КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ КИРПИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ КИРПИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2230047 (13) C1

(51) 7 C04B35/14, C04B33/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2004.06.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2002129753/03 
(22) Дата подачи заявки: 2002.11.04 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.11.04 
(45) Опубликовано: 2004.06.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2135431 C1, 27.08.1999.
RU 2095330 C1, 10.11.1997.
SU 1805120 A1, 30.03.1993.
DD 114250 B, 20.07.1975.
DD 125719 B, 11.05.1977. 
(72) Имя изобретателя: Калинников В.Т. (RU); Макаров В.Н. (RU); Суворова О.В. (RU); Кулькова Н.М. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН (RU) 
(98) Адрес для переписки: 184209, Мурманская обл., г. Апатиты, ул. Ферсмана, 14, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева КНЦ РАН, патентный отдел, В.П. Ковалевскому 

(54) КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ КИРПИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ 

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности строительных керамических изделий, и может быть использовано при изготовлении стенового кирпича. Керамическая масса включает кварцевый компонент в виде отходов обогащения железистых кварцитов или слюды-мусковита, нефелиновую добавку в виде нефелинового концентрата или отходов обогащения апатитонефелиновых руд, стеклобой и сульфитно-спиртовую барду при крупности компонентов массы менее 0.05 мм и их соотношении, мас.% :отходы обогащения железистых кварцитов или слюды-мусковита 69.85-79.32, нефелиновый концентрат или отходы обогащения апатитонефелиновых руд 7.26-10.83, стеклобой 8.36-22.38, сульфитно-спиртовая барда 0.5-5.0. Использование керамической массы позволяет получить стеновые кирпичные изделия, имеющие пористость 40.7-44.2% и теплопроводность 0.29-0.32 Вт/мК. Получаемые изделия имеют прочность, химическую стойкость и водопоглощение изделий, отвечающие требованиям ГОСТа. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности строительных керамических изделий, и может быть использовано при изготовлении стенового кирпича.

При изготовлении строительных керамических изделий широко используются промышленные отходы горнорудных и металлургических предприятий. Такие отходы имеют сложный минеральный состав, что отрицательно сказывается на многих технических характеристиках получаемых изделий. При производстве строительных керамических изделий, в том числе керамического кирпича, из горнопромышленных отходов общими недостатками получаемых изделий являются низкая пористость, повышенные плотность и теплопроводность. Использование таких изделий в кладке наружных стен ведет к увеличению толщины стен для обеспечения надлежащего термического сопротивления. В результате стены получаются излишне тяжелыми, что увеличивает нагрузку на основание, усложняет конструкцию фундамента. В то же время такие стены зачастую обладают излишней прочностью, в которой нет необходимости.

Известна керамическая масса для изготовления стеновых кирпичных изделий (см. патент РФ №2110498, МПК6 С 04 В 33/00, 1998 г.), включающая глину и техногенное сырье, в качестве которого берут отходы дробления опоки и отходы щелочной обработки опоки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глина 60-80

Отходы дробления опоки 10-19

Отходы щелочной обработки опоки Остальное

Кирпичные изделия имеют пористость 24.8-34.7%, прочность на сжатие для большинства составов не превышает 15 МПа.

Недостатком данной керамическая массы является относительно невысокая пористость получаемых кирпичных изделий, а значит их повышенная теплопроводность при ограниченном содержании отходов в составе сырья.

Известна также керамическая масса для изготовления стеновых кирпичных изделий (см. патент РФ №2135431, МПК6 С 04 В 35/14, 1999 г.), включающая кварцевый песок, вяжущее вещество в виде известково-натриевого полевого шпата, или доусенита, или нефелина в сочетании с боратом или галогенидом натрия при их соотношении 0.5:1.5-1:1 и наполнитель - стеклобой при соотношении компонентов массы, мас.%:

Молотый кварцевый песок 30-60

Вяжущее вещество 5-10

Стеклобой 3-15

Немолотый кварцевый песок Остальное

Керамическая масса может дополнительно содержать пигмент в количестве 0.1-5.0% сверх 100%. Молотый кварцевый песок имеет удельную поверхность 4000-7000 см2/г, что соответствует частицам очень мелких фракций. Кирпичные изделия имеют теплопроводность 0.59-0.70 Вт/мК.

Недостатком данной керамической массы является повышенная теплопроводность получаемых изделий при ограниченном содержании отходов. Кроме того, в составе вяжущего керамической массы используют чистые соли.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи снижения теплопроводности стеновых кирпичных изделий, получаемых на основе промышленных отходов, за счет повышения их пористости при обеспечении прочности, химической стойкости и водопоглощения изделий, отвечающих требованиям ГОСТа.

Поставленная задача решается тем, что керамическая масса, включающая кварцевый компонент, нефелиновую добавку и стеклобой согласно изобретению дополнительно содержит сульфитно-спиртовую барду, в качестве кварцевого компонента - отходы обогащения железистых кварцитов или слюды-мусковита, а в качестве нефелиновой добавки - нефелиновый концентрат или отходы обогащения апатитонефелиновых руд при крупности компонентов массы менее 0.05 мм и следующем их соотношении, мас.%:

Отходы обогащения железистых кварцитов

или слюды-мусковита 69.85-79.32

Нефелиновый концентрат или отходы

обогащения апатитонефелиновых руд 7.26-10.83

Стеклобой 8.36-22.38

Сульфитно-спиртовая барда 0.5-5.0

Сущность изобретения заключается в том, что промышленные отходы в виде отходов обогащения железистых кварцитов или слюды-мусковита, нефелиновую добавку и стеклобой измельчают до крупности компонентов массы менее 0.05 мм, тщательно перемешивают и смачивают сульфитно-спиртовой бардой до влажности 8-10%. Образовавшуюся смесь прессуют при удельном давлении 20 МПа, сушат до постоянной массы и обжигают при температуре 900-1000С.

