СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИЦЕВОГО КИРПИЧА Российский патент 1997 года по МПК C04B33/00 C04B33/08 

Изобретение относится к производству строительных материалов, к строительной технике и может быть использовано для изготовления стеновых лицевых кирпичей на основе глины с одновременной утилизацией отходов производства.

Основными требованиями при производстве лицевых стеновых керамических изделий являются достижение высоких физико-механических показателей и отсутствие высолов на их поверхности. Наличие высолов приводит к разрушению кирпича и снижению срока службы кирпичной кладки.

Известная сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий, включающая, об. глина 70-83, опилки 7-12 и отходы высокотемпературной коксохимической переработки угля 10-18. Прочность изделий составляет 110-120 кгс/см², водопоглощение 23-25% [1]
Известен состав для приготовления красного лицевого кирпича на основе высококачественной глины, угля, шамота и баритовых отходов литопонного производства, содержащих карбонат бария, метасиликат бария и водорастворимый сернистый барий. Отходы вводят в количестве 4-8% от массы глины. Применение указанных отходов обеспечивает предотвращение высолов на обожженном керамическом материале [2]
Известно введение в состав шихты для приготовления лицевого кирпича гидрата окиси бария Ba(OH)₂•H₂O в количестве 0,5% от массы глины. Обжиг кирпича осуществляют в туннельной печи в течение 42 ч при 960^oС. Кирпич по физико-механическим показателям соответствует требованиям ГОСТ 7484-69 и относится к марке 150 [2]
Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению, является сырьевая смесь для изготовления лицевого кирпича, включающая, мас. глина 82-88, опилки 10-16, уголь 1,5-2. В смесь может быть дополнительно введена барийсодержащая добавка (углекислый барий или гидрат окиси бария) [3]
Недостатками указанных решений является относительно низкая степень устранения высолов на поверхности кирпича и использование в составе сырьевой смеси качественных природных материалов.

Задачей изобретения является разработка сырьевой смеси для изготовления лицевого кирпича с высокими физико-механическими показателями, оптимальным значением водопоглощения и полным отсутствием высолов на поверхности изделий при расширении ассортимента применяемых в составе сырьевой смеси отходов производства. При этом в условиях того же производства можно получить из разработанной сырьевой смеси лицевой кирпич вместо строительного.

Задача решается следующим образом.

Сырьевая смесь содержит следующие ингредиенты, мас. глина 83,0-87,0; опилки 4,0-5,0; уголь 2,5-3,5; баритовый утяжелитель 4,0-5,0; железосодержащий отход попутный продукт сталепроволочного производства 2,5-3,5.

Баритовый утяжелитель содержит следующие ингредиенты, мас. 5BaO•8SiO₂ 27,8-34,6; 2BaO•SiO₂ 47,3-60,9; смесь предельных и непредельных углеводородов остальное.

Железосодержащие отходы попутный продукт сталепроволочного производства характеризуются следующим составом, мас. FeO 36,3-40,9; Fe₂O₃ 26,9-28,2; Fe₃O₄ 23,9-25,3; Fe 8,9-10,2.

Введение баритового утяжелителя в состав исходной смеси снижает количество растворимых солей за счет их перевода в нерастворимую форму сульфат бария BaSO₄ и минерал воллостонит CaSiO₃.

Наличие предельных и непредельных углеводородов в составе баритового утяжелителя приводит к образованию восстановительной атмосферы при обжиге изделий, способствующей предотвращению образования высолов на кирпичах.

Применение смеси баритового утяжелителя и попутного продукта сталепроволочного производства приводит к получению равноокрашенного лицевого кирпича без высолов, имеющего высокие декоративные и физико-механические показатели, при этом водопоглощение кирпичей составляет 7-8% Таким образом, изобретение соответствует критерию "Изобретательский уровень".

Пример. Для приготовления кирпичей применяют глину красноармейскую с содержанием 0,082 г/л растворимых солей. Глина перед смешением ее с другими добавками подвергалась дроблению с последующим рассевом до полного прохождения через сито 63. Добавки (отходы производства) высушивались и размалывались в шаровой мельнице до остатка на сите N 008 1,3-4% Уголь размалывали с помощью валковых мельниц до величины гранул 1-3 мм. Количество воды составляло 60-80 мас. Отформованная сырьевая смесь в виде образцов подсушивалась на воздухе в течение 24-36 ч при комнатной температуре и последующей сушкой при температуре 105^oС до постоянной массы. Обжиг кирпичей осуществляли при 1000^oС. Средняя плотность и водопоглощение изделий определяли по ГОСТ 6487-75. Предел прочности при сжатии определяли по ГОСТ 2642-60. Состав шихты и физико-механические характеристики образцов лицевого кирпича приведены в таблице.

Совместное введение в керамическую шихту двух добавок: баритового утяжелителя и железосодержащих отходов попутного продукта сталепроволочного производства эффективно снижает количество растворимых солей в глиномассе, предотвращает появление солевых налетов на обожженом изделии, повышает прочность керамического материала до 32-40 МПа, позволяет получить материалы с оптимальным водопоглощением 7-8% красивого внешнего вида, удлиняется срок службы кладки и сооружения.

Сущность изобретения: сырьевая смесь содержит следующие ингредиенты, мас.%: глина 83,0-87,0; опилки 4,0-5,0; уголь 2,5-3,5; баритовый утяжелитель 4,0-5,0; железосодержащий отход - попутный продукт сталепроволочного производства 2,5-3,5. Совместное введение в керамическую шихту двух добавок: баритового утяжелителя и железосодержащих отходов попутного продукта сталепроволочного производства эффективно снижает количество растворимых солей в глиномассе, предотвращает появление солевых налетов на обожженном изделии, повышает прочность керамического материала до 32-40 МПа, позволяет получить материалы с оптимальным водопоглощением 7-8%, красивого внешнего вида. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

1. Сырьевая смесь для изготовления лицевого кирпича, включающая глину, опилки, уголь и барийсодержащую добавку, отличающаяся тем, что в качестве барийсодержащей добавки она содержит баритовый утяжелитель и дополнительно железосодержащий отход отход сталепроволочного производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Глина 83 87
Опилки 4 5
Уголь 2,5 3,5
Баритовый утяжелить 4 5
Железосодержащий отход отход сталепроволочного производства 2,5 3,5
2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что баритовый утяжелитель содержит следующие ингредиенты, мас.

5BaO • 8SiO₂ 27,8 34,6
2BaO • SiO₂ 47,3 60,9
Смесь предельных и непредельных углеводородов Остальное