Керамическая композиция для производства пористого заполнителя

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к пористым заполнителям для бетонов. Керамическая композиция для производства пористого заполнителя включает, мас.%: твердый нефтесодержащий продукт сепарации нефтешлама - нефтяной кек 10-30, межсланцевая глина с содержанием, мас.%: SiO₂ - 38,3; Al₂O₃ - 17,4; Fe₂O₃ - 8,8; CaO - 6,2; MgO - 2,5; R₂O - 4,1; п.п.п. - 21,2 70-90. Технический результат - повышение прочности при сжатии, снижение плотности. 3 табл.

 

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к пористым заполнителям для бетонов.

Известна композиция для производства пористого заполнителя следующего состава, мас.%: жидкое стекло - 45-65, хлорид натрия - 5-15, монтмориллонитовая глина - 15-20, отход ГОФа - 15-20 / пат. 2362749, Российская Федерация, МПК С04В 14/24. Композиция для производства пористого заполнителя. / Денисов Д.Ю., Ковков И.В., Абдрахимов В.З., Журавель Л.В.; заявитель и патентообладатель Самар. гос. универ. - №2007144847; заявл. 03.12.2007; опубл. 27.07.2009. Бюл. №21 / [1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая прочность при раскалывании - 1,3-1,45 МПа.

Наиболее близкой к изобретению является керамическая композиция для изготовления пористого заполнителя (керамзита), включающая следующие компоненты, мас.%: монтмориллонитовая глина Смышляевского месторождения - 70-100, твердый нефтесодержащий продукт сепарации нефтешлама (нефтяного кека) - 0-30. / Куликов. В.А. Влияние твердого нефтесодержащего отхода сепарации нефтешлама на фазовый состав и физико-механические свойства керамзита / В.А.Куликов, В.З. Абдрахимов, И.В. Ковков // Известия вузов. Строительство. - 2010. - №6. - С.28-34. / [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической композиции являются относительно низкая прочность при сжатии в цилиндре 1,63-2,2 МПа.

Сущность изобретения - получение из отходов производства, без применения природного традиционного сырья, пористого заполнителя (керамзита) и повышение его прочности при сжатии в цилиндре.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности при сжатии в цилиндре пористого заполнителя (керамзита).

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую композицию, включающую твердый нефтесодержащий продукт сепарации нефтешлама - нефтяной кек, дополнительно вводят межсланцевую глину с содержанием, мас.%: SiO₂ - 38,3; Al₂O₃ - 17,4; Fe₂O₃ - 8,8; СаО - 6,2; MgO - 2,5; R₂O - 4,1; п.п.п. - 21,2, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

твердый нефтесодержащий продукт сепарации нефтешлама	10-30
межсланцевая глина	70-90

Межсланцевая глина образуется при добыче горючих сланцев на сланцеперерабатывающих заводах (на шахтах). Межсланцевая глина является отходом горючих сланцев. По числу пластичности межсланцевая глина относится к высокопластичному глинистому сырью (число пластичности 27-32) с истинной плотностью 2,55-2,62 г/см³. Химический состав межсланцевой глины представлен в таблице 1.

Таблица 1
Химический состав межсланцевой глины
SiO2	Al2O3	Fe2O3	СаО	MgO	R2O	п.п.п.
38,3	17,4	8,8	6,2	2,5	4,1	21,2

Межсланцевая глина для получения пористого заполнителя (керамзита) используется в качестве глинистого компонента. Имея повышенное содержание п.п.п.(потери при прокаливании более 20%, таблица 1), межсланцевая глина способствует получению пористого заполнителя с низкой насыпной плотностью, а повышенное содержание Fe₂O₃ и R₂O способствует спеканию изделий при относительно невысоких температурах с высокой прочностью при сжатии в цилиндре.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Шихта (таблица 2) согласно рецепту тщательно перемешивалась и затворялась водой до формовочной влажности (20-24%). Подготовленная керамическая масса с целью усреднения ее влажности помещалась на одни сутки в эксикатор, после чего производилось формование сферических гранул диаметром 16 мм на ручном прессе при давлении 2,5 кг/см². Обжигали образцы в лабораторной печи при температуре 1100°С.

В таблице 2 приведены составы керамических композиций, а в таблице 3 физико-механические показатели кирпича.

Таблица 2
Составы керамических композиций
Компоненты	Содержание компонентов, мас.%
1	2	3
межсланцевая глина	90	80	70
твердый нефтесодержащий продукт сепарации нефтешлама (нефтяной кек)	10	20	30

Таблица 3
Физико-механические показатели кирпича
Показатели	Составы	Прототип
1	2	3
Насыпная плотность, кг/м3	420	380	320	395-650
Прочность при сжатии в цилиндре, МПа	3,2	2,8	2,4	1,63-2,2

Как видно из таблицы 2, пористый заполнитель (керамзит) получили из отходов производств без применения природного традиционного сырья. Полученный пористый заполнитель из предложенных составов имеет более высокие физико-механические показатели, чем прототип (таблица 3).

Полученное техническое решение при использовании межсланцевой глины позволяет повысить прочность при сжатии в цилиндре и снизить плотность пористого заполнителя (керамзита).

Использование техногенного сырья при получении пористого заполнителя способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов.

Источники информации

1. Пат. 2362749, Российская Федерация, МПК С04В 14/24. Композиция для производства пористого заполнителя. / Денисов Д.Ю., Ковков И.В., Абдрахимов В.З., Журавель Л.В.; заявитель и патентообладатель Самар. гос. универ. - №2007144847; заявл. 03.12.2007; опубл. 27.07.2009. Бюл. №21.

2. Куликов В.А. Влияние твердого нефтесодержащего отхода сепарации нефтешлама на фазовый состав и физико-механические свойства керамзита / В.А. Куликов, В.З. Абдрахимов, И.В. Ковков // Известия вузов. Строительство. - 2010. - №6. - С.28-34.

Керамическая композиция для производства пористого заполнителя, включающая твердый нефтесодержащий продукт сепарации нефтешлама - нефтяной кек, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит межсланцевую глину с содержанием, мас.%: SiO₂ - 38,3; Al₂O₃ - 17,4; Fe₂O₃ - 8,8; CaO - 6,2; MgO - 2,5; R₂O - 4,1; п.п.п. - 21,2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

твердый нефтесодержащий продукт сепарации нефтешлама	10-30
межсланцевая глина	70-90