КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ПОЛУСУХОГО ПРЕССОВАНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КИРПИЧА
SEMIDRY PRESSING CERAMIC MIXTURE FOR MAKING BRICKS

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/.
Недостатком указанного состава является низкая морозостойкость (14-30 циклов).
Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: легкоплавкая глина - 50-90, металлургический шлак - 10-50 / Агафонова Н.С. Оптимизация состава керамических масс по механическим свойствам кирпича / Н.С.Агафонова, В.З.Абдрахимов, Е.С.Абдрахимова, В.П.Долгий // Известия вузов. Строительство. - 2005. - №5. - С.53-58. Принят за прототип.
Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкие морозостойкость (30-55 циклов) и механическая прочность на сжатие (13,2-18 МПа).
Сущность изобретения - повышение морозостойкости и механической прочности кирпича.
Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и механической прочности кирпича.
Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую легкоплавкую глину, дополнительно вводят горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев при следующем соотношении компонентов, мас.%:
легкоплавкая глина 50-80
горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания
горючих сланцев 20-50.
В качестве отощителя для изготовления керамического кирпича использовались горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев. Горелые породы образуются в местах добычи сланцев. Сланец, который не удалось в процессе добычи отделить от пустой породы, направляется в отвал. В терриконах при совместном хранении пустых пород и сланцев за счет повышенного количества в смешанных отвальных массах органических соединений происходит самовозгорание, которое приводит к образованию большого количество отхода - горелых пород. Горелые породы представляют собой продукт низкотемпературного обжига при самовозгорании породы (смесь глины и сланцев) в терриконах в окислительной среде. Количество горелых пород в терриконах составляет от 75 до 90% от объема отвала. Химический состав горелых пород, образовавшихся после самовозгорания горючих сланцев, представлен в таблице 1.
Таблица 1
Химический состав горелых пород, образовавшихся после самовозгорания горючих сланцев
SiO<sub>2</sub>
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
CaO
SO<sub>3</sub>
R<sub>2</sub>O
п.п.п.
39-40
12-13
7-8
19-19,5
6-7
0,5-1
14-15
Горелые породы хотя и являются отходами производства, но по химическому составу идентичны алюмосиликатному природному сырью для производства стеновых керамических материалов, что позволяет использовать их в производстве кирпича как основного компонента шихты.
Горелые породы в отличие от глинистых компонентов не обладают пластичностью и связующей способностью, поэтому керамические материалы на их основе требуют использование пластических компонентов.
Повышенные содержания в горелых породах:
1) п.п.п. (потерь при прокаливании) способствует обжигу кирпича изнутри;
2) оксидов железа и кальция спеканию при относительно невысоких температурах (1000-1050°С);
3) оксида алюминия повышению прочности и морозостойкости.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, представлены ниже. Из керамической массы влажностью 8-12% прессовали кирпич, который обжигали при температуре 1050°С. В таблице 2 приведены составы керамических масс, а в таблице 3 - физико-механические показатели кирпича.
Таблица 2
Составы керамических масс
Компоненты
Содержание компонентов, мас.%
1
2
3
4
легкоплавкая глина
80
70
60
50
горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев
20
30
40
50
Таблица 3
Физико-механические показатели кирпича
Показатели
Составы
Прототип
1
2
3
4
Предел прочности при сжатие, МПа
18,2
18,8
19,4
19,7
13,2-18,0
Морозостойкость, циклы
57
62
65
70
30-55
Усадка, %
6,5
6,6
6,8
6,9
6,7-8,5
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
1880
1830
1760
1710
-
Как видно из таблицы 3, кирпичи из предложенных составов имеют более высокие показатели по прочности и морозостойкости, чем прототип.
Полученное техническое решение при использовании горелых пород, образовавшихся после самовозгорания горючих сланцев, позволяет повысить прочность и морозостойкость кирпича.
Использование отходов производств при получении кирпича полусухого прессования способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов.