ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2243952

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ

Имя изобретателя: Сватовская Л.Б. (RU); Масленникова Л.Л. (RU); Зуева Н.А. (RU); Махмуд Абу-Хасан (RU); Якимова Н.И. 
Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации"
Адрес для переписки: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ПГУПС МПС РФ, патентный отдел
Дата начала действия патента: 2003.08.27 

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для производства безобжиговой фасадной плитки и лицевого кирпича. Технический результат - создание сырьевой смеси для фасадной плитки и лицевого кирпича с более высокой прочностью при изгибе, более низким водопоглощением и более высокой морозостойкостью. Сырьевая смесь, содержащая цемент, песок, воду и глиносодержащий компонент, в качестве глиносодержащего компонента содержит пресс-порошок для производства керамической плитки состава, мас.%: кембрийская глина – 63,0, бентонит – 1,5, стеклобой – 4,0, череп – 5,0, гранитные отсевы – 13,0, доломит – 13,5, углекислый натрий – Na2CO3 – 0,18 – 0,28 сверх 100% и жидкое стекло – 0,36 сверх 100% и дополнительно содержит пигмент “РЕД”, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: цемент - 13,0-20,0, пресс-порошок - 10,0-26,0, пигмент “РЕД” - 3,0-7,0, песок - 40,0-55,0, вода - 12,0-14,0.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в основном для производства безобжиговой фасадной плитки и лицевого кирпича.

Известны сырьевые смеси, содержащие глину, песок и цемент (RU №2053973, 6 С 04 В 33/00, 1992). Недостатками таких смесей является низкая морозостойкость, высокое значение водопоглощения и достаточно сложная технология изготовления изделий.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является смесь, которая содержит глину, песок и цемент, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

  • Цемент 10

  • Песок 45,0...72,0

  • Глина 18,0...45,0

  • Вода до получения влажности сырьевой смеси от 8% до 14%

(Грунтоцементные камни. Обзорная информация. Строительные материалы, 1990).

Недостатком известной смеси является недостаточно высокая морозостойкость и высокое значение водопоглощения и низкое значение прочности при изгибе.

Настоящее изобретение направлено на создание новой сырьевой смеси для лицевого кирпича и фасадной плитки с более высокой морозостойкостью и прочностью при изгибе и более низким значением водопоглощения.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в сырьевой смеси, содержащей цемент, песок, глиносодержащий компонент и воду, в качестве глиносодержащего компонента содержится пресс-порошок для производства керамической плитки состава, мас.%: кембрийская глина - 63,0, бентонит - 1,5, стеклобой - 4,0, череп - 5,0, гранитные отсевы - 13,0, доломит - 13,5, углекислый натрий - Na2CO3 - 0,18-0,28 сверх 100% и жидкое стекло - 0,36 сверх 100%, и дополнительно содержит пигмент “РЕД”, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

  • Цемент 13,0-20,0

  • Пресс-порошок 10,0-26,0

  • Пигмент “РЕД” 3,0-7,0

  • Песок 40,0-55,0

  • Вода 12,0-14,0

В работе используются следующие материалы:

  • Цемент марок М 400

  • Пигмент “РЕД”, ТУ2322-003-49990652-99.

  • Песок для строительных работ, ГОСТ 8736-93

Пресс-порошок для производства керамической плитки имеет следующий состав (табл.1)

Таблица 1
Наименование мас.%
Кембрийская глина 63,0
Бентонит 1.5
Стеклобой 4,0
Череп 5,0
Гранитные отсевы 13,0
Доломит 13,5
Na23 сверх 100% 0,18-0,28
Жидкое стекло сверх 100% 0,36

Пигмент “РЕД”, разработанный на основе железосодержащих отходов, имеет следующий состав: Fe 2O3 – 98%, ZnO – 2%.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый состав сырьевой массы неизвестен и данное техническое решение обладает новизной.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить технический результат. Присутствующие в составе сырьевой смеси пресс-порошок и пигмент “РЕД” способствуют образованию низкоосновных гидросиликатов типа CSH(l), которые были идентифицированы рентгенофазовым и термографическим анализами. Эти минералы придают необходимую прочность при сжатии и изгибе, а также морозостойкость не менее 50 циклов. Оптимальное содержание пигмента “РЕД” составляет 3-7%. При выходе за границы оптимального содержания менее 3% ухудшается окраска лицевой поверхности и замедляются процессы твердения, а при увеличении содержания более 7% снижается морозостойкость изделия. Оптимальное содержание цемента 13-20%. При уменьшении его содержания менее 13% снижается прочность при изгибе, а при увеличении более 20% уменьшается прочность при сжатии готового изделия. Оптимальное содержание песка 40-55%. При уменьшении содержания песка менее 40% снижается морозостойкость, а при увеличении более 55% ухудшается лицевая поверхность изделия. Оптимальное содержание пресс-порошка 10-26%. При уменьшении содержания пресс-порошка менее 10% снижается пластичность смеси, а при увеличении более 26% снижается удобоукладываемость сырьевой смеси. Оптимальное количество воды составляет 12-14%. При содержании воды менее 12% ухудшается удобоукладываемость смеси, а при содержании воды более 14% увеличивается водопоглощение и снижается морозостойкость готовых изделий. Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что предлагаемый состав сырьевой смеси явным образом не следует из уровня техники, и вся совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, позволяющее достичь указанный технический результат, т.е. изобретение соответствует критерию “промышленная применимость”, т.к. оно может быть использовано в промышленном изготовлении высокопрочных изделий: фасадной плитки и лицевого кирпича.

Пример конкретного выполнения

1. Сырьевую смесь готовят следующим образом:

мелкодисперсные компоненты: цемент M400, пресс-порошок, пигмент “РЕД”, а также песок дозируют в необходимых количествах, перемешивают в бетоносмесителе, добавляют воду до необходимой формовочной влажности, транспортируют на участок прессования и формуют изделия.

2. Изделия выдерживают в формах в течение суток при комнатной температуре, вынимают из пресс-форм и подвергают нормальному твердению в течение 28 суток.

Полученные изделия испытывали на механическую прочность при изгибе по ГОСТ 8462-85, водопоглощение и морозостойкость по ГОСТ 7025-91.

Физико-механические характеристики готовых изделий представлены в таблице 2.

Таблица 2
Пример Состав сырьевой смеси, мас.% Водопоглощение, % Морозостойкость, циклы Предел прочности при изгибе, МПа
1 про Цемент 10 7,7 10 5,5
тотип Песок 50
Глина 40
Вода -до влажно
сти 9%
2 Цемент M400 13,0 5,0 90 6,4
Пресс-
-порошок 26,0
Пигмент “РЕД” 7,0
Песок 40,0
Вода 14,0
3 Цемент M400 16,5 4,8 100 7,1
Пресс-
-порошок 18,0
Пигмент “РЕД” 5,0
Песок 47,5
Вода 13,0
4 Цемент M400 20,0 4,9 95 6,6
Пресс-
-порошок 10,0
Пигмент “РЕД” 3,0
Песок 55,0
Вода 12,0

Анализ данных таблицы показывает, что предлагаемый состав сырьевой смеси обеспечивает получение фасадной плитки и лицевого кирпича, у которых повышается прочность при изгибе на 30% по сравнению с прототипом, на 38% снижается водопоглощение и в 9 раз повышается морозостойкость.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сырьевая смесь, содержащая цемент, песок, глиносодержащий компонент и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве глиносодержащего компонента пресс-порошок для производства керамической плитки состава, мас.%: кембрийская глина – 63,0, бентонит – 1,5, стеклобой – 4,0, череп – 5,0, гранитные отсевы – 13,0, доломит – 13,5, углекислый натрий – Na2CO3 – 0,18 – 0,28 сверх 100% и жидкое стекло – 0,36 сверх 100%, и дополнительно содержит пигмент “РЕД” при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

  • Цемент 13,0-20,0

  • Песок 40,0-55,0

  • Указанный пресс-порошок 10,0-26,0

  • Пигмент “РЕД” 3,0-7,0

  • Вода 12,0-14,0

Версия для печати
Дата публикации 12.05.2007гг


вверх