Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича
Владельцы патента RU 2481304:
Автономное муниципальное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская академия государственного и муниципального управления" (АМОУ ВПО "САГМУ") (RU)
Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения легковесного кирпича. Техническим результатом изобретения является снижение плотности, повышение прочности и морозостойкости изделий. Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича включает бейделлитовую глину и осадок-отход, выпадающий в процессе реагентной обработки сточных вод с содержанием, мас.%: SiO2 - 2,5; Al2O3 - 5,4; Fe2O3 - 7,2; CaO - 42,4; MgO - 7,6; п.п.п. - 34,2, при следующем соотношении компонентов, мас.%: бейделлитовая глина - 50-70; осадок-отход, выпадающий в процессе реагентной обработки сточных вод, - 30-50. 3 табл.
Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического легковесного 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/.
Недостатком указанного состава является высокая плотность кирпича (1380-1900 кг/м3).
Известна керамическая масса для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: бейделлитовая глина - 50-80, горелые породы - 20-50. /Абдрахимов В.З. Экспериментальное исследование теплопроводности легковесного кирпича на основе бейделлитовой глины и горелых пород, / В.З.Абдрахимов, Е.А.Белякова, Д.Ю.Денисов // Огнеупоры и техническая керамика. - 2010. - №11-12. - С.49-52/.
Недостатком указанного состава керамической массы является относительно высокая плотность кирпича (1380-1720 кг/м3), низкие предел прочности при сжатии (14,7-18,2 МПа) и морозостойкость (57-70 циклов).
Данное техническое решение принято за прототип.
Техническим результатом изобретения является снижение плотности, повышение прочности и морозостойкости легковесного кирпича.
Технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую бейделлитовую глину, дополнительно вводят осадок-отход, выпадающий в процессе реагентной обработки сточных вод с содержанием, мас.%: SiO2 - 2,5; Al2O3 - 5,4; Fe2O3 - 7,2; CaO - 42,4; MgO - 7,6; п.п.п. - 34,2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| бейделлитовая глина | 50-70 |
| осадок-отход, выпадающий в процессе реагентной обработки | |
| сточных вод | 30-50 |
В качестве интенсификатора, отощителя и выгорающей добавки для изготовления легковесного кирпича использовался осадок-отход, выпадающий в процессе реагентной обработки сточных вод. Химический состав осадка-отхода, выпадающего в процессе реагентной обработки сточных вод представлен в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||
| Химический состав осадка-отхода, выпадающего в процессе реагентной обработки сточных вод | |||||
| содержание оксидов, мас.% | |||||
| SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | п.п.п. |
| 2,5 | 5,4 | 7,2 | 42,4 | 7,6 | 34,2 |
За счет повышенного содержания в осадке-отходе п.п.п. (потери при прокаливании), которые выгорают при обжиге, в керамическом материале создается пористость, в результате чего получается пористый легковесный кирпич с низкой плотностью. За счет повышенного содержания в осадке отходе CaO данный отход может использоваться в качестве интенсификатора спекания. Известно, что CaO, несмотря на высокую температуру плавления, в глиносодержащих массах является сильным плавнем вследствие образования с Al2O3 и SiO2 - сравнительно легкоплавких соединений.
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 таблице 2 приведены составы керамических масс, а в таблице 3 - физико-механические показатели кирпича.
| Таблица 2 | |||
| Составы керамических масс | |||
| Компоненты | Содержание компонентов, мас.% | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Бейделлитовая глина | 70 | 60 | 50 |
| Осадок-отход, выпадающий в процессе реагентной обработки сточных вод | 30 | 40 | 50 |
| Таблица 3 | ||||
| Физико-механические показатели кирпича | ||||
| Показатели | Составы | Прототип | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| Плотность, кг/м3 | 1350 | 1300 | 1250 | 1380-1720 |
| Морозостойкость, циклы | 72 | 75 | 78 | 57-70 |
| Предел прочности при сжатии, МПа | 18,4 | 18,8 | 19,3 | 14,7-18,2 |
Как видно из таблицы 3, кирпичи из предложенных составов имеют более низкие плотности, высокие прочность и морозостойкость, чем прототип.
Полученное техническое решение при использовании осадка-отхода, выпадающего в процессе реагентной обработки сточных вод, позволяет снизить плотность, повысить прочность и морозостойкость легковесного кирпича.
Использование техногенного сырья при получении кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов.
Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича, включающая бейделлитовую глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит осадок-отход, выпадающий в процессе реагентной обработки сточных вод с содержанием, мас.%: SiO2 2,5; Al2O3 5,4; Fe2O3 7,2; CaO 42,4; MgO 7,6; п.п.п. 34,2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| бейделлитовая глина | 50-70 |
| осадок-отход, выпадающий | |
| в процессе реагентной обработки сточных вод | 30-50 |
