CZ449U1 - Směs pro sintrovaný stavební prvek - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká směsi pro sintrovaný stavební prvek, zejména určený pro výrobu obkladových dlaždic, podlahových krytin atp., na bázi oxidu křemičitého či křemičitanů.

Dosavadní stav techniky

Materiály dosud používané ve stavebnictví,jako stavební prvky obkladové či podlahové krytiny, představují jednak přírodní minimálně upravené materiály, jednak materiály z těchto přírodních surovin získávané, např. keramické výrobky.

Z přírodních materiálů se používají jako obklady např. opuka, pískovec, mramor. Je jich povrchy se upravují broušením, případně leštěním. V poslední době jsou však tyto materiály nahrazovány jejich napodobeninami.

Výroba keramických výrobků určených k obkladům , je založena na vytvarování a tepelném zpracování práškových systémů, přičemž vypalovací teploty se pohybují obvykle v intervalu 1000 až 1700 ° C, v závislosti na typu keramiky. Směsi pro jejich výrobu vytvářejí obvykle s vodou dobře tvárlivou hmotu, která se tvaruje různými známými způsoby a žárem se zpevňuje a zhutňuje.

Např. v čs. A.O. č. 212 423 je popsán způsob výroby pálených glazovaných obkladaček, při použití keramické hmoty na bázi jílů nebo hlín, obsahujících 20 až 80 % hmotn. jílů nebo hlín na 20 až 80 % hmotn. % elektrárenských popílků. Přitcm se použijí jíly kaolinitické nebo illitické či montmorillonitové a elektrárenské popílky takové, které mají hmotn. koncentraci do 2 % uhlíku při jedno nebo dvoužárovém výpalu. Způsob výroby těchto obkladaček spočívá v mletí uvedených surovin a následným sušením.

Tento vynález řeší náhradu kvalitních jílů a hlín, které jsou stále více nedostatkovým a hospodářsky cenným materiálen.

Pro výrobu keramických obkladaček nebo dlaždic se dosud používá standardních hmot, tvořených pojivém, jako jsou různé kombinace kaolinu nebo jílů, které jsou ostřeny např. mletým křemenem nebo páleným šamotem a dále tavivem, jako je živec, pegmatit, znělec, dolomit a vápenec, a tak podobně.

Vysoce kvalitní kaolinitické, bíle se pálící jíly nesmí obsahovat žádné nečistoty, musí mít co nejnižší obsah barvicích oxidů s minimálním množstvím spalitelných látek. Jíly musí . být alespoň středně žáruvzdorné, ale slinující »»

- 2 při nízké teplotě. Při této výrobě se spotřebuje poměrně značné množství energie.

Získané dlaždice či obkladačky se obvykle glazují. Je známa celá řada postupů glazování, např. podle čs. A.O. č. 173 159, 248 488 a také i množství řešení, zabývajících se složením těchto glazur, např. podle čs. A.O. 173 160.

Podstata technického řešení

Nový typ stavebního prvku, zejména obkladových dlaždic, podlahových krytin atp., založený na bázi křemičitanů, se připraví ze srěsi podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tem, že směs obsahuje'30 až 70 hrrotn. dílů mletých skleněných střepů o zrnitosti menší než 2 mm, 70 až 30 hmotn. dílů ostřiva o zrnitosti menší než 2nm a maximálně 10 hmotn. dílů pojivá .

Je výhodné,když ostřivem jsou křemičitany, zejména písky, strusky, živce atp.

Dále je výhodné, když pojivo je ve vodě nerozpustné nebo s vodou mísitelné a je tvořeno alespoň jednou sloučeninou ze skupiny zahrnující polyvinylalkohol, polyetylenglykol, karboxymstylcelulosa, škrob a vodní. sklo.

Rovněž je výhodné, když skleněné střepy jsou barevné.

