Керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича
Владельцы патента RU 2354625:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве керамических строительных материалов, например для лицевого кирпича, черепицы, облицовочной керамической плитки светлого тона из кембрийской глины. Техническим результатом изобретения является снижение водопоглощения, коэффициента теплопроводности и получение более светлого тона керамического черепка. Керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича содержит кембрийскую глину и дробленый бой автоклавного пенобетона с размером частиц менее 1 мм при следующих соотношениях компонентов, мас.%: глина кембрийская 65-70; дробленый бой автоклавного пенобетона с размером частиц менее 1 мм - 30-35. 1 табл.
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве керамических строительных материалов, например для лицевого кирпича, черепицы, облицовочной керамической плитки светлого тона из кембрийской глины.
Известна керамическая масса для получения лицевого светлоокрашенного (от кремового до желтого цветов) керамического кирпича путем комбинирования красножгущейся легкоплавкой глины и светложгущейся тугоплавкой (или огнеупорной) глины (Альперович И.А. Производство лицевого глиняного кирпича. - Обзорная информация ВНИИЭСМ, М., 1978, с.4-7. с.14-17).
Недостатком данного состава является трудность достижения в производственных условиях высокой однородности керамической массы, состоящей из смеси пластичных компонентов с большой разницей в свойствах, а также высокая теплопроводность керамического черепка. Кроме того, огнеупорная глина является дефицитным сырьем.
Известна керамическая масса для изготовления лицевого кирпича из красножгущегося глинистого сырья путем смешивания легкоплавкой глины с 15-50 мас.% доломита. (Лундина М.Г. Добавки в шихту при производстве керамических стеновых материалов. Обзорная информация ВНИИЭСМ, М., 1974, с.70-71).
Наиболее близкой к предлагаемому составу керамической массы светлого тона для лицевого кирпича является масса состава (об. %): глина кембрийская 45, песок кварцевый 20, мел технический дисперсный 35 (Альперович И.А., Осипов Г.Т., Свитко B.C. Лицевой кирпич светлых тонов на основе кембрийских глин. Строительные материалы, 1995, №11, с.6-8).
Недостатком указанных составов является высокое значение водопоглощения и коэффициента теплопроводности керамического черепка, а также недостаточно светлый тон черепка, кроме того, трудность достижения в производственных условиях гомогенного состояния при смешении трехкомпонентной массы.
Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение водопоглощения, коэффициента теплопроводности и получение более светлого тона керамического черепка.
Поставленная задача достигается тем, что керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича, содержащая кембрийскую глину, отощитель и осветляющую добавку, в качестве отощителя и осветляющей добавки содержит дробленый бой автоклавного пенобетона с размером частиц менее 1 мм при следующих соотношениях компонентов, мас.%
| Глина кембрийская | 65…70 |
| Дробленый бой автоклавного пенобетона | |
| с размером частиц менее 1 мм | 30…35 |
Изобретение заключается в формировании дополнительной микропористости и окраски керамической массы на основе кембрийской глины в сочетании с дробленым боем автоклавного пенобетона с размером частиц менее 1 мм в качестве отощителя и осветляющей добавки одновременно.
Выбор дробленого боя автоклавного пенобетона с размером частиц менее 1 мм как осветляющей добавки и одновременно отощителя определяется особенностями поведения низкоосновных гидросиликатов кальция, составляющих основу автоклавного пенобетона. Низкоосновные гидросиликаты в комбинации с кембрийской глиной при обжиге осветляют керамическую массу за счет перехода при температуре 800-850°С в волластонит, представленный бесцветными тонкими удлиненными пластинчатыми и игольчатыми кристаллами, а также образуют новые железосодержащие соединения, связывающие красящий оксид железа в минералы с бесцветной или малоинтенсивной окраской и с высокой молярной массой, образуя при этом дополнительную систему микропор за счет потери химически связанной воды. Совокупность указанных процессов позволяет получить более светлый тон и более низкое значение водопоглощения и коэффициента теплопроводности.
Кроме того, применение дробленого боя автоклавного пенобетона с размером частиц менее 1 мм попутно позволяет решить комплекс вопросов по улучшению качества масс, полуфабриката, оптимизации технологического процесса и, в конечном счете, готовых изделий. В частности, улучшить сушильные свойства сырца, снизить усадку.
ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ
Изделия изготавливаются по общепринятой технологии производства керамического лицевого кирпича пластическим формованием с обжигом при температуре плюс 1020°С.
В качестве глинистого сырья для лицевого керамического кирпича используется легкоплавкая красножгущаяся кембрийская глина месторождения Красный Бор. В качестве отощителя и одновременно осветляющей добавки используется бой автоклавного пенобетона любой плотности, более чем на 80% состоящий из низкоосновных гидросиликатов, измельченный в щековой дробилке и просеянный через сито с размером ячеек 1 мм. Использование боя автоклавного пенобетона с размером частиц 1 мм и более снижает эффективность осветления керамического кирпича.
Образцы кирпича, отформованные вручную в формах размером 160*40*40 мм, сушили при температуре плюс 100°С до влажности 4-6% и обжигали при максимальной температуре плюс 1020°С с выдержкой не менее 1 часа.
После обжига определялись следующие показатели образцов: водопоглощение по ГОСТ 7025-91, коэффициент теплопроводности черепка по ГОСТ 7076-99, цвет лицевой поверхности - визуально. Результаты представлены в таблице.
Механизм действия дробленого боя автоклавного пенобетона с размером частиц менее 1 мм состоит в том, что при обжиге низкоосновные гидросиликаты переходят в волластонит и удаляется химически связанная вода, что создает дополнительную систему микропор, также образуются новые железосодержащие соединения, связывающие красящий оксид железа в минералы с бесцветной или малоинтенсивной окраской и с высокой молярной массой, имеющие более низкие значения коэффициента теплопроводности. Все вместе взятое осветляет керамический черепок, а также достигается снижение теплопроводности и водопоглощения образцов.
Анализ результатов, приведенных в таблице, свидетельствует о том, что введение в состав керамической массы в качестве отощителя и осветляющей добавки дробленого боя автоклавного пенобетона с размером частиц менее 1 мм приводит к более интенсивному осветлению керамического черепка, а также способствует снижению коэффициента теплопроводности и водопоглощения в сравнении со значениями, достигаемыми при использовании традиционного отощителя - песка и карбонатной добавки в виде тонкодисперсного мела.
При использовании дробленого боя автоклавного пенобетона с размером частиц менее 1 мм наблюдается попутный эффект снижения усадки и повышения трещиностойкости образцов при сушке, что приводит к оптимизации технологического процесса.
Керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича, содержащая кембрийскую глину, отощитель и осветляющую добавку, отличающаяся тем, что в качестве отощителя и осветляющей добавки она содержит дробленый бой автоклавного пенобетона с размером частиц менее 1 мм при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
| глина кембрийская | 65-70 |
| дробленый бой автоклавного пенобетона | |
| с размером частиц менее 1 мм | 30-35 |
