Керамическая масса для изготовления керамического кирпича
Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение прочности на сжатие изделий. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича включает легкоплавкую глину и отходы базальт-долеритовой шихты производства минеральной ваты с содержанием, мас.%: SiO2 - 48,2; Al2O3 - 18,6; Fe2O3 - 14,35; CaO - 7,8; MgO - 3,05; R2O - 3,25, при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкая глина - 70-90; отходы базальт-долеритовой шихты производства минеральной ваты - 10-30. 3 табл.
Реферат
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 прочность на сжатие кирпича (10,4-16,8 МПа).
Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: легкоплавкая глина - 10-97, отходы базальтовой шихты - 3-35, глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 5-55 / Вдовина Е.В. Исследование регрессионным методом анализа физико-механических показателей кирпича / Е.В.Вдовина, А.В.Абдрахимов, В.З.Абдрахимов, Е.С.Абдрахимова // Известия вузов. Строительство. 2007. №3. С.40-46 / [2]. Принят за прототип.
Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая прочность на сжатие кирпича.
Сущность изобретения - повышение прочности на сжатие кирпича.
Техническим результатом изобретения является повышение прочности на сжатие кирпича.
Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую легкоплавкую глину, дополнительно вводят отходы базальт-долеритовой шихты производства минеральной ваты при следующем соотношении компонентов, мас.%:
легкоплавкая глина | 70-90 |
отходы базальт-долеритовой шихты производства | |
минеральной ваты с содержанием, мас.%: | |
SiO2 - 48,2; Al2O3 - 18,6; Fe2O3 - 14,35; | |
СаО - 7,8; MgO - 3,05; R2O - 3,25 | 10-30 |
Для производства минеральной ваты использовался базальт и долерит Усть-Нюринский. Отходы базальт-долеритовой шихты образуются при производстве минеральной ваты и используются в составе керамической массы для производства кирпича в качестве отощителя и интенсификатора спекания. Имея повышенное содержание оксидов железа (Fe2O3 - 14,35) и щелочей (R2O - 3,25), отходы базальт-долеритовой шихты интенсифицируют процессы обжига. Химический состав отходов базальт-долеритовой шихты представлен в табл.1.
В качестве основного глинистого сырья для производства керамического кирпича использовалась легкоплавкая глина Даниловского месторождения Самарской области. Глина Даниловского месторождения характеризуется как грубодисперсная, преимущественно с высоким содержанием крупных и средних включений, представленных кварцем, железистыми минералами, гипсом и карбонатными включениями, химический состав представлен в табл.1. Основным породообразующим минералом глины является гидрослюда.
Таблица 1 | ||||||||
Химические составы компонентов | ||||||||
Компоненты | Содержание оксидов, мас.% | |||||||
SiO2 | Al2O3 | СаО | MgO | Fe2O3 | R2O | SO3 | П.п.п. | |
Легкоплавкая глина Даниловского месторождения | 64,2 | 10,3 | 5,68 | 2,2 | 4,02 | 2,5 | 0,5 | 8,4 |
Отходы базальт-долеритовой шихты | 48,2 | 18,6 | 7,8 | 3,05 | 14,35 | 3,25 | - | 3,4 |
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 1050°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 | |
Легкоплавкая глина | 90 | 80 | 70 |
Отходы базальт-долеритовой шихты | 10 | 20 | 30 |
Таблица 3 | ||||
Физико-механические показатели кирпича | ||||
Показатели | Составы | Прототип | ||
1 | 2 | 3 | ||
Механическая прочность на сжатие, МПа | 17,8 | 18,4 | 19,9 | 12,5-15,6 |
Морозостойкость, циклы | 43 | 49 | 54 | 21-47 |
Усадка, % | 7,5 | 7,7 | 8,1 | - |
Термостойкость, °С | 130 | 135 | 140 | - |
Как видно из табл.3, кирпичи из предложенных составов имеют более высокую прочность на сжатие, чем в прототипе.
Полученное техническое решение при использовании отходов базальт-долеритовой шихты позволяет повысить механическую прочность на сжатие кирпича.
Использование техногенного сырья при получении кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов и использованию низкосортных (грубодисперсных) легкоплавких глин.
Керамическая масса для изготовления керамического кирпича, включающая легкоплавкую глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отходы базальт-долеритовой шихты производства минеральной ваты с содержанием, мас.%: SiO2 48,2; Al2O3 18,6; Fe2O3 14,35; CaO 7,8; MgO 3,05; R2O 3,25, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
легкоплавкая глина | 70-90 |
отходы базальт-долеритовой | |
шихты производства минеральной ваты | 10-30 |