Керамическая масса для изготовления плиток внутренней облицовки стен

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛИТОК ВНУТРЕННЕЙ ОБЛИЦОВКИ СТЕН(71) Заявители Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет Открытое акционерное общество Березастройматериалы(72) Авторы Жук Николай Васильевич Левицкий Иван Адамович Сакович Ольга Леонидовна Баранцева Светлана Евгеньевна Позняк Анна Ивановна(73) Патентообладатели Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет Открытое акционерное общество Березастройматериалы(57) Керамическая масса для изготовления плиток внутренней облицовки стен, включающая глинистое сырье, доломит, песок кварцевый и бой плитки, отличающаяся тем, что дополнительно содержит гранитоидную породу при следующем соотношении компонентов, мас.глинистое сырье 43,0-53,5 доломит 11-15 песок кварцевый 4-7 бой плитки 4,0-5,5 гранитоидная порода 26-31. Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических плиток для внутренней облицовки стен скоростным двукратным обжигом на поточно-конвейерных линиях. Данный тип плиток является востребованным благодаря высоким физико-химическим свойствам, декоративно-эстетическим характеристикам и надежности в эксплуатации, а использование в керамических массах отечественных природных сырьевых материалов и отходов - некондиционной фракции гранитоидных пород, образующейся при производстве дорожного щебня, является в настоящее время актуальной задачей керамического производства. Известна 1 керамическая масса для изготовления облицовочной плитки состава,мас.глина 64-75 песок кварцевый 10-12 плиточный бой 5-8 известняк 5-8 природный фосфорит 5-8. Недостатками вышеуказанной массы являются высокое водопоглощение изготовленной из нее облицовочной плитки (до 25,6 ), что приводит к ограничению ее использования из-за уменьшения срока эксплуатации, и низкие значения механической прочности. 16637 1 2012.12.30 Кроме того, природные известняк и фосфорит требуют предварительной подготовки(дробление, измельчение и обогащение), а непостоянство состава может приводить к нестабильности количественного содержания оксидов в керамической массе. Известна 2 керамическая масса для изготовления облицовочных изделий состава,мас.глина тугоплавкая 20-90 глина легкоплавкая 1,2-60 череп (молотый бой изделий) 0,5-2,0 стеклобой 2,5-3,6 низкокальциевая буро-угольная зола 0,3-10,5 вспученный вермикулитовый песок с размером частиц не более 2,5 мм 3,0-4,4 сульфитно-дрожжевая бражка сверх 100 мас.сухой смеси 0,3-0,5. Существенным недостатком вышеуказанной керамической массы является сложность сырьевой композиции, а используемый вермикулитовый песок должен содержать фракции с максимальным размером частиц не более 2,5 мм, причем частиц с размером 1-2,5 мм не более 25 , что усложняет процесс подготовки компонентов массы. Плитки, изготовленные из этой массы, характеризуются низкими показателями механической прочности при сжатии (15,0-43,0 МПа), что соответствует механической прочности при изгибе (3-8 МПа) и ограничивает их использование. Наиболее близким по составу, технической сущности и достигаемому результату 3 является керамическая масса для плиток внутренней облицовки стен, содержащая, мас.глина 42-45 пирофиллитсодержащие отходы 18-25 песок кварцевый 5-10 бой плитки 0,7 доломит 7 бой стекла 12. Недостатком вышеуказанной керамической массы является использование в ее составе пирофиллитсодержащих отходов, которые дегидратируют с образованием, помимо муллита, значительного количества кристобалита, вызывающего увеличение объема материала на 3,7-4,1 . Кроме этого, плитки, полученные с использованием описанной выше керамической массы, характеризуются высоким значением температурного коэффициента линейного расширения (8,810-6 К-1), что сопряжено со значительными трудностями при подборе глазурного покрытия и обеспечении необходимой прочности сцепления в системе глазурькерамика. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение керамической массы для плиток внутренней облицовки стен с высокими показателями физико-химических свойств и использованием отечественных природных сырьевых материалов и отходов производства дорожного щебня из гранитоидных пород в виде некондиционной фракции. Решение поставленной задачи достигается тем, что керамическая масса для плиток внутренней облицовки стен включает глинистое сырье, доломит, песок кварцевый и бой плитки и отличается тем, что дополнительно содержит гранитоидную породу при следующем соотношении компонентов, мас.глинистое сырье 43,0-53,5 доломит 11,0-15,0 песок кварцевый 4,0-7,0 бой плитки 4,0-5,5 гранитоидная порода 26,0-31,0. Вышеуказанное соотношение компонентов керамической массы для плиток внутренней облицовки стен позволит обеспечить повышенные показатели механической прочности при изгибе и снизить себестоимость керамических плиток за счет использования в качестве отощающего компонента гранитоидной породы Микашевичского месторождения РБ. Данные по вышеприведенному соотношению керамической массы для плиток внутренней облицовки стен в литературе отсутствует. Для приготовления керамической массы использовалась гранитоидная порода усредненного состава, мас.2 65,30 2 0,62 23 15,01 23 2,562,370,072,093,40 2 3,41 2 3,69 25 0,06 ппп 1,29. Минеральный состав породы представлен основными кристаллическими фазами - плагиоклазом, амфиболом,биотитом вспомогательными - микроклином, кварцем и эпидотом. Составы заявляемой керамической массы и прототипа приведены в табл. 1 технологические характеристики и физико-химические свойства - в табл. 2. 2 16637 1 2012.12.30 Плитки изготавливали по шликерной технологии путем раздельного помола сырьевых компонентов. Вначале готовилась суспензия из отдозированых компонентов глинистого сырья, включающего глину легкоплавкую и глину тугоплавкую, затем она смешивалась с остальными составляющими и производился помол всей массы в шаровой мельнице мокрого помола при соотношении материалводамелющие тела 11,21,4. Из приготовленного пресс-порошка методом полусухого прессования формовались плитки при максимальном давлении 25 МПа, которые подвергались сушке до остаточной влаги 1-3 и обжигались при максимальной температуре (110510) С. Остальные примеры выполнялись аналогично. Таблица 1 Шихтовой состав заявляемой керамической массы и прототипа Содержание компонентов,Компоненты Заявляемые составы Прототип 3 1 2 3 Глинистое сырье 53,5 48,3 43,0 42,0 Гранитоидная порода 26 28,5 31 Доломит 11 13 15 7,0 Пирофиллитсодержащие отходы 25,0 Песок кварцевый 4,0 5,2 7,0 7,0 Бой стекла 12,0 Бой плиток 5,5 5,0 4,0 7,0 Таблица 2 Технологические и физико-химические свойства заявляемых составов керамических масс и прототипа Показатели свойств Свойства Заявляемые составы 1 2 3 Температура обжига, С 110510 110510 110510 Наличие дефектов без дефектов без дефектов без дефектов Усадка,4,0 3,8 4,1 Водопоглощение неглазурованных плиток,15,80 13,81 15,65 Предел прочности при изгибе, МПа 2,5 2,8 2,4 после сушки после обжига 27,5 35 30,0 Как видно из данных, приведенных в табл/ 2, плитки, полученные из заявляемых керамических масс, отличаются повышенными значениями механической прочности при изгибе как после сушки (на 27 ), так и после обжига (на 25 ). Плитки имеют плотную однородную бездефектную структуру и отличаются более низким водопоглощением (на 15 ). Отличительной особенностью плиток, полученных из заявляемой керамической массы,является ТКЛР, составляющий (6,1-6,35)10-6 К-1 по сравнению с прототипом (8,810-6 К-1),что обеспечит повышение термостойкости готовой продукции и прочность сцепления керамической основы и глазурного покрытия за счет согласованности их ТКЛР. Рациональное соотношение компонентов керамической массы обеспечивает образование необходимого количества расплава при обжиге изделий, что повышает их прочностные характеристики и снижает водопоглощение. 3 16637 1 2012.12.30 Изобретение может быть использовано на ОАО Березастройматериалы, ОАО Керамин Республики Беларусь и родственных предприятиях, выпускающих керамические плитки для внутренней облицовки стен. Источники информации 1. Патент 2049754, МПК 304 33/00, 1995. 2. Патент 2099307, МПК 304 33/00, 1997. 3. Гальперина М.К., Тарантул Н.П. Керамические плитки из пирофиллитсодержащих масс для внутренней облицовки стен // Стекло и керамика. -8. - 1990. - С. 7-8. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4