керамическая масса для изготовления керамического кирпича

Формула изобретения

Керамическая масса для изготовления керамического кирпича, включающая бейделлитовую легкоплавкую глину с верхним пределом температуры огнеупорности, близкой к температуре тугоплавких глин, и золошлаковый материал с содержанием органики 15-25%, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит волластонитсодержащий гранулированный шлак от фосфорного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

бейделлитовая легкоплавкая глина с верхним
пределом температуры огнеупорности,
близкой к температуре тугоплавких глин	50-70
золошлаковый материал с содержанием органики 15-25%	15-25
волластонитсодержащий гранулированный шлак
от фосфорного производства	15-25

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического 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 относительно низкая морозостойкость (14-30 циклов).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: бейделлитовая легкоплавкая глина с верхним пределом температуры огнеупорности, близкой к температуре тугоплавких глин - 50-70, золошлаковый материал с содержанием органики 15-25% - 30-50 / Абдрахимов В.З. Использование золы ТЭС в производстве керамического кирпича / В.З.Абдрахимов // Межвузовский сборник трудов. - Самара, 2006. Вып.1. Повышение энергоэффективности зданий и сооружений. - С.88-92. / Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая кислотостойкость.

Сущность изобретения - повышение качества строительных материалов.

Техническим результатом изобретения является повышение кислотостойкости и морозостойкости кирпича.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую бейделлитовую легкоплавкую глину с верхним пределом температуры огнеупорности, близкой к температуре тугоплавких глин, и золошлаковый материал с содержанием органики 15-25% дополнительно вводят волластонитсодержащий гранулированный шлак от фосфорного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

бейделлитовая легкоплавкая глина с верхним пределом температуры огнеупорности, близкой к температуре тугоплавких глин - 50-70;

золошлаковый материал с содержанием органики 15-25% - 15-25;

волластонитсодержащий гранулированный шлак от фосфорного производства с содержанием СаО 50,8% - 15-25.

В качестве основного глинистого сырья для производства керамического кирпича использовалась глина Образцовского месторождения Самарской области. Глина Образцовского месторождения характеризуется как среднедисперсная, преимущественно с низким содержанием мелких и средних включений, представленных кварцем, железистыми минералами, гипсом и карбонатными включениями, химический состав представлен в табл.1. Основным породообразующим минералом глины является бейделлит, среднее содержание которого составляет до 70%.

Таблица 1 Химические составы компонентов
Компоненты	Содержание оксидов, мас.%
	SiO2	Al2О3	СаО	MgO	Fe 2О3	R 2О	SO3	п.п.п
Бейделлитовая глина Образцовского месторождение	57,13	19,25	2,0	1,32	5,72	1,5	1,01	8,8
Золошлаковый материал Тольяттинской ТЭЦ (Донецкий бассейн)	49,16	17,7	3,99	2,36	6,42	0,1	0.9	19,94
Волластонитсодержащий гранулированный шлак от фосфорного производства	40-47	1-4	50,8	5,7	0,5-1	0,4-2	0,8-1,1	8,7

По гранулометрическому составу глина Образцовского месторождения относится к группе среднедисперсного сырья, высокочувствительного к сушке, и характеризуется высокой усадкой образцов, а по пластичности относится к среднепластичной, число пластичности которой колеблется в пределах 15-24.

В качестве отощителя и выгорающей добавки для производства керамического кирпича использовался золошлаковый материал, химический состав которого представлен в табл.1, а в качестве кальцийсодержащего компонента использовался волластонитсодержащий гранулированный шлак от фосфорного производства. Химический состав гранулированного шлака представлен в табл.1. По минералогическому составу шлак в основном состоит из волластонита (70-75%). Гранулометрический состав шлака следующий: 5 мм - 0,7%; 2,5 мм - 18,2%; 1,25 мм - 30,8%; 0,63 мм - 18,2%; 0,315 мм - 13,2%; 0,14 мм - 9,5%; менее 0,14 мм - 9,4%

Волластонит, как известно, снижает усадку и деформационные искривления образцов. При высоких температурах (1050°С) реакция с волластонитом интенсифицируется и образуются уплотняющие легкоплавкие соединения, эвтектики и стекла.

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 табл.2 приведены составы керамических масс, а в табл.3 физико-механические показатели кирпича.

Таблица 2 Составы керамических масс
Компоненты	Содержание компонентов, мас.%
	1	2	3
Бейделлитовая глина Образцовского месторождение	70	60	50
Золошлаковый материал Тольяттинской ТЭЦ (Донецкий бассейн)	15	20	25
Волластонитсодержащий гранулированный шлак от фосфорного производства	15	20	25

Таблица 3 Физико-механические показатели кирпича
Показатели	Составы			Прототип
	1	2	3
Кислотостойкость, %	85,8	89,8	91,7	78,2-82,4
Морозостойкость, циклы	67	77	83	25-30
Усадка, %	2,4	2,8	3,1	6,5-6,8

Как видно из табл.3 кирпичи из предложенных составов имеют более высокую кислотостойкость и морозостойкость, чем у прототипа.

Полученное техническое решение при использовании волластонитсодержащего гранулированного шлака от фосфорного производства позволяет значительно увеличить кислотостойкость и морозостойкость. Кроме того, введение в состав керамических масс волластонитсодержащего гранулированного шлака от фосфорного производства позволяет значительно снизить усадку кирпича.

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