Керамическая масса для изготовления преимущественно кирпича

Изобретение относится к области строительства, в частности к получению керамических изделий, например строительного керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является снижение объемной массы и повышение прочности изделий. Сущность изобретения заключается в том, что керамическая масса для приготовления преимущественно кирпича, включающая глину, содержит добавки в виде вспученного пенополистирольного порошка (пенополистирол), золу ТЭС, шамот, отходы вскрышных работ угледобывающей промышленности (углепорода), а также добавку в виде твердого осадка сточных вод (КЕК) при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 49-57, пенополистирол 8-20, зола ТЭС 7-15, шамот 3-8, углепорода 4-15, КЕК 4-10. 2 табл.

 

Настоящее изобретение относится к области строительства, в частности к получению керамических изделий, например строительного керамического кирпича.

Известна керамическая масса для изготовления кирпича, включающая глину, шлифовальные отходы асбофрикционных пластмасс, выгорающую добавку, при следующем соотношении компонентов, вес. %: глина - 75-80%, шлифовальные отходы асбофрикционных пластмасс - 10-15%, выгорающая добавка - 5-10% (см. патент №554247, МПК С 04 В 33/00, 1977 г.).

Наиболее близкой к предлагаемой является керамическая масса для изготовления преимущественно кирпича, включающая глину и флотхвосты обогащения флюоритовых руд, при следующем соотношении компонентов, вес.%: глина - 60-70%; флотхвосты обогащения флюоритовых руд - 25-40% (см. патент №637380, МПК С 04 В 33/00, 1976 г.).

Недостатками вышеперечисленных керамических масс является недостаточно высокая прочность изделий и высокая объемная масса.

В основе создания изобретения лежит задача по изготовлению высокопрочного, поризованного керамического кирпича, полученного на основе глины, отощающих, выгорающих добавок и отличающегося повышенной прочностью и низкой объемной массой получаемого изделия.

Поставленная задача достигается тем, что известная керамическая масса для приготовления преимущественно кирпича, включающая глину, содержит добавки в виде вспученного пенополистирольного порошка (пенополистирол), золу ТЭС, шамот, отходы вскрышных работ угледобывающей промышленности (углепорода), а также добавку в виде твердого осадка сточных вод (КЕК) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глина	49-57
Пенополистирол	8-20
Зола ТЭС	7-15
Шамот	3-8
Углепорода	4-15
КЕК	4-10

Введение добавки в виде вспученного пенополистирольного порошка (пенополистирол) позволяет снизить объемную массу кирпича, повышая, тем самым, его теплозащитные свойства. Введение в состав золы ТЭС, шамота и отходов вскрышных работ угледобывающей промышленности (углепорода) делает кирпич менее чувствительным к сушке и повышает его прочность. Введение добавки в виде твердого осадка сточных вод (КЕК) позволит повысить трещиностойкость, прочность и внешние характеристики кирпича.

Глину брали в количестве не менее 49%, чтобы обеспечить прочность материала, не более 57%, чтобы обеспечить плотность материала.

Пенополистирола брали не менее 8%, чтобы обеспечить снижение объемной массы материала. Введение пенополистирола более 20% не обеспечит снижение объемной массы материала.

При введении шамота более 8% возможно снижение трещиностойкости материала, а при содержании шамота менее 3% снижение прочности материала.

Золу ТЭС не менее 7%, углепороду не менее 4% и КЕК не менее 4% для обеспечения прочности, трещиностойкости и улучшения внешних характеристик кирпича. При содержании золы ТЭС, углепороды более 15% и КЕКа более 10% возможно ухудшение внешних характеристик и снижение прочности кирпича.

Составы предлагаемых керамических масс представлены в таблице 1.

Пример 1.

Образцы изготавливали следующим образом из расчета на 1000 штук условного кирпича.

Отощающие и частично выгорающие добавки - шамот в количестве 75 кг (3%), отход вскрышных работ угольнодобывающей промышленности (углепороду) в количестве 375 кг (15%), твердый осадок сточных вод (КЕК) в количестве 250 кг (10%), золу ТЭС в количестве 375 кг (15%) - измельчают до прохождения через сито диаметром 1,5 мм. Измельченные добавки в количестве 1075 кг добавляют к вспученному пенополистирольному порошку (пенополистиролу) в количестве 200 кг (8%) и глине в количестве 1225 кг (49%), перемешивают, а затем формуют изделия пластическим способом формования при влажности массы 18-20%. Изготовленные образцы сушат в сушильных шкафах при 50-80°С, 12-50 часов. Полученный материал обжигают при температуре 1000-1050°С 46 часов, при скорости подъема температуры 200-250 град./час. Выдержка при конечной температуре 2 часа.

Пример 2.

Берем следующий состав, кг.:

Глина	1219 (53%)
Пенополистирол	345 (15%)
Зола ТЭС	253 (11%)
Шамот	115 (5%)
Углепорода	184 (8%)
КЕК	184 (8%)

Изготовление образцов производится по методике, изложенной в примере 1.

Пример 3.

Берем следующий состав, кг.:

Глина	1140 (57%)
Пенополистерол	400 (20%)
Зола ТЭС1	40 (7%)
Шамот	160 (8%)
Углепорода	80 (4%)
КЕК	80 (4%)

Изготовление образцов производится по методике, изложенной в примере 1.

Полученные результаты иллюстрируются данными, приведенными в таблице 1.

Таблица 1 Составы предлагаемой керамической массы
Компоненты	Содержание компонентов, мас.%, в составе
	1	2	3
Глина	49%	53%	57%
Шамот	3%	5%	8%
Зола ТЭС	15%	11%	7%
Углепорода	15%	8%	4%
КЕК	10%	8%	4%
Пенополистирол	8%	15%	20%

В таблице 2 представлены физико-механические свойства изделий, изготовленных из предлагаемых керамических масс.

Таблица 2 Физико-механические свойства получаемых изделий приготовленных из предлагаемых керамических масс.
Свойства	Состав керамической массы
	1	2	3
Размеры изделия, мм	250×120×88	250×120×88	250×120×88
Масса, кг	2,5	2,3	2,0
Плотность (объемная масса), г/см	0,9	0,87	0,75
Водопоглощение, %	8	8	8
Марка по морозостойкости	75	100	125
Марка по прочности	100	125	150
Теплопроводность, Вт/м °С	0,54	0,54	0,54
Удельная эффективность радионуклидов, Бк/кг	160,5	160,5	160,5

Опытно-лабораторные испытания проводились на Ржевском керамическом заводе ЗАО "Ржевкирпич" г.Ржев. Были получены следующие результаты: прочность при сжатии - 15,5 МПа, плотность - 0,75 г/см³, водопоглощение - 8%, морозостойкость - 25 циклов, что соответствует ГОСТу 530-95. Был получен коэффициент теплопроводности, равный 0,54 Вт/м°С, что соответствует новому СНиП 11-3-79 по теплозащитным свойствам. При производстве данного материала имеет место и снижение себестоимости изделия за счет использования отходов промышленности.

Керамическая масса для изготовления преимущественно кирпича, включающая глину, отличающаяся тем, что она содержит в качестве добавок вспученный пенополистирольный порошок (пенополистирол), золу ТЭС, шамот, отход вскрышных работ угледобывающей промышленности (углепорода) и отход твердого осадка сточных вод (КЕК) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глина	49-57
Пенополистирол	8-20
Зола ТЭС	7-15
Шамот	3-8
Углепорода	4-15
КЕК	4-10