Керамическая масса для изготовления стеновых изделий

(51)04 33/04 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Дятлова Евгения Михайловна Какошко Елена Станиславовна Бирюк Виктор Алексеевич Баранцева Светлана Евгеньевна Якимчик Марина Аркадьевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Керамическая масса для изготовления стеновых изделий, включающая глину легкоплавкую и минеральную добавку, отличающаяся тем, что в качестве глины легкоплавкой содержит глину легкоплавкую, обработанную культуральной суспензией силикатных бактерий., а в качестве минеральной добавки содержит диорит кварцевый с размером частиц менее 2 мм, при следующем соотношении компонентов, мас. глина легкоплавкая 7585 диорит кварцевый 1525. Изобретение относится к строительным материалам, а именно к производству кирпича керамического, который может быть использован при строительстве зданий, дымовых труб и других сооружений. Известна керамическая масса для изготовления строительных изделий, включающая,мас.глину 60-70 и флотхвосты обогащения флюоритовых руд 25-40 1.недостаткам данной массы относится большое содержание фторсодержащего компонента в отощителе,что нежелательно в составе керамического материала, а также недостаточно высокая прочность изделий. Известна керамическая масса для изготовления строительных изделий, включающая,мас.глину легкоплавкую 90, шлак металлургический 10, гранитные отсевы 10 2. К недостаткам данной массы относится высокая температура обжига изделий и недостаточная прочность. Наиболее близкая к заявляемому изобретению по составу, назначению и совокупности признаков является керамическая масса для изготовления стеновых изделий, в том числе кирпичей, включающая, мас.глину легкоплавкую 85 и минеральную добавку - гранитные отсевы фракции менее 1 мм 3. К причинам, препятствующим достижению указанно 7280 1 2005.09.30 го ниже технического результата при использовании известного состава, принятого за прототип, относят то, что введение в керамическую массу гранитных отсевов, характеризующихся повышенным содержанием свободного кварца и пониженным значением плагиоклазовой составляющей, что обуславливает высокую температуру обжига, меньшую степень спекания, а также не очень высокие прочностные показатели изделий. Кроме этого, в массе используется природная глина, не подвергнутая никаким дополнительным воздействиям. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение механической прочности стеновых керамических изделий, снижение коэффициента чувствительности полуфабриката к сушке, ускорение процесса сушки, интенсификация процесса спекания и снижение температур обжига. Решение поставленной задачи достигается тем, что керамическая масса для изготовления стеновых изделий, включающая глину легкоплавкую и минеральную добавку, отличающаяся тем, что в качестве глины легкоплавкой содержит глину легкоплавкую, обработанную культуральной суспензией силикатных бактерий., а в качестве минеральной добавки содержит диорит кварцевый с размером частиц менее 2 мм, при следующем соотношении компонентов, мас.глина легкоплавкая 75-85 диорит кварцевый 15-25. Составы сырьевых компонентов керамической массы приведены в табл. 1. Таблица 1 Компоненты Содержание оксидов, мас.керамической свободный 2 23 23 22 2 п.п.п. массы 2 Глина легко 57,16 14,89 6,02 0,73 5,12 2,13 0,86 3,55 9,14 32,88 плавкая Диорит кварце 54,18 16,71 11,00 1,07 6,47 3,01 3,60 2,30 1,4 8,50 вый Глина легкоплавкая относится к группе каолинито-монтмориллонитогидрослюдистых глин, характеризуется полиминеральностью состава, большим содержанием свободного кварца, является полукислой, низкодисперсной, умереннопластичной, среднечувствительной к сушке. С целью улучшения физико-технических свойств данной глины, а именно увеличения числа пластичности, снижения коэффициента чувствительности к сушке, повышения прочности в воздушно-сухом и обожженном состоянии и интенсификации процесса спекания, использовалась ее биологическая обработка. В качестве биологическиактивного реагента применялась культуральная суспензия силикатных бактерий.. Диорит кварцевый - интрузивная, магматическая, малокварцевая порода, мелкозернистой структуры, зеленоватого или бурого цвета. Порода характеризуется повышенным содержанием оксидов щелочных металлов и оксидов железа, что обеспечивает равномерное объемное окрашивание изделий и улучшает