МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕКОРАТИВНЫХ ОБЛИЦОВОЧНЫХ ПЛИТ Российский патент 1996 года по МПК C04B28/24 

Изобретение относится к области химии, а именно к области технологии производства безобжиговых строительных материалов с использованием отходов производства и горной промышленности.

Известна сырьевая смесь, включающая в мас. жидкое стекло 15 17, зернистый нефелиновый шлам 45 55, кварцевый песок остальное /1/.

Отверждение строительных изделий по указанному изобретению производится в паровых автоклавах в течение 6 8 час при давлении пара 0,8 1,0 МПа. Отверждение изделий в естественных условиях происходит в течение длительного периода от 1 до 12 мес в зависимости от состава масс и влажности окружающей среды. Для ускорения процесса отверждения в растворы добавляют цемент, гипс или известь.

Большинство составов может использоваться для изготовления половых плит, кирпича или стеновых блоков, так как строительные изделия не обладают декоративными качествами для облицовочных работ. Известны технические решения с использованием различных минеральных наполнителей из горных пород в сочетании со связующими добавками в виде эпоксидных смол, фенолсодержащих лаков, отходов химической промышленности и цементов. Например, способ изготовления декоративных облицовочных плит, предусматривающий использование фосфорных шлаков 35 48% гранитных отсевов 14 40% и жидкого стекла - остальное. Плиты по указанной технологии, как правило, обладают высокими декоративными качествами, однако область их применения значительно уменьшается ввиду содержания экологически неблагополучных компонентов /2/.

Наиболее близким техническим решением является сырьевая смесь, мас.

Нефелиновый шлам 45 60
Минеральный заполнитель (песок, гравий) 20 30
Жидкое стекло Остальное.

Цель изобретения повышение механической прочности и улучшение декоративных свойств облицовочных плит, создание облицовочных материалов с имитацией под горные породы.

Для этих целей масса, включающая нефелиновый шлам, преимущественно молочный минеральный заполнитель и щелочную связку, в качестве минерального заполнителя содержит габброиды фр. 3 6 мм и 1 3 мм до 1 мм и песок кварцевый фр. 0,5 2 мм, а щелочную связку в виде стабилизированного шликера следующего состава (в мас.):
Жидкое стекло 6 7
Карбонат натрия 12 14
Молочная глина 8 10
Пигмент 22 25
Вода Остальное
при следующем соотношении компонентов (в мас.):
Нефелиновый шлам 28 38
Габброиды фр. 3 6 мм 4 10
фр. 1 3 9 16
фр. до 1 мм 16 21
Кварцевый песок фр. 0,5 2 мм 6 8
Указанная щелочная связка 20 24
Отличительные признаки обеспечивают следующие преимущества: использование габброидов фр. 1 6 мм позволяет значительно улучшить декоративные качества облицовочных плит и создать имитацию под природные облицовочные материалы. Добавка мелкой фракции габброидов фр. менее 1 мм в сочетании с карбонатом натрия и молотой глиной повышает прочность изделий в среднем на 10 20% за счет образования устойчивых соединений в виде гидросиликатов системы СаО-МgO•SiO₂•H₂O при термовлажностном упрочнении их в автоклаве. Использование у кварцевого песка фр. 2 0,5 мм способствует равномерному распределению заполнителя в массе и улучшает окраску изделий. Использование жидкого стекла повышает прочность сырца при прессовании. Технология производства облицовочных плит является безотходной, энергосберегающей и экологически чистой, рассчитана на использование отходов глиноземного производства и горной промышленности.

Основные характеристики облицовочных плит:
Прочность на сжатие, Н/мм² 35 50
Прочность при изгибе, Н/мм² 5 6
Водопоглощение после отверждения, 6 8
через 6 мес, не более 3
Истираемость, г/см², не более 1 5
Морозостойкость, цикл, не менее 80
Облицовочные плиты устойчивы к агрессивным средам и термоударам.

Керамическую массу изготавливают следующим образом.

Производят помол нефелинового шлама в вибромельнице до крупности зерна не более 0,1 мм. Производят дробление и рассев габброидов по указанным фракциям, производят рассев кварцевого песка и выделяют фр. 2 0,5 мм. Полученные компоненты дозируют в указанной пропорции в бегунковый смеситель и производят их перемешивание в течение 10 15 мин. Для приготовления щелочного шликера производят загрузку глины карбоната натрия, пигмента и воды в указанной пропорции в шаровую мельницу объемом 20 50 л и производят помол в течение 2 3 час. После помола полученный шликер переливают в стабилизатор, добавляют жидкое стекло и перемешивают 10 15 мин. В качестве стабилизаторов можно использовать корпус шаровой мельницы или другие вращающиеся со скоростью 1,5 м/с цилиндры.

Для приготовления формовочной массы производят смешение нефелинового шлама с минеральными заполнителями, как это указано выше, затем небольшими порциями добавляют приготовленный щелочной шликер во время вращения смесителя. После введения шликера производят перемешивание массы в течение 10 15 мин, затем массу выгружают на вылеживание в течение 1 2 час или в бункера прессов.

Прессование целесообразно проводить на гидропрессах при удельном давлении 35 40 н/мм². После прессования плитки подсушивают в естественных условиях до остаточной влажности 3 5% и направляют в паровой автоклав на упрочнение. Цикл упрочнения 2 3 час при давлении 0,5 2,5 ати (0,05 0,25 МПа), режим работы автоклава автоматизированный по заданной программе.

После упрочнения производят шлифовку и полировку плит по известной технологии, по технологии обработки габбровых блоков.

Основные составы формовочных масс,
1. Облицовочная плитка розового или бежевого цвета с имитацией под розовый гранит или кварцит.

Нефелиновый шлам 33
Габброиды фр. 3 6 мм 6
фр. 1 3 мм 10
фр. 1 0 мм 20
Кварц. песок фр. 0,5 1 мм 8
Щелочной шликер 23
Пигмент пиритные огарки
2. Плитка голубого цвета с имитацией под гранит или гранодиорит.

Нефелиновый шлам 33
Габброиды фр. 1 3 мм 16
фр. 1 0 мм 20
Кварцевый песок фр. 1 2 мм 8
Щелочной шликер 23
Пигмент голубой, завод Горн
3. Плитка светло-зеленого цвета с имитацией под листвинит.

Нефелиновый шлам молотый 20
Нефелиновый шлам фр. 1-3 мм 18
Шамот или белый мрамор фр. 3 1,0 мм 16
Габброиды фр. 1 0 мм 16
Песок кварцевый фр. 0,5 1 мм 6
Шликер щелочной 24
Пигмент двуокись хрома
4. Плитка ярко-зеленого цвета с имитацией под малахит.

Нефелиновый шлам молотый 20
Нефелиновый шлам фр. до мм 18
Мрамор белый фр. 1 0,5 мм 10
Габброиды фр. 1 0 мм 10
Песок кварцевый 8
Шликер щелочной 24
Пигмент импортный краситель
5. Плитка ярко-розового или пурпурного цвета с имитацией под яшму.

Нефелиновый шлам 30
Габброиды фр. 3 6 мм 10
фр. 3 1 мм 16
фр. 1 0 мм 16
Песок кварцевый 7
Шликер щелочной 21
Пигмент окислы железа
6. Плитка темно-серая или черная с имитацией под габбродиабаз.

Нефелиновый шлам (совместный помол с габброидами) 32
Габброиды фр. 2 0 мм 30
Кварц. песок 6
Мрамор белый фр. 2 1 мм 10
Щелочная связка 22
Пигмент темно-серый, завод Горн
В зависимости от качества сырья процентные соотношения могут варьироваться в пределах 5 8% в качестве габброидов используют базальтовые горные породы габбро, габбродиабаз, габбронорит и некоторые разновидности грантитов и мрамора, содержащие минералы пироксен, гиперстен или роговую обманку. В отдельных случаях возможно использование других горных пород, добавка которых не снижает качества облицовочных плит.

Изобретение относится к области производства строительных материалов с использованием отходов в виде нефелинового шлама и габброидных горных пород. Задачей изобретения является повышение прочностных характеристик облицовочных плит и упрощение технологии их изготовления. Масса для изготовления декоративных облицовочных плит содержит нефелиновый шлам - 28-38%, габброиды фр. более 3,0 мм 4-10%, фр. 3-1,0 мм 9 - 16%, фр. 1-0 мм 16 - 21%, кварцевый песок фр. 0,5-2мм 6 - 8%, щелочная связка - 20-24%, а щелочная связка в виде стабилизированного шликера следующего состава: карбонат натрия - 12- 14%, жидкое стекло - 6-7%, глина молотая - 8-10%, красящий пигмент - 22-25%, вода - остальное. Преимуществами массы является высокая прочность и износостойкость плит, а также высокие декоративные качества плит, выполненных с имитацией под природные облицовочные материалы или камни. Масса рассчитана на применение безобжиговой технологии с упрочнением плит с помощью гидротермальной обработки при коротких режимах автоклавирования при низких давлениях до 0,3 МПа.

Масса для изготовления декоративных облицовочных плит, включающая нефелиновый шлам, преимущественно молотый, минеральный заполнитель и щелочную связку, содержащую жидкое стекло, отличающаяся тем, что в качестве минерального заполнителя она содержит габброиды фракции 3 6, 1 3 и до 1 мм и песок кварцевый фpакции 0,5 2 мм, а щелочную связку в виде стабилизированного шликера следующего состава, мас.

Жидкое стекло 6 7
Карбонат натрия 12 14
Молотая глина 8 10
Пигмент 22 25
Вода Остальное
при следующем соотношении компонентов, мас.

Нефелиновый шлам 28 38
Габброиды фракции 3 6 мм 4 10
Габброиды фракции 1 3 мм 9 16
Габброиды фракции до 1 мм 16 21
Кварцевой песок фракции 0,5 2,0 мм 6 8
Указанная щелочная связка 20 24