Керамическая масса для изготовления керамического кирпича

Керамическая масса для изготовления керамического кирпича

Реферат

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича.

Известна керамическая масса для получения кирпича следующего состава, мас.%: легкоплавкая глина 50-90, металлургический шлак 10-50 / Агафонова Н.С. Оптимизация состава керамических масс по механическим свойствам кирпича / Н.С.Агафонова, В.З.Абдрахимов, Е.С.Абдрахимова, В.П.Долгий // Известия вузов. Строительство. - 2005. - №5. - С.53-58/ [1].

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая морозостойкость.

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: легкоплавкая глина - 70-90, алюмощелочной шлам, полученный при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола - 10-30 / Абдрахимов В.З. Патент RU №2388722, С044В 33/132. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича. / В.З.Абдрахимов, Е.С.Абдрахимова. Опубликовано 10.05.2010. Бюл. №13/ [2], принята за прототип.

Недостатками указанного состава керамической массы являются относительно низкие морозостойкость, прочность при сжатии и термостойкость.

Сущность изобретения - повышение морозостойкости, прочности при сжатии и термостойкости кирпича.

Техническим результатом изобретения является повышение качества керамического кирпича.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую легкоплавкую глину, дополнительно вводят алюмосодержащий шлам щелочного травления с содержанием оксидов, %: SiO₂ - 1,5-2; Al₂O₃ - 85-90; Fe₂O₃ - 2,5-3,0; CaO - 2-2,5; MgO - 1-1,5; R₂O - 0,8-1,5, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

легкоплавкая глина	70-90
алюмосодержащий шлам щелочного травления	10-30

В предложенных составах в качестве алюмосодержащего сырья, взамен алюмощелочного шлама, получаемого при очистке стоков производств этил- и изопропилбензола, предложен алюмосодержащий шлам щелочного травления.

Алюмосодержащий шлам щелочного травления является отходом Самарского металлургического завода. Химический состав основных оксидов алюмосодержащего шлама щелочного травления колеблется в следующих пределах, %: SiO₂ - 1,5-2; Al₂O₃ - 85-90; Fe₂O₃ - 2,5-3,0; CaO - 2-2,5; MgO - 1-1,5; R₂O - 0,8-1,5.

Большинство легкоплавких (кирпично-черепичных) глин России классифицируется как полукислые и кислые, причем неспекающиеся с высоким содержанием красящих оксидов и низким содержанием оксида алюминия (Al₂O₃=10-14%). При таком низком содержании оксида алюминия в глинистых компонентах из них невозможно получить кирпич марок M150 и более. Для возведения несущих стен нижних этажей зданий повышенной этажности (15 этажей и более) требуется керамический кирпич марок М150-М300. Основным резервом для получения высокомарочных керамических кирпичей и камней являются высокоглиноземистые отходы. К таким отходам относится алюмосодержащий шлам щелочного травления с высоким содержанием оксида алюминия (Al₂O₃ - 85-90%), образующийся на металлургических, авиационных и других производствах. По способу образования, размеру частиц и удельной поверхности такие шламы можно отнести к нанотехногенному сырью.

Повышенное содержание оксидов алюминия (Al₂O₃ - 85-90%) в алюмосодержащем шламе щелочного травления будет способствовать повышению морозостойкости, прочности на сжатие и термостойкости кирпича.

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 таблице 1 приведены составы керамических масс, а в таблице 2 - физико-механические показатели кирпича.

Таблица 1
Составы керамических масс
Компоненты	Содержание компонентов, мас.%
1	2	3	4
Легкоплавкая глина	90	85	80	70
Алюмосодержащий шлам щелочного травления	10	15	20	30

Таблица 2
Физико-механические показатели кислотоупоров
Показатели	Составы	Прототип
1	2	3	4
Морозостойкость, циклы	114	118	124	130	37-52
Механическая прочность при сжатии, МПа	22,5	23,8	26,2	28,8	14,4-17,8
Термостойкость, °С	144	148	157	168	130-142

Как видно из таблицы 2, кирпичи из предложенных составов имеют более высокие показатели на морозостойкость, прочность при сжатии и термостойкость, чем прототип.

Полученное техническое решение при использовании алюмосодержащего шлама щелочного травления позволяет повысить морозостойкость и механическую прочность при сжатии кирпича.

Использование техногенного сырья при получении кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для производства керамических материалов.

Керамическая масса для изготовления керамического кирпича, включающая легкоплавкую глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюмосодержащий шлам щелочного травления с содержанием оксидов, мас. %: SiO₂ - 1,5-2; Al₂O₃ - 85-90; Fe₂O₃ - 2,5-3,0; CaO - 2-2,5; MgO - 1-1,5; R₂O - 0,8-1,5, при следующем соотношении компонентов, мас. %:легкоплавкая глина - 70-90;алюмосодержащий шлам щелочного травления - 10-30.