Керамическое стеновое изделие и способ его изготовления

 

Сущность изобретения: керамическое стеновое изделие выполнено из сырьевой смеси, содержащей, мас.%: кварцевый песок 70 - 85, оксид кальция 5 - 10, едкий натр /в пересчете на Na₂O) 5 - 10, жидкое стекло с удельным весом 1,3 - 1,35 г/см³ 5 - 10. В смесь может быть введен пигмент в количестве 1 - 2% (сверх 100%). Способ заключается в том, что кварцевый песок измельчают до уд. поверхности 2000 - 7000 см²/г, смешивают с кальцийсодержащим компонентом, затем смесь увлажняют раствором едкого натра и жидкого стекла с удельным весом 1,3 - 1,35 г/см³, прессуют заготовки, сушат при 200 - 300^oС в течение 1 - 3 ч и обжигают при 850 - 1000^oС с изотермической выдержкой в течение 2 - 4 ч. Физико-механические показатели следующие: водопоглощение 5 - 10%, морозостойкость 70 - 100 циклов и более, предел прочности при изгибе 25 - 70 МПа, при сжатии 50 -120 МПа, изделия влагоустойчивы и после сушки обладают прочностью 30 - 45 МПа. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к производству керамических строительных материалов и может быть использовано при производстве стеновых изделий, а именно облицовочного кирпича, облицовочного кирпича, облицовочной плитки, блоков.

Известен облицовочный кирпич трех цветов: желтого, красного и коричневого, выполненный из композиции, содержащей местную глину, кварцевый песок, добавки оксидов кальция, натрия и пигмент. Изготавливают кирпич из пластичной массы влажностью 23% методом пластичного формования, затем сушат до влажности 5% и обжигают в туннельной печи (1).

Недостатком указанного кирпича является его прочность и морозостойкость, а также энергоемкость технологического процесса.

Известен способ изготовления керамических строительных изделий, включающий смешивание глины легкоплавкой в количестве,мас. 62 64; песок кварцевый 27 30 и известь 6 8, измельчение до удельной поверхности 3000 см²/г, полусухое формование заготовки, сушку и обжиг при температуре 1050 1100^oС (2).

Недостатком указанного способа является низкая прочность изделий, которая составляет 13 20 МПа.

Наиболее близким аналогом к изобретению является способ изготовления керамических строительных изделий (блоков, плит, кирпича), включающий приготовление сырьевой смеси путем смешивания исходных компонентов: кварцевого песка, легкоплавкой глины, добавки оксида кальция (известняка) и увлажнения их до 6 8% Приготовленную сырьевую смесь состава, мас. глина легкоплавкая 24 30; песок кварцевый 67-72, известняк 1 5,0 подвергают прессованию при давлении 20 23 МПа, затем сушат и обжигают с изотермической выдержкой при 1200 1300^oС.

Полученные строительные изделия обладают следующими свойствами: механическая прочность при сжатии 25 35 МПа, водопоглощение 8 15% объемный вес 1,8 1,95 г/см³, морозостойкость более 25 циклов (3).

Недостатками описанного способа являются получение изделий с относительно низкими физико-механическими показателями и высокая энергоемкость технологического процесса.

Изобретение направлено на создание керамического стенового изделия (облицовочного кирпича, облицовочной плитки, блоков и др.), обладающего более высокими эксплуатационными свойствами, более высокой механической прочностью и морозостойкостью.

Технический результат достигается за счет того, что керамическое стеновое изделие, преимущественно облицовочный кирпич (облицовочная плитка), выполнено из сырьевой смеси состава, мас.

кварцевый песок 70 85 едкий натр (в пересчете на а₂O) 5 10 жидкое стекло с удельным весом 1,3 1,35 5 10 Для придания декоративности в состав сырьевой смеси дополнительно вводят 1 2% от состава сырьевой смеси (сверх 100%) пигмента. В качестве пигмента можно использовать оксид меди или оксид кобальта.

Отличается стеновое изделие по данному изобретению от прототипа тем, что сырьевая смесь, из которой она изготовлена, дополнительно содержит едкий натр и жидкое стекло с удельным весом 1,3 1,35, а также соотношением компонентов.

Способ изготовления керамических стеновых изделий, преимущественно облицовочного кирпича, включает следующие существенные признаки: приготовление сырьевой смеси путем измельчения кварцевого песка, смешением его с кальцийсодержащим компонентом и увлажнением смеси, а также прессованием заготовок, сушку, облиз.

Способ по изобретению отличается тем, что кварцевый песок измельчают до удельной поверхности 2000 7000 см²/г, увлажняют смесь кварцевого песка и оксида кальция раствором едкого натра и жидкого стекла с удельным весом 1,3 1,35 г/см³ до получения сырьевой смеси состава, мас.

кварцевый песок 70 85 оксид кальция 5 10 едкий натр (в пересчете на NaO) 5 10 указанное жидкое стекло 5 10, и тем, что обжиг осуществляют с изотермической выдержкой при 850 - 1000^oC в течение 2-4 ч.

В случае необходимости получения цветных изделий в сырьевую смесь дополнительно вводят 1-2% пигмента (сверх 100% сырьевой смеси). В качестве пигментов можно использовать оксид меди или кобальта.

Помол кварцевого песка можно проводить в вибромельнице. Сушить заготовки предпочтительно при 200 300^oС в течение 1 3 ч.

Осуществляют изобретение следующим образом.

В вибромельницу загружают кварцевый песок и измельчают его в течение 3 - 10 мин до удельной поверхности 2000 7000 см²/г. После чего в мешалке принудительного действия производят смешение с оксидом кальция и увлажнение до 5 20% щелочным раствором едкого натра и 60% раствором жидкого стекла плотностью 1,3 1,35 г/см³. Из приготовленной таким образом сырьевой смеси на гидравлическом прессе формуют заготовки при удельном давлении прессования 5 20 МПа. Отформованные заготовки сушат при 200 300^oС в течение 1 3 ч и обжигают с изотермической выдержкой при температуре 850 - 1000^oС в течение 1 4 ч, предпочтительно 2 4 ч.

Конкретные примеры приведены в табл. 1 и 2. В табл. 1 приведены составы сырьевых смесей для изготовления керамических стеновых изделий, а в табл. 2 их физико-механические свойства.

Формула изобретения

1. Керамическое стеновое изделие, преимущественно облицовочный кирпич, выполненное из сырьевой смеси, включающей кварцевый песок, оксид кальция, отличающееся тем, что сырьевая смесь дополнительно содержит едкий натр и жидкое стекло с удельным весом 1,3 1,35 г/см³ при следующем соотношении указанных компонентов, мас.

Кварцевый песок 70 85
Оксид кальция 5 10
Едкий натр (в пересчете на Na₂O) 5 10
Жидкое стекло с удельным весом 1,3 1,35 г/см³ 5 10
2. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что сырьевая смесь дополнительно содержит пигмент в количестве 1 2% (сверх 100%) от массы сырьевой смеси.

3. Способ изготовления керамических стеновых изделий, преимущественно облицовочного кирпича, включающий приготовление сырьевой смеси путем измельчения кварцевого песка, смешения с кальцийсодержащим компонентом и увлажнения, прессование заготовок, сушку и обжиг с изотермической выдержкой, отличающийся тем, что кварцевый песок измельчают до удельной поверхности 2000 7000 см²/г, увлажнение проводят раствором едкого натра и жидкого стекла с удельным весом 1,3 1,35 г/см³, при этом сырьевая смесь содержит, мас.

Кварцевый песок 70 85
Оксид кальция 5 10
Едкий натр (в пересчете на Na₂O) 5 10
Жидкое стекло с удельным весом 1,3 1,35 г/см³ 5 10
и изотермическую выдержку проводят при 850 1000^oС в течение 2 4 ч.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что сырьевая смесь содержит дополнительно пигмент в количестве 1 2% (сверх 100%) от массы сырьевой смеси.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что сушку ведут при 200 - 300^oС в течение 1 3 ч и высушенное изделие обладает прочностью при сжатии 20 45 МПа и влагоустойчиво.

РИСУНКИ

Рисунок 1