Патент на изобретение №2270819

(54) КЕРАМИЧЕСКАЯ ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству строительных материалов и может найти применение при производстве лицевых керамических кирпичей и камней, а также черепицы и других изделий от светло-кремового до кремового цветов из светложгущихся глин. Состав шихты, включающий глинистый компонент и добавку, содержит в качестве глинистого компонента – каолинито-гидрослюдистую глину, а в качестве добавки – метилсиликонат натрия следующей структурной формулы:

где n=11. Дополнительно шихта содержит стеклобой и мел и характеризуется следующим составом, мас.%: каолинито-гидрослюдистая глина – 76-81; метилсиликонат натрия – 0,1-0,2; стеклобой – 14,8-19,9; мел – 2-4. Достигается повышение прочности, морозостойкости и соответственно качества готовых изделий. 2 табл.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при производстве лицевых керамических кирпичей и камней, а также черепицы и других изделий от светло-кремового до кремового цветов из светложгущихся глин.

Известна керамическая масса для изготовления строительных изделий (А.С. №1606495, кл. С 04 В 33/00), включающая, мас.%: легкоплавкую глину – 29,5…94,0; известняк – 2,5…35,0; кварцевый песок – 2,5…35,0; хлорид натрия – 0,5…1,0. Однако данный состав характеризуется недостаточно высокой морозостойкостью до 25 циклов и возможностью образования высолов на лицевой поверхности кирпича в процессе эксплуатации вследствие содержания в составе массы – хлорида натрия.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому качеству готовых изделий является сырьевая смесь для производства стеновой керамики (А.С. №1511242, кл. С 04 В 33/00), включающая следующие сырьевые материалы, мас.%: в качестве глинистого компонента: легкоплавкую пылеватую глину – 79,4…86,8 и каолинито-монтмориллонитовую глину с содержанием глинистой фракции более 40% – 5…10; добавку ПАВ – продукт поликонденсации нафталин-сульфокислоты и формальдегида – 0,2…0,6 и опилки – 8…10, принятая за прототип. При этом прочность на сжатие данной сырьевой смеси составляет 28,3 МПа после обжига при t=920°С, а морозостойкость составляет 65 циклов, что не обеспечивает получение лицевого керамического кирпича повышенной марки и, кроме того, отличается сложностью шихтового состава (легкоплавкая пылеватая глина + каолинито-монтмориллонитовая глина с содержанием глинистой фракции – более 40%), что значительно усложняет технологический процесс изготовления керамического кирпича.

Цель изобретения – повышение прочности, морозостойкости и соответственно качества готовых изделий.

Достигается это тем что, новый состав, включающий глинистый компонент и добавку, содержит в качестве глинистого компонента – каолинито-гидрослюдистую глину, а в качестве добавки – метилсиликонат натрия. Дополнительно шихта содержит стеклобой (щелочесодержащий плавень) и мел (щелочноземельный компонент).

Предлагаемая шихта характеризуется следующем составом, мас.%:

Использование каолинито-гидрослюдистой глины в смеси со стеклобоем, мелом и добавкой метилсиликоната натрия позволяет повысить не только прочностные свойства, морозостойкость изделий и упростить шихтовой состав, но и тем более повысить качество готовых изделий.

Характеристика исходных сырьевых материалов:

1. Каолинито-гидрослюдистая глина характеризуется:

– химическим составом, мас.%: SiO₂ – 59,20; Al₂О₃ – 22,70; Fe₂O₃ – 1,45; CaO – 0,85; MgO – 0,41; TiO₂ – 1,40; К₂О – 0,58; Na₂O – 0,19; п.п.п – 10,41;

– гранулометрическим составом, мас.%: глинистая фракция (менее 0,005 мм) – 49,94; пылеватая фракция (0,005-0,05) – 36,76 и песчаная фракция (более 0,05) – 13,30.

2. Мел содержит, мас.%: СаСО₃ – 92,3 и п.п.п. – 41,95.

3. Строительный стеклобой включает, мас.%: SiO₂ – 70,39; Al₂O₃ – 2,74; Fe₂O₃ – 1,06; CaO – 5,89; MgO – 14,15; K₂O – 0,86; TiO₂ – 0,60; SO₃ – 0,33; п.п.п. – 0,15.

4. Добавка – метилсиликонат натрия имеет следующую структурную формулу:

где n=11.

Добавка относится к олигомерным этиловым эфирам ортокремниевой кислоты и является анионоактивным веществом.

Добавка – метилсиликонат натрия – выполняет одновременно роль пластификатора и диспергатора глинистых частиц. Благодаря своему строению и размерам цепочек молекул (плоские короткие цепочки с поперечным размером порядка 30×5×2 А°) данная добавка обладает наибольшей проникающей и стабилизирующей способностью по сравнению с добавками ПАВ-продуктом поликонденсации нафталин-сульфокислоты и формальдегида и тем более с техническим лигнином.

Максимальный диспергирующий эффект наблюдается при введении данной добавки – силиконата натрия в каолинито-гидрослюдистые глины, а минимальный – в монтмориллонито-гидрослюдистые глины.

Пример.

Для изготовления образцов использовалась каолинито-гидрослюдистая глина, а в качестве добавочных компонентов – мел, стеклобой и водный раствор метилсиликоната натрия.

Приготовление керамической шихты осуществлялось совместным мокрым помолом всех сырьевых компонентов в фарфоровых шаровых мельницах. Из полученного шликера влажностью 50% изготавливался пресс-порошок в башенной распылительной сушилке. Из пресс-порошка с влажностью 5…6% формовались образцы цилиндры диаметром и высотой 5 см путем прессования под давлением 20…25 МПа на гидравлическом прессе. Затем образцы высушивались и подвергались обжигу в муфельной печи с выдержкой при максимальной температуре 950°С, в течение 1 часа.

Изобретение иллюстрируется конкретными составами керамических шихт, приведенными в таблице 1, и свойствами полученных изделий, представленными в таблице 2.

Формула изобретения

Керамическая шихта для изготовления строительных изделий, включающая глинистый компонент и добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и морозостойкости, содержит в качестве глинистого компонента каолинито-гидрослюдистую глину, а в качестве добавки – метилсиликонат натрия следующей структурной формулы:

где n=11,

дополнительно шихта содержит стеклобой и мел и характеризуется следующим составом, мас.%:

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 21.07.2006

Извещение опубликовано: 20.08.2007 БИ: 23/2007