Керамика в строительстве кратко
Обновлено: 04.07.2024
СТРОИ́ТЕЛЬНАЯ КЕРА́МИКА, строительные материалы и изделия из керамики , получаемые из обожжённого глинистого сырья. К С. к. относятся: стеновые материалы (керамич. кирпичи и камни), фасадные изделия (кирпичи и камни лицевые, керамич. плитки), изделия для внутр. облицовки стен (глазурованные плитки и фасонные детали к ним – карнизы, уголки, пояски), плитки для полов, кровельные изделия ( черепица ), санитарно-технич. изделия (раковины, унитазы, ванны и др.), дорожные изделия ( клинкер ), заполнители для бетона ( керамзит , аглопорит и др.), изделия для подземных коммуникаций (канализац. и дренажные трубы), огнеупорные изделия для футеровки печей и тепловых агрегатов, а также химически стойкая керамика (кислотоупорные кирпичи и плитки).
Керамические изделия различного назначения подразделяют на два класса в зависимости от водопоглощения:
- класс пористых, частично спекшихся изделий с водопоглощением более 5 %;
- класс плотных изделий, обожженных при температуре полного спекания, с водопоглощением менее 5 % (обычно менее 0,5-0,6 %).
По структуре различают также грубую керамику, имеющую в изломе крупнозернистую, неоднородную структуру (например, кирпич) и тонкую керамику, с однородной мелкозернистой в изломе структурой.
Класс пористых изделий - кирпич и камни для кладки стен, плитки для наружной и внутренней облицовки, черепица, санитарно-строительный фаянс, керамические трубы, пористые огнеупорные и теплоизоляционные изделия.
Класс плотных изделий - напольная керамическая плитка, санитарно-технические изделия - полуфарфор, дорожные керамические материалы (клинкер и др).
К грубой керамике относятся стеновые камни и кирпич, черепица, трубы, огнеупорные теплоизоляционные и кислотоупорные изделия. Тонкая керамика - облицовочные плитки, в том числе напольные, санитарно-строительный фаянс, полуфарфор и фарфор.
По назначению в строительстве керамические изделия подразделяют на стеновые, облицовочные, кровельные, санитарно-технические, трубы и специальные кислотоупорные, огнеупорные, огнеупорно-теплоизоляционные, теплоизоляционные, дорожные (клинкер), декоративно-художественные.
Стеновые керамические материалы и изделия
Предназначены для кладки и облицовки несущих и самонесущих стен зданий и сооружений (рис. А.28, А.33).
Кирпич и камни керамические. Выпускаются рядовые и лицевые изделия, последние для кладки лицевого ряда.
По форме представляют собой прямоугольный параллелепипед, каждая грань которого имеет собственное название (рис. 4.6).
Производят кирпич с размерами, мм:
Камни керамические имеют следующие размеры, мм: 250x120x140, 288x288x88, 288x138x140, 288x138x88, 250x250x140, 250x180x140.
Выпускаются камни крупноформатные с размерами (250-510)х(180-250)х(140-219) мм.
Лицевые изделия имеют две лицевых грани - ложковую и тычковую. Лицевая поверхность может быть гладкой, рельефной, офактуренной, ангобированной, глазурованной, с фактурным декоративным слоем (двухслойное формование).
Регламентируются предельно допустимые отклонения от номинальной формы и размеров изделий. По прочности (при сжатии и растяжении) изделия могут иметь марки М25, М35, М50, М75 и M100 (с горизонтальными пустотами) и М100, М125, М150, М175, М200, М250 и М300. Водопоглощение рядовых изделий должно быть не менее 6,0 %. Марки по морозостойкости - F25, F35, F50, F75 и F100.
По средней плотности, стеновые материалы подразделяются на пять классов, (табл. 4.4).
Выпускаются также стеновые панели, изготовленные из кирпича в цеховых условиях или на строительной площадке, и кирпич для дымовых труб - для футеровки промышленных железобетонных труб.
Облицовочная керамика
Такая керамика применяется для наружной и внутренней отделки зданий и сооружений.
Облицовочные плитки используются для внутренней и наружной облицовки стен, цоколей, подземных переходов, лоджий, лечебных и торговых помещений, столовых, кухонь, санузлов. Изготавливаются способом полусухого прессования или шликерным (коврово-мозаичная плитка).
Плитки облицовочные глазурованные для внутренней облицовки стен - плоские, рельефно-орнаментные, фактурные, квадратные, прямоугольные и фигурные длиной 100-300 см, шириной - 100-200 мм, и толщиной - 5-8 мм. На монтажной поверхности плитки должны иметь рифление. Водопоглощение плиток - 16-24 %, предел прочности при изгибе - не менее 15,0 МПа, твердость глазури по минералогической шкале не менее 5, предъявляются требования по химической стойкости и термостойкости глазури (рис. А.34).
Плитки керамические фасадные, в том числе коврово-мозаичные. Поверхность плиток может быть гладкой и рифленой, неглазурованной и глазурованной, с прямыми и закругленными кромками. Размеры плиток изменяются от 50x50 мм до 150x300 мм и более, толщина - 4-9 мм. Регламентируются характер монтажной поверхности, отклонения по форме и размерам, дефекты (отбитости, цек и другие). Водопоглощение стеновых и цокольных плиток должно быть не менее 2 и не более 5 %, морозостойкость - 40-50 морозосмен, предел прочности при изгибе - не менее 16-18 МПа, твердость глазури - не менее 5.
Мелкие плитки и плиточный бой поставляются в виде ковров. Плитки лицевой поверхностью наклеиваются на бумагу неводостойким клеем. После нанесения на поверхность бумагу удаляют.
Облицовочные плитки, покрытые непрозрачной глазурью, называются также майоликой (рис. А.31, А.32).
Масса 1 м2 покрытия в водонасыщенном состоянии рядовой черепицы - не более 50-60 кг, разрушающая нагрузка при испытании на излом, H (кгс), - не менее 1500-400 в зависимости от типа черепицы, морозостойкость - не менее 25 циклов; черепица должна быть водонепроницаемой. Регламентируются отклонения по размерам, а также цвет и внешний вид черепицы.
Санитарно-технические изделия (санитарно-строительный фаянс)
Изготавливают преимущественно шликерным способом из сырьевых смесей, содержащих беложгущуюся глину (каолин), отощитель (кварцевый песок) и плавень (полевой шпат, реже мел или доломит). В зависимости от температуры обжига и водопоглощения различают фаянсовые, полуфарфоровые и фарфоровые изделия. К ним относятся изделия, которые устанавливают в санитарных узлах жилых, общественных и промышленных зданий - умывальники, унитазы и другое. Водопоглощение должно быть не более 1, 5 и 12 % (соответственно фарфор, полуфарфор и фаянс), пористые изделия глазуруются. Регламентируется количество дефектов - пузыри, пятна, волнистость и другие.
Трубы керамические канализационные. Производят способом пластического формования на вертикальных (трубных) ленточных прессах. Выпускаются трубы с внутренним диаметром 150-600 мм, длиной 1-1,5 м. С одной стороны труба имеет уширенную часть - раструб, на внутренней стороне раструба и на наружной стороне другого конца трубы должны быть канавки глубиной не менее 2 мм. Раструб и канавки обеспечивают плотное соединение звеньев при монтаже. Трубы относятся к классу пористой керамики, водопоглощение изменяется в пределах 7,5-8,0 %. Водонепроницаемость и химическая стойкость труб обеспечиваются химически стойкой глазурью, которой покрываются как внутренняя, так и наружная поверхности трубы. Регламентируются отклонения от номинальной формы и размеров изделия. Труба должна выдерживать равномерно распределенную нагрузку на 1 п. м. ствола - 20-35 кН (2000-3500 кгс), в зависимости от диаметра (рис. А.30).
Трубы керамические дренажные. Дренаж - это система дрен (труб, подземных галерей), предназначенных для сбора и отвода грунтовых вод от сооружений. Вода фильтрует через стенки труб и места их сопряжений и удаляется по трубопроводу. Дренажные трубы также относятся к пористой керамике, внутренний диаметр их изменяется в пределах от 50 до 300 мм, толщина стенки - 15-27 мм, длина - 333 мм. При испытании труба должна выдерживать равномерно распределенную нагрузку не менее 3,5-6,0 кН (350-600 кгс), морозостойкость - 15 циклов.
Кислотоупорная керамика
Предназначена для футеровки аппаратов химической, гидролизной промышленности и защиты строительных конструкций, работающих в условиях воздействия кислых агрессивных сред. Выпускаются кирпич, облицовочные плитки и фасонные изделия. Водопоглощение кирпича должно быть не более 6,0-10,0 % (в зависимости от типа), кислотостойкость - 95,0-97,5 %, предел прочности при сжатии - 30-55 МПа, термическая стойкость - 2-3 теплосмены.
Плитки кислотоупорные по назначению имеют марки КФ - керамические фарфоровые, ТКД - термо-кислотоупорные дунитовые; КШ -кислотоупорные шамотные, ТКГ - кислотоупорные для гидролизной промышленности, КС - кислотоупорные для строительных конструкций. Кислотостойкость плитки - 96-99 %, водопоглощение - 0,4-4,5 %, предел прочности при сжатии 40-130 МПа, предел прочности при изгибе - 10-30 МПа, в зависимости от типа изделий.
Огнеупорная керамика
Применяется для сооружения промышленных установок (топок, печей), работающих при температуре выше 1000 °С, а также для футеровки промышленных агрегатов - вращающихся печей цементной промышленности, тоннельных и кольцевых печей керамического производства и др. По степени огнеупорности подразделяется на классы:
СТРОИ́ТЕЛЬНАЯ КЕРА́МИКА, материалы и изделия из керамики (см. КЕРАМИКА) , применяемые в строительстве. По назначению керамические материалы и изделия делят на следующие виды: стеновые изделия, кровельные изделия, элементы перекрытий; изделия для облицовки фасадов, изделия для внутренней облицовки стен, заполнители для легких бетонов, теплоизоляционные изделия, санитарно-технические изделия, плитка для пола, дорожный кирпич; кислотоупорные изделия, огнеупоры; изделия для подземных коммуникаций.
К стеновым изделиям относятся кирпич, пустотелые камни и панели из них. Кровельные изделия — черепица. Элементы перекрытий; изделия для облицовки фасадов — это лицевой кирпич, малогабаритные и другие плитки, наборные панно, архитектурно-художественные детали. Изделия для внутренней облицовки стен — глазурованные плитки и фасонные детали к ним (карнизы, уголки, пояски). Заполнители для легких бетонов — керамзит, аглопорит. Теплоизоляционные изделия — перлитокерамика, ячеистая керамика, и др. Санитарно-технические изделия — умывальные столы, ванны, унитазы. Кислотоупорные изделия — кирпич, плитки, трубы и фасонные части к ним. Изделия для подземных коммуникаций — канализационные и дренажные трубы.
Керамические строительные материалы в зависимости от их структуры разделяют на две основные группы: пористые и плотные.
К классу пористых, частично спекшихся изделий с водопоглощением до 15% относятся строительная керамика для стеновых материалов и керамика для отделки фасадов и облицовки внутренних поверхностей зданий, а также кровельные материалы. Это высокопористая, грубозернистая керамика. Исходный материал для стеновой и кровельной керамики — глина, песок и другие материалы; температура обжига — 950—1150 о С. Для производства облицовочных материалов используются пластичные и пироплавкие глины, шамот, кварцевый песок, полевой шпат, тальк, температура обжига — 1000- 1200 о С. К пористым керамическим изделиям относятся также санитарно-технические изделия и огнеупорная керамика. Санитарно-технические изделия изготавливают на основе глины, каолина и кварцевого песка при температуре обжига 1150—1250 о С. Огнеупорную керамику (алюмосиликатную, кремнеземистую, магнезиальную, хромистую, циркониевую) изготавливают из огнеупорной глины, каолина, шамота, кварцитов, извести, доломита, магнезита, высокоогнеупорных окислов и др. при температуре 1350—2000 о С. Это кирпичи и блоки, применяемые при сооружении печей, топок и др.
К классу полностью спекшихся, блестящих в изломе изделий с водопоглощением не выше 0,5% относятся санитарно-строительные, керамические трубы, кислотоупорные изделия и огнеупоры (футеровочные плиты, кирпич, скорлупы, сегменты и т.д.). В состав кислотоупорной керамики входят беложгущиеся глины, каолин, полевой шпат, цирконосиликаты и др. Температура обжига — 1250—1300 о С.
Прочность керамики зависит от фазового состава керамического черепка, пористости и наличия трещин.
Для придания необходимых свойств при изготовлении строительной керамики используются порообразующие, выгорающие и пластифицирующие добавки. Порообразующие материалы (вещества, которые при обжиге диссоциируют с выделением газа, например СО2 (молотые мел, доломит), или выгорают) водят в сырьевую массу для получения легких керамических изделий с повышенной пористостью и пониженной теплопроводностью. Выгорающие добавки: древесные опилки, измельченный бурый уголь, отходы углеобогатительных фабрик, золы ТЭС и лигнин не только повышают пористость стеновых керамических изделий, но также способствуют равномерному спеканию керамического черепка. Пластифицирующими добавками являются высокопластичные глины, бентониты (см. БЕНТОНИТЫ) , а также поверхностно-активные вещества.
Для придания декоративного вида и стойкости к внешним воздействиям поверхность некоторых керамических изделий покрывают глазурью (см. ГЛАЗУРЬ) или ангобом (см. АНГОБ) .
В современном строительстве керамические изделия применяют почти во всех конструктивных элементах зданий, облицовочные и другие материалы используют в сборном домостроении. Керамические пористые заполнители — это основа легких бетонов.
Энциклопедический словарь . 2009 .
Полезное
Смотреть что такое "СТРОИТЕЛЬНАЯ КЕРАМИКА" в других словарях:
строительная керамика — 3.2 строительная керамика; СК: Строительный керамический материал, который в соответствии с технологией изготовления прошел отжиг при температуре 900 °С. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Строительная керамика — материалы и изделия из керамики (См. Керамика), применяемые в строительстве. К С. к. относятся: стеновые материалы (Кирпич, керамические камни), материалы для отделки фасадов и облицовки внутренних поверхностей зданий (см. Отделочные… … Большая советская энциклопедия
СТРОИТЕЛЬНАЯ КЕРАМИКА — материалы и изделия из керамики, применяемые в стр ве. К С. к. относятся стеновые материалы (кирпич, и керамич. камни), материалы для отделки фасадов (см. Фасадная керамика) и облицовки внутр. поверхностей зданий (плитки для стен и полов). С. к.… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Керамика — – изделия и материалы, получаемые спеканием глин и их смесей с минеральными добавками, а также оксидов и других неорганических соединений. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Керамика –… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
керамика — и; м. [греч. keramikē] 1. Гончарное производство, гончарное искусство. Специализироваться в керамике. 2. собир. Изделия из обожжённой глины. Античная к. Выставка керамики. 3. Спец. Масса, из которой изготовляются такие изделия. Изделия из… … Энциклопедический словарь
Керамика — (греч. keramike гончарное искусство, от kéramos глина) изделия и материалы, получаемые спеканием глин и их смесей с минеральными добавками, а также окислов и др. неорганических соединений. К. получила широкое распространение во всех… … Большая советская энциклопедия
КЕРАМИКА — (греч. keramike гончарное искусство, от keramos глина) изделия и материалы, получаемые спеканием глин и их смесей с минер. добавками, а также оксидов и др. неорганич. соединений. В зависимости от состава сырья и темп ры обжига керамич. изделия и… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Керамика строительная — – изделия из глин или смесей их с минеральными добавками, обожженные до камневидного состояния. Изделия строительной керамики применяются для постройки различных сооружений, дорог, канализационных и дренажных сетей, производства… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Строительная конструкция — – часть здания или другого строительного сооружения, выполняющая определенные несущие, ограждающие и (или) эстетические функции. [СНиП 10 01 94] Строительная конструкция – часть здания, сооружения определенного функционального… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Строительная акустика — – раздел акустики, рассматривающий проблемы звукоизоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений. Строительная акустика, научная дисциплина, изучающая вопросы защиты помещений, зданий и территорий населённых мест от шума архитектурно… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Большая прочность, значительная долговечность, декоративность многих видов керамики, а также распространенность в природе сырьевых материалов обусловили широкое применение керамических материалов и изделий в строительстве. В долговечности керамических материалов можно убедиться на примере Московского Кремля, стены которого сложены почти 500 лет назад.
Керамические изделия по плотности можно условно разделить на две основные группы: пористые и плотные.
Пористые керамические изделия впитывают более 5% по весу воды. В среднем водопоглощение пористых изделий составляет 8 - 20% по весу или 15 - 35% по объему.
Плотные изделия характеризуются водопоглощением менее 5%. Чаще всего оно составляет 2 - 4% по весу или 4 - 8% по объему.
По назначению в строительстве различают следующие группы керамических материалов и изделий:
- стеновые материалы (кирпич глиняный обыкновенный, пустотелый и легкий, камни керамические пустотелые);
- кровельные материалы и материалы для перекрытий (черепица, керамические пустотелые изделия);
- облицовочные материалы для наружной и внутренней облицовки (кирпич и камни лицевые, плиты керамические фасадные, малогабаритные плитки);
- материалы для полов (плитки);
- материалы специального назначения (дорожные, санитарно-строительные, химически стойкие, материалы для подземных коммуникаций, в частности трубы, теплоизоляционные, огнеупорные и др.);
- заполнители для легких бетонов (керамзит, аглопорит).
Наибольшего развития достигли стеновые материалы, причем наряду с общим увеличением объема производства особое внимание обращено на увеличение выпуска эффективных изделий (пустотелый кирпич и камни, керамические блоки и панели и т. д.). Предусмотрено также расширить производство фасадной керамики, особенно для индустриальной отделки зданий, глазурованных плиток для внутренней облицовки, плиток для полов, канализационных и дренажных труб, санитарно-строительных изделий, искусственных пористых заполнителей для бетонов.
СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ.
Сырьевые материалы, используемые для изготовления керамических изделий, можно подразделить на пластичные глинистые (каолины и глины) и отощающие (шамот, кварц, шлаки, выгорающие добавки). Для понижения температуры спекания в глину иногда добавляют плавни. Каолин и глины объединяют общим названием - глинистые материалы.
1. ГЛИНИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Каолины. Каолины образовались в природе из полевых шпатов и других алюмосиликатов, не загрязненных окислами железа. Они состоят преимущественно из минерала каолинита. После обжига присущий им белый или почти белый цвет сохраняется.
Глины. Глинами называют осадочные породы, представляющие собой тонкоземлистые минеральные массы, способные независимо от их минералогического и химического состава образовывать с водой пластичное тесто, которое после обжига превращается в водостойкое и прочное камневидное тело.
Состоят глины из тесной смеси различных минералов, среди которых наиболее распространенными являются каолинитовые, монтмориллонитовые и гидрослюдистые. Представителями каолинитовых минералов являются каолинит и галлуазит. В монтмориллонитовую группу входят монтмориллонит, бейделлит и их железистые разновидности. Гидрослюды - в основном продукт разной степени гидратации слюд.
Наряду с этими минералами в глинах встречаются кварц, полевой шпат, серный колчедан, гидраты окислов железа и алюминия, карбонаты кальция и магния, соединения титана, ванадия. Такие примеси влияют как на технологию керамических изделий, так и на их свойства. Например, тонкораспределенный углекислый кальций и окислы железа понижают огнеупорность глин. Если в глине имеются крупные зерна и песчинки углекислого кальция, то при обжиге из них образуются более или менее крупные включения извести, которая на воздухе гидратируется с увеличением объема (дутики), что вызывает образование трещин или разрушение изделий. Соединения ванадия служат причиной появления зеленоватых налетов (выцветов) на кирпиче, что портит внешний вид фасадов.
Глины часто содержат также органические примеси. По отношению к действию высоких температур различают глины трех групп: огнеупорные (огнеупорность выше 1580°С), тугоплавкие (1350 - 1580°С) и легкоплавкие (ниже 1350°С). К огнеупорным относятся большей частью каолинитовые глины, содержащие мало механических примесей. Такие глины используют для производства фарфора, фаянса и огнеупорных изделий. Тугоплавкие глины содержат окислы железа, кварцевый песок и другие примеси в значительно большем количестве, чем огнеупорные, и применяются для производства тугоплавкого, облицовочного и лицевого кирпича, плиток для полов и канализационных труб. Легкоплавкие глины наиболее разнообразны по минералогическому составу, содержат значительное количество примесей (кварцевого песка, окислов железа, известняка, органических веществ). Используют их в кирпичном и черепичном производствах, в производстве легких заполнителей и т. д.
В производстве искусственных обжиговых материалов можно применять также некоторые другие осадочные породы: диатомиты, трепелы и их уплотненные разновидности - опоки, а также сланцы в чистом виде и с примесью глин или порообразующих добавок.
2. ОТОЩАЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
Для уменьшения усадки при сушке и обжиге, а также для предотвращения деформаций и трещин в жирные пластичные глины вводят искусственные или природные отощающие материалы.
В качестве искусственных отощающих материалов используют дегидратированную глину и шамот, а также отходы производства (котельные и другие шлаки, золы, очажные остатки и т.д.). Дегидратированную глину получают нагреванием обычной глины примерно до 600-700°С (при этой температуре она теряет свойство пластичности) и применяют в качестве отощителя при производстве грубой строительной керамики. Шамот изготовляют путем обжига огнеупорных или тугоплавких глин при температурах 1000 - 1400°С. Шамот является основным сырьем в производстве огнеупорных шамотных изделий.
К природным отощающим материалам относятся такие вещества, которые неспособны в смеси с водой образовывать пластичную массу, например кварцевые пески, пылевидный кварц.
Порообразующие материалы. В производстве изделий грубой строительной керамики, например кирпича, для отощения массы, а также для получения изделий, обладающих повышенной пористостью и, следовательно, пониженной теплопроводностью, в сырьевую массу вводят порообразующие добавки. Обычно применяют органические добавки, называемые выгорающими, - древесные опилки, уголь, торфяную пыль, и др. Они выгорают при обжиге изделий и образуют поры.
Плавни. Введение в глину плавней способствует понижению температуры ее спекания. К числу плавней относятся полевые шпаты, железная руда, доломит, магнезит, тальк и др.
Классификация керамических изделий
Большой ассортимент керамических изделий, выпускаемых промышленностью для использования в строительстве, можно классифицировать на следующие группы в зависимости от их назначения: стеновые, облицовочные, кровельные, для полов, дорожные, теплоизоляционные, огнеупорные, кислотоупорные и санитарно-технические.
1. СТЕНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Основными в этой группе являются: кирпич глиняный обыкновенный и так называемый эффективный кирпич — глиняный пустотелый и пористый пластического формования, глиняный пустотелый полусухого прессования и строительный легкий. Камни керамические пустотелые пластического формования также применяются в качестве стенового материала.
Находят применение в качестве стенового материала крупноразмерные виброкирпичные панели заводского изготовления.
2. ОБЛИЦОВОЧНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
Керамические изделия, применяемые для облицовки зданий, делятся на две группы — для облицовки фасадов зданий и для внутренней облицовки помещений.
В настоящее время основными видами облицовочных керамических материалов для фасадов зданий являются, камни, плиты и плитки. Кирпич и камни делают сплошными и пустотелыми. Плиты в зависимости от конструкции, способов изготовления и крепления подразделяют на закладные, устанавливаемые одновременно с кладкой стен, и прислонные, устанавливаемые на растворе после возведения и осадки стен. Фасадные плиты изготовляют различной формы: плоские для облицовки плоскости стен, угловые — для облицовки наружных углов, откосов и проемов и перемычные; для облицовки перемычек над оконными и дверными проемами. Плитки фасадные малогабаритные выпускают с наружной гладкой и фактурной поверхностью, а на тыльной стороне делают углубления для лучшего сцепления с цементным раствором. Для ускорения отделочных работ тонкие фасадные плитки наклеивают на бумажную основу в виде ковров с различным рисунком. Такие плитки носят название ковровой керамики.
Керамические материалы для внутренней облицовки помещений не подвергаются действию отрицательных температур и резких перемен погоды, поэтому они не должны отвечать всем требованиям, предъявляемым к материалам для внешней облицовки зданий. Однако точность размеров, правильность формы и одинаковая окраска приобретают особо важное значение. Вследствие этого для материалов внутренней облицовки поставлены более жесткие требования по внешнему виду, чем к материалам для наружных работ. Для внутренней облицовки помещений применяют в основном керамические плитки различной формы и толщины; (28 типов по ГОСТ 6141—63).
Керамическими плитками для полов настилают полы в вестибюлях общественных зданий, банях, прачечных, санитарных узлах, лечебных помещениях и на предприятиях химической промышленности. Эти плитки практически водонепроницаемы, т. е. надежно защищают несущие конструкции перекрытий от увлажнения, стойко сопротивляются истирающим воздействиям, не дают пыли, легко моются, не впитывают жидкостей и хорошо противостоят действию кислот и щелочей.
3. САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ И КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ ТРУБЫ
Различают три группы санитарно-технических изделий: из твердого фаянса, отличающиеся пористым черепком, из санитарного фарфора, обладающие спекшимся черепком, и из полуфарфора, имеющие полуспекшийся черепок.
Санитарно-технические изделия должны обладать высокой механической прочностью и теплостойкостью. Для их изготовления необходимо высококачественное сырье, строгое соответствие массы установленной рецептуре и точное соблюдение технологического режима производства.
К санитарно-техническим изделиям относится оборудование санитарных узлов и кухонь жилых, общественных и промышленных зданий. Ассортимент изделий этой группы весьма разнообразен — ванны, умывальники, унитазы, радиаторы и др. Изделия должны иметь правильную форму, без прогибов, искривлений и трещин, равномерный покров блестящей глазури (белой или цветной), устойчивой против образования мелких трещин (цека); при простукивании изделия должны издавать чистый (не дребезжащий) звук, указывающий на обжиг их до соответствующей температуры и отсутствие трещин.
Канализационные трубы, изготовляемые диаметром от 150 до 600 мм, имеют плотный спекшийся черепок. Они покрываются глазурью изнутри и снаружи и отличаются большой устойчивостью к действию агрессивных вод и блуждающих электрических токов. Изготовляемые на основе местных материалов, они имеют невысокую стоимость сравнительно с трубами других видов.
4. ПРОЧИЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ
Здесь следует сказать о глиняной черепице, представляющей собой спекшееся изделие в виде прямоугольных плиток или желобов и широко (особенно на юге и западе страны) используемой как кровельный материал. Выпускается черепица четырех видов: штампованная пазовая и ленточная, плоская ленточная и коньковая.
В качестве теплоизоляционных материалов известны диатомовые (трепельные), пенотрепельные изделия и керамзитовый гравий. Из специальных керамических изделий, находящих применение при строительстве и оборудовании химических и других заводов, применяются огнеупорные и кислотоупорные изделия. Следует упомянуть и различные виды специального кирпича — дорожный повышенной прочности, получаемый обжигом глины до полного спекания, но без остеклования поверхности; лекальный, огнеупорный, футеровочный, кислотоупорный и др.
Технология производства, технические показатели, строительные свойства и способы применения наиболее распространенных керамических изделий рассмотрены в этой главе ниже.
Производство и применение керамических строительных материалов.
Несмотря на то что керамические изделия отличаются большим разнообразием по назначению, форме и физико-механическим свойствам, производство их в основном примерно одинаково и состоит из следующих — — основных процессов:
— добыча глины в карьерах;
— подготовка массы, заключающаяся в дроблении глины и других компонентов смеси, увлажнении водой и перемешивании массы;
— формование изделий из приготовленной массы;
— сушка отформованных изделий;
— обжиг предварительно высушенных изделий.
Для отдельных изделий могут быть различными технологические схемы этих процессов, например разные способы формования кирпича — пластичный и полусухой, разные способы сушки — естественная и искусственная, а также могут появляться дополнительные процессы, как, например, покрытие изделий глазурью. Более подробно такие производственные процессы будут изложены при описании основных видов керамических изделий.
Заводы по производству керамических изделий часто строятся вблизи месторождения глин, и тогда глиняный карьер является составной частью завода. Разработка сырья осуществляется на карьерах открытым способом экскаваторами. К карьерным работам относятся подготовительные, обеспечивающие вскрытие и подготовку месторождений, добычные, предназначенные для извлечения глины, и транспортные, т. е. доставка глины к месту переработки, а пустой породы в отвалы. Транспортные работы осуществляются автосамосвалами или мотовозами с вагонетками. К. карьерным работам относят также естественную обработку глины (в необходимых случаях) путем вылеживания и вымораживания. Качество керамических изделий полностью зависит от состава и чистоты сырья, поэтому необходим постоянный контроль за производством карьерных работ и качеством добываемого сырья. Заводские лаборатории должны систематически анализировать поступающее сырье и в зависимости от его качества подбирать состав шихты, наиболее благоприятный для данного вида изделий.
Подготовка массы заключается в обогащении, дроблении и тонком помоле материалов и последующем тщательном перемешивании их до получения полностью однородной массы. При пластичном способе формования масса увлажняется до необходимой степени.
Для лучшего перемешивания глиняной массы после помола и измельчения компонентов используют глиномялки (18), которые дают однородную пластичную массу, увлажненную до нужного предела.
Формуют керамические изделия в основном двумя способами — мокрым и полусухим. При мокром способе масса увлажняется до 20— 25% и формование производят на гидравлических или механических прессах; при полусухом масса увлажняется до 8—12% и изделия формуют прессованием. В зависимости от формы и размеров изделий используется формовочное оборудование, различное как по принципу действия, так и по мощности.
Сушка отформованных изделий является производственным процессом, необходимым лишь для изделий пластического формования. При полусухом способе производства сырцовые изделия имеют незначительную влажность, что при обжиге не вызывает растрескивания и необходимость в сушке отпадает.
Процесс сушки представляет собой комплекс явлений, связанных с испарением влаги с поверхности изделия, перемещением влаги из его внутренней части к поверхности и теплообменом между материалом и окружающей средой. Длительность сушки во многом зависит от скорости перемещения влаги в изделиях от внутренних к наружным слоям, а последнее определяется размерами капилляров и вязкостью воды. Одновременно с удалением влаги частицы материала сближаются силами поверхностного натяжения и происходит уменьшение объема глиняных изделий (усадка). Усадка каждой массы имеет определенный предел, после которого дальнейшее сокращение объема не происходит, несмотря на то, что физически связанная вода к этому моменту полностью еще не испаряется. Более пластичные глины дают большую усушку.
Естественная сушка сырца зависит от погодных условий, поэтому она не всегда может обеспечить бесперебойную работу завода. На заводах с большой производительностью применяют искусственную сушку в сушилках периодического или непрерывного действия. В качестве источника тепла используют газы обжигательных печей или горячий воздух. Из сушилок периодического действия широкое распространение получили камерные, а непрерывного.
Естественная сушка производится в специальных сушильных сараях (навесах), в которых на ровном, хорошо уплотненном поде или на стеллажах устанавливают сырые изделия. Длительность сушки целиком зависит от температуры, влажности и подвижности наружного воздуха и климатических условий района и составляет от 6 до 15 суток. Учитывая, что срок сушки изделий в искусственных сушилках не превышает 70 (а в большинстве случаев он значительно меньше), естественная сушка изделии в настоящее время сохранилась только на мелких кирпичных заводах с сезонным циклом производства. Дополнительные расходы на искусственную сушку изделий полностью окупаются резким сокращением цикла производства.
Обжиг изделий является важнейшей и завершающей операцией технологического процесса производства керамических изделий. Этот процесс можно разделить на три периода: прогрев сырых изделий, собственно обжиг и регулируемое охлаждение изделий. В первом периоде из обжигаемых изделий удаляется гигроскопическая и гидратная вода, частично разлагаются карбонаты, сгорают органические примеси и равномерно прогревается вся масса изделия. В начале нагревания при температуре 100—120°С удаляется физически связанная вода, в температурном интервале 450—650° С — химически связанная вода, причем глинистые минералы разрушаются и глина переходит в аморфное состояние. Дальнейшее повышение температуры обжига приводит к расплавлению части материала, в результате чего происходит спекание массы и образование керамического черепка. Этому соответствует температура 800—1000° С для легкоплавких глин и 1150—1200° С для тугоплавких. Температурный режим и длительность обжига зависят от состава применяемой шихты. При повышении температуры обжига получают изделия с большей механической прочностью, однако чрезмерное повышение температуры может вызвать деформацию изделий.
После обжига изделия охлаждаются. Процесс охлаждения весьма ответственный, не допускающий резкой смены температур и доступа холодного воздуха, влекущих за собой образование трещин. В начальной стадии температуру снижают медленно и лишь после достижения 650° С процесс охлаждения можно ускорить.
Читайте также: