СТРОИТЕЛЬНЫЙ КИРПИЧ

Полезная модель относится к производству строительных материалов, в частности строительных керамических изделий, и может быть использовано при изготовлении стенового кирпича.
Известен кирпич, изготовленный из керамической массы для производства кирпича, содержащей следующие компоненты, в мас.%:
Спондиловая глина
31-71
Тальковый сланец
29-69
(см. авторское свидетельство СССР №473696, опуб.1975).
К недостаткам известного кирпича можно отнести сложную технологию производства, а также использование редкого вида глины, не являющейся типовой для производства кирпича.
Техническим результатом предложенной полезной модели является обеспечение высокой прочности кирпича, содержащего типовую глину, за счет повышения качества формования и образования при спекании сложных минералов, обеспечивающих прочное соединение компонентов, при использовании традиционной технологии.
Технический результат достигается тем, что строительный кирпич, выполненный в виде бруска в форме прямоугольного параллелепипеда полнотелого или с углублениями, изготовлен из керамической массы, содержащей глину и шунгитовый сланец, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Шунгитовый сланец
5-60
Глина
остальное
Сущность полезной модели состоит в следующем.
2
2
3
2
2
3
3
2
2
Шунгитовый сланец характеризуется следующим составом, мас.%: SiO - 53,79; АlO - 17,23; ТiO - 1,58n., FeО - 2,68; FeO - 11,66; CaO - 1,56, MgO - 3,13; SO - сл.; КО - 2,27, NaO - 1,59; п.п.п. (потери при прокаливании) - 3,96.
Компоненты шунгитового сланца в сочетании с типовой глиной для производства кирпича, характеризующейся высоким содержанием красножгущихся оксидов и низким содержанием водорастворимых солей обеспечивается хорошее формование, и в результате твердофазового спекания (спекания минералов и появления сложных минералов: мулит Al2O3·SiO2) получается прочное соединение, обеспечивающее высокую механическую прочность кирпичей. Кроме того, полученный из предложенной массы кирпич обеспечивает также защиту от вредных излучений.
Близость шунгита по химическому и минералогическому составу к глинам позволяет в значительных количествах использовать шунгит для изготовления керамического кирпича в районах, близких к месторождениям шунгита, и экономить глинистое сырье.
Строительный кирпич выполнен в виде бруска, имеющего форму прямоугольного пареллелепипеда. На чертеже показан полнотелый кирпич. Кирпич может также иметь углубления.
Строительный кирпич изготавливался следующим образом.
Для изготовления опытных образцов кирпича были использована глина Кудиновского месторождения, являющаяся типичной глиной для изготовления кирпича и имеющая следующий химический состав:
2
2
3
2
2
3
3
2
2
SiO - 58,58; АlO - 18,07; ТiO - 4,04, FeО - 0,88; CaO - 2,32; MgO - 1,53, SO - 0,98; КO - 4,70; NaO - 2,15, п.п.п. - 6,27.
Содержание свободного кварца в глине до 25%.
Число пластичности - 17,8.
Содержание гумусовых (органических включений) - 1,05%.
Данная глина имеет высокое содержание красножгущих оксидов и низкое содержание водорастворимых солей.
Шунгитовый сланец вышеприведенного состава был представлен в виде кусков 5-7 см. Помол шунгитового сланца осуществлялся в лабораторных мельницах. В качестве мелющих тел были использованы уралитовые шары. При составлении шихты в настоящей работе были выбраны следующие составы по содержанию шунгитового сланца, мас.%:
Минимальный: шунгитовый сланец - 5%, глина - 95%
Оптимальный: шунгитовый сланец - 50%, глина - 50%
Максимальный: шунгитовый сланец - 60%, глина - 40%
Исходные материалы были подготовлены следующим образом.
Шунгитовый сланец на шамот был обожжен при максимальной температуре 1020-1030°С.
Обожженный шамот содержал фракции от 0,5 мм до 2 мм
Сухая смесь шихты очень тщательно перемалывалась, к ней добавлялась вода, в количестве необходимом для достижения влажности 18-22% для готового пластичного теста.
2
Пластическая масса с влажностью 18-20% вылеживалась в течение 48 часов для усреднения влажности и структуры. Далее проводилась формовка на специальной разъемной форме. Максимальное усилие прессования от 2 до 5 кг/см. Сушка проводилась сначала при комнатной температуре, а затем в сушильном шкафу при температуре 150°С. Высушенные до 0,5% образцы обжигали в лабораторной печи при длительности обжига 14 часов и максимальной температуре 1000-1050°С. Выдержка при максимальной температуре от 1,5 до 2,0 часов.
После обжига проводили испытания образцов, в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.
Составы керамической массы и результаты испытаний соответствующих кирпичей представлены в таблице 1.
Таблица 1.
№ п/п
Содержание компонентов в керамической массы, масс.%:
Состав 1
Состав 2
Состав 3
1
Глина
95
50
40
2
Шунгитовый сланец
5
50
60
Показатели
Тонкость помола исходного шунгитового сланца
(-0,5+0,2) мм
(-0,4+0,1) мм
(-1+0,5) мм
Влажность пластичной массы
24-25%
21-22%
22-23%
Температура сушки
150°С
150°С
150°С
Температура обжига
1010-1020°С
1050°С
1020-1030°С
Выдержка при максимальной температуре
1,5 час
2,0 час
1,0 час
Водопоглощение
11,0%
10,9%
10,6%
Усадка (общая)
8,5%
13,1%
10,8%
Предел прочности при сжатии. Марка кирпича.
155 кг/см<sup>2</sup>. Марка кирпича 150
296 кг/см<sup>2</sup>. Марка кирпича 250
297 кг/см<sup>2</sup>. Марка кирпича 250
Предел прочности при изгибе
67 кг/см<sup>2</sup>. Соответствует марке кирпича 150
91,7 кг/см<sup>2</sup>. Соответствует марке кирпича 250
91 кг/см<sup>2</sup>. Соответствует марке кирпича 250
Морозостойкость. Марка кирпича по морозостойкости.
48 цикла. Марка кирпича F35
42 цикла. Марка кирпича F35
44 цикла. Марка кирпича F35
Прочность изделия в сухом состоянии
51,5 кг/см<sup>2</sup>
58,2 кг/см<sup>2</sup>
57,6 кг/см<sup>2</sup>
Средняя плотность
1700 кг/м<sup>3</sup>
1820 кг/м<sup>3</sup>
1850 кг/м<sup>3</sup>
Наличие известковых включений
Отсутствуют повреждения после кипячения и пропаривания кирпича.