, комплексный и многосторонний характер. Различные методы исследования этой проблемы, направленные в конечном счете на поиски радикальных мер борьбы с высолами. все больше расширяют и углубляют представления как о самой природе высолов, так и о процессах их образования.

Образование высолов — явление не локальное, оно характерно для кирпича, изготовленного из любых глин. Интенсивность их образования зависит от целого ряда причин, главнейшими из которых являются обшая засоленность карьерных глин, режим обжига в промышленных печах и природно-климатические условия эксплуатации сооружений из кирпича.

Повсеместно химический состав высолов характеризуется наличием растворимых в воде солей. Главную массу их составляют сульфаты калия, натрия магния и кальция. Иногда встречаются и другие соли. Зеленоватый оттенок высолам придает вападам калия. Появление высолов на поверхности кирпичной кладки связано с процессом испарения солевых растворов и кристаллизацией. Кристаллизуясь, сульфаты щелочных и щелочноземельных металлов сильно увеличиваются в объеме, создают этим самым большое кристаллизационное давление, вызывающее образование трещин, отслаивание, разрыхление- Таким образом, прочность и долговечность кирпича зависит не только от физико-механических свойств его, но и от присутствия растворимых сульфатов.

Когда речь идет о высолах, то имеются в виду сульфаты щелочных и щелочноземельных металлов: калия,

натрия, кальция и магния. Химическим анализом различных проб высолов (табл. 1) всегда обнаруживаются ионы именно этих металлов.

Сухой остаток водных вытяжек из этой же глины представляет собой тоже в основном сульфаты щелочей. В сухом остатке на их долю приходится около 60%. Второе место по массе принадлежит сульфатам щелочноземельных металлов.

Обращает на себя внимание изменение количества сухого остатка. По мере роста температуры обжига глины количество сухого остатка увеличивается (табл. 2) и достигает максимума при 800°С, а затем опять снижается и достигает того количества, которое характерно для сырой глины. Такое явление характерно и для ленточных, и для кембрийских глин Ленинградской области. Это значит, что температурный режим в заводских печах может играть существенную роль в регулировании количества растворимых солей в глинах и кирпиче, изготовляемом из них.

С целью получения строгой и более точной картины о химическом составе высолов нами был сделан спектральный анализ отдельных проб высолов и СУХИХ остатков водных вытяжек из глии (табл. 3). Спектральный анализ позволил учесть все металлы, сопутствующие высолам, даже те. которые оставляют в них только следы.

Кремний, хотя и не является металлом с точки зрения физических свойств, однако, по химической натуре относится к электроположительным элементам и по способности испускать электроны сильно тяготеет к металлам. Следовательно, эмиссионный анализ не мог не зарегистрировать его в исследованных пробах. Количество связанного кремния в отдельных пробах. Нехарактерно, что результаты спектрального анализа вполне согласуются с данными химических анализов: превалирующая доля в воднорастворимых солях принадлежит магнию, кальцию, натрию и калию. Подчиненную роль имеют кремний, алюминий, железо и отчасти, ванадий. Другие металлы методом химического анализа не могли

быть открыты совсем. Даже при эмиссионном анализе содержание таких металлов хотя и обнаружено, но оценивается практически только следами (никель, кобальт, медь, титан, молибден). Очевидно, что в высоло-образовании они не играют никакой существенной роли. Промежуточное положение по содержанию занимают литий, марганец и стронций. Совершенно не обнаружен цинк, а кобальт (следы)—только в одной пробе.

Со временем, по мере старения высолообразуюшнх солей, их количественный состав несколько меняется: по истечении некоторого времени (нескольких лет) в высолах уменьшается количество магния и кальция, но сильно увеличивается содержание натрия.