ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2277073

КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КИРПИЧА

КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КИРПИЧА

Имя изобретателя: Петропавловская Виктория Борисовна (RU); Кузьмина Елена Владимировна 
Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет"
Адрес для переписки: 170026, г.Тверь, наб. А. Никитина, 22, ТГТУ, Отдел охраны авторских прав и защиты информации, А.К. Борисенко
Дата начала действия патента: 2005.03.09 

Изобретение относится к области строительства, в частности к получению керамических изделий, например строительного керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является снижение объемной массы и повышение прочности изделий. Сущность изобретения заключается в том, что керамическая масса для приготовления преимущественно кирпича, включающая глину, содержит добавки в виде вспученного пенополистирольного порошка (пенополистирол), золу ТЭС, шамот, отходы вскрышных работ угледобывающей промышленности (углепорода), а также добавку в виде 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.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к области строительства, в частности к получению керамических изделий, например строительного керамического кирпича.

Известна керамическая масса для изготовления кирпича, включающая глину, шлифовальные отходы асбофрикционных пластмасс, выгорающую добавку, при следующем соотношении компонентов, вес. %: глина - 75-80%, шлифовальные отходы асбофрикционных пластмасс - 10-15%, выгорающая добавка - 5-10% (см. патент №554247, МПК С 04 В 33/00, 1977 г.).

Наиболее близкой к предлагаемой является керамическая масса для изготовления преимущественно кирпича, включающая глину и флотхвосты обогащения флюоритовых руд, при следующем соотношении компонентов, вес.%: глина - 60-70%; флотхвосты обогащения флюоритовых руд - 25-40% (см. патент №637380, МПК С 04 В 33/00, 1976 г.).

Недостатками вышеперечисленных керамических масс является недостаточно высокая прочность изделий и высокая объемная масса.

В основе создания изобретения лежит задача по изготовлению высокопрочного, поризованного керамического кирпича, полученного на основе глины, отощающих, выгорающих добавок и отличающегося повышенной прочностью и низкой объемной массой получаемого изделия.

Поставленная задача достигается тем, что известная керамическая масса для приготовления преимущественно кирпича, включающая глину, содержит добавки в виде вспученного пенополистирольного порошка (пенополистирол), золу ТЭС, шамот, отходы вскрышных работ угледобывающей промышленности (углепорода), а также добавку в виде 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

Введение добавки в виде вспученного пенополистирольного порошка (пенополистирол) позволяет снизить объемную массу кирпича, повышая, тем самым, его теплозащитные свойства. Введение в состав золы ТЭС, шамота и отходов вскрышных работ угледобывающей промышленности (углепорода) делает кирпич менее чувствительным к сушке и повышает его прочность. Введение добавки в виде твердого осадка сточных вод (КЕК) позволит повысить трещиностойкость, прочность и внешние характеристики кирпича.

Глину брали в количестве не менее 49%, чтобы обеспечить прочность материала, не более 57%, чтобы обеспечить плотность материала.

Пенополистирола брали не менее 8%, чтобы обеспечить снижение объемной массы материала. Введение пенополистирола более 20% не обеспечит снижение объемной массы материала.

При введении шамота более 8% возможно снижение трещиностойкости материала, а при содержании шамота менее 3% снижение прочности материала.

Золу ТЭС не менее 7%, углепороду не менее 4% и КЕК не менее 4% для обеспечения прочности, трещиностойкости и улучшения внешних характеристик кирпича. При содержании золы ТЭС, углепороды более 15% и КЕКа более 10% возможно ухудшение внешних характеристик и снижение прочности кирпича.

Составы предлагаемых керамических масс представлены в таблице 1.

Пример 1

Образцы изготавливали следующим образом из расчета на 1000 штук условного кирпича.

Отощающие и частично выгорающие добавки - шамот в количестве 75 кг (3%), отход вскрышных работ угольнодобывающей промышленности (углепороду) в количестве 375 кг (15%), твердый осадок сточных вод (КЕК) в количестве 250 кг (10%), золу ТЭС в количестве 375 кг (15%) - измельчают до прохождения через сито диаметром 1,5 мм. Измельченные добавки в количестве 1075 кг добавляют к вспученному пенополистирольному порошку (пенополистиролу) в количестве 200 кг (8%) и глине в количестве 1225 кг (49%), перемешивают, а затем формуют изделия пластическим способом формования при влажности массы 18-20%. Изготовленные образцы сушат в сушильных шкафах при 50-80°С, 12-50 часов. Полученный материал обжигают при температуре 1000-1050°С 46 часов, при скорости подъема температуры 200-250 град./час. Выдержка при конечной температуре 2 часа.

Пример 2

Берем следующий состав, кг.:

 
Глина 1219 (53%)
Пенополистирол 345 (15%)
Зола ТЭС 253 (11%)
Шамот 115 (5%)
Углепорода 184 (8%)
КЕК 184 (8%)

Изготовление образцов производится по методике, изложенной в примере 1.

Пример 3

Берем следующий состав, кг.:

 
Глина 1140 (57%)
Пенополистерол 400 (20%)
Зола ТЭС1 40 (7%)
Шамот 160 (8%)
Углепорода 80 (4%)
КЕК 80 (4%)

Изготовление образцов производится по методике, изложенной в примере 1.

Полученные результаты иллюстрируются данными, приведенными в таблице 1.

Таблица 1

Составы предлагаемой керамической массы
Компоненты Содержание компонентов, мас.%, в составе
  1 2 3
Глина 49% 53% 57%
Шамот 3% 5% 8%
Зола ТЭС 15% 11% 7%
Углепорода 15% 8% 4%
КЕК 10% 8% 4%
Пенополистирол 8% 15% 20%

В таблице 2 представлены физико-механические свойства изделий, изготовленных из предлагаемых керамических масс.

Таблица 2

Физико-механические свойства получаемых изделий приготовленных из предлагаемых керамических масс.
Свойства Состав керамической массы
  1 2 3
Размеры изделия, мм 250×120×88 250×120×88 250×120×88
Масса, кг 2,5 2,3 2,0
Плотность (объемная масса), г/см 0,9 0,87 0,75
Водопоглощение, % 8 8 8
Марка по морозостойкости 75 100 125
Марка по прочности 100 125 150
Теплопроводность, Вт/м °С 0,54 0,54 0,54
Удельная эффективность радионуклидов, Бк/кг 160,5 160,5 160,5

Опытно-лабораторные испытания проводились на Ржевском керамическом заводе ЗАО "Ржевкирпич" г.Ржев. Были получены следующие результаты: прочность при сжатии - 15,5 МПа, плотность - 0,75 г/см3, водопоглощение - 8%, морозостойкость - 25 циклов, что соответствует ГОСТу 530-95. Был получен коэффициент теплопроводности, равный 0,54 Вт/м°С, что соответствует новому СНиП 11-3-79 по теплозащитным свойствам. При производстве данного материала имеет место и снижение себестоимости изделия за счет использования отходов промышленности.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Керамическая масса для изготовления преимущественно кирпича, включающая глину, отличающаяся тем, что она содержит в качестве добавок 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

Версия для печати
Дата публикации 27.04.2007гг


вверх