Керамическая масса для изготовления керамического кирпича
Владельцы патента RU 2410356:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) (RU)
Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кирпича. Техническим результатом изобретения являются повышение прочности и термостойкости изделий. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича включает глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и кальцийсодержащий гальванический шлам, с содержанием, мас.%: SiO2 - 4,8; Al2O3 - 14,3; Fe2O3 - 3,7; CaO - 36,8; MgO - 2,1; R2O - 12,47, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 50-80; кальцийсодержащий гальванический шлам - 20-50. 2 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.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 50-80, кальцийсодержащий шлак от выплавки белого чугуна - 20-50 / Пат. 2308437 Российская Федерация, МПК С04B 33/138. Керамическая масса для получения кирпича / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов; заявитель и патентообладатель СГАСУ; заявл. 11.05.2005. Опубл. 20.10.2007. Бюл. - 2007. - №29 [2]. Принят за прототип.
Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая термостойкость кирпича.
Сущность изобретения - повышение качества строительных материалов.
Техническим результатом изобретения является повышение прочности на сжатие и термостойкости кирпича.
Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд, дополнительно вводят кальцийсодержащий гальванический шлам при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Глинистая часть «хвостов» гравитации | |
| циркон-ильменитовых руд | 50-80 |
| Кальцийсодержащий гальванический шлам | |
| с содержанием, мас.%: | |
| SiO2 - 4,8; Al2O3 - 14,3; Fe2O3 - 3,7; СаО - 36,8; MgO - 2,1; R2O - 12,47 | 20-50 |
Кальцийсодержащий гальванический шлам, получающийся при гальванике, имеет высокое содержание оксида кальция (CaO - 36,8%) и оксиды щелочей (R2O - 12,47). Известно, что СаО, несмотря на высокую температуру плавления, является сильным плавнем вследствие образования с Al2O3 и SiO2 сравнительно легкоплавких соединений, что позволит повысить физико-механические показатели кирпича.
Химический состав кальцийсодержащего гальванического шлама представлен следующими оксидами, мас.%: SiO2 - 4,8; Al2O3 - 14,3; Fe2O3 - 3,7; СаО - 36,8; MgO - 2,1; R2O - 12,47; п.п.п.24,8, а минералогический состав - гидрооксидами цветных и черных металлов, в том числе незначительным количеством Cr(ОН)3, гидрооксидом и карбонатом кальция и гипсом.
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.1 приведены составы керамических масс, а в табл.2 - физико-механические показатели кирпича.
| Таблица 1 | |||
| Составы керамических масс | |||
| Компоненты | Содержание компонентов, мас.% | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд | 80 | 65 | 50 |
| Кальцийсодержащий гальванический шлам | 20 | 35 | 50 |
| Таблица 2 | ||||
| Физико-механические показатели кирпича | ||||
| Показатели | Составы | Прототип | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| Механическая прочность на сжатие, МПа | 18,8 | 19,7 | 21,2 | 10,4-16,8 |
| Термостойкость, количество циклов (температура 20-350°С) | 9 | 11 | 14 | 3-7 |
Как видно из таблицы 2, кирпичи из предложенных составов имеют более высокую прочность на сжатие и термостойкость, чем прототипы.
Полученное техническое решение при использовании кальцийсодержащего гальванического шлама позволяет повысить механическую прочность на сжатие и термостойкость кирпича.
Использование техногенного сырья без применения традиционного природного сырья для производства кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов.
Источники информации
1. Абдрахимов Д.В. Керамический кирпич из отходов производств / Д.В.Абдрахимов, Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. // Строительные материалы. - 1999. - №9. - С.34-35.
2. Пат. 2308437 Российская Федерация, МПК С04B 33/138. Керамическая масса для получения кирпича / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов; заявитель и патентообладатель СГАСУ; заявл. 11.05.2005. Опубл. 20.10.2007. Бюл. - 2007. - №29.
Керамическая масса для изготовления керамического кирпича, включающая глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кальцийсодержащий гальванический шлам с содержанием, мас.%: SiO2 - 4,8; Al2O3 - 14,3; Fe2O3 - 3,7; CaO - 36,8; MgO - 2,1; R2O - 12,47, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Глинистая часть «хвостов» | |
| гравитации циркон-ильменитовых руд | 50-80 |
| Кальцийсодержащий гальванический шлам | 20-50 |