Основным компонентом отходов обогащения железистых кварцитов является кварц и примеси в виде таких минералов как хлориты, куммингтонит, сидерит, пироксены (эгирин, эгирин-авгит), гематит и некоторые другие. В частности, в составе хвостов обогащения железистых кварцитов Оленегорского месторождения, используемых в керамической массе согласно изобретению, присутствуют, кроме кварца, полевые шпаты, эгирин, гематит и др. Содержание основных минералов находится в пределах, мас.%:

Кварц 50-60

Полевые шпаты 12.6-14.8

Амфиболы 10.1-12.5

Пироксены (эгирин, эгирин-авгит) 4.8-5.1

Гематит 3.25-17.8

Прочие минералы 0.13-2.05

Основным компонентом отходов обогащения слюды-мусковита также является кварц. В качестве примесей присутствуют полевые шпаты, слюды (биотит, мусковит) и другие минералы. Содержание основных минералов находится в пределах, мас.%:

Кварц 60-85

Полевые шпаты 10-30

Слюды (биотит, мусковит) 3-10

Прочие минералы 0.1-2.0

Используемые в качестве нефелиновой добавки нефелиновый концентрат содержит 75-80% нефелина, а отходы обогащения апатитонефелиновых руд 50-65% нефелина.

Введение сульфитно-спиртовой барды в состав керамической массы согласно изобретению обусловлено необходимостью смачивания сырьевой смеси для обеспечения временного связывания компонентов перед прессованием и обжигом массы. В качестве сульфитно-спиртовой барды могут быть использованы отходы целлюлозно-бумажного производства. Барду вводят в количестве 0.5-5.0 мас.%, исходя из того, чтобы конечная влажность смеси составила 8-10% для обеспечения необходимой пористости изделий после обжига массы. При содержании барды менее 0.5 мас.% не обеспечивается необходимое связывания компонентов с учетом их крупности и требуемой пористости, а содержание барды более 5.0 мас.% нежелательно по причине избыточного увлажнения смеси.

Использование отходов обогащения железистых кварцитов или слюды-мусковита с содержанием в них кварца 50-85% позволяет эффективно применять их в составах керамической массы. При содержании отходов обогащения менее 69.85 мас.% образуется узкий интервал спекания, что создает технологические трудности для получения материала с требуемыми свойствами прочности и пористости. При содержании отходов обогащения более 79.32 мас.% для обеспечения хорошего жидкостного спекания необходимо использование повышенных температур, что энергетически не оправдано.

Нефелиновый концентрат или отходы обогащения апатитонефелиновых руд используются в заявляемой керамической массе в качестве вяжущего. Количество нефелиновой добавки должно составлять не менее 7.26 мас.% для получения необходимого интервала спекания, обеспечивающего прочность на сжатие не ниже 30 МПа и пористость не ниже 40%. При больших 10.83 мас.% расходах нефелиновой добавки резко сокращается интервал спекания, что затрудняет получение стабильных результатов.

Стеклобой используется в предлагаемой керамической массе в качестве наполнителя для образования низкотемпературной эвтектики. При расходе стеклобоя менее 8.36 мас.% повышается температура обжига, что нежелательно. Увеличение расхода этого компонента более 22.38 мас.% нецелесообразно, так как при этом не происходит дальнейшего улучшения технологических свойств.

Сущность и преимущества заявляемой керамической массы поясняются нижеследующими примерами 1-3. Во всех примерах для получения керамических изделий отходы обогащения кварцитов или слюдяных руд классифицируют по крупности, выделяя фракцию менее 0.05 мм. Это позволяет избежать дополнительного помола. Полученную фракцию смешивают с нефелиновый концентратом или отходами обогащения апатитонефелиновых руд и стеклобоем и дополнительно измельчают до крупности менее 0.05 мм. Сырьевую смесь увлажняют водным раствором сульфитно-спиртовой барды с таким расчетом, чтобы влажность смеси составляла 8-10%. Полученную сырьевую смесь формуют прессованием при удельном давлении 20 МПа, сушат при температуре 105-120С и обжигают при температуре 900-1000С. Составы керамических масс по примерам 1-3 приведены таблице 1. Основные характеристики изделий, полученных в результате обжига этих керамических масс, приведены в таблице 2. Испытания полученных образцов изделий проводились по стандартной методике.

Из данных таблиц 1 и 2 видно, что керамическая масса согласно заявленному изобретению позволяет получать стеновые кирпичные изделия, имеющие пористость 40.7-44.2% и теплопроводность 0.29-0.32 Вт/мК, которая в среднем на 47% ниже теплопроводности кирпичных изделий по прототипу, при максимальном содержании промышленных отходов в составе керамической массы. Получаемые изделия имеют прочность, химическую стойкость и водопоглощение изделий, отвечающие требованиям ГОСТа. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Керамическая масса для изготовления стеновых кирпичных изделий, включающая кварцевый компонент, нефелиновую добавку и стеклобой, отличающаяся тем, что масса дополнительно содержит сульфитно-спиртовую барду, в качестве кварцевого компонента - отходы обогащения железистых кварцитов или слюды-мусковита, а в качестве нефелиновой добавки - нефелиновый концентрат или отходы обогащения апатитонефелиновых руд при крупности компонентов массы менее 0,05 мм и следующем их соотношении, мас.%:

Отходы обогащения железистых кварцитов или слюды-мусковита 69,85 - 79,32

Нефелиновый концентрат или отходы

обогащения апатитонефелиновых руд 7,26 - 10,83

Стеклобой 8,36 - 22,38

Сульфитно-спиртовая барда 0,5 - 5,0 


РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru