Кирпич керамический
Полезная модель относится к области строительства, а именно к производству строительных изделий для сооружения стен здания. Кирпич керамический, включающий глинистую массу выполнен в виде монолитного тела - 1 из затвердевшей после обжига при температуре не менее 800°С глинистой массы, включающей твердые частицы глины - 2 с адсорбированным на частицах глины сополимером - 3 метилметакрилата (ММА) с 73-80% метакриловой кислоты (МК) со средней молекулярной массой 800 000.
Сырьевая смесь для изготовления кирпича керамического включает следующие ингредиенты, мас.%:
Глина | 75-81 |
5,0%-ный водный раствор сополимера
метилметакрилата (ММА)
с 73-80% метакриловой кислоты (МК)
со средней молекулярной массой 800 000 | 1-3 |
Вода | остальное. |
При разработке изделия достигнута более низкая температура обжига, обусловленная новыми компонентами в составе изделия, при сохранении других физико-механических показателей кирпича керамического.
Полезная модель относится к области строительства, а именно к производству строительных изделий для сооружения стен здания.
Известен патент РФ 2095329 от 10.11.1997 «Керамическое стеновое изделие и способ его приготовления из песчано-глинистых смесей», который включает приготовление сырьевой смеси путем роспуска и диспергации глинистого компонента при 200 300°С, смешивание глинистого компонента, кварцевого песка и шамота, а также увлажнение, прессование заготовок, сушку и обжиг с изотермической выдержкой. Смесь измельчают до удельной поверхности 2000 7000 см2 /г, увлажняют раствором едкого натра, при этом сырьевая смесь содержит, мас.:
Глинистая компонента 50 85
Кварцевый песок 3 40
Шамот 5 15
Едкий натр (в пересчете на Nа2О) 0,2 15
Обжиг изделия проводят с изотермической выдержкой при 950-1000°С в течение 3-5 ч.
Обжиг керамического изделия, который осуществляют с изотермической выдержкой при 950-1000°С в течение 3-5 ч, является показателем достаточно высокой энергоемкости технологического процесса.
Задачей полезной модели является создание керамического кирпича с повышенной прочностью и обладающего пониженной степенью водопоглощения.
Технический результат заключается в снижении температуры термообжига кирпича керамического и времени выдержки изделия в печи.
Поставленная задача достигается тем, что кирпич керамический, включающий глинистую массу выполнен в виде монолитного тела из затвердевшей после обжига глинистой массы, включающей твердые частицы глины с адсорбированными на частицах частицах глины сополимером метилметакрилата (ММА) с 73-80% метакриловой кислоты (МК) со средней молекулярной массой 800 000,
Сырьевая смесь для изготовления строительного кирпича керамического включает следующие ингредиенты, мас.%:
Глина | 75-81 |
5,0%-ный водный раствор сополимера (ММА)
с 73-80% (МК) со средней молекулярной массой 800 000 | 1-3 |
Вода | остальное. |
На фигуре 1 приведено схематическое изображение кирпича керамического, где 1 - монолитное тело, 2 - частицы глины с адсорбированными на частицах глины сополимером метилметакрилата (ММА) с метакриловой кислоты (МК) - 3.
Керамический кирпич на основе глины и сополимера метилметакрилата и метакриловой кислоты обеспечивает возможность достижения низкотемпературного обжига изделия.
Для приготовления сырьевой смеси можно использовать как карьерную глину с влажностью 18-24%, так и сухую, предварительно измельченную. В этом случае не требуется предварительного увлажнения сухой глины, а сразу вводится раствор сополимера.
Использование водных растворов сополимера позволяет перерабатывать глины различного качества, с пластичностью от 6,2 и выше. На стадии перемешивания за счет равномерного распределения сополимера по всему объему массы и его адсорбция на поверхности твердых частиц увеличивает пластичность глины, что способствует созданию структуры повышенной прочности на стадии сушки и более быстрому формированию черепка при температуре 800°С в течение 2 часов. Смеси получают обычным смешиванием компонентов. Из полученных масс влажностью 18-25% формуют образцы кирпича с размером сторон 60-52 мм, сушат обычным способом до влажности образцов не более 2% и обжигают в муфельной печи по следующему режиму: медленный подъем температуры до 800°С в течение трех часов, выдержка два часа при температуре 800°С и охлаждение в течение 15 часов.
В производственных условиях время выдержки кирпича в печи может быть сокращено на 10-30% по сравнению с существующей технологией обжига на предприятии.
Оптимальное количество вводимых добавок водных растворов сополимера составляет 1-3 мас.%. Введение их менее 1 мас.%. не обеспечивает достаточной пластичности формуемой массы и прочности изделий при температуре обжига 800°С, то есть в этом случае требуется обжиг при более высоких температурах.
Введение раствора сополимера более 3 мас.% не приводит к дальнейшему понижению температуры и может привести к удорожанию стоимости готовой продукции.
Таблицы 2 и 3 поясняют разработанную полезную модель.
В Таблице 2 приведены составы сырьевой смеси для изготовления строительного керамического изделия, а именно кирпича.
В Таблице 3 представлены свойства обожженных образцов в зависимости от состава сырьвой смеси, температуры обжига, времени выдержки при максимальной температуре в сравнении с прототипом, где приведены следующие обозначения:
ОУ - общая усадка, %;
ВП - водопоглащение, %;
.сж - предел прочности при сжатии, МПа;
.изг. - предел прочности при изгибе, МПа.
Из таблицы 3 видно, что образцы керамического кирпича, обожженные при температуре 800°С и выдержанные в течение двух часов, не ухудшили свои физико-химические свойства по сравнению с образцами, полученными по прототипу, но обожженными при более высокой температуре, при 920°С.
Таким образом, достигнута более низкая температура обжига для заявляемых строительных изделий по сравнению с прототипом, обусловленная новыми компонентами в составе изделия, при сохранении других физико-механических показателей.
Использование в промышленности предлагаемой полезной модели на основе глинистой массы и добавки в виде сополимером метилметакрилата (ММА) и метакриловой кислоты (МК) позволит значительно снизить расход энергоресурсов.
Снижение температуры обжига, а именно, не выше 800°С - влечет за собой не только снижение энергоемкости, что ведет также к снижению себестоимости готовых изделий, но и вызывает определенные экологические преимущества (уменьшаются выбросы в окружающую среду оксидов азота, серы и углерода), борьба с которыми также приводит к удорожанию производства.
Таблица 2 | ||||||||
Составы керамических масс на основе глины. | ||||||||
Компоненты | Состав, мас.% | |||||||
1 | 2 | 3 | ||||||
Глина | 75 | 78 | 81 | |||||
Добавка 5 мас.% водный раствор сополимера | 3 | 2 | 1 | |||||
Вода | 22 | 20 | 18 | |||||
Таблица 3 | ||||||||
Свойства обожженных образцов по прототипу и предлагаемому изобретению | ||||||||
По прототипу: | ||||||||
Компоненты | Состав, мас.% | Обжиг 920°С | ||||||
Время выдержки - не указано | ||||||||
3 | 4 | 5 | состава | ОУ, % | ВП, % | .сж, МПа | .изг, Мпа | |
Глина пластичная | 68,0 | 76,5 | 80,0 | 3 | 4,3 | 20 | 26,26 | не приводятся |
Добавки: отощитель | 30,0 | 15,0 | 30,0 | 4 | 4,0 | 19 | 29,10 | -«- |
Отходы электрохим. производства | 2,0 | 3,5 | 5,0 | 5 | 4,7 | 18 | 31,92 | -«- |
По предлагаемому изобретению: | ||||||||
1 | 2 | 3 | Обжиг 800°С | |||||
Время выдержки - 2 часа | ||||||||
Глина | 75,0 | 78,0 | 81,0 | 1 | 4,4 | 18,1 | 30,2 | |
Добавка 5% водный р-р сополимера | 3,0 | 2,0 | 1,0 | 2 | 4,2 | 18,8 | 29,9 | |
Вода | 22,0 | 20,0 | 18,0 | 3 | 4,6 | 19,2 | 26,8 |
1. Кирпич керамический, включающий глинистую массу, отличающийся тем, что он выполнен в виде монолитного тела из затвердевшей после обжига глинистой массы, включающей твердые частицы глины с адсорбированным на частицах глины сополимером метилметакрилата (ММА) с 73-80% и метакриловой кислоты (МК) с средней молекулярной массой 800000.
2. Кирпич керамический по п.1, отличающееся тем, что сырьевая смесь для изготовления кирпича керамического включает следующие ингредиенты, мас.%:
Глина | 75-81 |
5,0%-ный водный раствор сополимера | |
метилметакрилата (ММА) | |
с 73-80% метакриловой кислоты (МК) | |
со средней молекулярной массой 800 000 | 1-3 |
Вода | Остальное |