Керамическая масса для изготовления плиток

 

Изобретение относится к производству строительных материалов, может быть использовано для изготовления керамических глазурованных и неглазурованных пли ток различного назначения. С целью повышения прочности,износо-.термои морозостойкости, снижения влажностного расширения, керамическая масса содержит следующие компоненты , мас.%: глина тугоплавкая 53,8-58; песок кварцевый 5.9-11; плиточный бой 4- 10; доломит 3-5; нефелиновый сиенит 20- 30; датолитовый концентрат 0.1-1; отходы производства стеклокристаллита состава 0,1-1, мас.%: SI02 61-70.37; А120з 3,87-7,2; СаО 4,74-8,3; NaaO 13,55-16,8; PaOs 7,0-9.4; Ре20з 0,3-0,42. Физико-механические показатели плитки для внутренней облицовки; усадка 0,8-1,2%, водопоглощение 12- 14%, влэжностное расширение 0,015- 0,02%, ТКЛР(20-600°С)( 14,3-16.0) -10 град , термостойкость 200°С, прочность при изгибе 23,1-25,8 МПа. Водопоглощение фасадной плитки; 5,77-7,1 %, прочность при изгибе 38-40,1 МПа, морозостойкость 100 циклов. Водопоглощение плитки для полов: 3,9-4,9%, истираемость 0,015-0,02 г/см2, прочность при изгибе 29-34 МПа. 1 табл. -6 СП G

СО|ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4828923/33 (22) 19.03.90 (46) 23.04,92. Бюл, 1Ф 15 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) Ю,Х.Попова, Ю,Б,Копылов, В.Н.Дубатовк, Е.Л.Баранова и Е.В.Ведь (53) 666.646 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1090675, кл. С 04 В 33/00, 1982., Авторское свидетельство СССР

М 814960, кл, С 04 В 33/00, 1979. (54) КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛИТОК (57) Изобретение относится к производству строительных материалов, может быть использовано для изготовления керамических глазурованных и неглазурованных плиток различного назначения. С целью повышения прочности, износо-, термо- и ма розостойкости, Изобретение относится к технологии силикатов и может быть использовано в промышленности строительных материалов при изготовлении керамических плиток различного назначения -для пола, внутренней и наружной облицовки.

Известна керамическая масса для изготовления плиток, включающая следующие компоненты, мас.%: глина 42-56; кварцевый песок 7-21; доломит 6-12; плиточный бой 4 — 8; отходы обогащения фосфорных руд .

17-27.

Ее свойства: температура обжига 10001020 С, длительность обжига 17-20 мин, во„„ Ы „„1728182 А1 (5| ) 5 С 04 В 33/00

" 0 i(9 3 ес сОюзнАЮ

ПАПМТМ Ф

7ЕМ снижения влажностного расширения, керамическая масса содержит следующие компоненты, мас,%: глина тугоплавкая 53,8-58; песок кварцевый 5,9-11; плиточный бой 410; доломит 3-5; нефелиновый сиенит 2030; датолитовый концентрат 0,1 — 1; отходы производства стеклокристаллита состава

0,1 — 1, мас. : Si02 61 — 70,37; А!20з 3,87 — 7,2;

СаО 4,74 — 8,3; NEO 13,55-16,8: PzOs 7,0-9,4;

Ее20з 0,3-0,42. Физико-механические показатели плитки для внутренней облицовки: усадка 0,8 — 1,2%, водопоглощение 1214, влажностное расширение 0,0150,02 ТКЛР (20 — 600 С) (14,3 — 16,0) 10 град, термостойкость 200 С, прочность при изгибе 23,1 — 25,8 МПа. Водопоглощение фасадной плитки: 5,77 — ?,1%. прочность при изгибе 38 — 40,1 МПа, морозостойкость

100 циклов. Водопоглощение плитки для полов: 3,9-4,9, истираемость 0,015-0,02 г/см, прочность при изгибе 29 — 34 МПа. 1 табл. допоглощение 15,5 — 16,2, влажностное расширение 0,03-0,05, механическая прочность 18 — 20 МПа, усадка 1.,6 — 2,0%, термический коэффициент линейного расширения при 20-400 С 10,0 — 10,5 х10 град

Недостаток керамической массы — низкие механическая прочность и ТКЛР, большая усадка. Кроме того, эта керамическая масса непригодна для изготовления фасадных плиток и плиток для полов при существующих режимах обжига.

