Способ изготовления керамических блоков

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 51) С 04 В 35/6 ГОСУДАРСПО ДЕ- Ф 3 Я1вс.,:,д д 0ТГХМЙЧЫКАЯВЙБЧИОТЕЫА БРЕТЕНИЯ в(7 1) Государственный научно-исследвательский институт по керамзиту(56) 1. Авторское свидетельство ССУ 808457, кл. С 04 В 21/00, 1978.2. Акцептованная заявка ФРГУ 2137483, кл, С 04 В 43/00,опублик. 1973.3, Акцептованная заявка ФРГУ 2511868, кл. С 04 В 21/08,опублик. 1975 (прототип) .ХЕр.аПЗсм ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ н двтоСнсмУ СВИДВт Я 01143732 А(54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ БЛОКОВ путем обработки гранул керамэита или вспученного сланца способный к спеканию материалом, фор мования с последующей сушкой и спеканием,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности изделия гранулы обрабатывают суспенУзией гидрослюдистых или каолинитовогидрослюдистых глин с содержаним твердого вещества 10-50 мас.Ж, затем перемешивают с теми же глинами, увлажненными до формовочной влажности, а формование осуществляют прессованием при давлении 1,6-2,0 МПа.1 1143Изобретение относится к промьппленности строительных материалов, в частности к производству керамичес ких блоков, которые могут быть использованы при строительстве зданий и сооружений.Известен способ изготовления пористого керамического изделия путемобработки гранул керамзита фосфорнойкислотой с концентрацией 10-80710в течение 3-15 мин, спеканием их при300-600 С в течение 1-3 ч и охлаждеОогнием до 40 С со скоростЬю 15 С/мин 1 .Недостатком известного способаявляется низкая прочность изделия,поскольку неорганические полимерныесвязки, образованные в местах контакта гранул, занимают в общем объемеблока незначительный процент. Крометого, при продолжительном нагреванииортофосфорная кислота (Н РО) пере 3ходит в метафосфорную кислоту (.НРО)которая имеет вид палимеризоваинойтвердой стекловидной массы, оченьлетучая, образуя Р 0. При высокихтемпературах Р О разрушает керами 2ческие материалы, при температуре360 С возгоняется, раздражает. слиозистые оболочки, вызывает ожоги кожиИспользование дефицитного химически30чистого продукта делает способ доро"гостоящим,Известен также способ получениякерамически связанного керамзитапутем приготовления смеси, содержа- З 5щей 70-85% кварца, 1-57 жидкого стекла и остальное - измельченный керамзит, и второй. смеси, содержащей 4060% кварца, 15-257. глинозема, около7% Ре О, 1-57 карбоната бария иостальное - измельченный керамзит,смешивания 70% первой смеси с 307.второй смеси при добавлении воды дополучения консистенции шлихера, введения при перемешивании измельченного 45керамзита в количестве 20-80%, формования и последующего обжига при 10001200 С в обжиговой печи до образования керамически связанного материала Г 2, . 50Отсутствие ортофосфорной кислотыи химически чистого продукта делаютспособ менее опасным и более дешевым,однако при охлаждении такого блокамежду керамическим изделием и металлической формой, обладающими разнымикоэффициентами линейного или объемного расширения, возникают значитель 732 2ные напряжения, приводящие к обраэованию в керамическом изделии трещини его разрушению.Наиболее близким к изобретениюявляется способ, при котором гранулыкерамзита или сланца покрывают способным к спеканию материалом и спекаютВв единое изделие 31,К недостаткам известного способаотносятся низкие прочность и однородность полученного иэделия в силу того, что между гранулой керамзита инанесенным на нее материалом послеспекания нет надежной связи, поскольку скорость усадки упругой гранулыи пластичного материала, наносимогона гранулу, различны. Кроме того,наносимый в качестве покрытия материал .беэ достаточного усилия не может занимать все пространство междугранулами и, следовательно, нельзяполучить монолитное изделие.Цель изобретения - повышение прочности изделия.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу изготовления керамических блоков путем обработки гранул керамзита или вспученного сланца способным к спеканиюматериалом, формования с последующейсушкой и спеканием, гранулы обрабатывают суспензией гидрослюдистых иликаолинитово-гидроелюдистых глинс содержанием твердого вещества 1050 мас.7 а затем перемешивают с теми же глинами, увлажненными до формовочной влажности, а формованиеосуществляют прессованием при давлении 1,6-2,0 МПа.По химическому составу предлагаемые. для обработки гидрослюдистые иликаолинитово-гидрослюдистые глиныхарактеризуются наличием в их составе щелочных и щелочноземельных элементов, а именно флюсующих ионов,таких как Иа, К, Са, Мр и А 1, которые понижают точку плавления всейсистемы и способны к изоморфным замещениям.Обработка гранул керамзита суспен.зией гидрослюдистых и каолинитовогидрослюдистых глин с содержаниемтвердого вещества 10-50 мас.7 позволяет равномерно заполнить поры керамзита частицами гидрослюд, которыепри термообработке обеспечивают химическую кольматацию пар, а именнопри 1000 С флюсующие ионы (Иа, К,Мр),входящие в состав гидрослюдистых или.каолинитоно-гидрослюдистых глин,вступают в химическое взаимодействиес 3102 керамзита с образованием вязкой жидкости, которая при охлаждениине кристаллизуется и затвердевает.5образуя сплошную стекловидную фазу,.так как флюсуюшие ионы находятсямежду связями сети Б 1-0, котораяцементирует керамзит с основнойформующей массой, состоящейиз тех же 1 Оглин. Таким образом, эа счет заполнения пор керамзита материалом тогоже химического состава, что и формующая масса, при спекании обеспечивает"ся надежное сцепление керамзита 15с формуемой массой с созданием прочного изделия.Обработка гранул суспензией с содержанием твердого вещества менее10 мас.7 нецелесообразна, так как20приводит к переувлажнению заполнителя и, как следствие, к увеличениювремени сушки изделия.Обработка гранул суспензией с содержанием твердого вещества более50 мас,7 ке обеспечивает достаточного насыщения пористого пространствагранул по глубине проникновения иэза повышенной вязкости суспензии.Перемешивание гранул керамзитас глинами, увлажненными до формовоч 30ной влажности, позволяет получить.. формовочную смесь с равномерно распределенными компонентами. Прессование при давлении 1,6-2,0 ИПа обуславливает возрастание сцепления междуглинистыми частицами. Прессование.при давлении менее 1,6 МПа не .обеспечивает надежного сцепления глинистых частиц и .приводит к раэрушениюизделия. в процессе его термообработки.При увеличении давления прессования до значения более 2,0 МПа возникают высокие касательные напряжения,что приводит к деструкции материала(разрыву сплошности среды), и, как.следствие, неравномерности усадкипри сушке и окислительным процессампри спекании,4На чертеже представлена техноло-гическая схема установки, поясняющаяпредлагаемый способ,Гранулы керамзита (фракции 1020 мм) или ему подобного материаланаправляют в мешалку 1, заполненнуюсуспензией гидрослюдиетых или каолинитово-гидрослюдистых глин с содержанием твердого вещества 10, 25и 50 мас.7., где их выдерживают 1015 мин. Обработанные гранулы одновременно с массой гидрослюдистыхглин формовочной влажностью 262 поступают в шнековый пресс 2, где ониперемешиваются, равномерно перераспределяются и прессуются при давлении 2 МПа в форме блока, а суспензияпри помощи насоса 3 циркулируетв замкнутой системе,Затем сформованные керамическиеблоки высушивают в сушильных камерахили туннельных печах при 500 С.После сушки их спекают в туннельныхили кольцевых печах при температурах спекания 1000-1250 С.В таблице приведены данные сравнительных испытаний с использованиемгидрослюдистых глин Возжаевскогоместорождения и каолинитово-гидрослю.дистых глин Алексеевского месторождения.Предлагаемый способ изготовлениякерамических блоков прост в осуществлении, так как используется одинвид сырья, кроме того, он не требуетприменения нового и специальногооборудования и может быть осуществлен на заводах по производству кирпича.Предлагаемый способ позволяетповысить прочность изделий на 5-107.,при этом повышаются теплоизоляционные свойства сооружений, построенных из этих изделий. Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа за счет эконо.- мии условного топлива, расходуемого на отапливание помещений, составит 5 руб;/т условного топлива..50,0 2,4 120,0 Предлагаемьй10 О Алексеевское месторождение Продолжение таблицы 15,6 115,5 112,4 112,2 19,4 11,2112,4 110,2101143732 Продолжение таблицы 6 ) фТ формообразова,0 ниев Формах без приложения .нагрузки. Известный 48 1000 78-80 86,3 1,4 90,2 1,8 94,6 2,0 120,0 48 1000 99,1 2,2 95,6 2,4 82,5 Заказ 845/21 Тираж 605 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5