Керамическая масса для изготовления кирпича
Владельцы патента RU 2462433:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)
Изобретение относится к области строительства, в частности к получению эффективного керамического строительного кирпича. Техническим результатом изобретения является снижение теплопроводности и плотности кирпича. Керамическая масса для изготовления кирпича содержит среднепластичную глину и вспученный вермикулит Ковдорского месторождения с гранулометрическим составом фракций размером от 2,5 мм до 1,5 мм - 50% и фракций размером 1 мм и менее - 50%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина среднепластичная - 70-90; вспученный вермикулит Ковдорского месторождения - 10-30. 2 табл.
Изобретение относится к области строительства, в частности к получению эффективного керамического строительного кирпича.
Известна керамическая масса для производства кирпича, содержащая следующие компоненты при их соотношении, мас.%: глина 86,5-87,5; уголь 1-1,5; измельченный брак кирпича после сушки 0,5-1; измельченные отходы стекловолокна 1-1,5; молотый мел 0,5-1; вспученный шунгит 8,0-10,0 (патент РФ №2390511 C1, дата приоритета 03.06.2009, дата публикации 27.05.2010, автор Щепочкина Ю.А., RU).
Недостатком известной керамической массы является многокомпонентность ее сырьевого состава, что осложняет процесс дозирования и приготовления шихты.
Известна керамическая масса для изготовления кирпича, принятая в качестве прототипа, включающая глину и добавки, в качестве которых она содержит 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 (патент РФ №2277073 C1, дата приоритета 09.03.2005, дата публикации 27.05.2006, авторы: Петропавловская В.Б. и Кузьмина Е.В., RU, прототип).
Недостатком прототипа является многокомпонентность сырьевого состава, что осложняет процесс дозирования и приготовления шихты, а также малоэффективные свойства кирпича.
Задачей изобретения является получение эффективного керамического кирпича низкой теплопроводности и плотности.
Для решения поставленной задачи керамическая масса для изготовления кирпича, содержащая среднепластичную глину и добавку, согласно изобретению, в качестве добавки она содержит вспученный вермикулит Ковдорского месторождения с гранулометрическим составом фракций размером от 2,5 мм до 1,5 мм - 50% и фракций размером 1 мм и менее - 50% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| глина среднепластичная | 70-90 |
| вспученный вермикулит | |
| Ковдорского месторождения | 10-30 |
Введение добавки в виде вспученного вермикулита Ковдорского месторождения способствует снижению объемной массы кирпича и повышению теплозащитных свойств, что подтверждено данными лабораторных испытаний.
Для испытаний использовали среднепластичную глину и вспученный вермикулит Ковдорского месторождения, имеющий химический состав, мас.%: SiO2 -38,62; TiO2 - 0,8; AlO3 - 12,15; Fe2O3- 6,29; FeO- 0,62; CaO - 1,82; MgO - 27,76; K2O - 0,44, вода остальное; и гранулометрический состав: фракции размером от 2,5 мм до 1,5 мм - 50% и фракции размером 1 мм и менее - 50%. При приготовлении образцов смешивали глину и вспученный вермикулит, затем затворяли водой и использовали пластический метод формования. Отформованные образцы сушили до влажности 3% и обжигали при температуре 950°C. Составы предлагаемой керамической массы и прототипа представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||||
| Предлагаемые составы | Прототип | ||||||
| Содержание компонентов, мас.%, в составе | Содержание компонентов, мас.%, в составе | ||||||
| Компоненты | Компоненты | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | ||
| Глина среднепластичная | 90 | 80 | 70 | Глина | 49 | 53 | 57 |
| Вспученный вермикулит Ковдорского месторождения | 10 | 20 | 30 | Шамот | 3 | 5 | 8 |
| Зола ТЭС | 15 | 11 | 7 | ||||
| Углепорода | 15 | 8 | 4 | ||||
| Кек | 10 | 8 | 4 | ||||
| Пенополистирол | 8 | 15 | 20 |
Основные показатели эффективности керамического кирпича в соответствии с требованиями ГОСТа 530-2007 приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | |||
| Показатель | Составы керамической массы | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Предлагаемые составы | |||
| Индекс по плотности, г/см3 | |||
| фактическая | 0,6 | 0,5 | 0,5 |
| требования ГОСТ | До 0,8 | До 0,8 | До 0,8 |
| Индекс по теплопроводности, Вт/(м·°C) | |||
| фактическая | 0,1 | 0,093 | 0,08 |
| требования ГОСТ | До 0,20 | До 0,20 | До 0,20 |
| группа теплопроводности | Высокой эффективности | Высокой эффективности | Высокой эффективности |
| Прототип | |||
| Индекс по плотности, г/см3 | |||
| фактическая | 0,9 | 0,87 | 0,75 |
| требования ГОСТ | 1,0 | 1,0 | До 0,8 |
| Индекс по теплопроводности, Вт/(м·°C) | |||
| фактическая | 0,54 | 0,54 | 0,54 |
| требования ГОСТ | Св. 0,46 | Св. 0,46 | Св. 0,46 |
| группа теплопроводности | Малоэффективные | Малоэффективные | Малоэффективные |
Предлагаемая 2-компонентная шихта для производства керамического кирпича более технологична и проста в производстве, а свойства, по которым оценивается эффективность, улучшены по сравнению с прототипом: теплопроводность снижена в 5 и более раз, плотность уменьшена в 1,5-2 раза.
Керамическая масса для изготовления кирпича, содержащая среднепластичную глину и добавку, отличающаяся тем, что в качестве добавки она содержит вспученный вермикулит Ковдорского месторождения с гранулометрическим составом фракций размером от 2,5 мм до 1,5 мм - 50% и фракций размером 1 мм и менее - 50% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| глина среднепластичная | 70-90 |
| вспученный вермикулит Ковдорского месторождения | 10-30 |
