Повышение спроса на изделия стеновой архитектурно-строительной керамики обусловлено тем, что лицевой кирпич позволяет разнообразить и оригинально украсить фасады и интерьеры зданий. Одним из важных параметров, определяющих спрос на лицевой керамический кирпич, является его внешний вид: цвет, форма и фактура поверхности [1–4]. В связи с этим целесообразно рассмотреть за счет каких физико-химических процессов керамический кирпич приобретает свой характерный красный цвет в процессе обжига и какими видами добавок возможно его расширить в желаемом направлении.  На формирование цвета и основных свойств керамического черепка оказывают влияние:- химический состав исходного сырья;- состав и виды добавок;- температура, режим и среда обжига.Химический состав суглинков и глин, применяемых для производства керамического кирпича, как правило, представлен следующими основными оксидами: SiО2, А12О3, CaO, MgO, Fe2О3, TiО2, К2О, Na2О. Наибольшее влияние на формирование типичного красного цвета керамического кирпича оказывает Fe2О3. Тонкодисперсные железистые примеси, в зависимости от содержания их в сырье, придают обожженному керамическому черепку цвет в окислительной среде – от кремового и бледно-розового до вишнево-красного, в восстановительной среде - до сине зеленоватого и при большом содержании оксидов железа даже черного [1–4].  В качестве объекта исследований использовался суглинок месторождения Верхняя Хава Воронежской области, химический состав представлен в табл. 1.  Таблица 1 Химический состав суглинка месторождения Верхняя Хава Воронежской областиМассовые доли оксидов, %SiO2Al2O3Fe2O3+ FeOCaOMgOK2O+Na2Oпотери при прокаливании∑64,312,93,86,43,80,38,7100  Из суглинка месторождения Верхняя Хава с нормальной формовочной влажностью изготавливали образцы плиточки, а также кубы с ребром 5 см. Образцы высушивали до постоянной массы при температуре 105 ºС, а затем обжигали при максимальной температуре 1050 ºС. Для определения минералогического состава керамического черепка естественной окраски  выполнен  ретгенофазовый анализ на приборе ДРОН 4-07. На основании РФА определены основные минералы, образующиеся в керамическим черепке которые представлены в табл. 2 с указанием естественного цвета минерала.Установлено, что окрашивание керамического черепка в красные тона происходит в основном  за счет образующего гематита (α-Fe2O3), а также возможно окрашивание стеклофазы в более темные (бурые) тона за счет растворения железа в стеклофазе. Для осветления керамического черепка необходимо либо уменьшить содержание гематита, либо перевести Fe2O3 в расплав с образованием стекол светлых тонов, либо перевод Fe2O3 в бесцветные соединения [1–5]. Таким образом, зная химический состав (в частности содержание оксидов железа), можно спрогнозировать цвет будущего изделия, а регулируя количественное содержание оксида железа получить изделия различных цветовых оттенков.  Таблица 2Основные минералы, образовавшиеся в керамического черепке в процессе обжигаНаименование минералаЦвет минералаКварцБесцветныйАнортитБесцветный или слабоокрашенныйМуллитБесцветен, примесями Fe2O3 может окрашиваться и принимать буровато красный оттенокГематитОт кроваво красного до черногоФаялитОливково-зеленыйКристобалитБесцветныйТридимитБесцветныйКордиеритБесцветный, серовато- голубой, фиолетово-синий, реже желтовато-белый или бурыйРазличные виды легкоплавких стеколВ зависимости от преобладающих ионов  На сегодняшний день особым интересом среди потребителей пользуется кирпич именно светлых оттенков (персиковый, соломенный, бежевый).Для изучения процессов осветления керамического черепка в состав дополнительно вводили:- беложгущуюся (латненскую ЛТ-0) глину в количестве от 30 до 50 %;- мел, из расчета соотношения Fe2 O3/CaO равного 0,3 и 0,2Добавка светложгущейся глины в количестве 10 % существенно не влияет на окраску образцов, но увеличение ее содержания в исходном составе до 30–50 % способствует значительному осветлению изделий от оранжевого до темно-кремового, что обусловлено уменьшением содержания оксида железа в шихте. При увеличении содержании латненской глины до 30–50 % происходит увеличение прочности при сжатии с 21,5 МПа при 0 % содержании латненской глины до 25–27,5 МПа. Водопоглощение снижается с 12,1 % до 9,4 %, а общая усадка увеличивается с 10 % при 0 % содержания латненской глины до 13,5 % при содержании латненской глины 50 %.Снижение водопоглощения объясняется уплотнением керамического черепка за счет более интенсивного спекания глинистых частиц, содержащихся в латненской глине в большем количестве, при этом количество открытых пор уменьшается.Красящее действие оксидов железа значительно ослабляется при наличии в глине карбонатных примесей. Так, по данным Г.А. Калантаpa [1–4], обожженный черепок в зависимости от соотношения Fe2O3/CaO приобретает окраску от розового до светло-желтого (табл. 3).