RU2846446C1 - Composite ceramic mixture - Google Patents
Composite ceramic mixtureInfo
- Publication number
- RU2846446C1 RU2846446C1 RU2025102515A RU2025102515A RU2846446C1 RU 2846446 C1 RU2846446 C1 RU 2846446C1 RU 2025102515 A RU2025102515 A RU 2025102515A RU 2025102515 A RU2025102515 A RU 2025102515A RU 2846446 C1 RU2846446 C1 RU 2846446C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace slag
- granulated blast
- felsite
- glass microspheres
- blast furnace
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве керамических строительных материалов, например, для кирпича.The invention relates to building materials and can be used in the production of ceramic building materials, for example, for bricks.
Известна керамическая шихта для изготовления кирпича, содержащая, об. %: древесные опилки с размером частиц до 10 мм 4-8, гранулированный шлак металлургического производства 7-13, отходы производства минераловатных плит 4-8, суглинок и/или глина - остальное (RU №2052417, С04В 33/00, С04В 33/02, опубл. 20.01.1996).A ceramic batch for brick production is known, containing, by volume %: wood sawdust with a particle size of up to 10 mm 4-8, granulated slag from metallurgical production 7-13, waste from the production of mineral wool slabs 4-8, loam and/or clay - the rest (RU No. 2052417, C04B 33/00, C04B 33/02, published 20.01.1996).
Недостатком указанного состава являются низкие значения прочности.The disadvantage of this composition is its low strength values.
Известна также керамическая шихта из сырьевой смеси, содержащая глину, гранулированный доменный шлак и тонкомолотый бой ячеистого бетона с остатком на сите №008 не более 1%, при следующем соотношении компонентов, мас. %: тонкомолотый бой ячеистого бетона с остатком на сите №008 не более 1% 15-20; гранулированный доменный шлак 20-25; глина - остальное (RU №2412131, С04В 33/04, С04В 33/132, опубл. 29.04.2020. Бюл. №13).Also known is a ceramic batch made from a raw mix containing clay, granulated blast furnace slag and finely ground broken cellular concrete with a residue on sieve No. 008 of no more than 1%, with the following ratio of components, wt. %: finely ground broken cellular concrete with a residue on sieve No. 008 of no more than 1% 15-20; granulated blast furnace slag 20-25; clay - the rest (RU No. 2412131, C04B 33/04, C04B 33/132, published 04/29/2020. Bulletin No. 13).
Недостатком указанного состава является низкие значения прочности при изгибе и сжатии.The disadvantage of this composition is its low bending and compressive strength.
Наиболее близкой к предлагаемому составу является композиционная керамическая смесь, содержащая кембрийскую глину, гранулированный доменный шлак фракций 0,6-5 мм, стеклянные микросферы фракций 15-200 мкм и нефтезагрязненный грунт, с содержанием нефтепродуктов до 14%, при следующих соотношениях компонентов, мас. %: кембрийская глина 59-64; гранулированный шлак 24-25; стеклянные микросферы 6-7; нефтезагрязненный грунт 6-9 (RU №2720340, С04В 33/132, С04В 33/138, опубл. 20.02.2011. Бюл. №5).The closest to the proposed composition is a composite ceramic mixture containing Cambrian clay, granulated blast-furnace slag of 0.6-5 mm fractions, glass microspheres of 15-200 µm fractions and oil-contaminated soil, with an oil product content of up to 14%, with the following component ratios, wt. %: Cambrian clay 59-64; granulated slag 24-25; glass microspheres 6-7; oil-contaminated soil 6-9 (RU No. 2720340, C04B 33/132, C04B 33/138, published 20.02.2011. Bulletin No. 5).
Задачей предлагаемого изобретения является повышение прочности при сжатии и изгибе.The objective of the proposed invention is to increase compressive and bending strength.
Поставленная задача достигается тем, что композиционная керамическая смесь для изготовления керамического кирпича, содержащая кембрийскую глину, гранулированный доменный шлак и стеклянные микросферы фракций 15-200 мкм, дополнительно содержит отсев щебеночного производства фельзита с содержанием частиц размером 0,8 мм не менее 90%, в качестве гранулированного доменного шлака содержит молотый гранулированный доменный шлак с размером частиц менее 0,14 мм при следующих соотношениях компонентов, мас. %:The set task is achieved in that the composite ceramic mixture for the production of ceramic bricks, containing Cambrian clay, granulated blast-furnace slag and glass microspheres of fractions 15-200 μm, additionally contains screenings from crushed stone production of felsite with a content of particles of size 0.8 mm of at least 90%, as granulated blast-furnace slag it contains ground granulated blast-furnace slag with a particle size of less than 0.14 mm at the following ratios of components, wt. %:
Повышение прочностных показателей керамического черепка после обжига определяется совместным присутствием молотого гранулированного доменного шлака, фельзита, и стеклянных микросфер в смеси. Это приводит к более раннему появление жидкой фазы и интенсивному спеканию глиняной матрицы с отощителем - фельзитом в виде точечных контактов по разделу фаз.The increase in the strength indicators of the ceramic shard after firing is determined by the combined presence of ground granulated blast furnace slag, felsite, and glass microspheres in the mixture. This leads to an earlier appearance of the liquid phase and intensive sintering of the clay matrix with the thinner - felsite in the form of point contacts along the phase boundary.
