RU2726699C2 - Шихта для производства керамических стеновых материалов и керамического утеплителя - Google Patents
Шихта для производства керамических стеновых материалов и керамического утеплителя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2726699C2 RU2726699C2 RU2018127024A RU2018127024A RU2726699C2 RU 2726699 C2 RU2726699 C2 RU 2726699C2 RU 2018127024 A RU2018127024 A RU 2018127024A RU 2018127024 A RU2018127024 A RU 2018127024A RU 2726699 C2 RU2726699 C2 RU 2726699C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ceramic
- melting
- low
- bentonite
- loam
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Изобретение относится к керамической промышленности, преимущественно к производству стеновых, теплоизоляционных и декоративно-теплоизоляционных керамических кирпича и блоков, в т.ч. крупноформатных стеновых панелей (керамического утеплителя). Техническим результатом изобретения является увеличение прочностных свойств черепка при снижении температуры обжига с 1100°С до 1050°С с сохранением теплотехнических характеристик керамики. Легкоплавкая глинистая масса, включающая бентонитовый суглинок и ПУН, модифицируется комплексной добавкой, содержащей суперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира Макромер П 13-К (ПАВ), обеспечивающий формуемость глинистой массы, и кремнезоль Лэйксил 30 (гидрозоль оксида кремния с массовой концентрацией диоксида кремния 29-31%), улучшающий спекание, что приводит к увеличению прочностных характеристик керамики, полученной при более низких температурах обжига, при следующем распределении компонентов: суглинок бентонитовый легкоплавкий - 30-40%; ПУН - 60-70%; суперпластификатор Макромер П 13-К - 0,02-0,03% сверх 100%; кремнезоль Лэйксил 30 - 0,18-0,27% сверх 100%. Подобная модификация обладает универсальностью относительно применения для легкоплавких бентонитовых глинистых масс. 4 табл.
Description
Изобретение относится к керамической промышленности, преимущественно к производству стеновых, теплоизоляционных и декоративно-теплоизоляционных керамических кирпича и блоков, в т.ч. крупнофоматных стеновых панелей (керамического утеплителя).
Известен способ изготовления теплоизоляционных изделий - кирпича, блоков, стеновых панелей в котором используется заявляемая шихта и заполнитель. Способ включает смешивание молотой глины в количестве 60-97 мас. % с заполнителем в виде гидрофобизированных гранул размером 0,1-2,0 мм, полученных из стеклобоя, молотого совместно с магматическими кислыми эффузивными стекловатыми породами - перлитом, обсидианом, витрофиром, либо смесью этих минералов в количестве 5,0-80% по отношению к массе гранул, и порообразователями - карбонатом кальция и карбидом кремния в количестве 1-6% от массы гранул, при этом количество гидрофобизатора составляет 1-10% от массы заполнителя с последующим увлажнением, формованием сырцовых изделий пластическим способом, либо способом полусухого прессования, сушкой и обжигом при температуре 950-1070°С. (РФ. Заявка на изобретение 2007100843/03, 09.01.2007, дата публикации: 20.05.2008, патент №2324669).
Недостатком данного способа является многостадийность производства, заключающаяся в предварительной, достаточно сложной, подготовке многокомпонентных гранул с последующим формованием сырца, а также ограниченностью распространения исходных компонентов гранул.
Известен способ изготовления керамических изделий плотностью менее 1000 кг/м3, включающий смешение шихты, содержащей кирпичную глину и обработанную натрийсодержащим компонентом выгорающую добавку, пластическое формование, сушку и обжиг. В качестве выгорающей добавки используют шелуху гречихи в количестве до 20-56% объема шихты, в качестве натрийсодержащего компонента для обработки выгорающей добавки используют 10%-ный водный раствор подмыльного щелока (жидкий побочный продукт мыловаренного производства), кроме того, в шихту дополнительно вводят подмыльный щелок в количестве 1,3-1,7% от массы глины в перерасчете на сухое вещество. (РФ. Заявка на изобретение 2003104540/03, дата публикации заявки: 27.08.2004).
