Сырьевая смесь
Владельцы патента RU 2243952:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" (RU)
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для производства безобжиговой фасадной плитки и лицевого кирпича. Технический результат - создание сырьевой смеси для фасадной плитки и лицевого кирпича с более высокой прочностью при изгибе, более низким водопоглощением и более высокой морозостойкостью. Сырьевая смесь, содержащая цемент, песок, воду и глиносодержащий компонент, в качестве глиносодержащего компонента содержит пресс-порошок для производства керамической плитки состава, мас.%: кембрийская глина – 63,0, бентонит – 1,5, стеклобой – 4,0, череп – 5,0, гранитные отсевы – 13,0, доломит – 13,5, углекислый натрий – Na2CO3 – 0,18 – 0,28 сверх 100% и жидкое стекло – 0,36 сверх 100% и дополнительно содержит пигмент “РЕД”, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: цемент - 13,0-20,0, пресс-порошок - 10,0-26,0, пигмент “РЕД” - 3,0-7,0, песок - 40,0-55,0, вода - 12,0-14,0. 2 табл.
Настоящее изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в основном для производства безобжиговой фасадной плитки и лицевого кирпича.
Известны сырьевые смеси, содержащие глину, песок и цемент (RU №2053973, 6 С 04 В 33/00, 1992). Недостатками таких смесей является низкая морозостойкость, высокое значение водопоглощения и достаточно сложная технология изготовления изделий.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является смесь, которая содержит глину, песок и цемент, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цемент 10
Песок 45,0...72,0
Глина 18,0...45,0
Вода до получения влажности сырьевой смеси от 8% до 14%
(Грунтоцементные камни. Обзорная информация. Строительные материалы, 1990).
Недостатком известной смеси является недостаточно высокая морозостойкость и высокое значение водопоглощения и низкое значение прочности при изгибе.
Настоящее изобретение направлено на создание новой сырьевой смеси для лицевого кирпича и фасадной плитки с более высокой морозостойкостью и прочностью при изгибе и более низким значением водопоглощения.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в сырьевой смеси, содержащей цемент, песок, глиносодержащий компонент и воду, в качестве глиносодержащего компонента содержится пресс-порошок для производства керамической плитки состава, мас.%: кембрийская глина - 63,0, бентонит - 1,5, стеклобой - 4,0, череп - 5,0, гранитные отсевы - 13,0, доломит - 13,5, углекислый натрий - Na2CO3 - 0,18-0,28 сверх 100% и жидкое стекло - 0,36 сверх 100%, и дополнительно содержит пигмент “РЕД”, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:
Цемент 13,0-20,0
Пресс-порошок 10,0-26,0
Пигмент “РЕД” 3,0-7,0
Песок 40,0-55,0
Вода 12,0-14,0.
В работе используются следующие материалы:
Цемент марок М 400
Пигмент “РЕД”, ТУ2322-003-49990652-99.
Песок для строительных работ, ГОСТ 8736-93
Пресс-порошок для производства керамической плитки имеет следующий состав (табл.1)
| Таблица 1 | |
| Наименование | мас.% |
| Кембрийская глина | 63,0 |
| Бентонит | 1.5 |
| Стеклобой | 4,0 |
| Череп | 5,0 |
| Гранитные отсевы | 13,0 |
| Доломит | 13,5 |
| Na2CО3 сверх 100% | 0,18-0,28 |
| Жидкое стекло сверх 100% | 0,36 |
Пигмент “РЕД”, разработанный на основе железосодержащих отходов, имеет следующий состав: Fe2O3 – 98%, ZnO – 2%.
На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый состав сырьевой массы неизвестен и данное техническое решение обладает новизной.
Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить технический результат. Присутствующие в составе сырьевой смеси пресс-порошок и пигмент “РЕД” способствуют образованию низкоосновных гидросиликатов типа CSH(l), которые были идентифицированы рентгенофазовым и термографическим анализами. Эти минералы придают необходимую прочность при сжатии и изгибе, а также морозостойкость не менее 50 циклов. Оптимальное содержание пигмента “РЕД” составляет 3-7%. При выходе за границы оптимального содержания менее 3% ухудшается окраска лицевой поверхности и замедляются процессы твердения, а при увеличении содержания более 7% снижается морозостойкость изделия. Оптимальное содержание цемента 13-20%. При уменьшении его содержания менее 13% снижается прочность при изгибе, а при увеличении более 20% уменьшается прочность при сжатии готового изделия. Оптимальное содержание песка 40-55%. При уменьшении содержания песка менее 40% снижается морозостойкость, а при увеличении более 55% ухудшается лицевая поверхность изделия. Оптимальное содержание пресс-порошка 10-26%. При уменьшении содержания пресс-порошка менее 10% снижается пластичность смеси, а при увеличении более 26% снижается удобоукладываемость сырьевой смеси. Оптимальное количество воды составляет 12-14%. При содержании воды менее 12% ухудшается удобоукладываемость смеси, а при содержании воды более 14% увеличивается водопоглощение и снижается морозостойкость готовых изделий. Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что предлагаемый состав сырьевой смеси явным образом не следует из уровня техники, и вся совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, позволяющее достичь указанный технический результат, т.е. изобретение соответствует критерию “промышленная применимость”, т.к. оно может быть использовано в промышленном изготовлении высокопрочных изделий: фасадной плитки и лицевого кирпича.
Пример конкретного выполнения.
1. Сырьевую смесь готовят следующим образом:
мелкодисперсные компоненты: цемент M400, пресс-порошок, пигмент “РЕД”, а также песок дозируют в необходимых количествах, перемешивают в бетоносмесителе, добавляют воду до необходимой формовочной влажности, транспортируют на участок прессования и формуют изделия.
2. Изделия выдерживают в формах в течение суток при комнатной температуре, вынимают из пресс-форм и подвергают нормальному твердению в течение 28 суток.
Полученные изделия испытывали на механическую прочность при изгибе по ГОСТ 8462-85, водопоглощение и морозостойкость по ГОСТ 7025-91.
Физико-механические характеристики готовых изделий представлены в таблице 2.
| Таблица 2 | ||||
| Пример | Состав сырьевой смеси, мас.% | Водопоглощение, % | Морозостойкость, циклы | Предел прочности при изгибе, МПа |
| 1 про | Цемент 10 | 7,7 | 10 | 5,5 |
| тотип | Песок 50 | |||
| Глина 40 | ||||
| Вода -до влажно | ||||
| сти 9% | ||||
| 2 | Цемент M400 13,0 | 5,0 | 90 | 6,4 |
| Пресс- | ||||
| -порошок 26,0 | ||||
| Пигмент “РЕД” 7,0 | ||||
| Песок 40,0 | ||||
| Вода 14,0 | ||||
| 3 | Цемент M400 16,5 | 4,8 | 100 | 7,1 |
| Пресс- | ||||
| -порошок 18,0 | ||||
| Пигмент “РЕД” 5,0 | ||||
| Песок 47,5 | ||||
| Вода 13,0 | ||||
| 4 | Цемент M400 20,0 | 4,9 | 95 | 6,6 |
| Пресс- | ||||
| -порошок 10,0 | ||||
| Пигмент “РЕД” 3,0 | ||||
| Песок 55,0 | ||||
| Вода 12,0 |
Анализ данных таблицы показывает, что предлагаемый состав сырьевой смеси обеспечивает получение фасадной плитки и лицевого кирпича, у которых повышается прочность при изгибе на 30% по сравнению с прототипом, на 38% снижается водопоглощение и в 9 раз повышается морозостойкость.
Сырьевая смесь, содержащая цемент, песок, глиносодержащий компонент и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве глиносодержащего компонента пресс-порошок для производства керамической плитки состава, мас.%: кембрийская глина – 63,0, бентонит – 1,5, стеклобой – 4,0, череп – 5,0, гранитные отсевы – 13,0, доломит – 13,5, углекислый натрий – Na2CO3 – 0,18 – 0,28 сверх 100% и жидкое стекло – 0,36 сверх 100%, и дополнительно содержит пигмент “РЕД” при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:
Цемент 13,0-20,0
Песок 40,0-55,0
Указанный пресс-порошок 10,0-26,0
Пигмент “РЕД” 3,0-7,0
Вода 12,0-14,0
