RU2318772C1 - Method of manufacture of wall ceramic articles, raw charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles - Google Patents
Method of manufacture of wall ceramic articles, raw charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2318772C1 RU2318772C1 RU2007100749/03A RU2007100749A RU2318772C1 RU 2318772 C1 RU2318772 C1 RU 2318772C1 RU 2007100749/03 A RU2007100749/03 A RU 2007100749/03A RU 2007100749 A RU2007100749 A RU 2007100749A RU 2318772 C1 RU2318772 C1 RU 2318772C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cullet
- amount
- mass
- wall ceramic
- aggregate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству стеновой керамики и может быть использовано для получения теплоизоляционных изделий - кирпича, блоков, стеновых панелей и др.The invention relates to the production of wall ceramics and can be used to obtain insulation products - bricks, blocks, wall panels, etc.
Известны способ изготовления стенового керамического изделия и сырьевая шихта для него, включающая молотую глину (53-93 мас.%) и заполнитель в виде зерен, расширяющихся в процессе нагревания с первоначальным размером не более 2 мм, состоящих из вермикулита, или гидрофлогопита, или гидробиотита (2-42 мас.%) и отощителя - песка, или золы, или шлака с размером частиц не более 2 мм (4-45 мас.%). Из перемешанной массы пластическим способом формуют изделия в виде кирпича, блоков, стеновых панелей, которые после сушки обжигают в тоннельной печи при 950°С с изотермической выдержкой 2 часа [Патент РФ №1780276, кл. 6 С04В 33/00, 1995].A known method of manufacturing a wall ceramic product and a raw material charge for it, including ground clay (53-93 wt.%) And aggregate in the form of grains expanding during heating with an initial size of not more than 2 mm, consisting of vermiculite, or hydrophlogopite, or hydrobiotite (2-42 wt.%) And a scrubber - sand, or ash, or slag with a particle size of not more than 2 mm (4-45 wt.%). From the mixed mass, plastic products are molded in the form of bricks, blocks, wall panels, which, after drying, are fired in a tunnel oven at 950 ° C with an isothermal exposure of 2 hours [RF Patent No. 1780276, cl. 6 C04B 33/00, 1995].
Недостатками способа, сырьевой шихты и заполнителя являются: высокая плотность получаемых стеновых керамических изделий (1850...1990 кг/м3), что требует увеличения затрат материалов на стадии изготовления и, как следствие этого, утяжеляет массу стеновых конструкций; высокая огневая усадка (до 5...7,9 об.%), что способствует возникновению напряжений и дефектов структуры, отрицательно влияющих на прочностные характеристики обожженного материала. Эти недостатки ухудшают технологические и эксплуатационные характеристики стеновых керамических изделий.The disadvantages of the method, the raw material charge and aggregate are: high density of the obtained wall ceramic products (1850 ... 1990 kg / m 3 ), which requires an increase in the cost of materials at the manufacturing stage and, as a consequence, makes the mass of wall structures heavier; high fire shrinkage (up to 5 ... 7.9 vol.%), which contributes to the occurrence of stresses and structural defects that adversely affect the strength characteristics of the calcined material. These shortcomings worsen the technological and operational characteristics of wall ceramic products.
Наиболее близкими к предлагаемому решению являются способ изготовления стеновых керамических изделий, сырьевая шихта и заполнитель для них. Способ заключается в смешивании молотой глины - 60-97 мас.% и заполнителя - остальное в виде гидрофобизированных гранул размером 0,1-2,0 мм, полученных из стеклобоя, молотого совместно с 1-6% от массы стеклобоя порообразователем - карбонатом кальция и/или магния, при этом количество гидрофобизатора составляет 1...10% от массы стеклобоя. Из перемешанной массы формуют изделия, которые после сушки обжигают в тоннельной печи при 950°С с изотермической выдержкой 2 часа [Патент РФ №2277520, кл. 6 С04В 33/02, 2005].Closest to the proposed solution are a method of manufacturing wall ceramic products, raw material charge and aggregate for them. The method consists in mixing ground clay - 60-97 wt.% And aggregate - the rest is in the form of hydrophobized granules with a size of 0.1-2.0 mm, obtained from cullet, ground together with 1-6% by weight of cullet with a blowing agent - calcium carbonate and / or magnesium, while the amount of water repellent is 1 ... 10% by weight of cullet. Products are formed from the mixed mass, which after drying are fired in a tunnel oven at 950 ° C with an isothermal exposure of 2 hours [RF Patent No. 2277520, cl. 6 C04B 33/02, 2005].
Недостатками прототипа являются наличие общей усадки при сушке и обжиге и недостаточная прочность получаемых стеновых керамических изделий.The disadvantages of the prototype are the presence of general shrinkage during drying and firing and the insufficient strength of the resulting wall ceramic products.
Предлагаемое изобретение решает задачу расширения арсенала технических средств для производства малоусадочных и безусадочных стеновых керамических изделий с сохранением и увеличением их прочности.The present invention solves the problem of expanding the arsenal of technical means for the production of non-shrink and non-shrink wall ceramic products while maintaining and increasing their strength.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления стеновых керамических изделий, включающем смешивание молотой глины в количестве 60-97 мас.% с заполнителем - остальное в виде гидрофобизированных гранул размером 0,1-2,0 мм, полученных из стеклобоя, молотого совместно с 1-6% от массы стеклобоя порообразователем - карбонатом кальция и/или магния, увлажнение, формование сырцовых изделий пластическим способом либо способом полусухого прессования, сушку и обжиг, согласно предлагаемому решению при помоле стеклобоя и порообразователя дополнительно вводят оксиды кремния и алюминия в соотношении 1:(2,2-3,4) в количестве 5,0...20,0% по отношению к массе стеклобоя, а обжиг проводят при температуре 900-945°С.The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing wall ceramic products, comprising mixing ground clay in an amount of 60-97 wt.% With aggregate - the rest is in the form of hydrophobized granules with a size of 0.1-2.0 mm, obtained from cullet, ground together 1-6% by weight of cullet with a blowing agent - calcium and / or magnesium carbonate, moistening, molding raw products by plastic or semi-dry pressing, drying and firing, according to the proposed solution when grinding cullet and blowing agent additionally administered oxides of silicon and aluminum in a ratio of 1: (2,2-3,4) in an amount of 5.0 ... 20.0% by weight of cullet, and firing is carried out at a temperature of 900-945 ° C.
Технический результат достигается тем, что в сырьевой шихте для изготовления стеновых керамических изделий, включающей молотую глину - 60-97 мас.% и заполнитель - остальное в виде гидрофобизированных гранул размером 0,1-2,0 мм, полученных из стеклобоя, молотого совместно с 1-6% от массы стеклобоя порообразователем - карбонатом кальция и/или магния, согласно предлагаемому решению вышеуказанный заполнитель дополнительно содержит оксиды кремния и алюминия в соотношении 1:(2,2-3,4) в количестве 5,0...20,0% по отношению к массе стеклобоя.The technical result is achieved in that in the raw material charge for the manufacture of wall ceramic products, including ground clay - 60-97 wt.% And aggregate - the rest is in the form of hydrophobized granules with a size of 0.1-2.0 mm, obtained from cullet, ground together 1-6% by weight of cullet with a blowing agent - calcium and / or magnesium carbonate, according to the proposed solution, the above aggregate additionally contains silicon and aluminum oxides in a ratio of 1: (2.2-3.4) in an amount of 5.0 ... 20, 0% in relation to the mass of cullet.
Результат достигается с помощью заполнителя для стенового керамического изделия в виде гранул размером 0,1-2,0 мм, состоящих из ядра и оболочки из гидрофобизатора, причем ядром является связанная между собой смесь дробленого боя стекла и порообразователя - карбоната кальция и/или магния, взятого в количестве 1-6% от массы стеклобоя, а количество гидрофобизатора составляет 1-10% от массы заполнителя, при этом согласно предлагаемому решению материал ядра дополнительно содержит оксиды кремния и алюминия в соотношении 1:(2,2-3,4) в количестве 5,0...20,0% по отношению к массе стеклобоя.The result is achieved using a filler for a wall ceramic product in the form of granules with a size of 0.1-2.0 mm, consisting of a core and a shell made of water repellent, the core being a mixture of crushed glass breakage and a pore former - calcium and / or magnesium carbonate, taken in an amount of 1-6% by weight of cullet, and the amount of water repellent is 1-10% by weight of aggregate, while according to the proposed solution, the core material additionally contains silicon and aluminum oxides in a ratio of 1: (2.2-3.4) in the amount of 5.0 ... 20.0% by relative to the mass of cullet.
Сравнение заявляемого решения с прототипом позволило установить, что предлагаемое решение отличается введением в состав ядра заполнителя дополнительно оксидов кремния и алюминия в соотношении 1:(2,2-3,4) в количестве 5,0...20,0% по отношению к массе стеклобоя, а также предложенной авторами температурой обжига изделий. Таким образом, предлагаемое решение обладает критерием «новизна».Comparison of the proposed solution with the prototype made it possible to establish that the proposed solution is distinguished by the introduction of additional silicon and aluminum oxides in the core composition of the aggregate in a ratio of 1: (2.2-3.4) in an amount of 5.0 ... 20.0% with respect to the mass of cullet, as well as the temperature of firing products proposed by the authors. Thus, the proposed solution has the criterion of "novelty."
При изучении других технических решений использование предложенного авторами, а именно: введение в состав ядра заполнителя дополнительно оксидов кремния и алюминия в соотношении 1:(2,2-3,4) в количестве 5,0...20,0% по отношению к массе стеклобоя, а также обжиг изделий при температуре 900-945°С, не выявлено, таким образом заявляемое решение не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «изобретательский уровень».In the study of other technical solutions, the use proposed by the authors, namely, the introduction of additional silicon and aluminum oxides in the core composition of the core in a ratio of 1: (2.2-3.4) in an amount of 5.0 ... 20.0% with respect to the mass of cullet, as well as firing of products at a temperature of 900-945 ° C, was not identified, so the claimed solution does not follow explicitly from the prior art, which allows us to conclude that the claimed solution meets the criterion of "inventive step".
Характеристика компонентов массы:Characterization of mass components:
1. В качестве стеклобоя использовали дробленый бой зеленого тарного стекла, г.Воронеж.1. As a cullet, a crushed battle of green container glass was used, Voronezh.
2. В качестве порообразователя использовали мел технический дисперсный МТД-2 по ТУ-21-020350-06-92, ОАО «Стройматериалы», г.Белгород.2. The technical technical dispersion MTD-2 according to TU-21-020350-06-92, JSC Building Materials, Belgorod, was used as a blowing agent.
3. Оксид кремния по ГОСТ 22552.0-77.3. Silicon oxide in accordance with GOST 22552.0-77.
4. Оксид алюминия по ГОСТ 8136-85, марка ОАА-1.4. Aluminum oxide in accordance with GOST 8136-85, grade OAA-1.
5. В качестве глины использовали суглинок Шебекинского месторождения, Белгородская обл. Огнеупорность 1180...1270°С. Водозатворяемость - 28,7% (по ГОСТ 9169-75). Основной глинистый минерал - монтмориллонит. Цвет после обжига зеленовато-желтый.5. As clay used loam of the Shebekinsky deposit, Belgorod region. Refractoriness 1180 ... 1270 ° С. Water solubility - 28.7% (according to GOST 9169-75). The main clay mineral is montmorillonite. The color after firing is greenish yellow.
Химический состав сырьевых компонентов приведен в табл.1.The chemical composition of the raw materials is given in table 1.
