RU2389708C1 - Ceramic mixture for making wall materials - Google Patents
Ceramic mixture for making wall materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2389708C1 RU2389708C1 RU2009103023/03A RU2009103023A RU2389708C1 RU 2389708 C1 RU2389708 C1 RU 2389708C1 RU 2009103023/03 A RU2009103023/03 A RU 2009103023/03A RU 2009103023 A RU2009103023 A RU 2009103023A RU 2389708 C1 RU2389708 C1 RU 2389708C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- clay
- zeolite
- wall materials
- ceramic
- making wall
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к составам керамических масс для изготовления стеновых материалов, преимущественно кирпича, и может быть использовано в промышленности строительных материалов.The invention relates to compositions of ceramic masses for the manufacture of wall materials, mainly bricks, and can be used in the building materials industry.
Известна керамическая масса для изготовления стеновых материалов, включающая глину (в мас.%) - 93,5-97,5 и кварцевый песок, термообработанный при 500-900°С - 2,5-6,5 (а.с. №814962). Недостатком данной массы является то, что изделия на ее основе имеют высокое водопоглощение (21-22%) и обладают незначительной прочностью - 19-25 МПа. Кроме того, термическая обработка кварцевого песка требует дополнительных энергетических затрат и обуславливает увеличение себестоимости изделий.Known ceramic mass for the manufacture of wall materials, including clay (in wt.%) - 93.5-97.5 and quartz sand, heat-treated at 500-900 ° C - 2.5-6.5 (and.with. No. 814962 ) The disadvantage of this mass is that products based on it have high water absorption (21-22%) and have low strength - 19-25 MPa. In addition, the heat treatment of quartz sand requires additional energy costs and leads to an increase in the cost of products.
Другая керамическая масса (а.с. №1054324), содержащая 70-80% глины и 20-30% отходов дробления кристаллических сланцев фракции менее 0,63 мм не позволяет получить керамические материалы высокой прочности (Rсж - 25-27 МПа).Another ceramic mass (a.s. No. 1054324), containing 70-80% clay and 20-30% of the crushing waste of crystalline shale fractions of less than 0.63 mm, does not allow to obtain ceramic materials of high strength (R cr - 25-27 MPa).
Наиболее близким аналогом к предлагаемой является масса для изготовления керамических стеновых материалов, включающая глину (в мас.%) - 72-90; отсев ортофира фракций менее 2,0 мм - 10-28 (а.с. 881066). Недостатком данной массы является то, что изделия на ее основе после обжига имеют незначительную прочность при сжатии (24-26 МПа) и высокое водопоглощение 18-19%.The closest analogue to the proposed one is the mass for the manufacture of ceramic wall materials, including clay (in wt.%) - 72-90; screening of orthofira fractions less than 2.0 mm - 10-28 (A.S. 881066). The disadvantage of this mass is that products based on it after firing have low compressive strength (24-26 MPa) and high water absorption of 18-19%.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение прочности и уменьшение водопоглощения керамических стеновых материалов.The problem to which the invention is directed, is to increase strength and reduce water absorption of ceramic wall materials.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что керамическая масса для изготовления стеновых материалов, включающая глину и наполнитель, отличается тем, что в качестве наполнителя она содержит отсев цеолитсодержащей породы фракции менее 0,31 мм при следующем соотношении компонентов массы, мас.%: глина - 65-90, отсев цеолитсодержащей породы - 10-35.The essence of the invention lies in the fact that the ceramic mass for the manufacture of wall materials, including clay and a filler, characterized in that as a filler it contains a screening of zeolite-containing rock fractions of less than 0.31 mm in the following ratio of mass components, wt.%: Clay - 65-90, screening of zeolite-containing rocks - 10-35.
Отсев цеолитсодержащей породы представляет собой тонкоизмельченный порошок красно-коричневого цвета, полученный в результате дробления и измельчения горной породы при получении мелкофракционной дорожной засыпки. Объемная масса - 960 кг/м3, плотность - 2720 кг/м3. Огнеупорность - 1180°С. В минералогический состав входят клиноптилолит, ортоклаз, альбит, кварцит, гетит и монтмориллонит. Химический состав отсева цеолитсодержащей породы приведен в таблице 1.The screening of the zeolite-containing rock is a finely ground powder of red-brown color obtained by crushing and grinding the rock upon receipt of fine-grained road filling. Bulk weight - 960 kg / m 3 , density - 2720 kg / m 3 . Refractoriness - 1180 ° С. The mineralogical composition includes clinoptilolite, orthoclase, albite, quartzite, goethite and montmorillonite. The chemical composition of screening of zeolite-containing rocks is shown in table 1.
