КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА
CERAMIC PASTE FOR CERAMIC BRICK MANUFACTURING

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) [1].
Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (14-30 циклов) и прочность при сжатии (10,2-16,8 МПа).
Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%:
бейделлитовая легкоплавкая глина с верхним пределом температуры огнеупорности, близкой к температуре тугоплавких глин - 50-70, золошлаковый материал с содержанием органики 15-25% - 30-50 (Абдрахимов В.З. Использование золы ТЭС в производстве керамического кирпича // Межвузовский сборник трудов. - Самара, 2006. Вып.1: Повышение энергоэффективности зданий и сооружений. - С.88-92 ) [2]. Принят за прототип.
Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая механическая прочность при сжатии (14,8-16,4 МПа).
Сущность изобретения - повышение качества строительных материалов.
Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и механической прочности при сжатии.
Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую бейделлитовую легкоплавкую глину с верхним пределом температуры огнеупорности, близкой к температуре тугоплавких глин, и золошлаковый материал с содержанием органики 15-25%, дополнительно вводят гидрослюдистую глину с содержанием гидрослюды 32% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
бейделлитовая легкоплавкая глина с верхним пределом температуры огнеупорности, близкой к температуре тугоплавких глин, - 50-70;
золошлаковый материал с содержанием органики 15-25% - 15-25;
гидрослюдистая глина с содержанием гидрослюды 32% - 15-25.
В качестве основного глинистого сырья для производства керамического кирпича использовалась глина Образцовского месторождения Самарской области. Глина Образцовского месторождения характеризуется как среднедисперсная, преимущественно с низким содержанием мелких и средних включений, представленных кварцем, железистыми минералами, гипсом и карбонатными включениями. Химический состав представлен в табл.1. Основным породообразующим минералом глины является бейделлит, среднее содержание которого составляет до 80%.
Таблица 1. Химические составы компонентов
Компоненты
Содержание оксидов, мас.%
SiO<sub>2</sub>
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
CaO
MgO
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
R<sub>2</sub>O
SO<sub>3</sub>
П.п.п.
Бейделлитовая глина
57,13
19,25
2,0
1,32
5,72
1,5
1,01
8,8
Золошлаковый материал
49,16
17,7
3,99
2,36
6,42
0,1
0.9
19,94
Гидрослюдистая глина
64,2
10,3
5,68
2,2
4,02
2,5
0,5
8,4
По гранулометрическому составу глина Образцовского месторождения относится к группе среднедисперсного сырья, высокочувствительного к сушке, и характеризуется высокой усадкой образцов, а по пластичности относится к среднепластичной, число пластичности которой колеблется в пределах 15-24.
В качестве отощителя и выгорающей добавки для производства керамического кирпича использовался золошлаковый материал, химический состав которого представлен в табл.1, а для повышения морозостойкости и механической прочности использовалась гидрослюдистая глина Даниловского месторождения Самарской области. Гидрослюдистая глина имеет огнеупорность не выше 1100°С, поэтому применение ее в составах керамических масс позволит получить морозостойкий и высокопрочный кирпич при температуре 1000°С. Химический состав гидрослюдистой глины представлен в табл.1. Минералогический состав легкоплавкой глины Даниловского месторождения представлен следующими минералами, мас.%: гидрослюда 27, кварц 30, гипс - 5, полевой шпат - 23, каолинит - 10, оксиды железа - 5.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24%, из которой формовали кирпич, высушивали кирпич-сырец до влажности не более 8% и затем обжигали при температуре 1000°С. В табл.2 приведены составы керамических масс, а в табл.3 физико-механические показатели кирпича.
Таблица 2. Составы керамических масс
Компоненты
Содержание компонентов, мас.%
1
2
3
Бейделлитовая глина Образцовского месторождения
70
60
50
Золошлаковый материал Тольяттинской ТЭЦ (Донецкий бассейн)
15
20
25
Гидрослюдистая глина Даниловского месторождения
15
20
25
Таблица 3. Физико-механические показатели кирпича
Показатели
Составы
Прототип
1
2
3
Механическая прочность при сжатии, МПа
17,8
18,9
19,8
14,8-16,4
Морозостойкость, циклы
72
78
84
25-30
Как видно из табл.3, кирпичи из предложенных составов имеют более высокие показатели по механической прочности и морозостойкости, чем прототип.
Полученное техническое решение при использовании гидрослюдистой легкоплавкой глины позволяет значительно повысить механическую прочность при сжатии и морозостойкость.
Использование золошлакового материала при получении кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для керамических материалов.