Hlavní výhodou tohoto technického řešení je získání nového typu výrobku netradičního vzhledu a vlastností, splňujících čs. a evropské normy .Složení směsi umožňuje využití odpadních střepů, jak z výroby skla, tak ze sběru skleněných odpadů a skla, přičemž při použití barevných střepů lze dosáhnout různých barevných odstínů bez použití dalších barvicích přísad. Skleněné střepy plní funkci taviva, to znamená, že během výpalu tvoří taveninu a umožňují slinování či sintrování směsi. Ostřivo, zejména na bázi křemičitanů snižuje smrštění při sušení a výpalu a u získaného výrobku zvyšuje tvrdost a pevnost, navíc jeho prostřednictvím při technologii slinování či sintrování získává výrobek přírodní charakter a vzhled. Pojivo kladně ovlivňuje manipulační schopnost při lisování směsi a jako pojivo ve směsi působí. Optimální rozsahy jednotlivých složek směsi i jejich volba byly zvoleny na základě dlouhodobých experimentálních zkoušek, jejichž účeíen bylo zhodnocení odpadníc h materiálů zejména skleněných střepů. Další výhodou je, že složení směsi umožňuje využít technologie slinování či sintrování, která probíhá za podstatně nižších teplot než je ternu při výrobě pálených keramických výrobků. Povrch výrobků lze upravit broušením, glazováním a listrováním.

při nízké teplotě. Při této výrobě se spotřebuje poměrně značné množství energie.

Získané dlaždice či óbkladačky se obvykle glazují. Je známa celá řada postupů glazování, např. podle čs. A.O. č. 173 159, 248 488 a také i množství řešení, zabývajících se složením těchto glazur, např. podle čs. A.O. 173 160.

Podstata technického řešení

Nový typ stavebního prvku, zejména obkladových dlaždic, podlahových krytin atp., založený na bázi křemičitanů, se připraví ze srěsi podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že směs obsahuje'30 až 70 hmotn. dílů mletých skleněných střepů o zrnitosti menší než 2 mm, 70 až 30 hmotn. dílů ostřiva o zrnitosti menší než 2rrm a maximálně 10 hmotn. dílů pojivá .

Je výhodné,když ostřivem jsou křemičitany, zejména písky, strusky, živce atp.

Dále je výhodné, když pojivo je ve vodě nerozpustné nebo s vodou mísitelné a je tvořeno alespoň jednou sloučeninou ze skupiny zahrnující polyvinylalkohol, polyetylenglykol, karbcxÁ“tstyiceIuiosa, škrob a vodní. sklo.

Rovněž je výhodné, když skleněné střepy jsou barevné.

Hlavní výhodou tohoto technického řešení je získání nového typu výrobku netradičního vzhledu a vlastností, splňujících čs. a evropské normy .-složení směsi umožňuje využití odpadních střepů, jak z výroby skla, tak ze sběru skleněných odpadů a skla, přičemž při použití barevných střepů lze dosáhnout různých barevných odstínů bez použití dalších barvicích přísad. Skleněné střepy plní funkci taviva, to znamená,, že běhán výpalu tvoří taveninu a umožňují slinování či sintrování směsi. Ostřivo, zejména na bázi křemičitanů snižuje smrštění při sušení a výpalu a u získaného výrobku zvyšuje tvrdost a pevnost. Navíc jeho prostřednictvím při technologii slinování či sintrování získává výrobek přírodní charakter a vzhled. Pojivo kladně ovlivňuje manipulační schopnost při lisování směsi a jako pojivo ve směsi působí. Optimální rozsahy jednotlivých složek směsi i jejich volba byly zvoleny na základě dlouhodobých experimentálních zkoušek, jejichž účelem bylo zhodnocení odpadníc h materiálů zejména skleněných střepů. Další výhodou je, že složení směsi umožňuje využít technologie slinování či sintrování, která probíhá za podstatně nižších teplot než je ternu při výrobě pálených keramických výrobků. Povrch výrobků lze upravit broušením, glazováním a listrováním.

SiíBteíííŘS^^ÍV.ŤZ'· ..............· ,r *

- 3 Příklady provedení technického řešení

Příklad 1

Směs byla připravena z 50 hmotn. dílů sklářského písku o maximální zrnitosti 0,8 mm a 50 hmotn. dílů skleněných ambrových střepů o maximální zrnitosti 1,00 nm. Tato směs byla smíchána s 5 hmotn. díly desetiprocentního vodného roztoku měkčeného kopolymeru vinylacetát/dibutylmaleinátu.

Směs byla lisována za studená,sušena a podrobena tepelnému zpracování sintrováním vypálením při teplotě cca 940 °C. Vypálené dlaždice měly hodnotu nasákavosti 5 až 10 % a svým vzhledem se podobaly pískovci.

I

Příklad2 _t

Sněs byla připravena z 40 hmotn. dílů sklářského písku o maximální zrnitosti 1,00 nm a 50 hmotn. dílů skleněných bílých střepů o maximální zrnitosti 1,00 nm. Tato směs byla smíchána s 5 hmotn. díly tříprocentního vodného roztoku karboxymetylcelulosy. Po pranísení byla tato směs za studená lisována do dlaždic o rozměrech 105 x 160 irm. Po vysušení byl tento polotovar podroben sintrování při teplotě cca 910 °C. Vypálené dlaždice byly glazovány různými typy glazur, např. glazurou olovnatou, bezolovnazou, transparentní, krycí atp.,podle potřeby,a znovu byly vypáleny při teplotách odpovídajících typu glazury. Úprava povrchu pcmocí glazury umožňuje jednak rozšířit barevný sortiment výrobků, jednak změní povrch dlaždice. Hladký povrch se méně znečišťuje, snáze udržuje a rovněž se sníží nasákavost povrchu výrobku.

Příklad3

Ze směsi obsahující 50 hmotn. dílů sklářského písku jako ostřiva o zrnitosti maximálně 0,5 mm, 50 hmotn.dílů mletých skleněných střepů o zrnitosti maximálně 0,8 rrm jako taviva a 2,5 hmotn. dílů desetiprocentního vodnéh oroztoku polyvinylalkoholu jakožto pojivá byly za studená vylisovány dlaždice o rozměrech 225 x 240 mm. Dlaždice uložené na kordieritových podlož- ‘ kách byly 24 hodin samovolně sušeny a 30 minut sintrovány v kcrnorové peci při teplotě 950 °C. Chlazení bylo provedeno samovolně. Vypálené dlaždice měly následující vlastnosti (měřené podle ČSN a EN):

objemová hmotnost 2043 - 2215 kg.m , nasákavost (varem) 0,70 - 3,00 % , mrazuvzdomost více než 50 cyklů , odolnost proti náhlým změnám teploty více než 200 °C , střední součinitel délkové teplotní roztažnosti pro teploty 20 až 300 oc 9,13 - 9,46 .10-6K-1 ·

- 4 střední součinitel délkové teplotní roztažnosti pro teploty až 100 °C 8,27 - 8,71.10⁶.K^_1 , odolnost proti kyselinám 99,85 - 99,73 % , která je u keramických dlaždic minimálně 92,00 % , odolnost proti alkáliím 96,50 - 95,33 % , střední měrná tepelná kapacita 684 J.kg^-1.K^-1 , součinitel tepelné vodivosti 1,12 W.m'''^I'.K'\ tvrdost podle Mohse 8 , obrusncst 0,72 - 1,02 irm, činící u keramických dlaždic maximálně 2,00 mm a pevnost v tahu za ohybu 11- 14 MPa.

Průmyslová využitelnost

Technické řešení je použitelné ve stavebnictví a architektuře, zejména jako stavební prvek obkladový jako je dlaždice s využitím pro interiéra i exteriéry, dále jako podlahová krytina atp.

Claims (4)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Snes pro sintrovaný stavební prvek, zejména určený pro výrobu obkladových dlaždic, podlahových krytin atp, na bázi oxidu křemičitého či křesmičitanů, vyznačující se tím, že obsahuje

   30 až 70 hmotn. dílů mletých skleněných střepů o zrnitosti menší než 2rrm,

   70 až 30 hmotn. dílů ostřiva o zrnitosti menší než 2 mm a maximálně 10 hmotn. dílů pojivá .

   r)£r-iPí, ý
2. 2. Směs podle bodu k, vyznačující se tím, že os tři ven jsou křemičitany, zejména písky, strusky, živce atp.
3. 3. Snes podle bodá 1 vyznačující se tím, že pojivo je ve vodě rozpustné něho ve vctíě mísitelné a je tvořeno alespoň jednou sloučeninou ze skupiny zahrnující polyvinylalkohol, polyeltylenglykol, karboxymetylcelulosu, škrob a vodní sklo.
4. 4. Snes podle bodu 1 až 3 vyznačující se tím, že skleněné střepy jsou barevné.