RU2140888C1 - Ceramic material for manufacture of wall articles, mainly, clay brick - Google Patents
Ceramic material for manufacture of wall articles, mainly, clay brick Download PDFInfo
- Publication number
- RU2140888C1 RU2140888C1 RU97121678A RU97121678A RU2140888C1 RU 2140888 C1 RU2140888 C1 RU 2140888C1 RU 97121678 A RU97121678 A RU 97121678A RU 97121678 A RU97121678 A RU 97121678A RU 2140888 C1 RU2140888 C1 RU 2140888C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- clay
- articles
- carbonate
- manufacture
- rock
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к производству кирпича и камней керамических. The invention relates to building materials, namely the production of bricks and ceramic stones.
Известна керамическая масса для получения строительного элемента для стен, например кирпича с повышенной теплоизоляцией на основе керамической массы состава: 85-70% глины и 15-30% диатомовой муки /1/. Known ceramic mass to obtain a building element for walls, such as brick with increased thermal insulation based on ceramic mass composition: 85-70% clay and 15-30% diatomaceous flour / 1 /.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного вещества, относят то, что в известной керамической массе используют дефицитную и дорогую диатомовую землю, которая обладает большой пористостью, малыми объемной массой и адсорбционными свойствами (Справочник по химии цемента. Стройиздат, Ленинград, 1980. С.61) и вследствие этого имеет многоцелевое назначение в более ценной продукции, что делает экономически не целесообразным применение таких композиций в производстве кирпича керамического. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using a known substance include the fact that the well-known ceramic mass uses scarce and expensive diatomaceous earth, which has high porosity, low bulk density and adsorption properties (Handbook of cement chemistry. Stroyizdat, Leningrad, 1980. P.61) and therefore has a multi-purpose purpose in more valuable products, which makes it economically unfeasible to use such compositions in the manufacture of brick ceramics Cesky.
Известна керамическая масса для изготовления преимущественно кирпича повышенной прочности, включающая глину и отощающую добавку, представляющую отсев породы ортофира /2/. Known ceramic mass for the manufacture of predominantly high-strength bricks, including clay and a thinning additive, representing screening rock orthofira / 2 /.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного вещества, относят то, что в известной керамической массе используют отсев плотной, малокремнистой и непористой породы, вследствие чего получают кирпич высокой плотности (более 1800 кг/м3) с плохими теплоизоляционными свойствами.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using a known substance include the fact that a dense, low-silicon and non-porous rock screenings are used in a known ceramic mass, as a result of which a high-density brick (more than 1800 kg / m 3 ) with poor thermal insulation properties is obtained.
Наиболее близким к заявляемому изобретению составом того же назначения по совокупности признаков является состав керамической массы для изготовления кирпича, включающий легкоплавкую глину и бокситовый шлам, с целью улучшения формовочных и сушильных свойств, повышения прочности /3/. Closest to the claimed invention, the composition of the same purpose for the totality of features is the composition of the ceramic mass for the manufacture of bricks, including low-melting clay and bauxite sludge, in order to improve molding and drying properties, increase strength / 3 /.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного вещества, относят то, что в составе известной керамической массы используют бокситовый шлам, состоящий преимущественно из остатков щелочи и кремниевожелезистых оксидов с высокой плотностью, малопористых, вследствие чего получают кирпич высокой плотности (более 1800 кг/м3) с плохими теплоизоляционными свойствами. Задачей настоящего изобретения является получение керамической массы на основе легкоплавкой глины и технологической минеральной добавки, представляющей собой карбонатно-кремнистую цеолитсодержащую породу для изготовления стеновых изделий, преимущественно кирпича керамического.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using a known substance include the fact that bauxite sludge is used in the composition of the known ceramic mass, consisting mainly of alkali residues and silicon-iron oxides with a high density, low porosity, as a result of which a high density brick is obtained (more than 1800 kg / m 3 ) with poor thermal insulation properties. The objective of the present invention is to obtain a ceramic mass based on fusible clay and technological mineral additives, which is a carbonate-silicon zeolite-containing rock for the manufacture of wall products, mainly ceramic bricks.
Технический результат - увеличение прочности на сжатие и улучшение теплоизоляционных свойств. The technical result is an increase in compressive strength and improved thermal insulation properties.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известная керамическая масса для изготовления стеновых изделий, включающая глину и технологическую минеральную добавку, согласно изобретению, в качестве технологической минеральной добавки используют карбонатно-кремнистую цеолитсодержащую породу смешанного минерального состава, содержащую в мас. %: опал-кристобалит - 30-45, клиноптилолит 8-25, кальцит 11-28, глинистая составляющая 15-35, с размером частиц < 1 мм при соотношении компонентов, в мас.%: глина легкоплавкая 70-75, карбонатно-кремнистая цеолитсодержащая порода смешанного минерального состава с размером частиц менее 1 мм - 25-30. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that the known ceramic mass for the manufacture of wall products, including clay and technological mineral additive, according to the invention, as a technological mineral additive, carbonate-siliceous zeolite-containing rock of mixed mineral composition containing in wt. %: opal-cristobalite - 30-45, clinoptilolite 8-25, calcite 11-28, clay component 15-35, with a particle size <1 mm with a ratio of components, in wt.%: clay fusible 70-75, carbonate-silicon zeolite-containing rock of mixed mineral composition with a particle size of less than 1 mm - 25-30.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая керамическая масса для стеновых изделий отличается от известной новым компонентом, а именно карбонатно-кремнистой цеолитсодержащей породой, представляющей собой породу указанного выше минерального состава. В табл. 1 приведен химический состав данной породы и используемой легкоплавкой глины. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed ceramic mass for wall products differs from the known new component, namely carbonate-silicon zeolite-containing rock, which is a rock of the above mineral composition. In the table. 1 shows the chemical composition of this rock and used low-melting clay.
Месторождения и проявления карбонатно-кремнистых цеолитсодержащих пород обнаружены в Республике Татарстан, Чувашской Республике, Ульяновской области и других регионах Российской Федерации. Deposits and occurrences of carbonate-siliceous zeolite-bearing rocks were discovered in the Republic of Tatarstan, the Chuvash Republic, the Ulyanovsk Region and other regions of the Russian Federation.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиски по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом веществе (керамической массе), изложенных в формуле изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including searches by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the set of essential features of the analogue, allowed to identify the set of essential distinguishing features in relation to the seen technical result in the claimed substance (ceramic mass) set forth in the claims.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна". Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."
Использование карбонатно-кремнистой цеолитсодержащей пористой породы способствует образованию в процессе обжига новых кристаллических соединений волластонита (CaO • SiO2) и гелленита-мелелита Ca2 (Al, Mg, Si) Si2O7, которые интенсифицируют образование мелкопористой и высокопрочной кристаллизационной структуры керамических материалов. Это приводит к повышению прочностных характеристик при достаточно низком объемном весе образцов, обеспечивающем хорошие теплоизоляционные свойства. Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных технических решений, совпадающих с отличительными признаками заявленной керамической массы. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.The use of carbonate-silicon zeolite-containing porous rock contributes to the formation of new crystalline compounds of wollastonite (CaO • SiO 2 ) and gellenite-melelite Ca 2 (Al, Mg, Si) Si 2 O 7 during firing, which intensify the formation of a finely porous and high-strength crystallization structure of ceramic materials . This leads to an increase in strength characteristics with a sufficiently low bulk density of the samples, providing good thermal insulation properties. To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known technical solutions that match the distinctive features of the claimed ceramic mass. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed from the prior art determined by the applicant.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Изделия из заявляемой керамической массы изготавливают по общепринятой технологии керамического производства, способом полусухого прессования или пластического формования при температуре обжига 950-1050oC.Information confirming the possibility of carrying out the invention
Products from the inventive ceramic mass are made according to the generally accepted technology of ceramic production, by the method of semi-dry pressing or plastic molding at a firing temperature of 950-1050 o C.
Подготовка глинистого сырья при пластическом способе включает в себя сушку сырья, дробление на щековой дробилке, замачивание водой из расчета получения нормальной формовочной влажности, вылеживание массы в течение суток. При полусухом способе прессования из увлажненной массы получают гранулы на шнековом смесителе диаметром 10 мм, сушат гранулы при 100-110oC до влажности 9-11%, измельчают гранулы и получают пресс-порошок, состоящий из двух примерно одинаковых в количественном отношении фракций с размером частиц от 2,5 мм до 1,25 мм и менее 1,25 мм.The preparation of clay raw materials in the plastic method includes drying the raw materials, crushing on a jaw crusher, soaking with water in order to obtain normal molding moisture, curing the mass during the day. In a semi-dry method of pressing from a moistened mass, granules are obtained on a screw mixer with a diameter of 10 mm, the granules are dried at a temperature of 100-110 o C to a moisture content of 9-11%, the granules are crushed and a press powder is obtained, consisting of two fractions of approximately the same quantitative fraction with size particles from 2.5 mm to 1.25 mm and less than 1.25 mm.
Приготовление минеральной добавки включает в себя сушку, дробление карбонатно-кремнистой цеолитсодержащей породы до размеров частиц менее 1 мм. Затем ее смешивают с глиной (при пластическом способе) или глинистым пресс-порошком (при полусухом способе) с влажностью 7-10% и полученную шихту выдерживают в течение 2 суток. Preparation of mineral additives includes drying, crushing carbonate-siliceous zeolite-containing rocks to particle sizes less than 1 mm Then it is mixed with clay (with a plastic method) or a clay press powder (with a semi-dry method) with a moisture content of 7-10% and the resulting mixture is kept for 2 days.
Формование образцов при полусухом прессовании проводят при давлении 20-25 МПа. Сушат образцы в сушильной камере при 35-80oC, обжигают в печах при температуре 950-1050oC.Formation of samples during dry pressing is carried out at a pressure of 20-25 MPa. Samples are dried in a drying chamber at 35-80 o C, burned in furnaces at a temperature of 950-1050 o C.
В таблице 2 приведены составы сырьевой смеси для изготовления керамических изделий. Table 2 shows the composition of the raw mix for the manufacture of ceramic products.
В таблице 3 приведены физико-механические показатели изделий, получаемых из заявляемой керамической массы, в зависимости от состава исходных компонентов. Table 3 shows the physico-mechanical properties of the products obtained from the inventive ceramic mass, depending on the composition of the starting components.
Из данных табл. 3 следует, что при содержании карбонатно-кремнистой цеолитсодержащей породы в количестве 35 мас.% (состав N 1) прочность образцов к сжатию снижается по сравнению с прототипом. Добавка в глину только 20 мас.% исследуемой породы (состав N 4) недостаточна для достижения требуемых значений прочности на сжатие. From the data table. 3 it follows that when the content of carbonate-silicon zeolite-containing rocks in the amount of 35 wt.% (Composition N 1), the compressive strength of the samples is reduced compared to the prototype. The addition to clay of only 20 wt.% Of the studied rock (composition No. 4) is insufficient to achieve the required values of compressive strength.
Оптимальные значения физико-механических показателей у изделий из заявленной керамической массы достигается при соотношении компонентов, приведенных в составах N 2 и N 3, что в 1,1-1,7 раза выше по сравнению с прототипом. The optimal values of physical and mechanical properties of products from the claimed ceramic mass is achieved when the ratio of the components given in the
В табл. 4 показано влияние размеров частиц карбонатно-кремнистой цеолитсодержащей породы на прочность при сжатии в получаемых изделиях из заявленной керамической массы. In the table. 4 shows the effect of particle sizes of carbonate-siliceous zeolite-containing rocks on compressive strength in the resulting products from the claimed ceramic mass.
В табл. 4 показано, что при выбранном оптимальном составе керамической массы (состав N 2) оптимальный размер частиц породы является менее 1 мм, т. к. мелкие частицы менее 1 мм равномерно распределяются по объему глиномассы. Она становится более гомогенизированной и процесс обжига протекает более интенсивно, что способствует повышению прочности. При введении в глину добавки с размером частиц более 1 мм снижается прочность образцов, наблюдаются отбитости и разрушения углов и ребер изделий. In the table. Figure 4 shows that for the selected optimal composition of the ceramic mass (composition N 2), the optimum particle size of the rock is less than 1 mm, because small particles of less than 1 mm are evenly distributed over the volume of the clay mass. It becomes more homogenized and the firing process proceeds more intensively, which contributes to an increase in strength. When an additive with a particle size of more than 1 mm is introduced into the clay, the strength of the samples decreases, cracks and fractures of the corners and edges of the products are observed.
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленную керамическую массу, при его осуществлении предназначено для использования в промышленности, а именно в производстве строительных материалов;
- для заявленной керамической массы в том виде, как она охарактеризована в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке примеров;
- средство, воплощающее заявленное вещество, при его осуществлении способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно увеличение прочности на сжатие изделий из заявляемой керамической массы.Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:
- a tool embodying the claimed ceramic mass, in its implementation is intended for use in industry, namely in the production of building materials;
- for the claimed ceramic mass in the form as described in the independent paragraph of the claims, the possibility of its implementation using the examples described in the application is confirmed;
- the tool embodying the claimed substance, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant, namely an increase in compressive strength of products from the claimed ceramic mass.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".
Использование заявляемого изобретения позволит производить кирпич с высокими прочностными и теплоизоляционными свойствами. Прочность на сжатие у кирпича из заявляемой керамической массы в 1,1-1,7 раза выше, чем у прототипа. Using the claimed invention will allow the production of bricks with high strength and thermal insulation properties. The compressive strength of a brick of the claimed ceramic mass is 1.1-1.7 times higher than that of the prototype.
Источники информации
1. DD Экономический патент, N 213914, кл. C 04 B 21/00, 1985.Sources of information
1. DD Economic Patent, N 213914, cl. C 04 B 21/00, 1985.
2. SU Авторское свидетельство N 881066, кл. C 04 B 33/00, 1981. 2. SU Copyright certificate N 881066, cl. C 04 B 33/00, 1981.
3. SU Авторское свидетельство N 642270, кл. C 04 B 33/00, 1979 (прототип). 3. SU Copyright certificate N 642270, cl. C 04 B 33/00, 1979 (prototype).
Claims (1)
Опал-кристобалит - 30 - 40
Клиноптилолит - 8 - 25
Кальцит - 11 - 28
Глинистая составляющая - 15 - 34
с размером частиц менее 1 мм при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Глина легкоплавкая - 70 - 75
Карбонатно-кремнистая цеолитсодержащая порода смешанного минерального состава с размером частиц < 1 мм - 25 - 30Ceramic mass for the manufacture of wall products, including low-melting clay and technological mineral additive, characterized in that the carbonate-siliceous zeolite-containing rock of mixed mineral composition containing wt.% Is used as a technological mineral additive:
Opal cristobalite - 30 - 40
Clinoptilolite - 8 - 25
Calcite - 11 - 28
Clay component - 15 - 34
with a particle size of less than 1 mm in the following ratio of components, wt. %:
Fusible clay - 70 - 75
Carbonate-siliceous zeolite-bearing rock of mixed mineral composition with a particle size <1 mm - 25 - 30
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97121678A RU2140888C1 (en) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | Ceramic material for manufacture of wall articles, mainly, clay brick |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97121678A RU2140888C1 (en) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | Ceramic material for manufacture of wall articles, mainly, clay brick |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97121678A RU97121678A (en) | 1999-09-20 |