их прочностные характеристики. Кроме этого,диорит кварцевый содержит небольшое количество кварца, что способствует снижению трещиноватости изделий. Повышенное суммарное содержание оксидов щелочных и щелочноземельных металлов ( 215,38 мас. ) обеспечивает расширение интервала спекания и интенсифицирует этот процесс. По составу диорит кварцевый относится к средним горным породам. Минералогический состав данной породы, в сравнении с прототипом, представлен в табл. 2. Значительное содержание в диоритах плагиоклаза способствует образованию легкоплавких эвтектик при обжиге, что приводит к появлению большого количества расплава, в сравнении с использованием других отощителей. Это способствует расширению интервала спекания, снижению температуры спекания и повышению механической прочности изделий. 2 7280 1 2005.09.30 Таблица 2 Количественно-минеральный состав, объемныеНаименование минерала диорит кварцевый гранитные отсевы 3 Плагиоклаз 50-60 25-40 Микроклин 1-5 2-35 Кварц 5-12 30-35 Биотит 10-20 3-5 Амфибол 5-15 Эпидот 4-7 1-3 Изобретение поясняется конкретными примерами. Пример 1. Для получения керамических стеновых изделий, преимущественно кирпича керамического, приготовлен ряд смесей с различным количеством диорита кварцевого. Каждую смесь изготавливают по общепринятой технологии керамического производства, образцы получали методом пластического формования и обжигали при температуре 950-970 С. Подготовка глинистого сырья осуществлялась мокрым способом, включала измельчение, роспуск в воде, смешение с культуральной суспензией силикатных бактерий. Биологическая обработка глины осуществлялась при температуре 30 С в течение трех суток. Приготовление минеральной добавки включало дробление диорита кварцевого до размеров частиц менее 2 мм, последующее смешение с биообработанной глинистой суспензией и выдержка полученной керамической массы в течение двух суток. Получение пластической массы с влажностью осуществлялось путем частичного обезвоживания суспензии методом фильтрации. Формование изделий проводилось пластическим способом. Сушка изделий осуществлялась при температуре 80 С, обжиг - при температуре 950970 С. Остальные примеры выполнялись аналогично с разными составами масс (табл. 3). Таблица 3 Номер керамической Содержание компонентов, мас.массы Глина легкоплавкая Диорит кварцевый Гранитные отсевы 1 85 15 2 80 20 3 75 25 Прототип 3 85 15 Свойства полученных керамических стеновых изделий приведены в табл. 4. Таблица 4 Номер керамической массы Наименование свойств 1 2 3 Прототип 3 Число пластичности 13,3 12,9 12,1 11,5 Линейная воздушная усад 4,88 3,76 4,24 6,7 ка,Общая усадка,7,3 6,5 6,2 8,36 Коэффициент чувствитель 0,42 0,36 0,33 0,85 ности к сушке 13,1 Водопоглощение,12,63 13,7 14,7 9 Пористость,25,21 26,28 26,12 24,4 Прочность на сжатие, МПа 35,4 34,6 40,2 30,8 Температура обжига, С 950-970 950-970 950-970 1000 3 7280 1 2005.09.30 Заявляемый состав керамической массы обеспечивает при более низкой температуре обжига повышенные технологические свойства производимым из нее изделиям, по сравнению с прототипом понижает коэффициент чувствительности к сушке в среднем в 2,3 раза, повышает механическую прочность изделий в среднем в 1,2 раза. Одновременно улучшаются и другие свойства повышается число пластичности керамической массы,снижается линейная воздушная усадка полуфабрикатов и общая усадка изделий, водопоглощение изделий. Изобретение позволяет расширить сырьевую базу за счет использования природного сырья РБ, применить нетрадиционный способ улучшения технологических свойств полиминерального глинистого сырья - обработку его силикатными бактериями,а также повысить прочностные характеристики производимых керамических стеновых изделий, снизить топливно-энергетические затраты за счет ускорения процесса сушки в 1,2 раза и снижения температуры обжига керамических изделий на 30-50 С. Вышеуказанные факторы позволяют обеспечить повышение конкурентоспособности керамических стеновых изделий, в частности кирпича. В республике Беларусь данное изобретение может быть внедрено на предприятиях керамической промышленности, выпускающих кирпич керамический. Источники информации 1. А.с. 637380 СССР, ПК 4 С 04 В 33/00, 1976. 2. СТБ 1160-99. Кирпич керамический и камни. 3. ТУ 21 РБ 352-91. Кирпич керамический для дымовых труб. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.