СТРОИТЕЛЬНЫЙ КИРПИЧ

Полезная модель относится к производству строительных материалов и изделий, в частности стеновым керамическим изделиям и может быть использовано при производстве керамического кирпича и камней.
Известны строительные изделия виде объемных тел прямоугольной, полусферической, многоугольной формы с каннелированной лицевой поверхностью, имеющие состав смеси в масс.%: глина - 10-35; кремнистая порода - 30-75; тонкомолотый известняк не более 0,1 мм - 5-15; стеклобой тонкомолотый - 5-15; шамот - 5-10 (№57667 В28В 3/06)
Наиболее близким техническим решением является строительный стеновой кирпич в виде многогранника, изготовленный из смеси, включающей известняк с размером частиц не более 8 мм - 77-85 мас.%, портландцемент марки не ниже 400-15-23 мас.%, полученный прессованием при давлении не менее 21,0 МПа (№2243178 С04В 28/00, В28В 15/00).
Недостатком данного строительного стенового кирпича являются относительно высокие показатели средней плотности и теплопроводности.
Задачей полезной модели является получение керамических изделий с пониженными показателями средней плотности и теплопроводности.
Сущность полезной модели заключается в том, что строительный стеновой кирпич в виде многогранника, изготовленный из смеси, содержащей портландцемент марки не ниже 400, в качестве вяжущего, и получаемый прессованием при давлении не менее 21,0 МПа, дополнительно содержит в составе воду, опоку с крупностью частиц не более 5 мм, при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Указанная опока -
59-73;
Портландцемент марки не ниже 400 -
15-19;
Вода -
остальное.
Измельченная до крупности не более 5 мм опока позволяет получать изделия с широким диапазоном свойств, обеспечивает получение строительных изделий естественных светлых тонов, снижение средней плотности, теплопроводности, уменьшение чувствительности к сушке, повышение влаго- и газопроницаемости сырца. Также способствует лучшему спеканию при обжиге и, как следствие, улучшению прочностных показателей.
Характеристики исходных материалов
1. Опока
3
Опоки - легкие плотные тонкопористые породы, состоящие в основном из мельчайших (менее 0,005 мм) частиц опал-кристобалита. Средняя плотность их составляет 1100-1600 кг/м, пористость достигает 55% (обычно 30-40%).
Опоки - это не чистые силициты, а многокомпонентные системы. Постоянной составляющей их наряду с аморфным кремнеземом являются глинистые минералы, содержавшиеся в том или ином количестве. В качестве примеси могут присутствовать песчано-алевритовый и карбонатный материал, частички которого обычно не превышают 0,01 мм. В связи с этим выделяются различные литологические разности кремнистых пород - глинистые, песчанистые, карбонатные и смешанные. Разнообразие состава обуславливает широкий диапазон физико-технических и технологических свойств. Усредненный химический состав опок приведен в таблице 1.
Россия располагает крупнейшей сырьевой базой кремнистых опал-кристобалитовых пород. Наибольшим распространением среди которых пользуются опоки. На территории России опоки широко встречаются в районах Поволжья и Дона, Западной Сибири, на юге России, в центральных и западных областях Европейской части России, Ленинградской области, Дольнем Востоке, Кольском полуострове, на Камчатке.
Таблица 1Усредненный химический состав опоки
Порода
П.п.п.
SiО<sub>2</sub>
Аl<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
CaO
MgO
SO<sub>3</sub>
K<sub>2</sub>O
Na<sub>2</sub>О
Опока
5,20
74,90
11,25
3,47
2,19
0,83
0,45
1,02
0,69
2. Портландцемент марки не ниже 400 (ГОСТ 10178) Новороссийского цементного завода.
Пример. Для экспериментальной проверки производства заявленного кирпича были изготовлены стандартные образцы кирпича полнотелого размером 250×120×65 мм с различным соотношением вышеперечисленных компонентов. В качестве сырья была использована опока Авилофедоровского месторождения Ростовской области, портландцемент марки не ниже 400 (ГОСТ 10178) Новороссийского цементного завода.
Образцы изготовлялись следующим образом.
Предварительно опока подсушивалась до воздушно-сухого состояния, затем измельчалась на щековой дробилке и дезинтеграторе (пропускалась один-три раза) до максимальной крупности частиц не более 5 мм, после чего просеивалась на ситах с заданным размером ячеек, перемешивалась с портландцементом марки не ниже 400 и необходимым количеством воды. Приготовленный пресс-порошок вылеживался в герметичных емкостях 6-12 часов и поступал на прессование. Удельное давление прессования составляло 21,0 МПа. После подсушки изделия обжигались с выдержкой при максимальной температуре 1000°С 2 часа.
Таблица 2Составы и свойства изделий
№
Состав предлагаемый
Физико-механические характеристики
Опока, %
Портландцемент марки не ниже 400, %
Известняк, %
Вода, %
Степень измельчения опоки, мм
R<sub>сж</sub>, кгс/см<sup>2</sup>
Плотность, г/см
Коэффициент теплопроводности (λ), Вт/(м*К)
1
52
21
-
27
6
270
1,55
0,53
2
59
19
-
22
4,9
360
1,49
0,50
3
66
17
-
17
2,0
410
1,43
0,44
4
73
15
-
12
3,5
260
1,44
0,42
5
80
13
-
7
5,1
160
1,45
0,40
Состав известный
-
15-23
77-85
-
-
150
1,85-2,1
0,8-0,9