КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ СТЕНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КИРПИЧА КЕРАМИЧЕСКОГО Российский патент 1998 года по МПК C04B33/00 

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к производству кирпича и камней керамических.

Известна керамическая масса для получения строительного элемента для стен, например кирпича с повышенной теплоизоляцией на основе керамической массы состава 85-70% глины и 15-30% диатомовой земли [1].

Недостатком этой массы является использование дефицитной и дорогой диатомовой земли, которая обладает большой пористостью, малой объемной массой, адсорбционными свойствами (Справочник по химии цемента. Стройиздат, Ленинград, 1980, с. 61) и вследствие этого имеет многоцелевое назначение в более ценной продукции, что делает экономически нецелесообразным применение таких масс в производстве кирпича керамического.

Известна керамическая масса для изготовления преимущественно кирпича повышенной прочности, включающая глину и отощающую добавку, представляющую отсев породы ортофира [2].

Недостатком этой керамической массы является использование отсева плотной, малокремнистой и непористой породы, вследствие чего получают кирпич высокой плотности (более 1800 кг/м³), с плохими теплоизоляционными свойствами.

Известна керамическая масса для изготовления кирпича, включающая глину и бокситовый шлам, с целью улучшения формовочных и сушильных свойств, повышения прочности и снижения стоимости [3].

Недостатком этой керамической массы, включающей бокситовый шлам, являющийся продуктом щелочной обработки бокситов, который состоит преимущественно из остатков щелочи и кремниевожелезистых оксидов с высокой плотностью, малопористых, вследствие чего получают кирпич высокой плотности более 1800 кг/м³ с плохими теплоизоляционными свойствами.

Задачей настоящего изобретения является получение на основе керамических масс из легкоплавкой глины и техногенных отходов опоки, керамического эффекта кирпича с улучшенными теплоизоляционными свойствами при сохранении хороших формовочных свойств масс, сушильных и прочностных свойств изделий и снижения стоимости кирпича за счет использования дешевых техногенных отходов.

Указанный технический результат достигается тем, что керамическую массу готовят из легкоплавкой глины, которую смешивают с отходами дробленной опоки, размером менее 3 мм, являющуюся пористой кремнистой породой (Справочник по химии цемента. Стройиздат, Ленинград, 1980, с. 122) и отходами щелочной обработки опоки, при следующих соотношениях, мас.%:
Глина легкоплавкая - 60 - 80
Отходы дробления опоки - 10 - 19
Отходы щелочной обработки опоки - Остальное
Хорошие формовочные свойства достигаются введением в керамическую массу легкоплавкой глины в количестве 60-80%.

Повышенная пористость и пониженный объемный вес кирпича достигаются за счет введения в массу высокопористых отходов дробленной опоки и щелочной опоки (20-40%), причем смешанные в указанных соотношениях керамические массы в заданном интервале температур обжига 900-1050^oC спекаются с образованием прочного керамического черепка, но сохраняют еще достаточную пористость, чтобы получить эффективный кирпич с объемным весом не более 1,40 г/см³ при пустотности 22% и более. Но указанные хорошие свойства теряются при иных соотношениях компонентов керамических масс.

Изобретение является промышленно применимым и будет использовано при производстве керамического кирпича на строящихся заводах.

Использованная легкоплавкая глина, отходы дробления опоки и отходы щелочной обработки опоки характеризуются химическим составом, приведенным в табл. 1.

Пример 1. Определение чувствительности изделий к сушке и их прочности на сжатие при температуре обжига 1000^oC. Легкоплавкую глину и отходы дробления опоки, а также отходы щелочной обработки опоки смешивают в соотношениях, мас.%, указанных в табл. 2.

В примере 1 показана существенность введения добавок отходов дробленной опоки для улучшения сушильных свойств сырцовых изделий с максимальной устойчивостью и чувствительностью к сушке 102 с при соотношении глина: отходы опоки 60:40 мас.%, удовлетворительной прочностью кирпича на сжатие 106 кг/см². Существенность введения отходов щелочной обработки опоки характеризуется повышением прочности кирпича, которая достигает значения 249 кг/см² при соотношение глина: отходы щелочной опоки - 60:40 мас.%, но при этом соотношении несколько ухудшаются сушильные свойства - чувствительность к сушке 75 с. При соотношении трех компонентов глина:отходы дробленной опоки:отходы щелочной опоки 60:20:30 мас.% достигаются удовлетворительные показатели чувствительности к сушке и прочности изделий, что указывает на существенность выбора этих трех компонентов для получения кирпича керамического с требуемыми параметрами по сушильным свойствам и прочности изделий.

Пример 2. Результаты определения физико-механических свойств керамических изделий, приготовленных из керамических масс, состоящих из глины, отходов дробленной опоки и отходов щелочной обработки опоки в заданных соотношениях, после обжига при 1000^oC, табл. 3.

В примере 2 показана существенность введения в керамическую массу наряду с легкоплавкой глиной в количестве 60-80% отходов дробленной опоки и отходов щелочной опоки в суммарном количестве 20-40%.

Высокая пористость дробленной опоки и щелочной опоки сохраняется и в обожженном кирпиче, так что объемный вес в сравнении с изделием из одной глины снижается до значений 1,76 г/см³ и менее, что обеспечивает при производстве пустотелого кирпича с пустотностью 22% и более получение эффективного кирпича с объемным весом не более 1,40 г/см³.

Таким образом, показана существенность выбора отходов дробленной опоки и отходов щелочной опоки в качестве компонентов керамической массы в смеси с легкоплавкой глиной для получения эффективного кирпича с повышенной пористостью и теплоизоляционными свойствами.

Введение в керамическую массу 20-40% дробленной опоки и щелочной опоки, являющихся техногенными отходами, обеспечивает утилизацию техногенных отходов и снижает стоимость керамических изделий.

Сущность изобретения: масса включает следующие компоненты, мас. %: глина 60-80; отходы дробления опоки 10-19; отходы щелочной обработки опоки остальное. Физико-механические показатели следующие: объемный вес полнотелого изделия 1,61- - 1,71 г/см²; объемный вес изделия с пустотностью 22% 1,27- 1,38 г/см³, пористость 29,7 - 33,9%, прочность кирпича на сжатие 130 - 146 кг/см². 3 табл.

Керамическая масса для изготовления стеновых изделий, включающая глину и техногенные отходы, отличающаяся тем, что в качестве отходов используют отходы дробления опоки и отходы щелочной обработки опоки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глина - 60 - 80
Отходы дробления опоки - 10 - 19
Отходы щелочной обработки опоки - Остальное-