Наиболее близкой к изобре ению является керамическая масса для изготовления облицовочных плиток со скоросгным режи1728182

10

20

30

40

50 мом обжига, включающая следующие компоненты, мас. j: глина 50 — 70; доломит 9 — 18; кварцевый песок 3-10; плиточный бой 0,17; стеклобой 3 — 10; бентонит 0,1-5; нефелин

5 — 15, Недостатком известного состава является получение плиток с недостаточно высокими показателями прочности, износо-, термо- и морозостойкости, а также относительно высокое влажностное расширение.

Целью изобретения является повышение прочности, износо-,термо- и морозостойкости, снижение влажностного расширения.

Поставленная цель достигается тем, что керамическая масса содержит следующие компоненты, мас.7,; тугоплавкая глина

53,8 — 58; кварцевый песок 5,9 — 11; доломит

3-5; плиточный бой 4-10; нефелиновый сиенит 20 — 30; датолитовый концентрат 0,1 — 1, отходы производства,стеклокристаллита

0,1-1 состава, мас.7;,: SIOz 61 — 70,37; А1гОз

3,87 — 7,2; СаО 4,74 — 8,3; NazO 13,55 — 16,8;

Рг05 7,0 — 9,4; РегОз 0,3 — 0,42, Введение в состав керамической массы нефелинового сиенита благоприятно для снижения усадки и повышения термостойкости. Он также обеспечивает образование жидкой фазы и уплотнение черепка за счет имеющихся в составе щелочных и щелочно-земельных оксидов.

Влияние датолитового концентрата, вводимого в небольших количествах, обьясняется следующим. В процессе обжига до

1000 С в датолитовом концентрате образуются в основном кристаллические фазы: метаборат кальция СаО х ВгОз, метасиликат кальция Р СаО х SIOz, кварц SIOz, кристобалит ЯОг; С повышением температуры обжига выше 1000 С начинается частичное плавление метабората кальция с- образованием в небольшом количестве стеклофазы, до 57. Эта жидкая фаза обволакивает микроскопической пленкой зерна кристаллической фазы, уплотняя керамический черепок. 45

Стеклокристаллит в виде отхода получается при изготовлении облицовочных материалов на основе стекла, Его состав, мас. ь:

Sl0z 61 — 70,37; А!гОэ 3,87-7,2; СаО 4,74-8,3;

МагО 13,55 — 16,8; РгОь 7,0-9,4; ЕегОз 0,30—

0,42, Наличие щелочного оксида натрия благоприятно для образования жидкой фазы и повышения термостойкости, а наличие PzOs обусловливает получение более светлого цвета керамического черепка, что положительно сказывается на повышении белизны глазурного покрытия.

Кроме того, наличие в отходах стеклокристаллита Pz05 даже в весьма малых количествах при термической обработке, т.е. при обжиге изделий, служит катализатором и центром кристаллизации, А между кристаллами располагаются тончайшие цементирующие прослойки стеклофазы, образующейся за счет щелочных и щелочноземельных оксидов нефелинового концентрата, даталитового концентрата и стеклокристаллита, И это обусловливает высокие механические свойства керамики, стойкость к химическим воздействиям и деформации под нагрузкой при высоких температурах, Керамическую массу готовят известным способом. Измельчение отощающих и плавней ведут в лабораторных шаровых мельницах до остатка на сите 0056 2 — 3%. Глину подвергают дроблению в сухом виде на лабораторных бегунах и пропускают через сито с размером отверстий 2 мм. Подготовленные таким образом сырьевые материалы шихтуют в соответствии с составами, приведенными в таблице. Полученные шихты увлажняют до 50%, размешивают в лабораторной мешалке до однородного состояния, процеживают через сито 0;2 и подвергают сушке в сушильном шкафу до влажности

77;. Полученный таким образом брикет растирают в ступке и просеивают через сито с отверстиями 1 мм. Готовый пресс-порошок помещают в эксикатор на 1 сут для усреднения влажности пресс-порошка.

