Способ изготовления керамических изделий

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 ) С 04 В 41/00!

RIIM+J Q U i m

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ (21) 3487739/29-33 (22) 03.09.82 (46) 07.08.84. Бюл. Р 29 (72) Ф.Х.Цнмерманис, Л.П.Максименко, Е.Л.Высочанский, А.Е.Гуревич и А.И.Русс (71) Латвийский научно-исследовательский и экспериментально-технологичес" ский институт строительства Госстроя

Латвийской ССР (53) 666.646(088.8) (56) 1. Реферативная информация

ВНИИЭСМ, серия "Промьппленность керамических стеновых материалов и пористых заполнителей", М., 1978, вып. 8у с. 25-26.

2. Заявка Великобритании Р 1458572, кл С 1 N, опублик. 1976 (прототип).

„.SU„„ I 106809 A (54) (5 )) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно из боя стекла и керамики, включающий приготовление шихты, формование, сушку и обжиг при температурах размягчения стекла, .изотермическую выдержку и охлаждение, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления керамических изделий с клеящим раствором при одновременном создании рельефной декоративной поверхности, иэделие после иэотермической выдержки подвергают дополнительному нагреву до температур, при которых вязкость стекла составляет (2,4-2,5) 10 Па с.

1106809

Изобретение относится к промьпвленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических изделий, преимущес.твенно из боя керамики и стекла, для внутренней и наружной облицовки зданий и сооружений.

Известен способ изготовления керамических изделий путем смешивания боя керамики и стеклобоя, формовакия, 10 термообработки и последующей обработки поверхности изделий алмазным инструментом (1 j.

Недостаток этого способа в том, что ок сложен, требует для создания поверхности специальной дорогостоящей оснастки, что увеличивает себестоимость изделий.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления керами- 2б ческих изделий путем смешивания боя ( керамики (кирпичный бой), стекла, температура плавления которого вьппе температуры плавкения связующего натрийкальциевого стекла, и 87. этого связующего стекла, глины и воды, последующего формования, сушки и обжига при температурах расплавления связующего стекла (700-1035 С) причем оно связывает остальные компоненты исходной смеси, изотермической выдержки и охлаждения 1 2 ).

Недостатком известного способа является относительно низкая прочность сцепления керамических

35 иэделий с клеящим раствором, а также отсутствие рельефной декоративной поверхности получаемых изделий.

Цель изобретения — повышение прочности сцепления керамических из-,, делий с клеящим растворам при одновременном создании рельефной декоративной поверхностй. !

Указанкая ель достигается тем, что по способу изг отовления керами45 ческих изделий, преимуществекно из боя стекла и керамики, включающему приготовление шихты, формование,, сушку и обжиг при температурах размягчения стекла, изотермическую

50 выдержку и охлаждение, vçäåëèå после изотермической выдержки подвергают дополнительному нагреву до температур, при которых вязкость стекла составляет (2,4-2,5)10 Па с.

Температурную зависимость вязкости используемых стекол устанавливают предварительно любым известным спосс бом (например, с помощью ротационнсго вискозиметра). По этой зависимости устанавливают температуру, да которой осуществляют допалнительнь(й нагрев. При вязкости (2,4-2,5)

«10 Па с начинается интенсивная деформация стекла, связывающего частицы керамики. Стекло начинает

"проседать", образуя углубления между этими частицами. Этот процесс начинается с поверхности изделия, которая первой достигает необходимой температуры. Затем начинается охлаждение изделий и процесс "осадки" стекла прекращается. При более высокой вязкости стекла образования углублений ке происходит. При вязкости ниже (2,4-2,5) 10 Па.с могут образоваться сплошные поры, снижающие физико-мехакические показатели изделий.

Рельефная декоративная поверхность состоит из матовых выступов, образованных зернами керамики, и блестящих углублений, образованных стеклом.

Рельеф образуется на обеих сторонах иэделия. При этом на изнаночной стороне стекло в процессе термаобработки образует выпуклости, которые создают дополнительную "шерохова1 . тость поверхности, что способствует повышению грочности сцепления изделий с клеящим раствором, с отделываемой поверхностью, следовательно, повышению долговечности облицованных конструкций, Пример 1. Берут бой кирпича завода Спартак" и дробят его на шековой дробилке до размера зерен

-10 мм, Берут бой черной стеклянной ковровой плитки завода Саркандаугава" (химический состав, 7 : Si0 71,4;

А1,0 3 2,46; Са0 + 11р0 6,9; Na i0 17,27;

SO. 0,09; F 1 „88) и дробят его в п(аровой мельнице.

Для изготовления изделий отсеиьают фракции 0,63-0,315 мм.

Определяют на ротационном вискозиметре вязкость стекла. Устанавлива"от, что вязкость 2,4 1О Па с до-тигае-.ся при 970 С

Готовят шихту состава, 7: керамическая крошка 60, стеклянная крошка 32, глина 8, вода 9, жидкое стекло 4 (сверх 100Т).

После перемешивания прессуют плитки размером 100х100х10 и 150х150х

1106809 х10 мм при удельном давлении 3035 MIla. Плитки сушат и затем обжигают в камерной печи по режиму: нагрев — 4 ч, выдержка при 950 С

20-30 мин. После завершения изотермической выдержки плитки нагревают до

970 С, при которой достигается вязкость стекла 2,5 ° 10 Па с, после чего осуществляют охлаждение изделий.

При этом на лицевой поверхности образуется рельефный узор, состоящий из выступающих светлых Матовых зерен керамики и блестящих углублений, образованных черным стеклом.

На изнаночной поверхности благодаря рельефу образуется дополнительная "шероховатость", способствующая увеличению прочности сцепления плитки с клеящим раствором.

Прочность сцепления стеклокерамических плиток, подвергнутых дополнительной термообработке, с цементно-песчаным раствором составляет в среднем 0,58 МПа, а плиток, не подвергнутых термообработке и имеющих гладкую изнаночную сторону, 0,38 МПа, т.е. термообработка позволяет увеличить прочность сцепления на 347. (Прочность нормального сцепления определяется в 28-дневном возрасте).

Пример 2. Берут бой кирпича завода Лоде и эрклез завода Саркандаугава" (химический состав, 7:

S10z 72,7» А1 О 1,45; Ге Оз 0,1;

СаО 8,0; MgO 3,9; К О + Na О 13,65;

0,2) .

Подготовку материалов осуществляют так же, как в примере 1.

Определяют на ротационном вискозиметре вязкость стекла.

Устанавливают, что вязкость 2,4 »10 Па- с может быть достигнута при

1080 С.

Готовят шихту состава, 7: керамическая крошка 62, стеклянная крошка 30, глина 8, вода 6, жидкое стекло 3 (сверх 1007).

После перемешивания прессуют плитки размером 150х 150х10 мм при удельном давлении 30-35 МПа. Плитки сушат и обжигают в камерной печи по режиму нагрев — 4 ч, выдержка при 1040 С

30 мин. После завершения изотермической выдержки осуществляют дополнительный нагрев до температуры 1080 С, при которой вязкость достигает 2,4 » 10 Па с, после чего сразу начинают охлаждение изделий.

На .лицевой поверхности иэделий образуется рельефный узор, состоящий иэ светлых блестящих углублений, образованных стеклом, и выступов, образованных темно -красными зернами керамики.

На изнаночной (подовой) поверхности плиток образуется, эа счет

10 рельефа, дополнительная шероховатость, способствующая увеличению прочности сцепления плитки с клеящим раствором.

Прочность сцепления стеклокерами15 ческих плиток, подвергнутых дополнительной термообработке, с цементно-песчаным раствором составляет в среднем 0,63 МПа, а плиток, не подвергнутых дополнительной термообработке и имеющих гладкую иэнаноч20 ную сторону — 0,40 МПа, т.е. прочность сцепления плиток, полученных по предлагаемому способу, на 367 выше. (Условия испытания те же, что и в примере 1).

Пример 3. Берут бой керамики завода "Лоде" и бой коричневого

-бутылочного стекла Ливанского стекольного завода (химический состав стекла, 7.: SiOg 72,2 СаО + MgO 10,2;

З0 А1 О 2,5; Na О 15,1

Подготовку материала осуществляют так же, как в примере 1.

Определяют вязкость стекла. Устанавливают, что вязкости 2,5-10 Ila»c

35 соответствует температура 1100 С.

Готовят шихту состава, 7: керамическая крошка 62, стеклянная крошка 30, глина 8, вода 6, жидкое стек40 ло 3, (сверх 1007.).

После перемешивания формуют плитки размером 100х100х10 и 150х150х10 мм при удельном давлении 30-35 МПа.

45 Плитки сушат и обжигают в камерной печи по режиму — нагрев 4,5 ч, выдержка при 1050 С вЂ” 30 мин. После завершения изотермической выдержки осуществляют дополнительный нагрев 0 изделий до температуры 1100 С, при которой вязкость стекла достигает

2,5 10 Па ° с, после чего сразу начинают охлаждение. изделий.

В результате дополнительной термо5 обработки на лицевой поверхности изделий образуется рельефный декоративньп» узор, состоящий иэ блестящих темно-коричневых углублений, образованных стеклом, и матовых черновато1106809

Составитель Л.Гостева

Редактор Н.Егорова Техред М,Надь Корректор О.Луговая

Заказ 5716/18 Тираж 606 Подписное

ВИИИЙИ Государс-венного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4!5

Филиал ППП "Патент", г„ужгород, ул.Проектная, красных выступов, образованных зернами керамики.

Прочность сцепления плиток, подвергнутых термообработке с раствором, составляет 0,65 МПа, а плиток, не подвергнутых термообработке, О,Й1 МПа, т.е. прочность сцепления плиток, полученных по предлагаемому способу, на 37 выгпе.

Таким образом, как видно из при- 10 меров, прочность сцепления стеклокерамических плиток, подвергнутых дополнительной термообработке. с цементно-песчаным раствором, в сравнении с плитками, изготовленными иэ- 15 вестным способом, повышается на

Зц-36 .

Преимущество предлагаемого способа получения декоративной поверхности состоит также в том, что он не 20 требует.для своего осуществления специальных устройств и установок, позволяет получать декоративную поверхность в той же печи, где ,происхсдит обжиг., в едином технологическом цикле, Это существенно упрощает способ, что. в свою очередь, приводит к снижению себестоимости изделий. Способ позволяет получать декоративную поверхность изделий на базе отходов стекла и керамики, что сушественно расширяет номенклатуру облицовочных изделий, которые с успехом могут быть использованы для наружной и внутренней облицовки зданий различного назначения.

По сравнению с базовым объектом шасапньгми керамическими плитками— себестоимость 1 м иэделий, получаемых по предлагаемому способу, уменьшается на 1,95 руб.