СТРОИТЕЛЬНЫЙ КЕРАМИЧЕСКИЙ КАМЕНЬ С ЗАПОЛНЕНИЕМ

Полезная модель относится к конструкции крупноформатных керамических камней с пустотами, заполненным теплоизоляционными материалами, и может быть использована для кладки наружных и внутренних стен и других элементов зданий и сооружений.
2
2
Керамический камень с крупными прямоугольными пустотами, заполненными минеральным утеплителем - универсальный материал, позволяющий строить здания с тонкими стенами низкой теплопроводности. Так, стена из газобетона толщиной 380 мм с 10 см теплоизоляции и мокрой штукатуркой имеет коэффициент теплопередачи 3,88 Вт/м°С, а стена из керамического блока с минераловатным заполнителем общей толщиной 380 мм имеет коэффициент теплопередачи 2,5 Вт/м°С, что гарантирует высокую теплоэффективность дома.
Известно керамическое изделие (RU 87440, публ. 2009 г.) [1] с пустотами, заполненными теплоизоляционным материалом - пеностеклом или пенокерамикой. Известное изделие содержит керамический каркас из обожженной или необожженной глины с пустотами, заполненными гранулами заданного теплоизоляционного материала, спеченными с керамическим каркасом при температуре не ниже 600°С. При этом наилучшими теплоизолирующими и прочностными свойствами обладает изделие, при изготовлении которого перед спеканием наполнителя с керамическим каркасом, разрушают перегородки между пустотами.
Известное изделие производится преимущественно в виде кирпича т.е. его максимальные размеры 250∗120∗140. Спекание керамического каркаса с теплоизоляционным материалом подразумевает, что собственно керамический каркас не может использоваться, как самостоятельное строительное изделие. Температура спекания в 600°С не может обеспечить высокую прочность изделия, также как и отсутствие поперечных перегородок между пустотами каркаса.
3
Известен керамический блок-кирпич («Керамические блоки, заполненные минеральным волокном» Строительная газета, Казахстан, №25 от 5 октября 2010 г., стр.6) [2], выпускаемый группой компаний «Теrех». Блок содержит формованный каркас из керамики с пустотами, заполненными теплоизоляционным материалом - минеральным волокном. Известный блок-кирпич марки 10,7 НФ имеет массу 20 кг., коэффициент теплопроводности 0,1 Вт/∗С, марочность 100 кг/см, морозостойкость 50 циклов. Блок выпускается на специализированной линии фирмы Keller, предназначенной для выпуска только блока марки 10,7 НФ. В составе шихты отсутствуют выгорающие добавки, что не дает возможности считать керамику «Теrех» поризованной. Это отрицательно сказывается на прочности черепка и коэффициенте теплопроводности камня.
Предлагается керамический камень, содержащий формованный каркас из керамики с пустотами, заполненными теплоизоляционным материалом. Камень отличается тем, что его каркас выполнен из шихтовой смеси, содержащей в масс.%: глину (60-83), золошлаковую смесь тепловых электростанций (10-20), выгорающую добавку (7-20), при этом каркас выполнен пластическим формованием с последующим обжигом, с пустотностью обожженных изделий 48-65%.
Вышеуказанный состав шихты в процессе обжига изменяет структуру керамического черепка, образуя в структуре замкнутые поры, что позволяет считать керамику поризованной. Поризованность керамики объясняет более низкий вес готового камня, а также его высокие характеристики по теплопроводности и прочности. В заявленном камне теплоизоляционным материалом является не только заполнитель, но и сама керамика. Более высокие значения по прочности камня связаны с изменением минералогического состава черепка из-за образования шпинельных фаз, которые повышают прочность изделий, улучшают его внешний вид. Высокая температура обжига дает большую прочность керамического черепка. На прочность черепка положительно влияют и поперечные перегородки, обеспечиваемые пустотностью обожженного камня 48-65%. Керамический каркас, обжигаемый при температуре в пределах от 800 до 1000°С, может использоваться, как самостоятельный строительный материал.
Таким образом, новый технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в снижении коэффициента теплопроводности, улучшении марочности камня при его более низкой массе.
Приведены иллюстрации полезной модели. На фиг.1 изображен крупноформатный керамический камень с заполнением пенополистиролом, на фиг.2 - минеральной ватой. Камень содержит керамический каркас 1, пустоты которого заполнены теплоизоляционным материалом 2. Крупноформатный керамический камень марки 10,7 НФ получали на линии «СМК», производящей кирпич керамический и кирпич полнотелый с максимальными размерами 250∗120∗85 мм, весом до 5 кг. с максимальной пустотностью - 65%. Из шихты, состоящей из 70% глины (ГОСТ 9169-75), 15% золошлаковой смеси тепловых электростанций (ГОСТ 25592-91), 15% опила формуют заготовку керамического камня методом экструзии на вакуум - прессе. Профиль бруса и пустотность от 48-65% с размерами пустот в ширину от 40 до 60 мм и в длину от 80-120 мм. задают формой фильеры мундштука и кернов-пустотообразователей. Сформованный брус однострунным автоматом - резчиком режут на отдельные изделия, сушат и обжигают при температуре 800-1000°С. После обжига камень пакетируют. Пустоты обожженных изделий заполняют теплоизоляционными материалами. Для заполнения пустот минеральной ватой или пенополистиролом, заготовки режут в размер 48∗102∗219 мм. Для заполнения пеностеклом вспененную массу жидкого стекла заливают в пустоты камня, удаляя излишки шпателями. Пеностекло выравнивают заподлицо с постелью камня, заполненный камень подсушивают и пакетируют. Полученный керамический крупноформатный камень с размерами до 380∗250∗219 мм соответствует ГОСТ 530-2007 и ТУ 5741-021-05297720-2008. Сравнительные характеристики полученного камня с блоком «Теrех» приведены в таблице, из данных которой видно, что заявленный керамический камень имеет более низкую массу, более низкий коэффициент теплопроводности и повышенную марочность.
Применение данного камня позволит возводить однослойные стеновые конструкции с толщиной 400 мм. К его достоинствам относится и то, что его можно изготавливать на линиях по производству керамического кирпича, имеющихся на кирпичных заводах, в частности, линии «СМК».
Таблица
Физико-механические показатели керамических камней марки 10,7 НФ (по данным аккредитованного ИЦ «Уралтест»)
Технические характеристики
Заявленный камень
Блок «Теrех»
Масса, кг
14
20
Коэффициент теплопроводности Вт\м∗С
0,066
0,1
Марочность, кг\см<sup>3</sup>
150
100
Морозостойкость, циклов
50
50