Пример конкретного выполненияExample of specific implementation
Изделия изготавливаются по общепринятой технологии производства керамического кирпича, пластическим формованием с обжигом при температуре плюс 980°С - 1000°С. В качестве глинистого сырья для керамического кирпича используется легкоплавкая красножгущаяся кембрийская глина месторождения Красный Бор (см. таблицу 1).The products are manufactured using the generally accepted technology for the production of ceramic bricks, plastic molding with firing at a temperature of plus 980°C - 1000°C. The clay raw material used for ceramic bricks is the low-melting red-burning Cambrian clay from the Krasny Bor deposit (see Table 1).
В качестве отощителя используются отсев щебеночного производства фельзита и молотый гранулированный доменный шлак. При выплавке чугуна и стали образуется около тонны гранулированного доменного шлака на каждую тонну металла. При быстром охлаждении (грануляции) в шлаке присутствует стекло, содержание которого достигает 80% по массе и более. В кристаллической составляющей присутствует геленит, монтичеллит, шпинель и другие силикаты, алюминаты и алюмосиликаты Са и Mg. Так, например, череповецкий гранулированный доменный шлак обладает аморфной структурой, содержит 2CaO-SiO2 и небольшое количество соединений железа и марганца. Шлак подвергался помолу до размера частиц менее 0,14 мм. Химический состав Череповецкого шлака представлен в таблице 2.The screenings of felsite crushed stone production and ground granulated blast furnace slag are used as a leaning agent. About a ton of granulated blast furnace slag is formed for each ton of metal during the smelting of cast iron and steel. During rapid cooling (granulation), glass is present in the slag, the content of which reaches 80% by weight and more. The crystalline component contains gehlenite, monticellite, spinel and other silicates, aluminates and aluminosilicates of Ca and Mg. For example, Cherepovets granulated blast furnace slag has an amorphous structure, contains 2CaO-SiO 2 and a small amount of iron and manganese compounds. The slag was ground to a particle size of less than 0.14 mm. The chemical composition of Cherepovets slag is presented in Table 2.
Отсев фельзита представляет собой отсев щебеночного производства с содержанием частиц с размером 0,8 мм не менее 90%. Минеральный состав фельзита представлен в основном кварцем (35-40%), плагиоклазом (30-33%), калиевым полевым шпатом (30-33%) и небольшим количеством магнетита (2-3%).Felsite screenings are screenings from crushed stone production with a particle content of at least 90% with a size of 0.8 mm. The mineral composition of felsite is mainly represented by quartz (35-40%), plagioclase (30-33%), potassium feldspar (30-33%) and a small amount of magnetite (2-3%).
В качестве порообразующего компонента использовались стеклянные микросферы марки МС А 9. Стеклянные микросферы (стеклосферы) представляют собой сферические частицы, наполненные воздухом на основе натриевоборосиликатного стекла, состоящие из отдельных полых частиц сферической формы размером в пределах от 15 до 200 мкм. Производят по ТУ 6-48-108-94. Стеклосферы вырабатывают из натриевоборосиликатного стекла следующего состава мас. %: Na2O - 25.5-28.2; SiO2 - 71.7-73.8; B2O - 3.8-4.4; Al2O3+Fe2O3 не более 0,4. Насыпная масса не более 0,20 г/см3.Glass microspheres of the MS A 9 brand were used as a pore-forming component. Glass microspheres (glass spheres) are spherical particles filled with air based on sodium borosilicate glass, consisting of individual hollow spherical particles with a size ranging from 15 to 200 μm. Manufactured according to TU 6-48-108-94. Glass spheres are produced from sodium borosilicate glass of the following composition by weight. %: Na 2 O - 25.5-28.2; SiO 2 - 71.7-73.8; B 2 O - 3.8-4.4; Al 2 O 3 +Fe 2 O 3 no more than 0.4. Bulk density no more than 0.20 g/cm 3 .
Образцы кирпича, отформованные вручную в формах размером 160×40×40 мм, сушили при температуре плюс 100°С до влажности 4-6% и обжигали при максимальной температуре плюс 1000°С в электропечи с выдержкой не менее 1 часа. После обжига определялся предел прочности при сжатии и изгибе по ГОСТ 8462-85.Brick samples, molded manually in molds measuring 160×40×40 mm, were dried at a temperature of plus 100°C to a humidity of 4-6% and fired at a maximum temperature of plus 1000°C in an electric furnace for at least 1 hour. After firing, the compressive and bending strength limit was determined according to GOST 8462-85.
