ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
MIXTURE FOR MAKING CERAMIC CONSTRUCTION ARTICLES

Изобретение относится к производству строительных керамических изделий, таких как крупноформатные керамические камни, пустотелый кирпич, а также полнотелый кирпич из глинистого сырья методом пластического формования с последующим обжигом в печах. Полученные керамические изделия могут быть использованы для кладки несущих и самонесущих стен и других элементов зданий и сооружений.
Известна шихта для изготовления керамических строительных изделий (SU 783280, опубл. 1980 г.). Известная шихта содержит в мас.%: глину (29-78), выгорающую добавку (1-5) и алюмосодержащий компонент - бокситовую породу (21-66). В качестве бокситосодержащего материала в известной шихте могут быть использованы отходы углеобогащения и отходы вскрышных и подстилающих пород при разработке карьера бокситов, в качестве выгорающей добавки - уголь. Температуру обжига сырца, приготовленного из шихты известного состава, поддерживают в пределах 1100-1150°C. В описании к SU 783280 сказано, что наличие в составе шихты молотой бокситовой породы улучшает сушильные свойства сырца, сокращает срок его сушки и повышает качество изделий - прочность и морозостойкость. При этом, как видно из приведенного состава известной шихты, содержание бокситовой породы в нем может достигать 66 мас.%.
Однако известно, что своими каркасообразующими свойствами строительные керамические изделия обязаны силикатной составляющей глинистого сырья. Исходя из этого, существенное превышение количества бокситовой породы над количеством глинистого сырья не может не сказаться отрицательно на качестве получаемых из шихты керамических изделий. Из данных таблицы описания к SU 783280 следует, что морозостойкость керамических камней, полученных из известной шихты, не превышает 25 циклов, при том, что такая существенная характеристика марочности керамических изделий, как прочность на изгиб, а также теплотехнические характеристики в описании не приведены. Задача настоящего изобретения состоит в повышении качества строительных керамических изделий и расширении сырьевой базы для их производства.
Заявляемая шихта для изготовления строительных керамических изделий содержит глинистое сырье, представляющее собой смесь элювиальных и деливюальных глин, алюмосодержащий компонент и выгорающую добавку, при этом в качестве алюмосодержащего компонента шихта содержит смесь золошлаковую тепловых электростанций для бетонов при следующем соотношении компонентов, мас.%: глинистое сырье (60-83), золошлаковая смесь (10-20), выгорающая добавка (7-20).
Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем. С позиций составляющих сырья для строительной керамики заявленная золошлаковая смесь представляет собой алюмосиликатный компонент. Введение этой смеси в состав шихты от 10 до 20 мас.% «усиливает» силикатную каркасообразующую составляющую глинистого сырья и соответственно самой шихты. Вместе с тем, смесь золошлаковая тепловых электростанций, введенная в шихту в заявленном соотношении с глинистым сырьем, обнаруживает выгорающие свойства, усиливая роль введенных в шихту собственно выгорающих добавок, что обуславливает снижение веса получаемого изделия и снижение температуры обжига заготовки до величины менее 1000°C. В результате при сохранении каркасообразующей роли глинистого сырья синергетический эффект от введения в состав шихты алюмосиликатного компонента - смеси золошлаковой тепловых электростанций для бетонов позволяет повысить морозостойкость изделия при снижении его веса, улучшая теплотехнические характеристики получаемых из шихты строительных керамических изделий. Количественное содержание компонентов шихты подобрано экспериментально. В силу того, что на процесс изготовления керамического изделия влияет большое количество факторов, выход за заявленные пределы по количеству компонентов может привести к потере стабильности свойств получаемых изделий.
Новый технический результат, достигаемый при использовании шихты заявляемого состава, заключается в повышении морозостойкости, снижении веса и повышении теплоэффективности получаемых из шихты строительных керамических изделий.
Для заявляемой шихты используют следующие компоненты: глинистое сырье - смесь элювиальных и деливюальных глин (ГОСТ 9169-75), смесь золошлаковую тепловых электростанций для бетонов» (ГОСТ 25592-91), выгорающую добавку, в качестве которой могут быть использованы опил, рисовая шелуха, отходы целлюлозного производства фракций не крупнее 5 мм. Шихту готовят смешиванием, например, 70% глинистого сырья, 15% золошлаковой смеси и 15% опила. Отдозированная смесь (шихта) проходит первичную переработку, которая состоит в проходе через дезинтегратор, где подвергают первичному дроблению до размера кусков не более 50 мм, затем переработке на дырчатых и грубых вальцах, увлажняется в фильтрующей глиномешалке и поступает в шихтозапасник, где происходит ее гомогенизация. Вылежанная и усредненная масса подвергается дополнительной переработке на тонких вальцах, после чего поступает на формование, осуществляемое на ленточном вакуум-прессе MVC/620. Формование заготовки керамического изделия, сушку заготовок сырца и их обжиг осуществляют в соответствии с технологией получения конкретного керамического изделия. Из шихты заявленного состава получены:
3
2
- керамический крупноформатный камень с размерами до 510х250х219 мм, который соответствует ГОСТ 530-2007 и ТУ 5741-021-05297720-2008 и имеет следующие характеристики: вес камня 22-26 кг; средняя плотность 800-1000 кг/м, пустотность 50-54%, толщину наружных стенок 10-12 мм, водопоглощение 9-15%, коэффициент теплопроводности - 0,18-0,16 Вт/м·°C, марочность 125-150 кгс/см, морозостойкость 35-100 циклов;
3
2
- крупноформатный керамический камень марки 8,3 НФ, соответствующий ГОСТ 530-2007 и ТУ 5741-021-05297720-2008 и имеющий следующие характеристики: вес камня 16-18 кг; средняя плотность 1000-1200 кг/м, пустотность 44%, толщину наружных стенок 10-12 мм, водопоглощение 9-15%, коэффициент теплопроводности - 0,22-0,20 Вт/м·°C, марочность 125-150 кгс/см, морозостойкость 35-100 циклов;
3
2
- кирпич керамический пустотелый, соответствующий ГОСТ 530-2007 и имеющий характеристики: вес от 2,0-3,2 кг; средняя плотность 1200-1400 кг/м, пустотность от 30-50%, толщину наружных стенок 3-10 мм, водопоглощение 9-15%, коэффициент теплопроводности - 0,36-0,24 Вт/м·°C, марочность 125-150 кгс/см, морозостойкость 35-100 циклов;
3
2
- кирпич керамический полнотелый, соответствующий ГОСТ 530-2007 и имеющий характеристики: вес от 3,2-4,2 кг; средняя плотность 1400-2000 кг/м, водопоглощение 9-15%, марочность 175-300 кгс/см, коэффициент теплопроводности - 0,59 Вт/м·°C, морозостойкость 35-50 циклов.
Как видно из приведенного примера, характеристики строительных керамических изделий соответствуют действующим стандартам, притом, что их морозостойкость в несколько раз превышает этот показатель, указанный для изделий, полученных из шихты по прототипу. Таким образом, шихта для изготовления строительных керамических изделий заявленного состава позволяет повысить качество строительных керамических изделий и расширить сырьевую базу для их производства.