В качестве глинистой породы принята шеминская гидрослюдистая глина с химическим составом, включающим, мас.%: SiO2 61,22, Аl2О3 16,24, Fe2O3 7,68, TiO2 0,97, СаО 0,60, MgO 2,58, К2O 2,16, Na2O 1,55, п.п.п.6,65. Температура огнеупорности глины 1200°С. Глина является основным компонентом, обеспечивающим пластичность и спекание керамической массы.Shemi hydromica clay with a chemical composition including wt.%: SiO 2 61.22, Al 2 O 3 16.24, Fe 2 O 3 7.68, TiO 2 0.97, CaO 0.60 was adopted as a clay rock. MgO 2.58; K 2 O 2.16; Na 2 O 1.55; pp 6.65. Clay refractory temperature 1200 ° С. Clay is the main component providing plasticity and sintering of the ceramic mass.
Из научной и технической литературы, а также из известного перечня информации заявителем не обнаружены технические решения с применением отсева пород с малым содержанием цеолита (в пределах 10-12%) при значительном присутствии полевых шпатов (55-60%) или с аналогичными наполнителями подобного химического состава.From the scientific and technical literature, as well as from the well-known list of information, the applicant has not found technical solutions using screening of rocks with a low zeolite content (within 10-12%) with a significant presence of feldspars (55-60%) or with similar fillers of a similar chemical composition.
Химическое взаимодействие основных элементов (клиноптилолита и ортоклаза) отсева цеолитсодержащей породы при указанной совокупности оксидов с продуктами разложения глинных минералов обуславливает более раннее протекание реакции в твердой фазе с образованием соединений типа шпинелей и формированием большого количества жидкой фазы за счет взаимодействия оксидов щелочных и щелочно-земельных элементов с оксидами железа, кремнезема и глинозема. Поскольку жидкая фаза практически является цементирующим веществом, то образование ее в большем количестве, чем в известных составах при пониженных температурах обжига, обуславливает получение искусственного камня более плотной структуры, что снижает водопоглощение и повышает прочность изделий.The chemical interaction of the main elements (clinoptilolite and orthoclase) of screening the zeolite-containing rock with the specified combination of oxides with the decomposition products of clay minerals leads to an earlier reaction in the solid phase with the formation of compounds such as spinels and the formation of a large amount of liquid phase due to the interaction of oxides of alkaline and alkaline-earth elements with oxides of iron, silica and alumina. Since the liquid phase is practically a cementitious substance, its formation in a larger quantity than in known compositions at low firing temperatures causes the production of artificial stone with a denser structure, which reduces water absorption and increases the strength of products.
Таким образом, совокупность предлагаемых признаков, по мнению заявителя, отвечает критерию «существенных отличий», приобретает новые свойства, заключающиеся в получении искусственного камня более плотной структуры, обуславливающей прочность и низкое водопоглощение материала.Thus, the totality of the proposed features, according to the applicant, meets the criterion of "significant differences", acquires new properties, which consist in obtaining an artificial stone of a denser structure, which determines the strength and low water absorption of the material.
Пример конкретного выполненияConcrete example
Керамические массы готовились согласно известной методике (Книгина Г.И., Вершинина З.Н., Тацки Л.Н. Лабораторные работы по технологии строительной керамики и искусственных пористых заполнителей. - М.: Высшая школа, 1977. - 208 с). Высушенные сырьевые материалы подвергались помолу до зерен 0,63 мм. Смесь в необходимых соотношениях тщательно смешивались всухую. С добавлением воды приготовили массы с требуемой формовочной влажностью. Образцы-цилиндрики размерами h=d=40 мм отформовались пластическим способом. Высушенные при 100-105°С образцы обжигались при температуре 1050°С с изотермической выдержкой 2 часа. Определение водопоглощения и предела прочности при сжатии образцов проводились согласно ГОСТ 13449-82 и 473.6-81. Шихтовой состав масс приведен в табл.2.Ceramic masses were prepared according to a well-known technique (Knigina G.I., Vershinina Z.N., Tatski L.N. Laboratory work on the technology of building ceramics and artificial porous aggregates. - M .: Higher school, 1977. - 208 s). The dried raw materials were milled to grains of 0.63 mm. The mixture in the required proportions was thoroughly mixed dry. With the addition of water, masses were prepared with the desired molding moisture. Samples-cylinders with dimensions h = d = 40 mm were molded in a plastic way. The samples dried at 100–105 ° С were fired at a temperature of 1050 ° С with an isothermal exposure for 2 hours. The determination of water absorption and compressive strength was carried out according to GOST 13449-82 and 473.6-81. The charge composition of the masses is given in table.2.
Результаты испытаний приведены в табл.3.The test results are shown in table.3.
Результаты испытаний показали эффективность введения отсева цеолитсодержащей породы фракции менее 0,31 мм в количестве 10-35% по сравнению с прототипом и отходами дробления кварцитов. При добавке 5% предлагаемого отсева существенного роста прочности не наблюдается. При увеличении содержания вводимой добавки более 35% водопоглощение образцов снижается ниже требований ГОСТа (не менее 8%). По сравнению с прототипом прочность полученных образцов из предлагаемой массы больше на 40-60% и снижается водопоглощение. В результате спекания указанной керамической массы кристаллизуются новообразования, такие как железистые шпинели, анортит и муллитоподобная фаза.The test results showed the effectiveness of introducing screenings of zeolite-containing rock fractions of less than 0.31 mm in an amount of 10-35% compared with the prototype and the quartzite crushing waste. With the addition of 5% of the proposed screening, a significant increase in strength is not observed. With an increase in the content of the added additive by more than 35%, the water absorption of the samples decreases below the requirements of GOST (at least 8%). Compared with the prototype, the strength of the obtained samples from the proposed mass is more by 40-60% and water absorption is reduced. As a result of sintering of said ceramic mass, neoplasms crystallize, such as glandular spinels, anorthite, and the mullite-like phase.
Применение предлагаемой керамической массы позволяет следующее.The application of the proposed ceramic mass allows the following.
1. Получить стеновые керамические изделия с повышенной прочностью и малым водопоглощением.1. Get wall ceramic products with high strength and low water absorption.
2. Снизить энергетические затраты на подготовку сырья за счет использования готовой тонкоизмельченной добавки.2. To reduce energy costs for the preparation of raw materials through the use of finished finely ground additives.
3. Утилизировать отходы камнедробления.3. Dispose of stone waste.
4. Благодаря утилизации отходов предотвращается загрязнение окружающей среды.4. Thanks to the disposal of waste, environmental pollution is prevented.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009103023/03A RU2389708C1 (en) | 2009-01-30 | 2009-01-30 | Ceramic mixture for making wall materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009103023/03A RU2389708C1 (en) | 2009-01-30 | 2009-01-30 | Ceramic mixture for making wall materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2389708C1 true RU2389708C1 (en) | 2010-05-20 |
Family
ID=42676078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009103023/03A RU2389708C1 (en) | 2009-01-30 | 2009-01-30 | Ceramic mixture for making wall materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2389708C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013081564A3 (en) * | 2011-11-04 | 2013-12-05 | Kirveli Aziz | Natural, hydrophobic (air loving), active, modified zeolite based products and production methods thereof |
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 |
-
2009
- 2009-01-30 RU RU2009103023/03A patent/RU2389708C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013081564A3 (en) * | 2011-11-04 | 2013-12-05 | Kirveli Aziz | Natural, hydrophobic (air loving), active, modified zeolite based products and production methods thereof |
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ngayakamo et al. | Development of eco-friendly fired clay bricks incorporated with granite and eggshell wastes | |
Reig et al. | Properties and microstructure of alkali-activated red clay brick waste | |
US8709150B2 (en) | Composition for building material and a process for the preparation thereof | |
Mustafi et al. | Effect of waste glass powder on physico-mechanical properties of ceramic tiles | |
Chemani et al. | Valorization of wood sawdust in making porous clay brick | |
CN113454043A (en) | Novel preparation of low-carbon building binder, preparation method and building material | |
Reig et al. | Use of ceramic sanitaryware as an alternative for the development of new sustainable binders | |
Chandra et al. | Effect of addition of talc on the sintering characteristics of fly ash based ceramic tiles | |
Khater et al. | Engineering of low cost geopolymer building bricks applied for various construction purposes | |
RU2389708C1 (en) | Ceramic mixture for making wall materials | |
Ogundiran et al. | The potential of binary blended geopolymer binder containing Ijero-Ekiti calcined kaolin clay and ground waste window glass | |
Tonnayopas | Green building bricks made with clays and sugar cane bagasse ash | |
Darweesh et al. | Densification and thermomechanical properties of conventional ceramic composites containing two different industrial byproducts | |
KR100863139B1 (en) | The manufacturing method of construction materials using waterworks sludge | |
KR101165623B1 (en) | Clay bricks using construction wastes and manufacturing method of it | |
Deraman et al. | A review on processing and properties of bottom ash based geopolymer materials | |
RU2327666C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramics using sedimentary high-silica rocks, stock for wall ceramics, and aggregate for wall ceramics | |
KR20010096638A (en) | Compounds for building using volcanic rock | |
Akdim et al. | Physicochemical characterization of mixtures of the Miocene marl of Fez vicinity, cellulose and pozzolan | |
RU2250205C2 (en) | Ceramic mixture for manufacturing wall materials | |
RU2430900C1 (en) | Ceramic mass for floor tiles fabrication | |
RU2550754C1 (en) | Dry construction mixture | |
RU2799712C1 (en) | Ceramic mass for manufacturing wall materials | |
JP7041918B2 (en) | Geopolymer cured product with high bending performance and its manufacturing method | |
RU2549641C1 (en) | Ceramic mass to make clinker bricks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110131 |