RU2787483C1 - Керамическая масса - Google Patents

Керамическая масса Download PDF

Info

Publication number
RU2787483C1
RU2787483C1 RU2022117188A RU2022117188A RU2787483C1 RU 2787483 C1 RU2787483 C1 RU 2787483C1 RU 2022117188 A RU2022117188 A RU 2022117188A RU 2022117188 A RU2022117188 A RU 2022117188A RU 2787483 C1 RU2787483 C1 RU 2787483C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
products
flask
borax
superplasticizer
sodium tetraborate
Prior art date
Application number
RU2022117188A
Other languages
English (en)
Inventor
Юлия Александровна Божко
Дмитрий Александрович Овдун
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "БРИК-ДИЗАЙН" (ООО "БРИК-ДИЗАЙН")
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "БРИК-ДИЗАЙН" (ООО "БРИК-ДИЗАЙН") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "БРИК-ДИЗАЙН" (ООО "БРИК-ДИЗАЙН")
Application granted granted Critical
Publication of RU2787483C1 publication Critical patent/RU2787483C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий и, в частности, к производству лицевого керамического кирпича. Керамическая масса, включающая опал-кристобалитовую породу – опоку, измельченную до зернового состава не более 2,5 мм, и поверхностно-активное вещество – суперпластификатор С-3, дополнительно содержит буру – десятиводный тетраборат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанная опока – 65,0-82,6, суперпластификатор С-3 – 0,8-1,2, бура - десятиводный тетраборат натрия – 0,4-2,0, вода – 16,2-31,8. Технический результат заключается в повышении морозостойкости, снижении водопоглощения. 3 табл., 1 пр.

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, и, в частности, к производству лицевого керамического кирпича. Основным сырьём для производства изделий стеновой керамики является легкоплавкое глинистое сырьё (глины, суглинки), однако керамический камень на его основе обладает повышенной средней плотностью – 1700-2100 кг/м3, что вызывает повышенную теплопроводность изделий.
Известны керамические массы на основе кремнистых опал-кристобалитовых – опок с различными видами добавок и легкоплавких примесей (В.Н. Иваненко. Строительные материалы и изделия из кремнистых пород. Будевильник, Киев, 1978 г.). Керамический камень на основе опок, в силу их высокой микропористости – 40-60%) имеет низкую плотность и соответственно теплопроводность в сухом состоянии. Однако в силу того, что опоки являются камневидным не размокаемым сырьём, они обладаю плохими формующими свойствами. Ввод пластичных глин приводит к снижению микропористости, повышению средней плотности и теплопроводности.
Наиболее близким техническим решением является керамическая масса, включающая опал-кристобалитовую породу – опоку, измельченную до зернового состава 0-0,315 – 0-2,5 мм, дополнительно содержащую в составе в качестве поверхностно-активного вещества суперпластификатор С-3, при следующем соотношении компонентов, мас. %: указанная опока – 80-90, суперпластификатор С-3 – 0,2-2,0, вода – остальное (см. патент RU 2303020, C04B 35/14, опубликовано 20.07.2007, Бюл. № 20).
Недостатком известной массы является высокая пористость керамического камня на её основе, за счёт чего влага при дожде или повышенной влажности воздуха проникает в изделие в результате чего существенно увеличивается теплопроводность изделий, снижается морозостойкость, кроме того, на пористой поверхности со временем осаждается трудноудаляемая пыль и цвет изделий приобретает некрасивый серый оттенок. Увеличение степени спекания за счёт повышение температуры обжига приводит к снижению пористости и водопоглощению, но при этом существенно возрастает и теплопроводность, что не желательно.
Сущность изобретения заключается в том, что керамическая масса, включающая опал-кристобалитовую породу – опоку, измельченную до зернового состава не более 2,5 мм, и поверхностно-активное вещество – суперпластификатор С-3 дополнительно содержит буру – десятиводный тетраборат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
– указанная опока – 65,0-82,6
– суперпластификатор С-3 – 0,8-1,2
– бура - десятиводный тетраборат натрия – 0,4-2,0
– вода – 16,2-31,8.
Технический результат заключается в повышении морозостойкости, снижении водопоглощения.
Изменяя зерновой состав измечённой опоки можно регулировать прочность изделий за счёт степени спекания, так как дисперсность частиц является одним из важнейших факторов, влияющих на степень спекания и в определённой мере формовочные свойства керамических масс на основе опок. Введение суперпластификатора С-3 позволяет в значительной степени снизить внешнее (между массой и стенками формы) и внутреннее трение (между частицами) при формовании и существенно улучшить формовочные свойства керамических масс на основе опок.
Введение в состав керамической массы буры (десятиводный тетраборат натрия) в водорастворимом состоянии в указанном количестве и преимущественно одно- двухсторонняя сушка изделий, которая приводит к миграции буры к лицевым поверхностным слоям изделий за счет её водорастворимости, в результате чего возрастает её процентное содержание и повышается спекаемость, при этом в поверхностных слоях существенно снижается водопоглощение – до 1-6 %, повышается морозостойкость изделий, а лицевые грани изделий приобретают полиструктурированную полублестящую или полуматовую привлекательную поверхность через которую вода не проникает в толщу изделий и с которой легко удаляются загрязнения.
Характеристики исходных материалов.
1. Опоки.
Лёгкие тонкопористые не размокающие в воде породы, состоящие в основном из мельчайших (менее 0,005 мм) частиц опал-кристобалита. Средняя плотность их составляет 1100-1600 кг/м3, предел прочности при сжатии в сухом состоянии 5-20 МПа, пористость составляет 40-55 %. Помимо опалового кремнезёма постоянной составляющей опок являются глинистые минералы, содержавшиеся в том или ином количестве. В качестве примеси могут присутствовать песчано-алевритовый и карбонатный материал, частички которого обычно не превышают размера 0,01 мм. В связи с этим выделяются различные литологические разности кремнистых пород – глинистые, карбонатные и смешанные. Разнообразие состава обуславливает широкий диапазон физико-технических и технологических свойств. Усредненный химический состав опок приведен в таблице 1.
Таблица 1
Усредненный химический состав опок, % по массе
п.п.п. SiO2 общ.,
опал.
Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3
общ.
К2О Na2O
2-22 51-88;
20-70
4-15 1-6 0,5-25 0,1-5 0,1-2 0,5-3 0,1-1,5
Россия располагает крупнейшей сырьевой базой кремнистых опал-кристобалитовых пород – опок. 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, Дальнем Востоке, Кольском полуострове, на Камчатке. Находят различное применение, в том числе и для облегчённой керамики, однако для получения лицевого керамического кирпича со спечённым лицевым слоем пока не используются.
2. Суперпластификатор С-3 (ТУ 2481-111-07511608-2012) получают на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида. Жидкость или водорастворимый порошок, не выделяет при хранении вредных газов и паров. Водные растворы С-3 не изменяют свойств при нагревании до 85°С, пожаро- и взрывобезопасны. Суперпластификатор С-3 является одной из специальных отечественных химических добавок для бетонов, производимой методом химического синтеза. Используют в производстве железобетонных, бетонных изделий и конструкций: плит, панелей перекрытий, массивных густоармированных конструкций, возведение монолитных строений, изготовления бетонных полов и покрытий, а также при производстве тротуарной плитки и малых архитектурных форм.
3. Бура техническая 5 или 10-водная (ГОСТ 8429-77), минерал состава Na2B4O7 10H2O – декагидрат тетрабората натрия. Имеет две метастабильные модификации: β и γ. β-модификация является ромбической с температурой плавления 664оС, γ-модификация — моноклинная с температурой плавления 710оС. Растворимость в воде составляет 3,2г/100мл (при 25оС) 10,5г/100мл (при 50оС). Десятиводную соль Na2B4O7 10H2O получают из природных минералов, например, буры или кернита, осуществляя их перекристаллизацию. Также для этой цели применяют химическое взаимодействие некоторых природных боратов (ашарита и улексита) с карбонатом или гидрокарбонатом натрия.
Пример. Для экспериментальной проверки заявляемых составов масс в производственных условиях кирпичного завода ООО «Элитная строительная керамика» (г. Новочеркасск) были изготовлены стандартные образцы кирпича полнотелого размером 250 х 120 х 65 мм с различным соотношением вышеперечисленных компонентов по технологии мягкого формования. В качестве сырья была использована опока Журавского месторождения Ростовской области. Зерновые составы измельчённой опоки и влияние зернового состава и формовочной влажности на плотность и предел прочности при сжатии образцов приведены в таблице 2.
Таблица 2
Зерновой состав измельчённой опоки
Группа
порошка
Содержание фракций, мм, % по массе
2,5-1,25 1,25-0,63 0,63-0,315 0,315-0,16 0,16-0,08 < 0,08
I 12,7-13,8 10,5-12,9 14,8-16,3 13,6-15,1 20,6-22,3 21,6-27,8
II 14,3-17,9 15,4-17,0 16,5-19,4 21,0-24,2 26,5-32,8
III 18,1-21,8 23,5-27,0 23,9-26,4 28,8-34,5
IV 27,0-31,1 30,1-33,2 42,9-49,7
Образцы изготовлялись следующим образом. Предварительно опока подсушивалась до воздушно-сухого состояния, затем измельчалась на щековой дробилке и дезинтеграторе (пропускалась один-два раза) после чего просеивалась на ситах с заданным размером ячеек – 0,315-2,5 мм. Затем отдозированным суперпластификатором С-3 в жидком виде и отдозированным насыщенным раствором буры измельчённая опока равномерно увлажнялась до необходимой формовочной влажности в зависимости от выбранного способа формования изделий. Приготовленная масса вылеживалась в герметичных емкостях 6-12 часов и далее из неё формовались изделия. Формование изделий можно производить любым способом, но наибольший декоративный эффект лицевой поверхности достигается по технологии мягкого формования.
После формовки изделий с помощью распыления на одну постельную грань изделия, одну или две тычковые грани и одну ложковую грань наносится с водно-масляная эмульсия (или другое водонепроницаемое вещество – раствор парафина, акрила и др.) для исключения или снижения испарения влаги при сушке с этих граней изделий. После чего изделия укладываются для сушки на сушильные поддоны на постельную грань. Ввод буры в массу и данные мероприятия приводят к тому, что при сушке бура в виде водного раствора мигрирует к одной ложковой и одной тычковой грани изделия, концентрируясь в приповерхностных слоях толщиной 5-10 мм. После сушки в течения 48 часов изделия обжигались в течение 48 часов с выдержкой при максимальной температуре 1000°С 2 часа.
Свойства изделий на полученных составах приведены в таблице 3.
Таблица 3
Составы и свойства изделий
Составы предлагаемые Физико-механические характеристики
Опока,
% по массе
Супер-
пласти-фикатор С-3, % по массе
Бура - десятиводный тетраборат натрия, % по массе Вода, % по массе Rсж, МПа Водопоглощение, % Плотность, кг/м3 Коэффициент теплопроводности (λ), Вт/(м*К) Морозостойкость изделий, циклы Вид поверхности
1 85,0 0,8 0,2 14 18,6 14,2 1240 0,28 35 Гладкая, матовая, обычная, непривлекательная
2 82,6 0,8 0,4 16,2 23,4 6,3 1280 0,34 40 Полуматовая, полублестящая, привлекательная
3 73,8 1,0 1,2 24,0 48,5 1,12 1480 0,55 75 Полуматовая, полублестящая, полиструктурированная, привлекательная
4 65,0 1,2 2,0 31,8 38,7 2,4 1440 0,51 50 Полуматовая, полублестящая, полиструктурированная, привлекательная
5 60 1,3 2,2 36,5 35,6 2,9 1420 0,49 45 Блестящая,обычная, непривлекательная
Патент RU 2303020
1 78-92 0,1-2,5 - 5,5-21,9 7,0-37,0 16,1-23,5 1250-1480 0,47-0,62 15-35 Гладкая, матовая,обычная, непривлекательная

Claims (5)

  1. Керамическая масса, включающая опал-кристобалитовую породу – опоку, измельчённую до зернового состава не более 2,5 мм, поверхностно-активное вещество суперпластификатор С-3, отличающаяся тем, что масса дополнительно содержит буру – десятиводный тетраборат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
  2. – указанная опока – 65,0-82,6
  3. – суперпластификатор С-3 – 0,8-1,2
  4. – бура - десятиводный тетраборат натрия – 0,4-2,0
  5. – вода – 16,2-31,8.
RU2022117188A 2022-06-26 Керамическая масса RU2787483C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2787483C1 true RU2787483C1 (ru) 2023-01-09

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2149150C1 (ru) * 1998-09-08 2000-05-20 Братский Индустриальный Институт Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий
JP2002284568A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Saga Prefecture 焼結体およびその製造方法
RU2191757C2 (ru) * 2000-06-05 2002-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Синтал" Кремнеземистая керамика и способ ее изготовления
RU2303020C2 (ru) * 2005-05-31 2007-07-20 Григорий Николаевич Иванюта Керамическая масса
RU70188U1 (ru) * 2007-01-23 2008-01-20 Владимир Дмитриевич Котляр Строительное изделие на основе кремнистых пород
CN102639458A (zh) * 2009-11-30 2012-08-15 康宁股份有限公司 低热膨胀的掺杂的熔凝二氧化硅坩锅

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2149150C1 (ru) * 1998-09-08 2000-05-20 Братский Индустриальный Институт Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий
RU2191757C2 (ru) * 2000-06-05 2002-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Синтал" Кремнеземистая керамика и способ ее изготовления
JP2002284568A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Saga Prefecture 焼結体およびその製造方法
RU2303020C2 (ru) * 2005-05-31 2007-07-20 Григорий Николаевич Иванюта Керамическая масса
RU70188U1 (ru) * 2007-01-23 2008-01-20 Владимир Дмитриевич Котляр Строительное изделие на основе кремнистых пород
CN102639458A (zh) * 2009-11-30 2012-08-15 康宁股份有限公司 低热膨胀的掺杂的熔凝二氧化硅坩锅

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101067371B1 (ko) 경량 발포 세라믹체 및 이의 제조방법
RU2387607C2 (ru) Добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе
CN108218370A (zh) 一种阻燃防霉防腿色建筑保温外墙
KR20200063934A (ko) 경량성 및 난연성능을 갖는 시멘트계 3d 프린팅 외장재용 조성물
RU2787483C1 (ru) Керамическая масса
RU2327672C2 (ru) Состав для изготовления теплоизоляционного материала
RU2262493C1 (ru) Сухая строительная смесь
CN102653973A (zh) 一种具有保温隔热功能的低吸水率免烧结外墙饰面砖
RU2467974C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления кирпича
RU2303020C2 (ru) Керамическая масса
JP2007284292A (ja) 多孔質軽量建材の製造方法
RU2371419C1 (ru) Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки
RU2536693C2 (ru) Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона и способ приготовления неавтоклавного газобетона
RU2701406C1 (ru) Гипсоцементно-кремнезёмистая композиция для фасадных изделий
RU2354628C2 (ru) Керамическая масса
US6251814B1 (en) Light-weight pottery article
RU2417194C1 (ru) Керамическая масса
RU2379267C1 (ru) Пенодиатомитовая сырьевая смесь
KR200438119Y1 (ko) 경량 발포 세라믹체
JP3411242B2 (ja) 軽量陶磁器製品及びその製造方法
RU2823970C1 (ru) Керамическая масса
Besedin et al. Heat-efficient composite wall material
KR20040090613A (ko) 건축용 다공성 세라믹 내외장재 조성물 및 이의 제조방법
RU2470895C1 (ru) Керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича
RU2410353C1 (ru) Керамическая масса