Результаты представлены в таблице 3. Анализ результатов, приведенных в таблице 3, свидетельствует о том, что введение в состав керамической массы молотого гранулированного доменного шлака, в сочетании с фельзитом и стеклосферами, приводит к более интенсивному образованию жидкой фазы в керамическом кирпиче, появлению новообразований по границам раздела фаз. Все это способствует повышению предела прочности при сжатии на 30% и при изгибе на 45%, по сравнению со значениями, достигаемыми прототипом.The results are presented in Table 3. Analysis of the results presented in Table 3 shows that the introduction of ground granulated blast-furnace slag into the ceramic mass, in combination with felsite and glass spheres, leads to a more intensive formation of the liquid phase in the ceramic brick, the appearance of new formations along the phase boundaries. All this contributes to an increase in the compressive strength by 30% and in bending by 45%, compared to the values achieved by the prototype.
Использование техногенного сырья в виде гранулированного доменного шлака и отсева фельзита способствует утилизации отходов и расширению сырьевой базы при получении керамического кирпича.The use of man-made raw materials in the form of granulated blast furnace slag and felsite screenings facilitates waste recycling and expansion of the raw material base for the production of ceramic bricks.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2846446C1 true RU2846446C1 (en) | 2025-09-05 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2310624C2 (en) * | 2005-07-04 | 2007-11-20 | Вадим Геннадьевич Харьков | Raw material mix for manufacture of ceramic articles |
| WO2017074483A1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-05-04 | Rjsk, Llc | Unitized formed construction materials and methods for making same |
| RU2720340C1 (en) * | 2019-07-19 | 2020-04-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Composite ceramic mixture |
| RU2729475C1 (en) * | 2019-12-19 | 2020-08-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Mixture for making ceramic brick |
| RU2798996C1 (en) * | 2023-01-11 | 2023-06-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Ceramic mass for manufacturing ceramic bricks |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2310624C2 (en) * | 2005-07-04 | 2007-11-20 | Вадим Геннадьевич Харьков | Raw material mix for manufacture of ceramic articles |
| WO2017074483A1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-05-04 | Rjsk, Llc | Unitized formed construction materials and methods for making same |
| RU2720340C1 (en) * | 2019-07-19 | 2020-04-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Composite ceramic mixture |
| RU2729475C1 (en) * | 2019-12-19 | 2020-08-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Mixture for making ceramic brick |
| RU2798996C1 (en) * | 2023-01-11 | 2023-06-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Ceramic mass for manufacturing ceramic bricks |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2361841C1 (en) | Ceramic mass | |
| Alonso et al. | Viability of the use of construction and demolition waste aggregates in alkali-activated mortars | |
| RU2412131C1 (en) | Mixture for making ceramic bricks | |
| Buravchuk et al. | Use of technogenic raw materials in ceramic technology | |
| SU1539185A1 (en) | Ceramic composition for brick-making | |
| RU2846446C1 (en) | Composite ceramic mixture | |
| RU2668599C1 (en) | Composite ceramic mixture | |
| RU2850532C1 (en) | Composite ceramic mixture | |
| Chindaprasirt et al. | The properties and durability of high-pozzolanic industrial by-products content concrete masonry blocks | |
| Tadesse | Investigation on the appropriateness of ceramic waste materials at hawassa ceramics factory as partial replacement of conventional aggregate in concrete making | |
| RU2810153C1 (en) | Light-coloured ceramic mass for face bricks | |
| RU2370468C1 (en) | Thermal insulating mixture | |
| KR100615674B1 (en) | High Strength Concrete Block Composition | |
| RU2798996C1 (en) | Ceramic mass for manufacturing ceramic bricks | |
| Odewole | Properties of glass-ceramics foam based on granite dust-clay-maize cob composite as a sustainable building material | |
| RU2259972C1 (en) | Ceramic mass | |
| RU2720340C1 (en) | Composite ceramic mixture | |
| RU2288199C2 (en) | Concrete mixture | |
| RU2414442C1 (en) | Composition for wall ceramic | |
| Darweesh et al. | Densification and thermomechanical properties of conventional ceramic composites containing two different industrial byproducts | |
| RU2816936C1 (en) | Ceramic mixture for making bricks | |
| JP7041918B2 (en) | Geopolymer cured product with high bending performance and its manufacturing method | |
| RU2824955C1 (en) | Heat-resistant concrete | |
| RU2813822C1 (en) | Concrete mixture | |
| RU2433980C1 (en) | Ceramic mass of light tone for facing brick |