СЫРЬЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2014 года по МПК C04B33/132 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических изделий различного назначения - клинкерного и кислотоупорного кирпичей, керамической плитки для полов и др.

Известно, что для изготовления керамических изделий используют смеси, содержащие глины разнообразных составов и различные отощающие, выгорающие и прочие добавки (И.И.Мороз. Технология строительной керамики. Киев: Вища школа, 1972, 416 с.).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому качеству готовых изделий является сырьевая смесь (А.С. 2137731, кл. С04В 33/00), включающая следующие ингредиенты, мас.%: глинистые компоненты - 40…95, гранодиорит (отощающая и интенсифицирующая спекание добавка) - 5…60, принятая за прототип. При этом обеспечиваются следующие свойства готовых изделий после обжига при температуре 1180…1210°С: водопоглощение - 1,2…5,8%, предел прочности на сжатие составляет - 55…110 МПа, морозостойкость - до 60 циклов, общая усадка - 11,5…15,0%.

Однако данный состав не позволяет изготавливать изделия повышенной прочности и морозостойкости.

Цель изобретения - повышение прочности на сжатие, морозостойкости и соответственно качества готовых изделий.

Достигается это тем, что новый состав, включающий глинистый компонент, отощающую добавку и интенсификатор спекания, содержит в качестве глинистого компонента - смесь гидрослюдисто-каолинитовой и каолинито-монтмориллонитовой глин, в качестве отощителя и интенсификатора спекания - смесь отсевов дробления гранитного щебня и отходов травления алюминиевых сплавов (ОТАС) и дополнительно пластифицирующую добавку - лигносульфонат технический (ЛСТ) при следующем их соотношении, мас.%:

глина гидрослюдисто-каолинитовая - 9,9…19,8

глина каолинито-монтмориллонитовая - 49,8…74,9

отсевы дробления гранитного щебня, фракции 0,315…0,63 мм -10…20

отходы травления алюминиевых сплавов (ОТАС) - 5…10

лигносульфонат технический (ЛСТ) - 0,2…0,4 (по сухому веществу).

Использование двух видов глин - гидрослюдисто-каолинитовой и каолинито-монтмориллонитовой - в смеси с гранитными отсевами, отходами травления алюминиевых сплавов (ОТАС) и добавкой лигносульфоната технического (ЛСТ) позволяет повысить не только прочностные свойства и морозостойкость, но и качество готовых изделий.

Химический и гранулометрический составы сырьевых компонентов представлены в табл.1 и табл.2 соответственно.

Таблица 1 Химический состав сырьевых компонентов Компоненты Химический состав, мас.% SiO₂ Al₂O₃ Fe₂O₃ TiO₂ CaO MgO Na₂O+K₂O SO₃ п.п.п Глина гидрослюдисто-каолинитовая 59,2 22,7 1,45 1,40 0,85 0,41 0,77 - 10,41 Глина каолинито-монтмориллонитовая 51,8 34,0 0,6 0,45 1,57 0,9 1,09 - 9,85 Отсевы дробления гранитного щебня 65,5 14,0 3,8 0,5 2,3 1,1 6,6 0,5 - Отходы травления алюминиевых сплавов (ОТАС) 0,78 61,14 0,2 0,1 0,84 0,91 - - 35,95

Таблица 2 Гранулометрический состав глин Тип глины Гранулометрический состав, мас.% 0,05-0,01 мм 0,01-0,005 мм 0,005-0,001 мм менее 0,001 Глина гидрослюдисто-каолинитовая 0,5 3,0 15,0 81,5 Глина каолинито-монтмориллонитовая 5,45 6,8 18,9 68,85

Дисперсность твердой фазы пасты отходов травления алюминиевых сплавов (ОТАС) довольно велика и составляет 118 тыс.см²/г. Дисперсность частиц пасты соизмерима с дисперсностью частиц высококачественных глин.

Пластифицирующая добавка - ЛСТ - (лигносульфонат натрия технический) имеет следующую структурную формулу:

Добавка - лигносульфоната технического (ЛСТ) - выполняет одновременно роль пластификатора и диспергатора глинистых частиц. Введение добавки позволяет снизить формовочную влажность и коэффициент чувствительности к сушке, повысить прочность сырца. Максимальный диспергирующий эффект наблюдается при введении данной добавки в гидрослюдистые и каолинито-монтмориллонитовые глины.

Предлагаемую сырьевую смесь получают следующим образом: к гидрослюдисто-каолинитовой глине карьерной влажности добавляют в виде порошка каолинито-монтмориллонитовую глину, отсевы дробления гранитного щебня и пастообразные отходы травления алюминиевых сплавов, а добавку ЛСТ вводят в виде водного раствора с количеством воды, необходимым для получения формовочной влажности (W=16…17%) при жестком способе изготовления керамических изделий.

Таблица 3 Примеры составов керамических композиций Компоненты керамической композиции Содержание компонентов, мас.% 1 2 3 4 5 Глина гидрослюдисто-
каолинитовая 8 9,9 14,8 19,8 21,7 Глина каолинито-монтмориллонитовая 79,9 74,9 62,9 49,8 39,8 Отсевы дробления гранитного щебня 8 10 15 20 25 Отходы травления алюминиевых сплавов (ОТАС) 4 5 7 10 13 Лигносульфонат технический (ЛСТ) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Таблица 4 Физико-механические свойства обожженных изделий Физико-механические свойства № шихты Известная (А.С. №2137731 прототип) 1 2 3 4 5 Предел прочности на сжатие, МПа 108 110 113 115 113 55…110 Водопоглощение, % 1,6 1,4 1,3 1,2 1,2 1,2…5,8 Морозостойкость, циклы 75 80 90 100 95 до 60 Общая усадка, % 11 10 9 8 9 11,5…15,0 Температура обжига, °С 1100 1100 1150 1180 1150 1180…1210

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических изделий различного назначения - клинкерного и кислотоупорного кирпичей, керамической плитки для полов и др. Техническим результатом изобретения является повышение прочности на сжатие и морозостойкости изделий. Сырьевая композиция для изготовления керамических изделий включает смесь гидрослюдисто-каолинитовой и каолинито-монтмориллонитовой глин, смесь отсевов дробления гранитного щебня и отходов травления алюминиевых сплавов и лигносульфонат технический при следующем их соотношении, мас. %: глина гидрослюдисто-каолинитовая - 9,9-19,8; глина каолинито-монтмориллонитовая - 49,8-74,9; отсевы дробления гранитного щебня, фракции 0,315-0,63 мм - 10-20; отходы травления алюминиевых сплавов - 5-10; лигносульфонат технический - 0,2-0,4 (по сухому веществу). 4 табл.

Сырьевая композиция для изготовления керамических изделий, включающая глинистый компонент, отощающую добавку и интенсификатор спекания, отличающаяся тем, что с целью повышения прочности на сжатие, морозостойкости и соответственно качества готовых изделий, содержит в качестве глинистого компонента - смесь гидрослюдисто-каолинитовой и каолинито-монтмориллонитовой глин, в качестве отощителя и интенсификатора спекания - смесь отсевов дробления гранитного щебня и отходов травления алюминиевых сплавов (ОТАС) и дополнительно пластифицирующую добавку лигносульфонат технический (ЛСТ) со структурной формулой

при следующем их соотношении, мас. %:
глина гидрослюдисто-каолинитовая - 9,9-19,8;
глина каолинито-монтмориллонитовая - 49,8-74,9;
отсевы дробления гранитного щебня, фракции 0,315-0,63 мм - 10-20;
отходы травления алюминиевых сплавов (ОТАС) - 5-10;
лигносульфонат технический (ЛСТ) - 0,2-0,4 (по сухому веществу).