Керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича
Владельцы патента RU 2470895:
Федеральное 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 и повышение прочности изделий. Керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича содержит кембрийскую глину и отсев строительных отходов от разборки зданий с Мкр=2,7, на 80% представленный боем тяжелого бетона, при следующих соотношениях компонентов, мас.%: глина кембрийская - 70-75; указанный отсев строительных отходов от разборки зданий - 25-30. 1 пр., 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 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).
Известна керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича 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 трудность достижения в производственных условиях высокой однородности керамической массы, состоящей из смеси пластичных компонентов с большой разницей в свойствах, а также высокое значение водопоглощения.
Наиболее близкой к предлагаемому составу является керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича, содержащая кембрийскую глину, отощитель и осветляющую добавку (RU №2354625, C04B 33/132, бюл. №13, 2009.05.10), при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
| Глина кембрийская | 65…70 |
| Дробленый бой автоклавного пенобетона | |
| с размером частиц менее 1 мм | 30…35 |
Недостатком указанного состава является высокое водопоглощение и недостаточно высокая прочность керамического черепка.
Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение водопоглощения и повышение прочности керамического черепка.
Поставленная задача достигается тем, что керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича содержит кембрийскую глину, осветляющую добавку и отощитель, в качестве которых используется отсев строительных отходов от разборки зданий с Мкр=2,7, на 80% представленный боем тяжелого бетона, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Глина кембрийская | 70…75 |
| Отсев строительных отходов от | |
| разборки зданий с Мкр=2,7, на 80% | |
| представленный боем тяжелого бетона | 25…30 |
Изобретение заключается в снижении водопоглощения и повышении прочности керамического кирпича на основе кембрийской глины и отсева строительных отходов от разборки зданий с Мкр=2,7, используемого в качестве отощителя и осветляющей добавки.
Повышение прочности материала определяется особенностями поведения низкоосновных гидросиликатов кальция, составляющих основу тяжелого бетона. Низкоосновные гидросиликаты в комбинации с кембрийской глиной при обжиге переходят при температуре 800-850°C в волластонит, представленный бесцветными тонкими удлиненными пластинчатыми и игольчатыми кристаллами, а также образуют новые сложные соединения, такие как мелилит, анортит, упрочняющие керамическую матрицу. Совокупность указанных процессов позволяет получить более высокую прочность керамического черепка и снизить водопоглощение.
Кроме того, применение отсева строительных отходов от разборки зданий с Мкр=2,7 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 1000°C.
В качестве глинистого сырья для лицевого керамического кирпича используется легкоплавкая красножгущаяся кембрийская глина месторождения Красный Бор. В качестве осветляющей добавки и одновременно отощителя используется отсев строительных отходов от разборки зданий, более чем на 80% состоящий из тяжелого бетона, представленного низкоосновными гидросиликатами с Мкр=2,7.
Образцы кирпича, отформованные вручную в формах размером 160*40*40 мм, сушили при температуре плюс 100°C до влажности 4-6% и обжигали при максимальной температуре плюс 1000°C с выдержкой не менее 1 часа.
После обжига определялись следующие показатели образцов: предел прочности при сжатии по ГОСТ 8462-85, водопоглощение и цвет лицевой поверхности - визуально. Результаты представлены в таблице.
| Физико-технические показатели образцов | ||||
| Состав керамической массы | Цвет черепка | Предел прочности при сжатии, МПа | Водопоглощение, % | |
| Прототип | мас.% | Светло-кремовый | Ср. 12,2 Мин. 10,1 |
20 |
| Глина кембрийская - | 65 | |||
| Дробленый бой автоклавного пенобетона с размером частиц менее 1 мм - | 35 | |||
| Глина кембрийская - | 75 | кремовый | Ср. 20,2 Мин. 15,1 |
12,5 |
| Отсев строительных отходов от разборки зданий с Мкр=2,7 | 25 | |||
| Глина кембрийская - | 72,5 | кремовый | Ср. 20,6 Мин. 15,9 |
12,3 |
| Отсев строительных отходов от разборки зданий с Мкр=2,7 | 27,5 | |||
| Глина кембрийская - | 70 | кремовый | Ср. 18,1 Мин. 16,1 |
13 |
| Отсев строительных отходов от разборки зданий с Мкр=2,7 | 30 |
Механизм отсева строительных отходов от разборки зданий с Мкр=2,7 состоит в том, что при обжиге низкоосновные гидросиликаты переходят в волластонит и дополнительно кристаллизуются сложные алюмоселикаты Ca. Все вместе взятое скрепляет керамический черепок, и достигается снижение водопоглощения и повышение прочности образцов.
Анализ результатов, приведенных в таблице, свидетельствует о том, что введение в состав керамической массы в качестве отощителя и осветляющей добавки отсева строительных отходов от разборки зданий с Мкр=2,7 приводит к более интенсивному образованию жидкой фазы в керамическом черепке, что способствует снижению водопоглощения и повышению прочности в сравнении со значениями, достигаемыми при использовании в качестве отощителя и осветляющей добавки дробленого боя автоклавного пенобетона.
При использовании в качестве отощителя и осветляющей добавки отсева строительных отходов от разборки зданий с Мкр=2,7 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 содержит отсев строительных отходов от разборки зданий с Мкр=2,7, на 80% представленный боем тяжелого бетона при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
| Глина кембрийская | 70-75 |
| Указанный отсев строительных отходов от разборки зданий | 25-30 |