Из приготовленного пресс-порошка на лабораторном гидравлическом прессе при первичном давлении 25 кг/см и вторичном

95 кг/см получают образцы плиток размег ром 70х35х5 мм для внутренней облицовки и 70х35х7 мм для пола и фасадных. В лабораторном сушильном шкафу плитки высушивают до влажности 0,3-0,5 . Обжиг плиток проводят в промышленных условиях при максимальных температурах, приведенных в таблице. Время обжига плиток составляет, мин: для плиток внутренней облицовки — утельный 17, политой 27; для фасадных плиток — утельный 26, политой 36, для плиток, для полов — утельный 60, политой 55.

Формула изобретения

Керамическая масса для изготовления плиток, включающая тугоплавкую глину, кварцевый песок, плиточный бой, доломит, нефелиновый сиенит и стеклосодержащий компонент, отличающаяся тем,что,с целью повышения прочности, износо-, термо- и морозостойкости, снижения влажностного расширения, она содержит в качестве стеклосодержащего компонента отходы производства стеклокристаллита следующего состава, мас.g: SIOz 61-70,37: А!гОз

3,87 — 7,2; СаО 4,74 — 8,3; йагО 13,55 — 16,8;

1728182

5,9 — 11,0; плиточный бой 4-10; доломит 3-5; нефелиновый сиенит 20-30; указанные огходы производства стеклокристэллитэ 0,11,0; датолитовый концентрат 0,1 — 1,0, Р205 7,0 — 9,4; F8203 0,3 — 0,42, и дополнительно датолитовый концентрат при следующем соотношении компонентов, мас,$ тугоплавкая глина 53,8 — 58,0; кварцевый песок

Состав и свойства

Керамическая масса

Известная

Предлагаемая

1 г 3

Содержание, мас.Ь глина

53,9 песок кварцевый 5,9

5,î! о

24

29

30 датолитовый концентрат

0,1

0,5

0,1

0,5

0,1 отходы производства стеклокристаллита

0,1

0,5

О 5

1,О

3, стеклобой бентонит

О,!

Плитки для внутренней облицовки

Температура обжига, С утельного

980-1000

1020-1040

980-1000

980 1000

900-930

980"1000

900-930

900-930 политого

Усадка,2

Водопоглощение, 2

1,1

12-14

1,0

12-14

1 2

12-14

0,015 0,02

0,07

0,02

0>015

0>02

15>8

16,0

14,9

14,3

Нет

15,1

Нет

Нет

Нет

Пет

Деформация, мм

Термостойкость, С

200

200

200

200

200

Прочность при изгибе, ИПа: утеля

19,9

24,3

l4 1

18,4

20,4

25>1

22,1

23 1

21>5

25,8

20,3

25>2 глазурованных плиток

Фасадные плитки

1020-1030 1040

6,9 14

Температура обжига, С

»

Водо поглощение, 2

1020-1030

5,77

1020-1030

6,8

1020"1030

1020-1030

6,8

7>1 глазурованных плиток

Иэрозостойкость,циклов

Плитки для полое

1030-1040 1030-1040

3 9 4,9

0,015 0,025

1030-1040 1040

4,83 14

0,020 0,30

Температура обжига, С о

Водопоглощение, 2

Истираемость>г/смз

22,8

23,4

22,3

29,5

12,1

15,9

25,5

22

30,5 глазурованных плиток доломит плиточный бой нефелиновый сиенит

Влажностное расширение, Ф

ТКЛР 1О, град (20-6оо с) Прочность при изгибе, ИПа: неглазурованных плиток

Прочность при изгибе, НПа: неглазурованных плиток

980"1000

900""930

0,8

12-14

27,8

38

100

1030"1040

4,8

0,02

29>0

39.!

100

31 О

40,1

100

53,8

8,о

4>0, 900-930

0,8

12-14

31,1

39,5

100

1030-1040

4,85

0,0!5

6,0

4,0

30,0

38,5

t00

6,9

880-950

1,2

15,6

9,9

0,12

125

12,8

16,4