КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА Российский патент 2009 года по МПК C04B33/135 

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича. Известна керамическая масса для получения кирпича следующего состава, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 20-70, зола ТЭС - 30-80 /Абдрахимов Д.В. Керамический кирпич из отходов производств / Д.В. Абдрахимов, Е.С. Абдрахимова, В.З. Абдрахимов. // Строительные материалы. - 1999. - №9. - С.34-35/ [1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (14-30 циклов) и прочность при сжатии (10,2-16,8 МПа).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: бейделлитовая легкоплавкая глина с верхним пределом температуры огнеупорности, близкой к температуре тугоплавких глин - 50-70, золошлаковый материал с содержанием органики 15-25% - 30-50 /Абдрахимов В.З. Использование золы ТЭС в производстве керамического кирпича /В.З. Абдрахимов // Межвузовский сборник трудов. - Самара, 2006. - Вып.1. Повышение энергоэффективности зданий и сооружений. - С.88-92 / [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая термостойкость (2-4 цикла).

Сущность изобретения - повышение качества строительных материалов.

Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости, термостойкости и механической прочности при сжатии.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую бейделлитовую легкоплавкую глину с верхним пределом температуры огнеупорности, близкой к температуре тугоплавких глин, и золошлаковый материал с содержанием органики 15-25%, дополнительно вводят алюмосодержащий отработанный катализатор с содержанием Al₂О₃ 76% при следующем соотношении компонентов, мас.%: бейделлитовая легкоплавкая глина с верхним пределом температуры огнеупорности, близкой к температуре тугоплавких глин - 50-70; золошлаковый материал с содержанием органики 15-25% - 15-25; отработанный катализатор с содержанием Al₂O₃ 76% - 15-25.

В качестве основного глинистого сырья для производства керамического кирпича использовалась глина Образцовского месторождения Самарской области. Глина Образцовского месторождения характеризуется как среднедисперсная, преимущественно с низким содержанием мелких и средних включений, представленных кварцем, железистыми минералами, гипсом и карбонатными включениями, химический состав представлен в табл.1. Основным породообразующим минералом глины является бейделлит, среднее содержание которого составляет до 80%.

Таблица 1 Химические составы компонентов Компоненты Содержание оксидов, мас.% SiO₂ Al₂О₃ CaO MgO Fe₂O₃ R₂O SO₃ П.п.п. Бейделлитовая глина 57,13 19,25 2,0 1,32 5,72 1,5 1,01 8,8 Золошлаковый материал 49,16 17,7 3,99 2,36 6,42 0,1 0.9 19,94

В качестве отощителя и выгорающей добавки для производства керамического кирпича использовался золошлаковый материал, химический состав которого представлен в табл.1.

Отработанный катализатор - это отход отработанного катализатора ИМ-2201. Химический состав отработанного катализатора представлен следующими оксидами, мас.%: Al₂О₃ - 76; Cr₂О₃ - 14; SiO₂ - 8; Fe₂O₃ - 1,5; MgO - 0,5.

Использование в составах керамических масс компонента с содержанием Al₂О₃ - 76% позволит значительно снизить ТКЛР (температурный коэффициент линейного расширения), что позволит значительно повысить термостойкость керамического кирпича.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24%, из которой формовали кирпич, высушивали кирпич-сырец до влажности не более 8% и затем обжигали при температуре 1000°С. В табл.2 приведены составы керамических масс, а в табл.3 физико-механические показатели кирпича.

Таблица 2 Составы керамических масс Компоненты Содержание компонентов, мас.% 1 2 3 Бейделлитовая глина Образцовского месторождения 70 60 50 Золошлаковый материал Тольяттинской ТЭЦ (Донецкий бассейн) 15 20 25 Отработанный катализатор с содержанием Al₂О₃ 76% 15 20 25

Таблица 3 Физико-механические показатели кирпича Показатели Составы Прототип 1 2 3 Механическая прочность при сжатии, МПа 18,4 19,2 20,5 14,8-16,4 Морозостойкость, циклы 83 87 94 25-30 Термостойкость, циклы 6 9 12 2-4

Как видно из табл.3, кирпичи из предложенных составов имеют более высокие показатели по механической прочности, морозостойкости и термостойкости, чем прототип.

Полученное техническое решение при использовании отработанного катализатора с содержанием Al₂О₃ 76% позволяет значительно повысить механическую прочность при сжатии, морозостойкость и термостойкость.

Использование золошлакового материала и отработанного катализатора с содержанием Al₂О₃ 76% при получении кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для керамических материалов.

Источники информации

1. Абдрахимов Д.В. Керамический кирпич из отходов производств / Д.В. Абдрахимов, Е.С. Абдрахимова, В.З. Абдрахимов. // Строительные материалы. - 1999. - №9. - С 34-35.

2. Абдрахимов В.З. Использование золы ТЭС в производстве керамического кирпича / В.З. Абдрахимов // Межвузовский сборник трудов. - Самара, 2006. - Вып. 1: Повышение энергоэффективности зданий и сооружений. - С.88-92.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение прочности при изгибе, морозостойкости и термостойкости изделий. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича включает бейделлитовую легкоплавкую глину с верхним пределом температуры огнеупорности. близкой к температуре тугоплавких глин, и золошлаковый материал с содержанием органики 15-25%, и отработанный катализатор с содержанием Al₂О₃ 76% при следующем соотношении компонентов в мас.%: бейделлитовая легкоплавкая глина - 50-70; золошлаковый материал - 15-25; отработанный катализатор - 15-25. 3 табл.

Керамическая масса для изготовления керамического кирпича, включающая бейделлитовую легкоплавкую глину с верхним пределом температуры огнеупорности, близкой к температуре тугоплавких глин, и золошлаковый материал с содержанием органики 15-25%, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отработанный катализатор с содержанием Al₂O₃ 76% при следующем соотношении компонентов, мас.%: бейделлитовая легкоплавкая глина с верхним пределом температуры огнеупорности, близкой к температуре тугоплавких глин - 50-70; золошлаковый материал с содержанием органики 15-25% - 15-25; отработанный катализатор с содержанием Al₂О₃ 76% - 15-25.