Керамическая масса
Черепица Аргиллитоподобная глина Аргиллит Измельчение Масса
Изобретение относится к строительным материалам и изделиям, и, в частности, к производству керамической черепицы, керамической плитки, получаемых на основе камнеподобного глинистого сырья – аргиллитопо-добных глин, аргиллитов и глинистых сланцев. 
Известна керамическая черепица выпускаемая согласно ГОСТ 56688-2015 «Черепица керамическая. Технические условия». Применяемое традиционное керамическое сырье обеспечивает получение керамической черепицы с необходимыми прочностными характеристиками с массой 1 м2 кровельного покрытия в насыщенном водой состоянии 54 кг -74 кг.  Недостатком является относительно небольшая прочность изделий, малый размер изделий и большой вес черепичной кровли. В настоящее время наблюдается тенденция по снижению веса керамической черепицы. Черепица со сниженной массой должна обладать водопоглощением менее 3 % и высокой прочностью самого керамического материала – керамического черепка. Это позволит получать изделия с необходимой прочностью и с меньшей толщиной (в 1,5-2,5 раза), что пропорционально снижает и массу 1 м2 кровельного покрытия, сокращает производственные затраты, так как существенно меньше приходится использовать сырья и нести затрат на его переработку, сушку, обжиг изделий. Достичь получения указанных свойств черепицы возможно за счёт использования в качестве сырья камнеподобного глинистого сырья – аргиллитоподобных глин, аргиллитов и глинистых сланцев, при особом соотношении и определённом зерновом (гранулометрическом) составе компонентов. 
Известна керамическая масса, включающая мас. %: аргиллит, туфоаргиллит, железистый кек никелевого производства и воду при следующем соотношении компонентов, масс. % аргиллит 15,35–17,85, туфоаргиллит 61,4–63,9, железистый кек 2,07–3,73, вода остальное (SU 1768555 A1, C04B33/00, опубл. 15.10.92, бюл. 38).
Наиболее близким техническим решением является керамическая масса для изготовления стенового и дорожного клинкерного кирпича, керамиче-ской черепицы, плитки для полов, фасадных керамических плит, получаемых на основе камнеподобного глинистого сырья – аргиллитоподобных глин и аргиллитов, при следующем соотношении компонентов, масс. %: аргиллит, измельченный до размера зёрен менее 1,0 мм при содержании фракции 0-0,5 мм 80-85 % – 82,0–84,5; колеманит – 0,5-2,5; вода 5,0-15,5 (см. патент RU 2 709 267 C04В 33/04, опубликовано 17.12.2019, Бюл. 35).
Недостатком указанной массы является то, что за счёт содержания ко-леманита (минерал, водный борат кальция с гидроксильной группой) про-дукция из данного сырья имеет высокие производственные затраты, относительно низкий показатель предела прочности при изгибе и большое значение водопоглощения, что не позволяет получать изделия с небольшой толщиной и массой.
Задачей данного изобретения является снижение массы керамических изделий, показателя водопоглощения и повышение прочности керамических материалов.
Сущность изобретения заключается в том, что керамическая масса, включающая аргиллит или аргиллитоподобную глину и воду, дополнительно включает глинистый сланец фракции 0,1 – 1,5 мм, а аргиллит при следующем соотношении компонентов, масс. %:
Аргиллит, измельченный до размера зёрен менее 1,0 мм при содержании фракции менее 0,05 мм более 80 % – 35,0-45,0;                           
глинистый сланец фракции 0,1-1,5 мм – 38,0-51,0;
вода – 14,0-17,0 %.
Технический результат заключается в следующем. Более тонкое измельчение аргиллита или аргиллитоподобной глины обеспечивает более сильное спекание, в результате чего не требуется ввод колеманита, а спёкшаяся стекловидная масса по структурным признакам является матрицей для минеральных армирующих компонентов. Ввод глинистых сланцев заданного зернового состава, имеющих сланцеватую текстуру и пластинчатую форму зёрен и при обжиге которых образуются минералы, имеющие игольчатую и пластинчатую форму (андалузит, силлиманит, шпинели, муллит), обеспечи-вает повышенный предел прочности при изгибе, выступая армирующим компонентом в стекломатрице. Такую структуру материала можно назвать матричной и характеризовать соотношением стекло- и минеральной фаз. 
Важным моментом является то, что глинистые сланцы начальной стадии метаморфизма (кровельные, аспидные сланцы) даже в естественном виде имеют низкое водопоглощение до 1,0-1,3 %, высокую прочность (предел прочности при сжатии перпендикулярно слоистости до 150 МПа, при изгибе 30-60 МПа), высокую морозостойкость. При обжиге сланцев водопоглощение уменьшается, а прочность ещё более увеличивается.  Кроме того, при формовании изделий, а более предпочтительным является пластический экструзионный способ, пластинчатые зёрна сланца должны располагаться параллельно лицевой плоскости изделий, т.е. как-бы формировать микросланцеватую структуру самих изделий. Для получения зёрен сланца пластинчатой формы при подготовке сырьевых необходимо применять ударный спо-соб измельчения, который применяется на различных видах измельчительного оборудования.
При тонком измельчении аргиллиты и аргиллитоподобные глины приобретают пластичность, связующие и хорошие формовочные свойства, способность к интенсивному спеканию при обжиге и формированию прочного контакта с зёрнами сланца, что способствует получению изделий с необходимыми свойствами – повышенная прочность, низкое водопоглощение, морозостойкость.
Данное изобретении может использоваться крупными заводами, которые производят строительные и облицовочные материалы. Малым и средним бизнесом, который специализируется на выпуске кровельной керамики.
Марина
Орлова
Евгеньевна
генеральный директор
Отсутствует
Отсутствует
-
-
5497-0695
-
РОССИЯ
Марина
Орлова
Евгеньевна
генеральный директор
РОССИЯ
67.15.47
Производство строительной керамики
67.15.63
Производство прочих строительных материалов и изделий
02.05.PK
MATERIALS SCIENCE, CERAMICS
Марина
Орлова
Евгеньевна
РОССИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
СЕРГЕЙ
ПОЛЯКОВ
ГЕННАДЬЕВИЧ
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
ООО «ОРЛОВА»
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ОРЛОВА»
1226100027450
МАРИНА
ОРЛОВА
ЕВГЕНЬЕВНА
Организация
Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно
Общества с ограниченной ответственностью