Керамическая масса для изготовления керамического кирпича

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение прочности на сжатие изделий. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича включает легкоплавкую глину и отходы базальт-долеритовой шихты производства минеральной ваты с содержанием, мас.%: SiO₂ - 48,2; Al₂O₃ - 18,6; Fe₂O₃ - 14,35; CaO - 7,8; MgO - 3,05; R₂O - 3,25, при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкая глина - 70-90; отходы базальт-долеритовой шихты производства минеральной ваты - 10-30. 3 табл.

 

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича.

Известна керамическая масса для получения кирпича следующего состава, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 20-70, зола ТЭС - 30-80 / Абдрахимов Д.В. Керамический кирпич из отходов производств / Д.В.Абдрахимов, Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. // Строительные материалы. - 1999. - №9. - С 34-35 / [1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая прочность на сжатие кирпича (10,4-16,8 МПа).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: легкоплавкая глина - 10-97, отходы базальтовой шихты - 3-35, глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 5-55 / Вдовина Е.В. Исследование регрессионным методом анализа физико-механических показателей кирпича / Е.В.Вдовина, А.В.Абдрахимов, В.З.Абдрахимов, Е.С.Абдрахимова // Известия вузов. Строительство. 2007. №3. С.40-46 / [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая прочность на сжатие кирпича.

Сущность изобретения - повышение прочности на сжатие кирпича.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности на сжатие кирпича.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую легкоплавкую глину, дополнительно вводят отходы базальт-долеритовой шихты производства минеральной ваты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

легкоплавкая глина	70-90
отходы базальт-долеритовой шихты производства
минеральной ваты с содержанием, мас.%:
SiO2 - 48,2; Al2O3 - 18,6; Fe2O3 - 14,35;
СаО - 7,8; MgO - 3,05; R2O - 3,25	10-30

Для производства минеральной ваты использовался базальт и долерит Усть-Нюринский. Отходы базальт-долеритовой шихты образуются при производстве минеральной ваты и используются в составе керамической массы для производства кирпича в качестве отощителя и интенсификатора спекания. Имея повышенное содержание оксидов железа (Fe₂O₃ - 14,35) и щелочей (R₂O - 3,25), отходы базальт-долеритовой шихты интенсифицируют процессы обжига. Химический состав отходов базальт-долеритовой шихты представлен в табл.1.

В качестве основного глинистого сырья для производства керамического кирпича использовалась легкоплавкая глина Даниловского месторождения Самарской области. Глина Даниловского месторождения характеризуется как грубодисперсная, преимущественно с высоким содержанием крупных и средних включений, представленных кварцем, железистыми минералами, гипсом и карбонатными включениями, химический состав представлен в табл.1. Основным породообразующим минералом глины является гидрослюда.

Таблица 1
Химические составы компонентов
Компоненты	Содержание оксидов, мас.%
SiO2	Al2O3	СаО	MgO	Fe2O3	R2O	SO3	П.п.п.
Легкоплавкая глина Даниловского месторождения	64,2	10,3	5,68	2,2	4,02	2,5	0,5	8,4
Отходы базальт-долеритовой шихты	48,2	18,6	7,8	3,05	14,35	3,25	-	3,4

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24%, из которой формовали кирпич, высушивали кирпич-сырец до влажности не более 8% и затем обжигали при температуре 1050°С. В табл.2 приведены составы керамических масс, а в табл.3 физико-механические показатели кирпича.

Таблица 2
Составы керамических масс
Компоненты	Содержание компонентов, мас.%
1	2	3
Легкоплавкая глина	90	80	70
Отходы базальт-долеритовой шихты	10	20	30

Таблица 3
Физико-механические показатели кирпича
Показатели	Составы	Прототип
1	2	3
Механическая прочность на сжатие, МПа	17,8	18,4	19,9	12,5-15,6
Морозостойкость, циклы	43	49	54	21-47
Усадка, %	7,5	7,7	8,1	-
Термостойкость, °С	130	135	140	-

Как видно из табл.3, кирпичи из предложенных составов имеют более высокую прочность на сжатие, чем в прототипе.

Полученное техническое решение при использовании отходов базальт-долеритовой шихты позволяет повысить механическую прочность на сжатие кирпича.

Использование техногенного сырья при получении кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов и использованию низкосортных (грубодисперсных) легкоплавких глин.

Керамическая масса для изготовления керамического кирпича, включающая легкоплавкую глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отходы базальт-долеритовой шихты производства минеральной ваты с содержанием, мас.%: SiO₂ 48,2; Al₂O₃ 18,6; Fe₂O₃ 14,35; CaO 7,8; MgO 3,05; R₂O 3,25, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

легкоплавкая глина	70-90
отходы базальт-долеритовой
шихты производства минеральной ваты	10-30