Таблица 3Окрашивание керамических масс в зависимости от соотношения Fe2O3/CaOСоотношение Fe2O3/CaO, в % не менееЦвет черепка0,4Розовый0,3Желтый0,2Светло-желтыйРасчет необходимого количества мела для получения предполагаемого цвета производился по известной формуле:И = ( Аж.г- Мж.и∙ Ак.г)/0,4 Мж.и         (1)где И – добавка известняка (мела) к глине,%; Аж.г – содержание Fe2O3 в глине, %;Ак.г – содержание CaO в глине, %;Мж.и  – необходимое отношение Fe2O3/CaO; 0,4 – условно принятое содержание CaO в известняке в долях единицы.Для получения желтого цвета керамического черепка (соотношение Fe2O3/CaO = 0,3) необходимое количество мела составило 13,3 % сверх 100 % суглинка, а для получения керамического черепка светло-желтого цвета (Fe2O3/CaO = 0,2) необходимое количество мела составило 28,75 % сверх 100 % суглинка.Влияние мела на процессы окрашивания керамических изделий оценивали на образцах кубах при введении мела в количестве 13,3 % и 28,75 %. Обожженные образцы стали значительно светлее, чем без мела, и приобрели цвет от оранжевого до желтого.  Рентгенофазовый анализ позволил установить основные минералы в полученном керамическом черепке (рис.1, табл.3).Как показали экспериментальные исследования, введение в шихту мела способствует осветлению керамического черепка. При этом существенно снижается железосодержащая фаза гематита α-Fe2O3. Небольшое содержание гематита обусловливает появление розовых (кремовых) и оранжевых тонов в окраске образцов.  Ввод в шихту мела вызывает образование новых кристаллических соединений: волластонита (CaO∙SiO2), анортита (CaО∙Al2О3∙2SiO2), в меньшем количестве мелилита  (Ca2(Al, Mg, Si)Si2O7), имеющих светлую окраску. Эти кальциевые соединения и придают изделиям светлую окраску. С другой стороны, ввод в шихту мела обеспечил более интенсивное образование стеклофазы в черепке, при этом процесс осветления керамического черепка усиливается не только при обогащении его объема светлыми силикатами кальция, но также в результате вовлечения значительной массы красящих оксидов железа в сложные алюмосиликатные комплексы, бесцветные или с малоинтенсивной окраской, такие например, как мелилит, имеющего белый или бледно-желтый цвет [1–4]. Таким образом, смена красно-коричневых цветов на желтые в керамических изделиях при добавлении мела объясняется снижением содержания гематита и образованием светлоокрашенных минералов и стекол.  Рис. 1. Рентгенограмма обожжённых образцов при введении в шихту 28,75 % мела Таблица 3 Минералогический состав керамического черепка при введении в шихту 28,75 % мелаНаименование минералаХимическая формулаЦвет минералаМежплоскостных расстояний, ÅКварцSiO2Бесцветный4,26; 3,34; 2,45;,2,28; 2.23; 2.12, 1,812АнортитCaО∙Al2О3∙2SiO2Бесцветный или слабоокрашенный3,2 ; 2,95; 2,83; 2,51 ;1,837Волластонитβ Са(Si3O9)Бесцветный, белый или серо-белый3,88; 3,52; 3,31; 3,09; 2,96; 2,55; 2,47; 2,33; 2,3; 2,18; 2,01; 1,83МелилитСа2(Al, Mg, Fe, Si) Si2O7Белый, бледно-желтый, реже зеленовато-желтый, красно-бурый, серый3,71; 3,074; 2,86; 2,45; 2,4; 2,3; 2,04; 1,828Муллит3 Al2О3∙2SiO2Бесцветен, примесями Fe2O3 может окрашиваться и принимать буроватокрасный оттенок5,41; 3,42; 2,9; 2,69; 2,54; 2,29; 2,12Гематитα- Fe2O3От кроваво красного до черного3,65; 2,69; 2,51; 2,2; 1,84ФаялитFe2SiO4Оливково-зеленый3,7; 2,85; 1,75Кристобалит Бесцветный4,03; 3,13; 2,83; 2,48; 2,112Различные виды легкоплавких стекол В зависимости от преобладающих ионов   Установлено, что при введении в шихту мела в количестве 13,3 % прочностные показатели возрастают с 21,5 МПа без добавки до 27 МПа, а при введении мела в количестве 28,75 % с 21,5 МПа без добавки до 23,1 МПа. При этом при практически не изменой общей усадке, средняя плотность снижается, а  водопоглощение при введении в шихту мела в количестве 13,3 % увеличивается до 14,6 %, при введении мела в количестве 28,75 % до 17,5 %.Увеличение прочностных показателей обусловлено с одной стороны тем, что СаО в тонко дисперсном состоянии при температуре более 1000 0С является сильным плавнем и образует силикатные или алюмосиликатные расплавы, что оказывает положительное влияние на спекание и соответственно на повышение прочности, с другой стороны увеличение прочностных показателей можно объяснить появлением новообразованного волластонита, который отсутствует в обожженных образцах без добавки мела. Однако при введении в шихту мела снижается средняя плотность и возрастает водопоглощение, что вызвано увеличением количества открытых пор. Это объясняется тем, что при период диссоциации СаСО3 образуется большое количество углекислого газа, который дополнительно поризует систему.*Работа выполнена при использовании оборудования Центра коллективного пользования Воронежского ГАСУ им. Ю.М. Борисова.