RU2731323C1 - Ceramic mixture - Google Patents
Ceramic mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731323C1 RU2731323C1 RU2020106380A RU2020106380A RU2731323C1 RU 2731323 C1 RU2731323 C1 RU 2731323C1 RU 2020106380 A RU2020106380 A RU 2020106380A RU 2020106380 A RU2020106380 A RU 2020106380A RU 2731323 C1 RU2731323 C1 RU 2731323C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- opal
- limestone
- cristobalite
- chalk
- lithium carbonate
- 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
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству керамических строительных материалов и изделий, в частности, к стеновому клинкерному кирпичу мягкого формования светлой окраски на основе кремнистых опал-кристобалитовых пород - опок, выпускаемого согласно ГОСТ 530-2012 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия».The invention relates to the production of ceramic building materials and products, in particular, to wall clinker bricks of soft molding of light colors based on siliceous opal-cristobalite rocks - flasks, produced according to GOST 530-2012 "Ceramic bricks and stones. General technical conditions ".
Кирпич мягкого формования - это кирпич, произведенный по технологии заполнения форм массой с влажностью, выше формовочной, обеспечивающий эксплуатационные характеристики кладки и создание декоративного эффекта «кладки под старину» с визуально «состаренной» поверхностью.A soft-molded brick is a brick made using the technology of filling molds with a mass with a moisture content higher than the molding one, providing the operational characteristics of the masonry and creating a decorative effect of "antique masonry" with a visually "aged" surface.
Лицевой кирпич мягкого формования является весьма востребованным изделием в настоящее время. В России его производят в небольшом количестве лишь несколько предприятий. Особенно ценится кирпич белого цвета, так как сырьевые материалы для его производства имеют весьма ограниченное распространение.Soft-formed facing brick is a very popular product nowadays. In Russia, it is produced in small quantities by only a few enterprises. White brick is especially appreciated, since the raw materials for its production are very limited.
Известна керамическая масса на основе кремнистых пород (опок) с незначительным количеством легкоплавких примесей. (В Н. Иваненко Строительные материалы и изделия из кремнистых пород, Будевельник, Киев, 1978, стр. 10, 22-23).Known ceramic mass based on siliceous rocks (flasks) with a small amount of low-melting impurities. (In N. Ivanenko Building materials and products from siliceous rocks, Budevelnik, Kiev, 1978, pp. 10, 22-23).
Наиболее близким техническим решением является керамическая масса (патент RU 2354628, С04В 35/14, опубл. 10.05.2009 г), включающая опал-кристобалитовую породу - опоку, измельченную до крупности менее 1 мм, дополнительно содержащую в составе мергелистую глину с крупностью частиц менее 0,1 мм, суперпластификатор С-3, при следующем соотношении компонентов, масс. %: опал-кристобалитовая порода (опока) - 50-80; мергелистая глина - 5-30; суперпластификатор С-3 - 0,1-1,2; вода - остальное.The closest technical solution is a ceramic mass (patent RU 2354628, С04В 35/14, publ. 05/10/2009), including opal-cristobalite rock - flask, crushed to a particle size of less than 1 mm, additionally containing marly clay with a particle size of less 0.1 mm, superplasticizer C-3, with the following ratio of components, wt. %: opal-cristobalite rock (flask) - 50-80; marly clay - 5-30; superplasticizer C-3 - 0.1-1.2; water is the rest.
Недостатком известной массы являются относительно высокие показатели по водопоглощению - более 6% (для стенового клинкерного кирпича водопоглощение должно быть не более 6%), недостаточная морозостойкость изделий - менее 75 циклов (для стенового клинкерного кирпича морозостойкость должна быть более 75 циклов), а также недостаточно белая окраска изделий.The disadvantage of the known mass is relatively high water absorption rates - more than 6% (for wall clinker bricks, water absorption should be no more than 6%), insufficient frost resistance of products - less than 75 cycles (frost resistance for wall clinker bricks should be more than 75 cycles), and also insufficient white color of products.
Задачей настоящего изобретения является получение лицевого клинкерного кирпича белой окраски с пониженными показателями по водопоглощению, повышенной прочностью и морозостойкостью.The objective of the present invention is to obtain a facing clinker brick of white color with reduced water absorption, increased strength and frost resistance.
Сущность изобретения заключается в том, что керамическая масса, включающая опал-кристобалитовую породу - опоку, при степени измельчения менее 0,5 мм, суперпластификатор С-3, дополнительно содержит тонкоизмельченный мелоподобный известняк (менее 0,05 мм) и карбонат лития, при следующем соотношении компонентов, масс. %:The essence of the invention lies in the fact that the ceramic mass, including the opal-cristobalite rock - flask, with a grinding degree of less than 0.5 mm, superplasticizer C-3, additionally contains finely ground chalk-like limestone (less than 0.05 mm) and lithium carbonate, with the following the ratio of components, wt. %:
Опал-кристобалитовая порода - опока - 60-70;Opal-cristobalite rock - flask - 60-70;
Мелоподобный известняк - 5-15;Chalk-like limestone - 5-15;
Карбонат лития - 0,6-1,2;Lithium carbonate - 0.6-1.2;
Суперпластификатор С-3 - 0,2-1,0;Superplasticizer C-3 - 0.2-1.0;
Вода - остальное.Water is the rest.
Технический результат достигается за счет того, что опоки являются наиболее подходящим сырьем (особенно глинистые разновидности) для технологии мягкого формования, так как даже при использовании качественных глин керамические массы для мягкого формования должны содержать достаточно много отощителя в виде шамота и других компонентов (журнал «Строительные материалы», 2019, №12. С. 18-23). Измельченная до крупности менее 0,5 мм опал-кристобалитовая порода - опока, способствует лучшему спеканию при обжиге и, как следствие, улучшению прочностных показателей, а также активному взаимодействию с частицами мелоподобного известняка.The technical result is achieved due to the fact that flasks are the most suitable raw material (especially clay varieties) for soft molding technology, since even when using high-quality clays, ceramic masses for soft molding should contain a lot of weakening agent in the form of chamotte and other components (magazine "Construction materials ", 2019, No. 12. S. 18-23). The opal-cristobalite rock crushed to a particle size of less than 0.5 mm - a flask - promotes better sintering during firing and, as a result, an improvement in strength characteristics, as well as active interaction with particles of chalk-like limestone.
Использование мелоподобного известняка с крупностью частиц менее 0,05 мм позволяет усилить осветляющую способность, повысить прочностные показатели, снизить водопоглощение, повысить степень спекания, а также исключить образование свободного оксида кальция («дутиков», известковый распад).The use of chalk-like limestone with a particle size of less than 0.05 mm allows you to enhance the clarifying ability, increase strength, reduce water absorption, increase the degree of sintering, and also eliminate the formation of free calcium oxide ("dutik", lime decay).
Введение карбоната лития способствует повышению степени спекания, повышению прочности изделий, снижению водопоглощения и интенсификации осветления черепка.The introduction of lithium carbonate contributes to an increase in the degree of sintering, an increase in the strength of products, a decrease in water absorption and an intensification of the clarification of the shard.
Введение С-3 позволяет снизить формовочную влажность, улучшить формовочные свойства, достичь большей равноплотности керамического черепка, что, в свою очередь, значительно повышает прочность обожженных изделий.The introduction of C-3 makes it possible to reduce the molding moisture, improve the molding properties, and achieve greater uniformity of the ceramic shard, which, in turn, significantly increases the strength of fired products.
Характеристики исходных материаловCharacteristics of raw materials
1. Опал-кристобалитовая порода - опока1. Opal-cristobalite rock - opoka
Легкие плотные тонкопористые породы, состоящие в основном из мельчайших (менее 0,005 мм) частиц опал-кристобалита. Средняя плотность их составляет 1200-1600 кг/м3, пористость достигает 55% (обычно 30-40%).Light dense fine-porous rocks, consisting mainly of the smallest (less than 0.005 mm) particles of opal-cristobalite. Their average density is 1200-1600 kg / m 3 , their porosity reaches 55% (usually 30-40%).
Опоки - это не чистые силициты, а многокомпонентные системы. Постоянной их составляющей, наряду с аморфным кремнеземом, являются глинистые минералы, содержавшиеся в том или ином количестве. В качестве примесей могут присутствовать песчано-алевритовый и карбонатный материал, частички которого обычно не превышают размера 0,01 мм. В связи с этим выделяются различные литологические разновидности опок -глинистые, песчанистые, карбонатные и смешанные. Разнообразие состава обуславливает широкий диапазон физико-технических и технологических свойств. Усредненный химический состав опоки приведен в таблице 1.Opokas are not pure silicites, but multicomponent systems. Their constant component, along with amorphous silica, are clay minerals, which were contained in one or another quantity. Sandy-silty and carbonate material may be present as impurities, the particles of which usually do not exceed 0.01 mm. In this regard, various lithological varieties of opokas are distinguished - clay, sandy, carbonate and mixed. The variety of composition determines a wide range of physical, technical and technological properties. The average chemical composition of the investment ring is shown in Table 1.
Опоки являются весьма перспективным сырьем для производства керамического кирпича по технологии мягкого формования. Так как они являются камневидным сырьем и содержат в своем составе помимо опалового кремнезема глинистые минералы, степенью измельчения можно регулировать формовочные свойства сырьевых масс и физико-механические свойства готовых изделий, что существенно упрощает и удешевляет процесс производства.Flasks are a very promising raw material for the production of ceramic bricks using soft molding technology. Since they are stone-like raw materials and contain clay minerals in addition to opal silica, the degree of grinding can be used to regulate the molding properties of the raw materials and the physical and mechanical properties of finished products, which greatly simplifies and reduces the cost of the production process.
Россия располагает крупнейшей сырьевой базой кремнистых опал-кристобалитовых пород. На территории России они широко встречаются в районах Поволжья и Дона, Западной Сибири, на юге России, в центральных и западных областях Европейской части России, Ленинградской области, Дольнем Востоке, Кольском полуострове, на Камчатке.Russia has the largest raw material base of siliceous opal-cristobalite rocks. On the territory of Russia, they are widely found in the regions of the Volga and Don regions, Western Siberia, in the south of Russia, in the central and western regions of the European part of Russia, Leningrad region, Dolny Vostok, Kola Peninsula, and Kamchatka.
2. Мелоподобный известняк (мел) относится к осадочным биогенным породам и содержит в своем составе более 90% карбоната кальция. Имеет невысокую прочность (Rсж. - до 15 МПа) и плотность (в среднем 1500-1700 кг/м3), повышенную пористость и водопоглощение (до 30%). В технологии керамики используется как плавень 2-го порядка и осветляющий компонент. Усредненный химический состав мергелистых глин приведен в таблице 1.2. Chalk-like limestone (chalk) belongs to sedimentary biogenic rocks and contains more than 90% calcium carbonate. It has low strength (R comp. - up to 15 MPa) and density (on average 1500-1700 kg / m 3 ), increased porosity and water absorption (up to 30%). In ceramic technology it is used as a 2nd order flux and a brightening component. The average chemical composition of marly clays is shown in Table 1.
3. Суперпластификатор С-3 (ТУ 6-36-020429-635) получают на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида Жидкость или водорастворимый порошок (нами использовалась жидкость, так как формовочные массы по технологии мягкого формования отличаются повышенной влажностью), не выделяет при хранении вредных газов и паров. Водные растворы С-3 не изменяют свойств при нагревании до 85°С, пожаро- и взрывобезопасны.3. Superplasticizer C-3 (TU 6-36-020429-635) is obtained on the basis of sodium salts of the condensation product of naphthalenesulfonic acid and formaldehyde. Liquid or water-soluble powder (we used a liquid, since molding masses by soft molding technology are characterized by high humidity), does not emit when storing harmful gases and vapors. Aqueous solutions of C-3 do not change their properties when heated to 85 ° C, they are fire and explosion proof.
4. Карбонат лития. Химическая формула - Li2CO3. Образует бесцветные кристаллы. Плотность 2,11 г/см3 (при 0°С), умерено растворяется в холодной воде и плохо в горячей. Температура плавления 732°С.4. Lithium carbonate. Chemical formula - Li 2 CO 3 . Forms colorless crystals. Density 2.11 g / cm 3 (at 0 ° C), moderately soluble in cold water and poorly in hot. Melting point 732 ° C.
Карбонат лития применяется в пиротехнике, производстве стекол и пластмасс, электроизоляционного фарфора, ситаллов, а также металлургии, в сельском хозяйстве. Крупным потребителем карбоната лития является стекольная промышленность. Оксид лития в количестве более 0,15% в составе стекла приводит к понижению температуры плавления (выступает в роли флюса), снижению вязкости стекломассы, повышению качества и блеска готовой продукции, улучшает колер стекла.Lithium carbonate is used in pyrotechnics, the production of glass and plastics, electrical insulating porcelain, sitalls, as well as metallurgy, in agriculture. The glass industry is a major consumer of lithium carbonate. Lithium oxide in an amount of more than 0.15% in the glass composition leads to a decrease in the melting temperature (acts as a flux), a decrease in the viscosity of the molten glass, an increase in the quality and gloss of the finished product, and improves the color of the glass.
В составе заявленных нами керамических масс, выполняет роль сильного плавня и минерализатора, что способствует снижению температуры спекания, существенному усилению осветляющего эффекта мелоподобного известняка, увеличению прочности изделий, за счет спекания и интенсификации образования минерала волластонита - СаО⋅SiO2, имеющего белый цвет и игольчатое строение кристаллов. Действие карбоната лития усиливается за счет наличия суперпластификатора С-3, который имеет в своем составе оксид натрия, являющийся сильным плавнем.The composition claimed us ceramic materials, acts as a strong fluxing agent and a mineralizer that promotes reduction of the sintering temperature, a significant enhancement effect of clarifying a chalk-like limestone, increasing the strength of products, due to sintering and intensification of the formation of the mineral wollastonite - SaO⋅SiO 2 having a white color and needle crystal structure. The effect of lithium carbonate is enhanced by the presence of the superplasticizer C-3, which contains sodium oxide, which is a strong flux.
Пример. Для экспериментальной проверки заявляемых составов масс были изготовлены стандартные образцы кирпича полнотелого размером 250×120×65 мм с различным соотношением вышеперечисленных компонентов. В качестве сырья была использована опал-кристобалитовая порода - опока Авило-Фёдоровского месторождения Ростовской области.Example. For experimental verification of the claimed compositions of the masses, standard samples of solid bricks with a size of 250 × 120 × 65 mm with a different ratio of the above components were made. Opal-cristobalite rock was used as a raw material - a flask of the Avilo-Fedorovskoye deposit of the Rostov region.
Образцы изготовлялись следующим образом. Предварительно опал-кристобалитовая порода подсушивалась до воздушно-сухого состояния, затем измельчалась на щековой дробилке и дезинтеграторе (пропускалась один-два раза) до максимальной крупности частиц менее 0,5 мм, после чего просеивалась на ситах с заданным размером ячеек и смешивалась в заданных пропорциях с тонкодисперсным мелоподобным известняком. Затем от дозированные С-3 и карбонат лития в растворенном состоянии добавлялись к опоке, предварительно смешанной с мелоподобным известняком при необходимом соотношении масс, и добавлялась вода до необходимой формовочной влажности, которая больше нормальной формовочной влажности для технологии мягкого формования. Приготовленная масса вылеживалась в герметичных емкостях 6 часов и далее поступала на формование. После подсушки изделия обжигались с выдержкой при максимальной температуре 1000-1050°С 2 часа.Samples were prepared as follows. The opal-cristobalite rock was preliminarily dried to an air-dry state, then crushed on a jaw crusher and disintegrator (passed once or twice) to a maximum particle size of less than 0.5 mm, after which it was sieved on sieves with a given mesh size and mixed in prescribed proportions with finely dispersed chalk-like limestone. Then from the dosed C-3 and lithium carbonate in the dissolved state were added to the flask, pre-mixed with chalk-like limestone at the required mass ratio, and water was added to the required molding moisture content, which is higher than the normal molding moisture for soft molding technology. The prepared mass was aged in sealed containers for 6 hours and then fed to molding. After drying, the products were fired with holding at a maximum temperature of 1000-1050 ° C for 2 hours.
Технический результат - получение лицевого клинкерного кирпича белой окраски с пониженными показателями по водопоглощению, повышенной прочностью и морозостойкостью, при хороших формовочных свойствах керамических масс для технологии мягкого формования достигается за счет использования опал-кристобалитовых пород - опок и оптимального содержания пластифицирующей добавки, содержания тонкодисперсного карбоната кальция в виде мелоподобного известняка (работает как осветляющий компонент и плавень 2-го порядка при температурах обжига выше 1000°С), а также ввода карбоната лития, который способствует снижению температуры спекания, существенному усилению осветляющего эффекта мелоподобного известняка, увеличению прочности изделий, за счет спекания и интенсификации образования минерала волластонита - СаО⋅SiO2. Использование заявленных керамических масс позволит наладить производство лицевого клинкерного кирпича светлой окраски, столь востребованного на современном рынке стеновых материалов и поставляемого только из-за рубежа.EFFECT: obtaining front clinker bricks of white color with reduced water absorption, increased strength and frost resistance, with good molding properties of ceramic masses for soft molding technology is achieved through the use of opal-cristobalite rocks - flasks and the optimal content of plasticizing additives, the content of finely dispersed calcium carbonate in the form of chalk-like limestone (works as a clarifying component and second-order flux at firing temperatures above 1000 ° C), as well as the addition of lithium carbonate, which helps to reduce the sintering temperature, significantly enhance the clarifying effect of chalk-like limestone, increase the strength of products due to sintering and intensification of the formation of wollastonite mineral - CaO⋅SiO 2 . The use of the declared ceramic masses will make it possible to establish the production of light-colored facing clinker bricks, which are so in demand in the modern market of wall materials and supplied only from abroad.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020106380A RU2731323C1 (en) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | Ceramic mixture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020106380A RU2731323C1 (en) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | Ceramic mixture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2731323C1 true RU2731323C1 (en) | 2020-09-01 |
Family
ID=72421575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020106380A RU2731323C1 (en) | 2020-02-11 | 2020-02-11 | Ceramic mixture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2731323C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3381064A (en) * | 1966-11-30 | 1968-04-30 | Onoda Cement Co Ltd | Method of making pseudowollastonite clinker with the rotary kiln |
RU2354628C2 (en) * | 2007-07-02 | 2009-05-10 | Владимир Дмитриевич Котляр | Ceramic paste |
RU2434824C1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-11-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mixture |
RU2560014C1 (en) * | 2014-10-23 | 2015-08-20 | Владимир Дмитриевич Котляр | Ceramic mixture |
RU2713259C1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-02-04 | Мария Павловна Никифорова | Method of producing finely dispersed amorphous silica |
-
2020
- 2020-02-11 RU RU2020106380A patent/RU2731323C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3381064A (en) * | 1966-11-30 | 1968-04-30 | Onoda Cement Co Ltd | Method of making pseudowollastonite clinker with the rotary kiln |
RU2354628C2 (en) * | 2007-07-02 | 2009-05-10 | Владимир Дмитриевич Котляр | Ceramic paste |
RU2434824C1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-11-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mixture |
RU2560014C1 (en) * | 2014-10-23 | 2015-08-20 | Владимир Дмитриевич Котляр | Ceramic mixture |
RU2713259C1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-02-04 | Мария Павловна Никифорова | Method of producing finely dispersed amorphous silica |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101830911B1 (en) | Glaze composition containing ashes of wormwood and method of manufacturinfg thereof | |
JPS597660B2 (en) | Method for manufacturing cement composition | |
US3360595A (en) | Process for producing fused ceramic blocks | |
RU2099307C1 (en) | Ceramic mass for facing articles | |
RU2731323C1 (en) | Ceramic mixture | |
RU2354625C1 (en) | Light-tone ceramic paste for facing brick | |
RU2488566C1 (en) | Ceramic mixture | |
RU2412136C1 (en) | Foamed concrete mixture based on nanostructured binder (versions), method of making articles from foamed concrete (versions) | |
RU2415105C2 (en) | Ceramic mixture for making porcelain ware | |
RU2255918C1 (en) | Composition for making wall article | |
RU2668599C1 (en) | Composite ceramic mixture | |
RU2453516C1 (en) | Self-levelling magnesia composition | |
KR940000727B1 (en) | Cement-containing ceramic articles and method for production thereof | |
JPH08253352A (en) | Production of high-strength inorganic foam | |
RU2373163C1 (en) | Cement of low water demand and method of its production | |
RU2525414C1 (en) | Ceramic mixture for making structural articles and facing tiles | |
RU2327668C1 (en) | Raw mixture for manufacture of ceramic products | |
CN104926257B (en) | A kind of anti-crack and anti-seepage cement and preparation method thereof | |
RU2354628C2 (en) | Ceramic paste | |
RU2197446C2 (en) | Ceramic mass for manufacture of ceramic brick | |
RU2303020C2 (en) | Ceramic mass | |
RU2389705C1 (en) | Raw mixture for making ceramic wall materials | |
RU2787506C1 (en) | Ceramic mass for clarified finishing building bricks | |
RU2160240C1 (en) | Raw material for manufacture of ceramic articles | |
KR930011258B1 (en) | Method of manufacturing artificial marble |