6. При гранулировании порошка стеклобоя, молотого совместно с порообразователем и оксидами кремния и алюминия, на тарельчатом грануляторе использовали водный раствор силикатного клея (жидкое стекло) по ТУ 2385-001-54824507-2000. Количество связующего компонента при разных размерах гранул различно и определяется визуально: столько, чтобы сформированные гранулы нужного размера скатывались с наклонной поверхности тарельчатого питателя. Получающиеся ядра состоят из связанной между собой жидким стеклом смеси молотых боя стекла, оксида кремния, оксида алюминия и порообразователя - карбоната кальция и/или магния.6. When granulating cullet powder, ground together with a pore former and silicon and aluminum oxides, an aqueous solution of silicate glue (liquid glass) was used on a plate granulator according to TU 2385-001-54824507-2000. The amount of the binder component for different sizes of granules is different and is determined visually: so much so that the formed granules of the desired size roll off the inclined surface of the plate feeder. The resulting cores consist of a mixture of ground glass breakdown, silica, alumina and a pore-forming agent - calcium and / or magnesium, interconnected by liquid glass.
7. В качестве гидрофобизатора поверхности гранул заполнителя использовали парафин нефтяной марки П-2 (ГОСТ 23683-89) в расплавленном состоянии. Регулируя толщину парафинового слоя на поверхности гранулята, получают наиболее предпочтительные сферические и округлые поры в массе готового изделия.7. As a water repellent of the surface of the aggregate granules, paraffin of the petroleum grade P-2 (GOST 23683-89) in the molten state was used. By adjusting the thickness of the paraffin layer on the surface of the granulate, the most preferred spherical and rounded pores in the mass of the finished product are obtained.
Для получения гранулированного заполнителя дробленый бой стекла дозировали с карбонатами кальция (порообразователем) - мелом, известняком, либо с карбонатом магния, либо с доломитом, а также с оксидами кремния и алюминия весовым методом. Полученную шихту загружали в шаровую мельницу и производили помол до достижения удельной поверхности 300...500 м2/кг. Гранулирование полученной шихты, сушку ядер и их гидрофобизирование для получения оболочки гранул производили аналогично способу, описанному в патенте РФ №2277520.To obtain a granular aggregate, crushed glass breaks were dosed with calcium carbonates (blowing agent) - chalk, limestone, or magnesium carbonate, or dolomite, as well as with silicon and aluminum oxides by gravimetric method. The resulting mixture was loaded into a ball mill and grinding was performed until a specific surface of 300 ... 500 m 2 / kg was reached. Granulation of the obtained mixture, drying of the cores and their hydrophobization to obtain a shell of granules was carried out similarly to the method described in RF patent No. 2277520.
Пример. Взвесили предварительно высушенный измельченный и просеянный через сито с размером отверстий 0,1 мм Шебекинский суглинок в количестве 7,5 кг (75%, см. табл.2, смесь 1), к этой глине добавили 2,5 кг заполнителя в виде гранул, полученного из стеклобоя, молотого совместно с 3 мас.% мела и 10 мас.% оксидов кремния и алюминия в соотношении 1:2,8, гранулированного, просеянного через сито с размером диаметра ячеек 2,0 мм, оставшегося на сите 0,1 мм и обработанного расплавленным парафином - 5% по отношению к массе стеклобоя, см. табл.2, смесь 1.Example. 7.5 kg (75%, Shebekinsky loam) of pre-dried crushed and sifted through a sieve with a hole size of 0.1 mm were weighed (75%, see Table 2, mixture 1), 2.5 kg of aggregate in the form of granules were added to this clay obtained from cullet, ground together with 3 wt.% chalk and 10 wt.% oxides of silicon and aluminum in a ratio of 1: 2.8, granular, sifted through a sieve with a mesh diameter of 2.0 mm, remaining on a sieve of 0.1 mm and processed with molten paraffin - 5% relative to the mass of cullet, see table 2, mixture 1.
Смесь сухих компонентов (суглинок и заполнитель) увлажняли водой до формовочной влажности, перемешивали до равномерного распределения гранул и глины. Образцы сырцовых изделий из полученной смеси формовали пластическим способом на ленточном прессе. Образцы высушивали до остаточной влажности 0,5...2%, а затем обжигали при температуре 940°С, аналогично способу, описанному в патенте РФ №2277520, кл. 6 С04В 33/02, 2005.A mixture of dry components (loam and aggregate) was moistened with water to the molding moisture, mixed until a uniform distribution of granules and clay. Samples of raw products from the resulting mixture were molded in a plastic manner on a belt press. The samples were dried to a residual moisture content of 0.5 ... 2%, and then fired at a temperature of 940 ° C, similarly to the method described in RF patent No. 2277520, class. 6 С04В 33/02, 2005.
После охлаждения образцы изделий испытывали на прочность, определяли общую усадку. Известные составы массы 4 и 8 изготавливали согласно прототипу (Патент РФ №2277520, кл. 6 С04В 33/02, 2005, табл.2, состав 1). Результаты испытаний приведены в табл.2 (смесь 1).After cooling, product samples were tested for strength, and the overall shrinkage was determined. Known compositions of the masses 4 and 8 were made according to the prototype (RF Patent No. 2277520, CL 6 С04В 33/02, 2005, Table 2, composition 1). The test results are shown in table 2 (mixture 1).
Изделия из смесей 5-7 (табл.2) получали способом полусухого прессования.Products from mixtures 5-7 (Table 2) were obtained by semi-dry pressing.
Анализируя результаты физико-механических испытаний серии экспериментальных образцов, можно сделать вывод, что формированию пористой структуры обожженных керамических материалов с заполнителем способствует совместному помолу стеклобоя с порообразователем и оксидами кремния и алюминия, в предложенных авторами соотношениях между сырьевыми компонентами, до достижения удельной поверхности 300...500 м2/кг.Analyzing the results of physical and mechanical tests of a series of experimental samples, we can conclude that the formation of the porous structure of fired ceramic materials with a filler contributes to the joint grinding of cullet with a pore former and silicon and aluminum oxides, in the ratios between the raw materials proposed by the authors, to achieve a specific surface of 300 .. .500 m 2 / kg.
Анализ данных табл.2 результатов испытаний образцов стеновой керамики показывает следующее.An analysis of the data in Table 2 of the test results of wall ceramic samples shows the following.
1. Все смеси 1-3 и 5-7 отвечают требованиям ТУ 530-95 «Кирпич и камни керамические».1. All mixtures 1-3 and 5-7 meet the requirements of TU 530-95 “Brick and ceramic stones”.
2. Введение в состав массы заполнителя в виде стеклобоя, молотого совместно с порообразователем и оксидами кремния и алюминия, гранулированного и гидрофобизированного, в заявляемых количествах и размером зерен 0,1...2,0 мм, а также последующий обжиг при температуре 900-945°С позволяет получать прочные высококачественные стеновые керамические изделия.2. Introduction to the composition of the mass of aggregate in the form of cullet, ground together with a pore former and silicon and aluminum oxides, granular and hydrophobized, in the claimed quantities and grain sizes of 0.1 ... 2.0 mm, as well as subsequent firing at a temperature of 900- 945 ° C allows you to get durable high-quality wall ceramic products.
3. Обожженные керамические изделия, полученные из сырьевых смесей 3 и 7, имеют отрицательную усадку, т.е. наблюдается равномерное увеличение линейных и объемных размеров с допустимыми поверхностными дефектами обожженных образцов по сравнению с размерами исходных сырцовых изделий.3. The fired ceramic products obtained from raw mixtures 3 and 7 have a negative shrinkage, i.e. there is a uniform increase in linear and volumetric dimensions with acceptable surface defects of the calcined samples in comparison with the dimensions of the original raw products.
4. Уменьшать количество оксидов кремния и алюминия в гранулах менее 5 мас.%, соотношение между оксидами кремния и алюминия менее 1:2,2 и снижать температуру обжига менее 900°С нецелесообразно, т.к. получаемые керамические изделия по комплексным техническим характеристикам получаются недостаточно качественными из-за наличия усадочных явлений при сушке и обжиге, и несмотря на то, что физико-механические характеристики изделий отвечают требованиям ТУ 530-95, составы 2 и 6 из-за наличия небольших трещин приняты как граничные.4. To reduce the amount of silicon and aluminum oxides in the granules of less than 5 wt.%, The ratio between silicon and aluminum oxides of less than 1: 2.2 and to reduce the firing temperature of less than 900 ° C is impractical, because the resulting ceramic products according to complex technical characteristics are not sufficiently high quality due to the presence of shrinkage during drying and firing, and despite the fact that the physical and mechanical characteristics of the products meet the requirements of TU 530-95, compositions 2 and 6 are accepted due to the presence of small cracks as borderline.
Увеличивать количество оксидов кремния и алюминия в заполнителе в виде стеклобоя, молотого с порообразователем свыше 20 мас.%, соотношение между оксидами кремния и алюминия более 1:3,4 и повышать температуру обжига более 945°С нецелесообразно, т.к. происходит падение прочности получаемых стеновых керамических материалов за счет появления дефектов расширяющейся структуры обжигаемых изделий и нарушения геометрических размеров. По этой причине, несмотря на то, что физико-механические характеристики изделий отвечают требованиям ТУ 530-95, составы 3 и 7 приняты как граничные.To increase the amount of silicon and aluminum oxides in the aggregate in the form of cullet, ground with a blowing agent of more than 20 wt.%, The ratio between silicon and aluminum oxides is more than 1: 3.4 and it is impractical to increase the firing temperature of more than 945 ° C, because the strength of the resulting wall ceramic materials decreases due to the appearance of defects in the expanding structure of the fired products and violation of geometric dimensions. For this reason, despite the fact that the physicomechanical characteristics of the products meet the requirements of TU 530-95, compositions 3 and 7 are accepted as boundary ones.
Заявляемый способ изготовления стеновых керамических изделий имеет следующие преимущества:The inventive method of manufacturing wall ceramic products has the following advantages:
1) предел прочности при сжатии увеличивается на 30-37%;1) the compressive strength increases by 30-37%;
2) полученные в результате обжига стеновые керамические изделия имеют однородную замкнуто-поризованную упрочненную структуру с минимальными объемными усадочными дефектами.2) wall ceramic products obtained as a result of firing have a homogeneous closed-porous hardened structure with minimal volumetric shrinkage defects.
Физико-химическая сущность технического решения достижения задачи заключается в следующем: заполнитель в виде заявленных гранул, формируют пористую структуру сырца, причем за счет гидрофобизации поверхности гранул и наличия слоя гидрофобизатора, обработанная гранула имеет сглаженную поверхность, внутри которой заключена относительно рыхлая сухая масса. Сырцовые изделия имеют пониженную влажность, при сушке легко отдают влагу с минимальными усадочными явлениями. По этой причине в структуре сырца в процессе обжига формируются сферические остеклованные изнутри замкнутые поры в обожженном керамическом изделии.The physicochemical nature of the technical solution to achieve the goal is as follows: filler in the form of the claimed granules, form the porous structure of the raw material, and due to hydrophobization of the surface of the granules and the presence of a layer of water repellent, the treated granule has a smoothed surface, inside of which a relatively loose dry mass is enclosed. Raw products have low humidity; when drying, they easily give off moisture with minimal shrinkage. For this reason, spherical vitrified closed pores are formed in the raw structure during the firing process in the fired ceramic product.
Известно, что при достижении 820...850°С стеклопорошок размягчается, а из порообразователя выделяется при декарбонизации углекислый газ, который поризует стекломассу гранулы. Этот процесс, происходящий в поре, создает равномерный распирающий эффект, который активно препятствует возникновению и развитию огневой усадки стеновых керамических изделий в процессе термообработки. При повышении температуры до 945°С стекло переходит в жидкую фазу и активно взаимодействует с частицами глины по всей поверхности поры. Присутствие оксидов кремния и алюминия в заявляемых соотношениях между собой и количествах обеспечивает образование армирующих кристаллических структур порового пространства: вводимые оксиды в присутствии расплавленной стеклофазы, образующейся из порошка стеклобоя при температуре обжига керамических изделий (900-945°С), формируют объемную прочную кристаллическую структуру. Рентгенофазовые исследования показывают, что эта структура сформирована из кристаллов волластонита, анортита и муллита. Отличительной особенностью стеклофазы, образующейся при обжиге заявляемых керамических изделий, находящейся на стенках формируемых поровых структур и состоящей из расплава стеклобоя, насыщенного оксидами, входящими в состав глины, дополненного оксидами кремния и алюминия, является то, что формируемые в ее среде кристаллические структуры имеют преимущественно призматически-игольчатое строение. Авторами установлено, что высокая плотность остеклованных стенок пор, сформированных при обжиге изделия при температуре 900-945°С путем взаимодействия глинистых частиц, примыкающих к порам, с расплавленной стеклофазой из материала стеклогранул и оксидами кремния и алюминия, определяет высокие эксплуатационные характеристики получаемых стеновых керамических изделий. При охлаждении обожженного изделия эти упрочнено-поризованные участки, равномерно распределенные по объему полученных керамических изделий, препятствуют трещинообразованию, этим объясняется высокая прочность изделий и малое водопоглощение, даже при существенном снижении плотности готовых изделий по сравнению с прототипом (доказано микроскопическими и петрографическими исследованиями). Обеспечение равномерной замкнутой пористости с упрочненной внутренней структурой в керамических изделиях также обусловливает существенное улучшение их прочностных характеристик по сравнению с прототипом.It is known that when it reaches 820 ... 850 ° C, the glass powder softens, and carbon dioxide is released from the blowing agent during decarbonization, which porosizes the glass mass of the granule. This process, which takes place in the pore, creates a uniform bursting effect, which actively prevents the occurrence and development of fire shrinkage of wall ceramic products in the heat treatment process. When the temperature rises to 945 ° С, the glass passes into the liquid phase and actively interacts with clay particles over the entire surface of the pore. The presence of silicon and aluminum oxides in the claimed ratios between themselves and amounts ensures the formation of reinforcing crystalline structures of the pore space: the introduced oxides in the presence of molten glass phase formed from cullet powder at the firing temperature of ceramic products (900-945 ° C) form a solid solid crystal structure. X-ray phase studies show that this structure is formed from crystals of wollastonite, anorthite and mullite. A distinctive feature of the glass phase formed during the firing of the claimed ceramic products located on the walls of the formed pore structures and consisting of a cullet melt saturated with oxides that are part of the clay, supplemented with silicon and aluminum oxides, is that the crystal structures formed in its environment have mainly prismatic - needle structure. The authors found that the high density of vitrified pore walls formed during firing of the product at a temperature of 900-945 ° C by the interaction of clay particles adjacent to the pores with molten glass phase from the material of glass granules and silicon and aluminum oxides determines the high performance characteristics of the obtained wall ceramic products . When cooling the calcined product, these hardened-porous sections uniformly distributed over the volume of the obtained ceramic products prevent crack formation, this explains the high strength of the products and low water absorption, even with a significant decrease in the density of the finished products compared to the prototype (proved by microscopic and petrographic studies). Ensuring uniform closed porosity with a strengthened internal structure in ceramic products also leads to a significant improvement in their strength characteristics compared to the prototype.
Сырьевая шихта для получения стеновых керамических изделий по прототипу, не включающая дополнительно оксиды кремния и алюминия, не позволяет достичь высокого результата, реализованного в заявляемом способе, т.к. армирующие кристаллы формируются в незначительном количестве, а кристаллы муллита, которые формируют наиболее прочный структурный каркас и обеспечивают низкую теплопроводность изделий, практически отсутствуют (доказано рентгенофазовыми исследованиями).The raw material mixture for obtaining wall ceramic products according to the prototype, which does not additionally include oxides of silicon and aluminum, does not allow to achieve a high result, implemented in the inventive method, because reinforcing crystals are formed in insignificant quantities, and mullite crystals, which form the most durable structural frame and provide low thermal conductivity of products, are practically absent (proved by X-ray phase studies).
Получаемые по заявляемому способу стеновые керамические изделия обладают хорошими декоративными характеристиками, не имеют трещин.Obtained by the present method wall ceramic products have good decorative characteristics, do not have cracks.
Использование заявляемой сырьевой шихты решает задачу расширения арсенала технических средств при изготовлении прочных малоусадочных и безусадочных стеновых керамических изделий (кирпича, блоков, стеновых панелей и др.), позволяет расширить сырьевую базу за счет применения в качестве сырья природных материалов - кварцевых песков и глин с большими усадочными свойствами при термообработке, ранее для производства стеновых керамических изделий не использовавшихся, причем данная технология не требовательна к чистоте исходных материалов.The use of the inventive raw material charge solves the problem of expanding the arsenal of technical means in the manufacture of durable, low-shrink and non-shrink wall ceramic products (bricks, blocks, wall panels, etc.), allows you to expand the raw material base due to the use of natural materials - quartz sand and clay with large shrink properties during heat treatment, previously not used for the production of wall ceramic products, and this technology is not demanding on the purity of the starting materials.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007100749/03A RU2318772C1 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Method of manufacture of wall ceramic articles, raw charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007100749/03A RU2318772C1 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Method of manufacture of wall ceramic articles, raw charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2318772C1 true RU2318772C1 (en) | 2008-03-10 |
Family
ID=39280864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007100749/03A RU2318772C1 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Method of manufacture of wall ceramic articles, raw charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2318772C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488553C2 (en) * | 2010-06-18 | 2013-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет (ТГУ) | Apparatus for producing carbon and hydrogen from hydrocarbon gas |
| RU2610740C1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-02-15 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Charge for production of porous filler |
-
2007
- 2007-01-09 RU RU2007100749/03A patent/RU2318772C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488553C2 (en) * | 2010-06-18 | 2013-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет (ТГУ) | Apparatus for producing carbon and hydrogen from hydrocarbon gas |
| RU2610740C1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-02-15 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Charge for production of porous filler |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2640684C2 (en) | Processing of fly ash and manufacture of products containing compositions based on fly ash | |
| JPH0543666B2 (en) | ||
| CA2539627C (en) | Manufacture of articles from fly ash | |
| RU2397967C1 (en) | Method of making semi-finished product for producing construction materials | |
| KR19990087722A (en) | Insulation building materials | |
| RU2365555C2 (en) | Granulated compositional filler for silicate wall products based on tripoli, diatomite and silica clay, composition of raw material mixture for silicate wall products manufacturing, method of obtaining silicate wall products and silicate wall product | |
| RU2327666C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramics using sedimentary high-silica rocks, stock for wall ceramics, and aggregate for wall ceramics | |
| RU2277520C1 (en) | Method for making wall ceramic articles (variants) | |
| RU2318772C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramic articles, raw charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles | |
| RU2308440C1 (en) | Raw material mix for production of cellular concrete of non-autoclave hardening for building articles and building article made from this mix | |
| RU2318771C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramic articles with the use of ground crystallized glass, charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles | |
| RU74384U1 (en) | EMPTY OR POROUS GRANULATED FILLER FOR CONCRETE | |
| RU2592909C2 (en) | Porous silica-based material and portlandite for filling insulating brick with controlled structure and corresponding production method | |
| RU2433106C2 (en) | Method of producing heat-insulating calcium hexaaluminate material | |
| RU2324669C1 (en) | Method of making ceramic wall products, rough mixture for making ceramic wall products and filler for ceramic wall products | |
| RU2231505C1 (en) | Ceramic mass for making wall and facing articles | |
| RU2324668C1 (en) | Method of making ceramic wall products, rough mixture for making ceramic wall products, and filler for ceramic wall products | |
| JP4967111B2 (en) | Alumina-based porous ceramics and method for producing the same | |
| RU2452704C2 (en) | Method to produce semi-finished product for manufacturing of building material | |
| RU2303018C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramic items | |
| RU2303015C1 (en) | Raw material mixture for production of light silicate wall materials for building items and building item made from this material | |
| US8663386B2 (en) | Dry cement mix for forming light concretes with low thermal conductivity, and concretes thus obtained | |
| RU2197423C1 (en) | Porous aluminosilicate material manufacture process | |
| RU2266267C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramic articles | |
| RU2379258C1 (en) | Method of manufacturing structural, heat insulating ceramics and composition for manufacturing thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090110 |