| RU2140888C1 true RU2140888C1 (en) | 1999-11-10 |
Family
ID=20200526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97121678A RU2140888C1 (en) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | Ceramic material for manufacture of wall articles, mainly, clay brick |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2140888C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531417C1 (en) * | 2013-08-27 | 2014-10-20 | Владимир Дмитриевич Котляр | Ceramic mass |
| RU2540705C1 (en) * | 2013-11-07 | 2015-02-10 | ФГУП Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых | Ceramic mass to produce wall items, preferably, ceramic bricks |
| RU2549641C1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение науки Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов Сибирского отделения Российской академии наук (ТувИКОПР СО РАН) | Ceramic mass to make clinker bricks |
| RU2755112C1 (en) * | 2021-03-01 | 2021-09-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тувинский государственный университет" | Ceramic mass for wall materials |
-
1997
- 1997-12-18 RU RU97121678A patent/RU2140888C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Шпынова Л.Г. и др. Влияние плавней на стойкость фасадных плиток к деформации. "Стекло и керамика", N 7, 1982, с.17. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531417C1 (en) * | 2013-08-27 | 2014-10-20 | Владимир Дмитриевич Котляр | Ceramic mass |
| RU2540705C1 (en) * | 2013-11-07 | 2015-02-10 | ФГУП Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых | Ceramic mass to produce wall items, preferably, ceramic bricks |
| RU2549641C1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение науки Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов Сибирского отделения Российской академии наук (ТувИКОПР СО РАН) | Ceramic mass to make clinker bricks |
| RU2755112C1 (en) * | 2021-03-01 | 2021-09-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тувинский государственный университет" | Ceramic mass for wall materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS61501908A (en) | Lightweight ceramic materials for construction, their production methods and their uses | |
| US20130052351A1 (en) | Fly ash processing and manufacture of articles incorporating fly ash compositions | |
| JPH0742156B2 (en) | Manufacturing method of building element | |
| WO2009146470A1 (en) | The method of manufacturing building brick | |
| US4221598A (en) | Process for the production of steam-hardened gas concrete | |
| Castaldelli et al. | Preliminary studies on the use of sugar cane bagasse ash (SCBA) in the manufacture of alkali activated binders | |
| RU2212386C1 (en) | Raw meal for fabricating silicate bricks | |
| RU2140888C1 (en) | Ceramic material for manufacture of wall articles, mainly, clay brick | |
| RU2770615C1 (en) | Filler made of sorted residue for producing cement and crushed stone moulds | |
| EP3805177A1 (en) | A method of producing lightweight ceramic sand from lignite fly ash, composition and use thereof | |
| RU2327666C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramics using sedimentary high-silica rocks, stock for wall ceramics, and aggregate for wall ceramics | |
| RU2197446C2 (en) | Ceramic mass for manufacture of ceramic brick | |
| US2302988A (en) | Brick and process of manufacturing same | |
| RU2286965C1 (en) | Method of manufacturing magnesia binder | |
| RU2081088C1 (en) | Ceramic mass | |
| RU2176224C2 (en) | Ceramic body for manufacturing wall products | |
| JPH08301638A (en) | Solidification and materialization of kaolin powder with geopolymer | |
| RU2176223C1 (en) | Ceramic body for manufacturing building products | |
| RU2309132C2 (en) | Heat-resistant concrete mix | |
| RU2703061C1 (en) | Mixture for production of silicate brick | |
| RU2047583C1 (en) | Raw mixture for making building brick and a method of building brick making | |
| RU2210554C1 (en) | Raw meal for fabrication of ceramic brick | |
| RU2785976C1 (en) | Method for production of magnesian binder | |
| RU2160240C1 (en) | Raw material for manufacture of ceramic articles | |
| DE2533774A1 (en) | CERAMIC DIMENSIONS, THE PROCESS FOR THEIR PRODUCTION AND THE USE OF THE DIMENSIONS FOR THE MANUFACTURE OF STONE PRODUCTS |