Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических материалов

Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических материалов

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления стеновых керамических изделий.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая, мас. %: микрокремнезем (70,5-72,5), жидкое стекло (20,5-22,5) и высококальциевая зола-унос ТЭС (7) (Патент РФ №2225853, МПК7 С04В 33/00 35/14 28/26, БИ №8, 2004 г.).

Недостатком известной сырьевой смеси является низкая морозостойкость, повышенная средняя плотность и необходимость использования значительного количества дорогостоящего компонента - жидкого стекла. Кроме того, эти изделия при повышении температуры обжига до 750-850°С склонны к развитию трещинообразования вследствие избыточной кристобалитизации.

Технический результат - увеличение морозостойкости при уменьшении средней плотности и снижение расхода жидкого стекла.

Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для получения стеновых керамических материалов содержит в качестве сырьевых компонентов пыль газоочистки производства ферросплавов (ПГПФ), золу-унос и жидкость затворения водный раствор жидкого стекла с добавлением кислот талловых омыленных при следующем соотношении компонентов (мас. %):

ПГПФ	69,4-71,4
зола-унос	22,5-24,5
жидкое стекло	4,7-4,9
кислоты жидкие талловые омыленные	1,2-1,4

ПГПФ является отходом Братского завода ферросплавов. Химический состав ПГПФ включает, мас.%: SiO₂ - 70,63; К₂O - 3,25; MgO - 2,44; Fe₂O₃ - 1,76; Na₂O - 1,15; Аl₂O₃ - 1,09; CaO - 0,54; п.п.п. - 11,39.

Зола-унос - дисперсный отход от сжигания бурых углей Ирша-Бородинского месторождения. Химический состав золы-унос, мас.%: SiO₂ - 46,8; CaO - 25,8; Fe₂O₃ - 7,9; Аl₂O₃ - 12,9; MgO - 5,0; Na₂O - 0,5; К₂O - 0,5; SO₃ - 0,1; п.п.п. - 0,5.

Жидкое стекло - водный щелочной раствор силикатов натрия, густая жидкость без запаха (ГОСТ 13078-81).

Кислоты жирные талловые омыленные (КЖТО) - побочный продукт сульфатно-целлюлозного производства, представляют собой железообразный продукт желтого цвета с различными оттенками, состоящий из натриевых солей природных растительных жиров фракции С16-С22 (ТУ 13-7308058-15-90).

Преимущество предлагаемой смеси достигается сочетанием в ее составе ПГПФ и кальцийсодержащей добавки (зола-унос), взаимодействие которых обеспечивает формирование в черепке долговечных микроармирующих новообразований (анортит, диопсид, волластонит), что устраняет трещинообразование при повышенных температурах обжига (до 850°С). Введение КЖТО в жидкое стекло приводит к модификации свойств коллоидного раствора силикатов натрия - понижению вязкости и поверхностного натяжения. Это способствует равномерному распределению жидкого стекла в шихте и сокращает расход жидкости затворения. Применение КЖТО в составе жидкости затворения улучшает дообжиговые свойства массы, а также обогащает черепок дополнительной микропористостью.

Пример

Для приготовления сырьевой смеси ПГПФ и золу-унос перемешивают, в полученную смесь вводят жидкость затворения (18 % от массы сухих компонентов). В качестве жидкости затворения используют водный раствор жидкого стекла с добавлением КЖТО. Из полученной шихты формуют изделия методом полусухого прессования при удельном давлении 20МПа. Высушенный полуфабрикат обжигают при температуре 750°С.

Примеры составов, физико-механические свойства изделий приведены в табл.1 и 2.

Таблица 1
Компоненты	Содержание ингредиентов в составе (мас. %)
	1	2	3
ПГПФ	69,4	70,4	71,4
Зола-унос	24,5	23,5	22,5
Жидкое стекло	4,9	4,8	4,7
КЖТО	1,2	1,3	1,4

Таблица 2
Компоненты	Состав	Известный состав
1	2	3
Температура обжига, °С	750	750	750	650-700
Средняя плотность, г/см3	1,13	1,14	1,18	1,31-1,33
Прочность при сжатии, МПа	10,3	10,7	11,0	37,0-37,5
Водопоглощение, %	38,8	39,0	39,3	41,9-42,7
Коэффициент конструктивного качества, 10-2 МПа/(кг/м3)	0,91	0,94	0,93	2,63-2,80
Морозостойкость, цикл	125	125	125	25

Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических материалов, включающая кремнеземистый компонент, золу-унос и жидкость затворения, отличающаяся тем, что она в качестве кремнеземистого компонента содержит пыль газоочистки производства ферросплавов (ПГПФ), а в качестве жидкости затворения - водный раствор жидкого стекла с добавлением кислот талловых омыленных при следующем соотношении компонентов, мас. %:ПГПФ - 69,4-71,4;зола-унос - 22,5-24,5;жидкое стекло - 4,7-4,9;кислоты жидкие талловые омыленные - 1,2-1,4.