СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
RAW MIX FOR MANUFACTURING OF WALL CERAMIC MATERIALS

Предлагаемое изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления стеновых керамических изделий.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая,  мас. %: микрокремнезем (70,5-72,5), жидкое стекло (20,5-22,5) и высококальциевая зола-унос ТЭС (7) (Патент РФ №2225853, МПК7 С04В 33/00 35/14 28/26, БИ №8, 2004 г.).
Недостатком известной сырьевой смеси является низкая морозостойкость, повышенная средняя плотность и необходимость использования значительного количества дорогостоящего компонента - жидкого стекла. Кроме того, эти изделия при повышении температуры обжига до 750-850°С склонны к развитию трещинообразования вследствие избыточной кристобалитизации.
Технический результат - увеличение морозостойкости при уменьшении средней плотности и снижение расхода жидкого стекла.
Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для получения стеновых керамических материалов содержит в качестве сырьевых компонентов пыль газоочистки производства ферросплавов (ПГПФ), золу-унос и жидкость затворения водный раствор жидкого стекла с добавлением кислот талловых омыленных при следующем соотношении компонентов (мас. %):
ПГПФ
69,4-71,4
зола-унос
22,5-24,5
жидкое стекло
4,7-4,9
кислоты жидкие талловые омыленные
1,2-1,4
2
2
2
3
2
2
3
ПГПФ является отходом Братского завода ферросплавов. Химический состав ПГПФ включает, мас.%: SiO - 70,63; КO - 3,25; MgO - 2,44; FeO - 1,76; NaO - 1,15; АlO - 1,09; CaO - 0,54; п.п.п. - 11,39.
2
2
3
2
3
2
2
3
Зола-унос - дисперсный отход от сжигания бурых углей Ирша-Бородинского месторождения. Химический состав золы-унос, мас.%: SiO - 46,8; CaO - 25,8; FeO - 7,9; АlO - 12,9; MgO - 5,0; NaO - 0,5; КO - 0,5; SO - 0,1; п.п.п. - 0,5.
Жидкое стекло - водный щелочной раствор силикатов натрия, густая жидкость без запаха (ГОСТ 13078-81).
Кислоты жирные талловые омыленные (КЖТО) - побочный продукт сульфатно-целлюлозного производства, представляют собой железообразный продукт желтого цвета с различными оттенками, состоящий из натриевых солей природных растительных жиров фракции С16-С22 (ТУ 13-7308058-15-90).
Преимущество предлагаемой смеси достигается сочетанием в ее составе ПГПФ и кальцийсодержащей добавки (зола-унос), взаимодействие которых обеспечивает формирование в черепке долговечных микроармирующих новообразований (анортит, диопсид, волластонит), что устраняет трещинообразование при повышенных температурах обжига (до 850°С). Введение КЖТО в жидкое стекло приводит к модификации свойств коллоидного раствора силикатов натрия - понижению вязкости и поверхностного натяжения. Это способствует равномерному распределению жидкого стекла в шихте и сокращает расход жидкости затворения. Применение КЖТО в составе жидкости затворения улучшает дообжиговые свойства массы, а также обогащает черепок дополнительной микропористостью.
Пример
Для приготовления сырьевой смеси ПГПФ и золу-унос перемешивают, в полученную смесь вводят жидкость затворения (18 % от массы сухих компонентов). В качестве жидкости затворения используют водный раствор жидкого стекла с добавлением КЖТО. Из полученной шихты формуют изделия методом полусухого прессования при удельном давлении 20МПа. Высушенный полуфабрикат обжигают при температуре 750°С.
Примеры составов, физико-механические свойства изделий приведены в табл.1 и 2.
Таблица 1
Компоненты
Содержание ингредиентов в составе (мас. %)
1
2
3
ПГПФ
69,4
70,4
71,4
Зола-унос
24,5
23,5
22,5
Жидкое стекло
4,9
4,8
4,7
КЖТО
1,2
1,3
1,4
Таблица 2
Компоненты
Состав
Известный состав
1
2
3
Температура обжига, °С
750
750
750
650-700
Средняя плотность, г/см<sup>3</sup>
1,13
1,14
1,18
1,31-1,33
Прочность при сжатии, МПа
10,3
10,7
11,0
37,0-37,5
Водопоглощение, %
38,8
39,0
39,3
41,9-42,7
Коэффициент конструктивного качества, 10<sup>-2 </sup>МПа/(кг/м<sup>3</sup>)
0,91
0,94
0,93
2,63-2,80
Морозостойкость, цикл
125
125
125
25