Недостатком этого способа является сильная зависимость содержания в шихте выгорающей добавки и плотности черепка от числа пластичности исходного глинистого сырья.
Известна шихта, относящаяся к составам для производства строительного полнотелого кирпича. Техническим результатом изобретения является создание легких керамических изделий - снижение средней плотности и теплопроводности изделий при сохранении прочностных свойств, расширение минерально-сырьевой базы для производства керамического кирпича. Указанный технический результат достигается тем, что керамическая масса содержит глинистое сырье и термически обработанный мергель, являющийся отходом добычи цеолитов, с содержанием цеолита до 5%, при следующем соотношении компонентов в мас. %: глинистое сырье - 40-70; мергель - 30-60. (РФ. Заявка на изобретение 2006103426/03, дата публикации заявки: 06.02.2006, патент №2308434).
Недостатком способа является зависимость от химического и минерального состава сырья, содержащего цеолитсодержащие породы, а так же необходимости предварительной термической обработки самого мергеля.
Наиболее близким аналогом является керамическая масса на основе бентонитовых глин, содержащая, в качестве поризующего и осветляющего компонента продукт утилизации нефтешлама (ПУН) в количестве до 30%. Цель исследований состоит в расширении сырьевой базы и вовлечении в оборот крупнотоннажного техногенного отхода - продукта утилизации нефтешламов (ПУН), выпуск которого налажен в промышленных масштабах для получения черепка светлых тонов из красножгущихся глин. (Богданов А.Н., Абдрахманова Л.А., Гордеев А.С. Оценка эффективности карбонатсодержащей добавки в глинистое сырье для создания лицевой керамики // Известия КазГАСУ, 2013, №2. - С. 215-220).
Недостатком данного способа являются невысокие прочностные свойства черепка, необходимость высокой температуры обжига до 1100°С и невозможность создания высококонцентрированной глинистой шихты с ПУН, достаточного для обеспечения осветления керамического черепка.
Цель изобретения заключается в увеличении содержания ПУН в глинистой шихте с сохранением теплотехнических и прочностных характеристик черепка керамики при понижении температуры обжига.
Техническим результатом изобретения является увеличение прочностных свойств черепка при снижении температуры обжига с 1100°С до 1050°С с сохранением теплотехнических характеристик керамики.
Технический результат изобретения достигается тем, что легкоплавкая глинистая масса, включающая бентонитовый суглинок и ПУН, модифицируется комплексной добавкой, согласно изобретению, содержащей суперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира Макромер П 13-К (ПАВ), обеспечивающий формуемость глинистой массы, и кремнезоль Лэйксил 30 (гидрозоль оксида кремния с массовой концентрацией диоксида кремния 29-31%), улучшающий спекание, что приводит к увеличению прочностных характеристик керамики, полученной при более низких температурах обжига, при следующем распределении компонентов:
- суглинок бентонитовый легкоплавкий - 30-40%;
- ПУН - 60-70%;
- суперпластификатор Макромер П 13-К - 0,02-0,03% сверх 100%;
- кремнезоль Лэйксил 30 - 0,18-0,27% сверх 100%.
Для приготовления модифицированной легкоплавкой глинистой массы использовали следующие компоненты:
- бентонитовый легкоплавкий суглинок, с содержанием смектита 26-30%
- продукт утилизации нефтешлама (ТУ 5716-004-11085815-2000);
- эфир поликарбоксилатный Макромер П-13К (плотность 1,090-1,097 г/см3, рН 6.0-8.5);
- Лэйксил 30 - устойчивый коллоидный раствор наночастиц двуокиси аморфного кремнезема (SiO2) в водной среде (гидрозоль оксида кремния, рН 9,0-10,5, плотность 1,196-1,210 г/см3).
Несмотря на то, что ПУН является отходом сравнительный анализ органо-минеральной добавки, отобранной в 2007 и 2012 годах, показал достаточно высокую стабильность химического и минералогического составов (табл. 1 и 2).
Результат экстрагирования ПУНа с целью удаления органической компоненты представлен в табл. 3. Исследования продуктов (ПУН-исходный, ПУН после экстрагирования, экстракт) проведены методом термического анализа в интервале температур 20-1000°С при скорости нагрева печи 10°С/мин.
Данные по содержанию воды, органического вещества (ОВ) и показателю фракционного состава FOB приведены в табл. 3.
Легкоплавкий красножгущийся суглинок Ключищенского месторождения предварительно подвергался помолу до удельной поверхности 2400 см2/г, затем увлажнялся водным раствором смеси ПАВ и кремнезоля в заданных пропорциях до влажности 20%, с последующим добавлением в полученную массу ПУН (размолотого до удельной поверхности 4700 см2/г) в количестве 60-70% по массе суглинка с перемешиванием и доведением шихты до формовочной влажности 25-28%. Полученная глинистая шихта тщательно перемешивалась с последующим вылеживанием в течение 24 часов и формованием образцов методом пластического формования. Не модифицированная шихта, содержащая ПУН, без добавления суперпластификатора формованию не поддавалась.
Высушенные образцы керамического утеплителя обжигались при температуре 1050°С, при которой были получены максимальные результаты по прочности на осевое сжатие (скорость подъема температуры 3-5°С/мин. с выдержкой в течение 1,0-1,5 часов при 600°С). Результатом обжига был черепок светло-бежевого цвета. При более высоких температурах от 1100°С и выше на черепке наблюдались следы оплавления и деформации образцов с ухудшением теплотехнических характеристик. Образцы из глинистой массы прототипа с содержанием ПУН до 50%, как и сам ПУН в виде порошка, обжигались до температуры 1150°С без признаков оплавления.
Проведенный рентгено-фазовый анализ исходного и модифицированного образцов черепка керамики показал количественное увеличение аморфной фазы до 10% в модифицированном образце, наблюдаемое при модификации шихты кремнезолем Лэйксил 30, и как следствие формирование более плотной структуры.
Испытания на осевое сжатие проведены в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 8462-85 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе. Теплопроводность материала определялась на пластинках 100×100×10 мм измерителем теплопроводности ИТП МГ-4 «100».
Физико-механические характеристики черепка лабораторных образцов из легкоплавкого суглинка (контрольные образцы) и смеси суглинка и высококальциевого отхода ПУН (60-70%) модифицированного водным раствором добавок 0,02-0,03% суперпластификатор Макромер П-13К и 0,18-0,27% Лэйксил 30) приведены в табл.4.
Claims (5)
- Легкоплавкая глинистая масса, включающая бентонитовый суглинок, ПУН и модифицирующую комплексную добавку, отличающаяся тем, что в качестве компонента обеспечивающего формуемость глинистой массы содержит суперпластификатор на основе поликарбоксилатного эфира Макромер П 13-К (ПАВ), а в качестве компонента улучшающего спекание, и повышающего прочностные характеристик керамики, полученной при более низких температурах кремнезоль Лэйксил 30 (гидрозоль оксида кремния с массовой концентрацией диоксида кремния 29-31%) при следующем распределении компонентов:
- - суглинок бентонитовый легкоплавкий - 30-40%;
- - ПУН - 60-70%;
- - суперпластификатор Макромер П 13-К - 0,02-0,03% сверх 100%;
- - кремнезоль Лэйксил 30 - 0,18-0,27% сверх 100%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127024A RU2726699C2 (ru) | 2018-07-23 | 2018-07-23 | Шихта для производства керамических стеновых материалов и керамического утеплителя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127024A RU2726699C2 (ru) | 2018-07-23 | 2018-07-23 | Шихта для производства керамических стеновых материалов и керамического утеплителя |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018127024A RU2018127024A (ru) | 2020-01-23 |
RU2018127024A3 RU2018127024A3 (ru) | 2020-05-28 |
RU2726699C2 true RU2726699C2 (ru) | 2020-07-15 |
Family
ID=69183953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018127024A RU2726699C2 (ru) | 2018-07-23 | 2018-07-23 | Шихта для производства керамических стеновых материалов и керамического утеплителя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2726699C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2049750C1 (ru) * | 1992-03-04 | 1995-12-10 | Геннадий Николаевич Позднышев | Сырьевая смесь для производства легкого заполнителя |
RU2218314C2 (ru) * | 2000-05-16 | 2003-12-10 | Ооо "Эквус" | Способ приготовления вспучивающей добавки |
RU2271882C1 (ru) * | 2004-10-04 | 2006-03-20 | Вячеслав Шамильевич Халилов | Изолирующий материал |
RU2389705C1 (ru) * | 2008-12-29 | 2010-05-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Сырьевая смесь для изготовления керамических стеновых материалов |
-
2018
- 2018-07-23 RU RU2018127024A patent/RU2726699C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2049750C1 (ru) * | 1992-03-04 | 1995-12-10 | Геннадий Николаевич Позднышев | Сырьевая смесь для производства легкого заполнителя |
RU2218314C2 (ru) * | 2000-05-16 | 2003-12-10 | Ооо "Эквус" | Способ приготовления вспучивающей добавки |
RU2271882C1 (ru) * | 2004-10-04 | 2006-03-20 | Вячеслав Шамильевич Халилов | Изолирующий материал |
RU2389705C1 (ru) * | 2008-12-29 | 2010-05-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Сырьевая смесь для изготовления керамических стеновых материалов |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
C1. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018127024A3 (ru) | 2020-05-28 |
RU2018127024A (ru) | 2020-01-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4824811A (en) | Lightweight ceramic material for building purposes, process for the production thereof and the use 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 | |
Haq et al. | Setting and curing of mortars obtained by alkali activation and inorganic polymerization from sodium silicate and silica aggregate | |
RU2726699C2 (ru) | Шихта для производства керамических стеновых материалов и керамического утеплителя | |
KR100863139B1 (ko) | 상수원 슬러지를 이용한 방음 건축조성물 및 그 제조방법 | |
Tonnayopas | Green building bricks made with clays and sugar cane bagasse ash | |
RU2638596C1 (ru) | Шихта для изготовления кислотоупорных керамических изделий | |
RU2668599C1 (ru) | Композиционная керамическая смесь | |
Molinari et al. | Zeolites and modified clays in environmentally sustainable building materials | |
RU2605110C1 (ru) | Древесно-цементная смесь для изготовления строительных блоков | |
PL230095B1 (pl) | Sposób wytwarzania materiału budowlanego o właściwościach termoizolacyjnych | |
JP2021165220A (ja) | 軽量気泡コンクリートの製造方法 | |
RU2312086C1 (ru) | Термоизоляционная масса | |
RU2137731C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления керамических изделий | |
Alujas et al. | Influence of calcination temperature in the pozzolanic reactivity of a low grade kaolinitic clay | |
RU2536693C2 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона и способ приготовления неавтоклавного газобетона | |
RU2561438C1 (ru) | Композиционный материал на основе трепела сухоложского месторождения свердловской области | |
RU2484063C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов | |
RU2703061C1 (ru) | Смесь для получения силикатного кирпича | |
RU2085534C1 (ru) | Способ изготовления кирпича, блоков, фасадных плиток, плиток внутренней облицовки стен | |
RU2657878C1 (ru) | Шихта для изготовления термостойких керамических изделий | |
RU87162U1 (ru) | Строительное керамическое изделие | |
RU2323915C1 (ru) | Шихта для производства керамических изделий | |
Sahakyan et al. | Dolomite-based water-resistant concretes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200729 |