Керамика это в строительстве

Искусство изготовления изделий из глины. Свойства строительных материалов, области применения. Классификация керамических материалов и изделий. Ангобирование: нанесение механическим способом на лицевую поверхность белых или цветных жидких глиняных масс.

Рубрика	Строительство и архитектура
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	20.02.2015
Размер файла	33,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общие сведения о керамических строительных материалах

2. Сырье для производства керамических материалов

2.1 Глинистые материалы

2.2 Отощающие материалы

2.3 Порообразующие материалы

Строительная керамика в современном мире часть.1

3. Основы производства керамических материалов

6. Эстетические свойства

Введение

Самые ранние изделия из глины были хрупкими, они боялись влаги, и в глиняных сосудах можно было хранить лишь сухие продукты. Но, разгребая золу угасшего костра, человек не раз замечал, что глинистая почва в том месте, где горел костер, становится твердой как камень. Эти наблюдения, видимо, и навели человека на мысль обжигать для прочности глиняные изделия.

Вещи из обожженной глины принято называть керамикой. В современном мире в строительстве очень широко применяются керамические материалы и изделия. Это обусловлено большой прочностью, значительной долговечностью, декоративностью многих видов керамики, а также распространенностью в природе сырьевых материалов.

Целью данной работы является рассмотрение и изучение керамических материалов. В соответствии с поставленной целью можно выделить и задачи работы: изучить общие сведение о керамических материалах, свойства керамических материалов и изделий; сырьевые материалы для производства керамических материалов и изделий: глины, добавки, технология производства керамических изделий. Керамические изделия обладают различными свойствами, которые определяются составом исходного сырья, способами его переработки, а также условиями обжига — газовой средой, температурой и длительностью. Материал (т.е. тело), из которого состоят керамические изделия, в технологии керамики именуют керамическим черепком.

1. Общие сведения о керамических строительных материалах

Для технической керамики (чаще именуемой специальной) используют искусственно получаемые специальной очисткой порошки в виде чистых оксидов, например оксиды алюминия, магния, кальция, диоксиды циркония, тория и др. Они позволяют получать изделия с высокими температурами плавления (до 2500-3000В°С и выше), что имеет важное значение в реактивной технике, радиотехнической керамике. Материалы высшей огнеупорности изготовляют на основе карбидов, нитридов, боридов, силицидов, сульфидов и других соединений металлов как без глинистых сырьевых веществ. Некоторые из них имеют температуры плавления до 3500 — 4000В°С, особенно из группы карбидов.

Про керамику интересно

Большой практический интерес имеют керметы, состоящие обычно из металлической и керамической частей с соответствующими свойствами. Получили признание огнеупоры переменного состава. У этих материалов одна поверхность представлена чистым тугоплавким металлом, например, вольфрамом, другая — огнеупорным керамическим материалом, например оксидом бериллия.

Между поверхностями в поперечном сечении состав постепенно изменяется, что повышает стойкость материала к тепловому удару. Для строительной керамики, как отмечено выше, вполне пригодна глина, которая является распространенным в природе, дешевым и хорошо изученным сырьем. В сочетании с некоторыми добавочными материалами из нее получают в керамической промышленности разнообразные изделия и в широком ассортименте. Их классифицируют по ряду признаков. По конструкционному назначению выделяют изделия стеновые, фасадные, для пола, отделочные, для перекрытий, кровельные изделия, санитарно-технические изделия, дорожные материалы и изделия, для подземных коммуникаций, огнеупорные изделия, теплоизоляционные материалы и изделия, химически стойкую керамику.

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.

2. Сырье для производства керамических материалов

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.

2.1 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

Гидрослюды — в основном продукт разной степени гидратациислюд.

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.

2.2 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.

2.3 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.

2.4 Плавни

Введение в глину плавней способствует понижению температуры ее спекания. К числу плавней относятся полевые шпаты, железная руда, доломит, магнезит, тальк и др.

3. Основы производства керамических материалов

Основным сырьевым компонентом керамических строительных материалов является глина — осадочная горная порода, состоящая из природных водных алюмосиликатов с различными примесями.

В процессе обжига образуется структура керамического материала, определяющая его свойства, в том числе прочность. Возможные дефекты при обжиге необратимы. Например, при отклонении от оптимальной для данного материала температуры обжига может быть пережог, при этом происходят потеря формы, оплавление поверхности. При недожоге ухудшаются основные показатели эксплуатационно-технических свойств.

Обработка лицевой поверхности керамических материалов связана с их видом и производится различными технологическими способами, среди которых выделяют: механическую обработку, ангобирование, глазурование, сериографию, шелкографию.

Механическая обработка предполагает использование специальных приспособлений, позволяющих получать рельефный рисунок в процессе формования материала или после него.

Ангобирование — нанесение механическим способом на лицевую поверхность белых или цветных жидких глиняных масс толщиной 0,25 — 0,4 мм. После обжига образуется матовое покрытие.

Глазурование — покрытие различными способами слоем жидкой глазури толщиной 0,15 — 0,3 мм. Глазури, состоящие из кварца, полевого шпата, каолина и других компонентов, образуют после обжига стекловидный слой, отличающийся блеском. Реже применяют глазури, позволяющие получать матовую фактуру — со слабым блеском.

Способ сериографии предполагает изготовление по фотоснимку рисунка сетки-трафарета, с помощью которой красящий состав наносят на материал, затем изделие глазуруют и обжигают.

Шелкография — нанесение орнаментированного рельефа глубиной до 1 мм при прессовании материала металлическим штампом с рисунком. Рельефный рисунок может быть получен также при пульверизации глазури на металлический трафарет, который устанавливают на высушенный материал. глина керамический ангобирование

4. Номенклатура

По конструктивному назначению различают керамические изделия: для стен (кирпич и керамические камни); облицовки фасадов (лицевой кирпич, плитки); перекрытий (пустотелые камни); кровли (черепица); санитарно-технические изделия (изделия из строительного фаянса); теплоизоляции (легкий кирпич, фасонные изделия); а также заполнители для легких бетонов (керамзит, аглопорит).

Применяют керамические изделия в соответствии с их назначением: кирпич и керамические камни — для возведения малоэтажных и многоэтажных зданий и сооружений; керамическую плитку и лицевой кирпич — при выполнении облицовочных наружных и внутренних работах; дорожный кирпич и керамические трубы — для строительства дорог и подземных коммуникаций; черепицу — для устройства кровель; легкие керамические изделия — для теплоизоляции.

Кирпич керамический обыкновенный

Кирпич керамический обыкновенный имеет форму прямоугольного параллелепипеда с ровными гранями и прямыми ребрами размером 250x120x65 (88) мм, реже — 288x138x65 (модульный). Для кирпича толщиной 88 мм и модульного обязательно наличие круглых и щелевых пустот. Формируют кирпич пластическим и реже — полусухим прессованием.

Плотность кирпича 1600-1900 кг/м 3. Кирпич должен быть нормально обожжен, так как недожог (алый кирпич) обладает недостаточной прочностью, малыми водо- и морозостойкостью. Пережженный кирпич (железняк) имеет повышенные плотность и теплопроводность и, как правило, неправильную форму. Прочность кирпича характеризуется пределом прочности при сжатии и обозначается марками: 75, 125, 150, 175, 200, 250 и 300. По морозостойкости кирпич подразделяется на четыре марки: F-15, F-25, F-35 и F-50. Применяют обыкновенный керамический кирпич для кладки наружных и внутренних стен, изготовления стеновых блоков и панелей, кладки печей и дымовых труб в местах, где температура не превышает температуру обжига кирпича.

Кирпич полусухого прессования не рекомендуется применять для кладки фундаментов и цоколей ниже гидроизоляционного слоя. Кирпич глиняный обыкновенный нецелесообразно использовать в каркасных зданиях и стенах верхних этажей, так как он имеет излишнюю прочность, большой вес и относительно высокий коэффициент теплопроводности. В таких зданиях значительно выгоднее применять кирпич с меньшим весом.

Кирпич пустотелый

Пустотелый кирпич пластического формирования имеет сквозные щелевидные или круглые отверстия. Пустоты в кирпиче имеют диаметр не более 16 мм круглые, не более 12 мм шириной — с прямоугольными щелями. Пустотелый кирпич изготавливают из легкоплавких глин с добавками или без них по способу пластического или полусухого прессования.

Кирпич пустотелый пластического формирования вырабатывают со сквозными пустотами размером 250×120 мм при толщине 65, 88 и 103 мм. Марки по прочности — 75, 100, 125 и 150. Объемный вес для класса А не более 1300, для класса Б — от 1300 до 1450 кг/м 3 (брутто). Морозостойкость — не менее 15 циклов. Кирпич пустотелый полусухого прессования имеет несквозные или сквозные крупные пустоты.

Качественные показатели такие же, как у кирпича пластического формирования, но несколько выше объемный вес — до 1500 кг/м 3. Применяют пустотелый кирпич для устройства несущих наружных и внутренних стен, перегородок и других частей зданий и сооружений. Не рекомендуется применять пустотелый кирпич для фундаментов, цоколей и стен мокрых помещений.

Пористо-пустотелый кирпич

Изготавливают аналогично пустотелому, но в состав керамической массы входят выгорающие добавки. Применяют пористо-пустотелый кирпич там же, где и обыкновенный пустотелый кирпич.

Кирпич легковесный

Изготавливают из глины с трепелом, из глины с выгорающими добавками, из трепела с добавками или без них. Он делится не только на марки по прочности, но и на классы по объемному весу. Легковесный кирпич изготавливают размером 250×120 мм при толщине от 65 до 138 мм. Морозостойкость 10.

Керамические стеновые камни применяют для кладки стен малоэтажных зданий. По плотности керамические стеновые камни делятся на условно-эффективные, улучшающие теплотехнические свойства стен и эффективные — позволяющие уменьшить толщину стен по сравнению с толщиной стен из обыкновенного кирпича.

Наличие пустот не только не снижает плотность и массу, но и ускоряет процесс сушки и обжига при изготовлении керамических камней. Изделия прогреваются быстрее и равномернее, поэтому пустотелые кирпич и камни имеют меньше дефектов. Несмотря на большой процент пустот (до 37%) прочность пустотелого кирпича такая же, как у обыкновенного.

Исключение по прочности имеют лишь камни с горизонтальными пустотами, у которых марка значительно ниже (25-50). Один пустотелый камень заменяет 4-6 кирпичей, что значительно увеличивает производительность каменщика и снижает количество швов в кладке. Марки по прочности пустотелых керамических камней: 50, 75, 100, 150. Морозостойкость — не менее 15 циклов. Объемный вес не более 1400 кг/м 3. Применяют пустотелые керамические камни наравне со сплошным и пустотелым кирпичом, за исключением кладки фундаментов, подземных частей стен, печей, дымовых каналов и стен помещений с влажным режимом эксплуатации.

Кирпич керамический лекальный

Производство лекального кирпича аналогично обычному, изготовляемому пластическим способом. Кирпич лекальный выпускают длиной 80-225 мм. По прочностным показателям лекальный кирпич подразделяют на три марки: М 125, М 100 и М 50. Водопоглощение не менее 8%. Морозостойкость — не ниже Мрз 15.

Применяют лекальный керамический кирпич для кладки промышленных дымовых труб и футеровки труб в случаях нагрева кирпича дымовыми газами не более чем до 700°С.

Кирпич для дорожных одежд

Кирпич для дорожных одежд представляет собой искусственный камень размером 220x110x65 мм, получаемый из глины путем формования и последующим обжигом до полного спекания, но без остекления поверхности. В качестве сырья применяют тугоплавкие глины. Применяют при строительстве дорог, тротуаров, вымащивания площадей.

Кирпич и камни керамические лицевые

Сырьем для производства лицевого кирпича и камней служат легкоплавкие и тугоплавкие глины, приобретающие при обжиге различную окраску. Технология производства лицевого кирпича аналогична производству обычного керамического.

Для окрашивания поверхности лицевого кирпича применяют морозостойкие, различные по цвету составы ангобов (белый, серый, зеленый, голубой, кремовый, коричневый и др.). Цвет кирпича может зависеть также от продолжительности и температуры обжига. Рельефное офактуривание производят путем обработки влажного кирпича специальными гребенками и валиками. Применяют керамический лицевой кирпич не только в художественно-декоративных целях, но и одновременно как несущий элемент наряду с обычным кирпичом.

Крупные стеновые керамические изделия

Крупные стеновые керамические изделия — панели выпускают трехслойными, двухслойными и однослойными. Трехслойная панель состоит из двух кирпичных наружных слоев толщиной 65 мм, утеплителя и трех слоев цементного раствора. Фасадная сторона может быть отделана керамической плиткой. Двухслойная панель состоит из одного слоя в 1/2 кирпича и слоя утеплителя.

Однослойные наружные панели изготавливают из пустотелых керамических камней, а для внутренних стен — из кирпича. Для обеспечения прочности панели при монтаже и транспортировке армируют стальными каркасами.

Ковровая керамика

Представляет собой мелкозернистые тонкостенные плитки различного цвета, наклеиваемые на крафт-бумагу. Плитки бывают глазурованные и неглазурованные. Размеры плиток полусухого прессования 48×48, 22×22, 48×22 мм при толщине 3-4 мм.

Плитки могут быть изготовлены различных цветов, блестящими и матовыми; их выпускают 32 типоразмеров, квадратной, прямоугольной, треугольной, ромбической и трапециевидной форм, массой до 4,5 кг. Плитки ковровой керамики должны удовлетворять следующим требованиям: водопоглощение — менее 6 и не более 12%, морозостойкость — 25 циклов. Применяют ковровую керамику для облицовки наружных панелей и блоков, для стен вестибюлей, лестничных клеток, а также санузлов и кухонь вместо штучных облицовочных глазурованных плиток. Ковровая керамика является одним из наиболее индустриальных керамических материалов.

Фасадные плитки

Малогабаритные фасадные плитки выпускают разных размеров и назначения. Плитка типа «кабанчик» размером 120x65x7 по технологии изготовления сходна с коврово-мозаичной плиткой. Изготавливают ее из светложгущихся глин.

Плитки размером 250x140x10 мм, наиболее крупные из всех фасадных плиток, изготавливают глазурованными и неглазурованными из беложгущихся тугоплавких или огнеупорных глин методом прессования. Цокольные глазурованные плитки размером 150x75x7 являются изделиями штучного прислонного крепления. Изготавливают со спекшимся черепком и покрывают прозрачной или глухой глазурью. Керамические плиты типа «плинк» бывают глазурованные и неглазурованные размером 1200x1500x10 мм.

Водопоглощение — не менее 1%, морозостойкость более 50 циклов, предел прочности при сжатии 130 МПа. Масса 1м 2 — около 20 кг. Применяют фасадные плитки как для облицовки панелей в виде ковров, так и для облицовки готовых фасадных поверхностей. Цокольные облицовочные плитки применяют главным образом для облицовки цоколей зданий, подвальных помещений, подземных переходов и проездов.

Плиты типа «плинк» обладают высокими декоративными свойствами. Их применяют для облицовки внутренних стен и цоколей общественных и производственных зданий.

Плитки для облицовки стен

В зависимости от использования сырья плитки делят на два вида: майоликовые и фаянсовые. Майоликовые облицовочные плитки изготавливают из легкоплавких глин с добавкой до 20% углекислого кальция в виде металла. При обжиге получают пористый черепок, лицевую поверхность которого покрывают глазурью, а на тыльную поверхность наносят бороздки.

Фаянсовые плитки изготавливают из огнеупорных глин с добавкой кварцевого песка и веществ, понижающих температуру плавления. Плитки имеют белый или слабоокрашенный черепок, лицевая поверхность покрыта белой или окрашенной прозрачной или глухой глазурью. Ассортимент облицовочных плиток очень разнообразен — более 50 типоразмеров. Применяют плитки для внутренней облицовки стен в помещениях санитарных узлов, кухонь, бань, прачечных, торговых, пищевых и химических предприятий. К качеству плиток для внутренней облицовки стен предъявляют высокие требования: прежде всего, плитки должны иметь строгую геометрическую форму (что при выполнении облицовочных работ значительно скажется на качестве); плитки не должны иметь выбоин и трещин, а также — сетки мелких трещин на глазури.

Плитки для полов

Плитки для полов должны иметь плотный черепок с водопоглощением менее 4%. Их изготавливают из каолиновых глин с добавкой отощающих веществ и красителей. Формуют прессованием полусухой массы, обжигают до спекания. Различают керамические и мозаичные плитки. Плитки бывают квадратными, треугольными, шестиугольными, восьмиугольными и прямоугольными.

Обычная толщина половых плиток 8-10 мм. Делятся половые плитки на три сорта. Плитки керамические для мозаичных полов также имеют плотный черепок, водопоглощение плиток марки А — до 1%, марки Б — 4%, потери при истирании соответственно 0,1 и 0,25 г/см 2. Плитки наклеиваются на листы бумаги размером 400×600 мм; 1000 листов составляют партию. Применяют плитки для полов в помещениях с влажным режимом и повышенной интенсивностью движения (бани, ванные комнаты, кухни, вестибюли, промышленные здания и т. п.).

Изготавливают глиняную черепицу следующих типов: пазовую штампованную, пазовую ленточную, плоскую ленточную, волнистую ленточную и коньковую. Для производства черепицы используют те же глины, что и для кирпича. Ленточную черепицу изготавливают пластическим формованием на ленточных прессах.

Штампованную пазовую — полусухим прессованием в металлических или гипсовых формах на специальных прессах. Структура черепка черепицы в изломе должна быть однородной, без расслоений, цвет — однотонный. При простукивании металлическим предметом черепица не должна издавать дребезжащий звук.

Глубина пазов черепицы должна быть у штампованной — не менее 10 мм, у ленточной — не менее 20 мм. Черепица каждого типа может быть рядовой — для покрытия скатов кровли; разжелобочной; концевой (половинки и косяки) для замыкания рядов. Пазовая черепица, положенная на две опоры с пролетом 300 мм, должна выдержать сосредоточенный в середине пролета груз в 70 кг.

Морозостойкость черепицы — не менее 25 циклов. Масса 12 м черепицы в насыщенном водой состоянии должна быть не более (кг): пазовой, штампованной и ленточной — 50; плоской ленточной — 65; S-образной ленточной — 50; коньковой — 8. Основные достоинства черепицы — долговечность и огнестойкость. Недостатки — большая масса, хрупкость и необходимость придания кровле большого уклона (более 30%).

Кроме того, применение черепицы затрудняет устройство кровель сложной формы. Применяют глиняную черепицу в основном в малоэтажном жилищном строительстве. По сравнению с другими кровельными материалами она имеет целый ряд преимуществ (прежде всего черепица — экологически чистый материал). Черепичная кровля почти всегда имеет оригинальный вид.

Керамические трубы

Керамические трубы применяют для дренажных (мелиоративных) систем и отвода сточных и щелочных вод. Трубы керамические канализационные изготовляют из тугоплавких или огнеупорных глин с отощающими добавками (тонкомолотым шамотом или кварцевым песком) или без них, цилиндрической формы с раструбом на одном конце.

Сырьевую массу обычно готовят пластическим способом по следующей схеме. Глину освобождают от крупных камней и подвергают грубому помолу. Измельченную глину подсушивают, измельчают в дезинтеграторах и просеивают. Наряду с подготовкой глиняного порошка параллельно идет приготовление из глины шамота.

Отдозированную глину и шамот подают в смеситель, в котором массу перемешивают, увлажняют и направляют на изготовление валюшек. Выдержанные валюшки следуют в формовочное отделение. Формование труб производят на специальных трубных прессах, на которых одновременно с телом трубы формуют и раструб. Отформованные трубы сушат в искусственных сушильных установках.

Высушенные и отделанные трубы покрывают снаружи и внутри глиняной глазурью, после чего обжигают. Обжиг канализационных труб производят в камерных или туннельных печах при температуре 1250. 1300°С. Канализационные трубы в зависимости от показателей внешнего вида и водопоглощения бывают I и II сортов.

Водопоглощение черепка для труб I сорта — не более 9%, для II сорта — не более 11 % по массе. Трубы должны выдерживать гидравлическое давление не менее 0,2 МПа и иметь кислотоустойчивость черепка не ниже 90%. Дренажные трубы выпускают диаметром 25. 250 мм, длиной 333. 335 мм, а иногда до 500 мм.

Дренажные трубы должны быть морозостойкими (не ниже 15 циклов).

5. Свойства

Эксплуатационно-технические свойства керамических материалов непосредственно связаны с характером их структуры, образующейся в процессе обжига. Выделяют материалы с пористым и плотным черепком. Большинство керамических материалов имеют пористую структуру (кирпич, черепица, плиты и плитки для облицовки стен). Пористость их обычно более 30%.

Номенклатура материалов с плотным черепком ограничена. К ним относятся, например, кислотоупорный кирпич, фарфоровые изделия.

Прочность керамических материалов также связана с пористостью их структуры. Так, различают следующие марки кирпича керамического в зависимости от предела прочности при сжатии в кгс/смІ: 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300. Но кирпич дорожный — материал с плотным черепком — имеет более высокие марки — 400, 700, 1000.

6. Эстетические свойства

Эстетические свойства керамических материалов связаны с видом и составом используемого сырья (в первую очередь глину), параметрами различных технологических переделов и могут регулироваться в процессе производства.

Большинство месторождений глин содержит оксиды железа в количестве, обеспечивающем керамическим стеновым материалам различные оттенки красного цвета. При наличии в глинах большого количества известковых включений изделия приобретают светло-коричневые и бежевые тона.

Добавляя в глиняную массу из светложгущихся глин минеральные красители, можно получать керамические изделия разных цветов и оттенков. Красные тона получаются при наличии оксидов железа, коричневые — марганцевых руд, серые — хромистых. Цвет изделия заметно изменяется при добавлении к светложгущейся глине обычного легкоплавкого суглинка. При обжиге изделия могут приобретать также темно-серый или даже чёрный цвет.

Рельефный рисунок получают при обработке лицевой поверхности керамических стеновых материалов в процессе формования специальными валиками, щётками, гребёнками или горизонтальными струнами. Применяют валики с тупыми или острыми выступами щетки из грубой или тонкой проволоки. Для отделки материалов, имитирующей древесную кору, используют горизонтальную струну, срезающую тонкий слой с поверхности глиняного бруса, с помощью стержней разделяют срезанный слой глины на продольные равные волокна, затем гладким валиком прижимают образовавшиеся волокна к брусу.

Керамические стеновые материалы отделывают также методом торкретирования сухой минеральной крошки на лицевую поверхность. Минеральная крошка вдавливается в тело глиняного бруса, образуя оригинальную зернистую фактуру и цвет. Для торкретирования можно использовать кварцевый песок, шамот, бой стекла, отходы производства фарфора и фаянса, керамических плиток.

Санитарно-технические изделия покрывают прозрачной или глухой (белой или цветной) глазурью. Их эстетические характеристики связывают, в частности, с белизной, вызываемой рассеянным отражённым светом.

При оценке внешнего вида керамических материалов фиксируют размеры и возможные дефекты. На лицевой поверхности кирпича и камня лицевого не допускаются отколы. В том числе от известковых включений и другие дефекты, видимые с расстояния 10 м на открытой площадке при дневном освещении. Санитарно-технические изделия не должны иметь отклонений от заданной формы.

В зависимости от вида дефектов изделия оценивают с помощью металлических измерительных инструментов, контрольных шаблонов, мерного увеличительного стекла и визуально. Оценка эффективности керамических материалов в архитектуре связывается с положительным опытом их применения в течении многих лет. С эстетической точки зрения важны ощущения чистоты глазурованных изделий, «теплоты» материалов красного цвета различных оттенков, «штучности» керамического кирпича, плиток и плит, оставляющей впечатление «ручной» работы. Следует отметить, что керамические материалы экологически безопасны.

Заключение

Керамическими называют каменные изделия, получаемые из минерального сырья путем его формования и обжига при высоких температурах. Термин «керамика» происходит (по П.П. Будникову) от слова «керамейя», которым в Древней Греции называли искусство изготовления изделий из глины.

И теперь в керамической технологии используют главным образом глины, но наряду с ними применяют и другие виды минерального сырья, например чистые оксиды (оксидная техническая керамика). Керамические материалы — самые древние из всех искусственных каменных материалов. Черепки грубых горшечных изделий находят на месте поселений, относящихся к каменному веку. Возраст керамического кирпича как строительного материала более 5000 лет.

Сырьевыми материалами для производства керамических изделий являются каолины и глины, применяемые в чистом виде, а чаще — в смеси с добавками (отощающими, порообразующими, плавнями, пластификаторами и др.). Под каолинами и глинами понимают природные водные алюмосиликаты с различными примесями, способные при замешивании с водой образовывать пластичное тесто, которое после обжига необратимо переходит в камнеподобное состояние.

По плотности и техническим свойствам керамические кирпичи и камни делят на три группы: первая — эффективные плотностью не более 1400 — 1450 кг/м 3 с высокими теплозащитными свойствами; вторая — условно-эффективные плотностью 1450 — 1600 кг/м 3; третья — обыкновенный кирпич плотностью свыше 1600 кг/м 3.

Сплошной керамический кирпич имеет форму прямоугольного параллелепипеда размером 250х 120х 65 мм прямыми ребрами четкими гранями и ровными лицевыми поверхностями; искривление ребер и граней кирпича не должно превышать 3 мм. Модульный кирпич имеет размер 250х 120х 88 мм и выпускается с круглыми или щелевыми пустотами, чтобы масса одного кирпича была не более 4 кг. Отклонения от размеров не должны превышать установленных величин.

Кирпич не должен иметь механических повреждений и сквозных трещин. Кирпич должен быть нормально обожжен; кирпич недожженный и пережженный — брак. После обжига кирпич должен соответствовать цвету эталона нормально обожженного кирпича. Не допускаются известковые включения (дутики), вызывающие разрушение кирпича.

В зависимости от предела прочности при сжатии кирпич делят на марки: 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300. Плотность сплошного кирпича 1600 — 1900 кг/м 3, его теплопроводность 0,7 — 0,82 Вт/(м * С). Водопоглощение кирпича выше марки 150 должно быть не менее 6 %, кирпича других марок не менее 8 %. Это требование обеспечивает определенную пористость кирпича, иначе он станет слишком теплопроводен и будет плохо сцепливаться со строительным раствором. Морозостойкость кирпича не менее 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания; предусмотрены и более высокие марки морозостойкости: Мрз 25, Мрз 35, Мрз 50.

Библиографический список

2. stroilogik.ru / Керамические строительные материалы режим доступа: http://stroilogik.ru/stroitelstvo/stroi-materialy/94-keramicheskie.html

3. olkolon.narod.ru / Керамика режим доступа режим доступа:

http://olkolon.narod.ru/KERAMIKA/Dolors/Vved.htm

4. znaytovar.ru / Производство керамических изделий режим доступа:

http://www.znaytovar.ru/s/Proizvodstvo-keramicheskix-izde.html

5. stroitelstvo-new.ru / Свойства керамических изделий режим доступа:

http://www.stroitelstvo-new.ru/keramika/material-2.shtml

6. library.stroit.ru / Виды кирпича режим доступа:

http://library.stroit.ru/articles/kirpich/index.html

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Свойства строительных материалов, области их применения. Искусство изготовления изделий из глины. Классификация керамических материалов и изделий. Цокольные глазурованные плитки. Керамические изделия для наружной и внутренней облицовки зданий.

презентация [242,9 K], добавлен 30.05.2013

Свойства дорожно-строительных материалов. Способы формования керамических изделий. Природные каменные материалы. Сырье, свойства и применение низкообжигового строительного гипса. Основные процессы, необходимые для получения портландцементного клинкера.

контрольная работа [302,3 K], добавлен 18.05.2010

Классификация искусственных строительных материалов. Основные технологические операции при производстве керамических материалов. Теплоизоляционные материалы и изделия, применение. Искусственные плавленые материалы на основе минеральных вяжущих бетонных.

презентация [2,4 M], добавлен 14.01.2016

Состав и свойства сырьевых материалов для производства кровельных керамических материалов. Изготовление кровельных керамических материалов пластическим способом. Виды готовой продукции и области применения. Контроль качества технологических процессов.

курсовая работа [45,1 K], добавлен 01.11.2015

Классификация и характеристика керамических изделий для внутренней облицовки. Основные требования, предъявляемые к качеству плитки для пола. Материалы для облицовки фасадов зданий: видовое разнообразие, способы их изготовления и особенности применения.

реферат [16,5 K], добавлен 30.04.2009

Классификация керамических материалов и изделий, их свойства. Применение керамики в виде отделочного материала. Наружная и внутренняя облицовка, покрытие полов. Технические требования к сырьевым материалам (глина, добавки). Основы технологии керамики.

реферат [441,7 K], добавлен 28.10.2013

Классификация и основные свойства керамических изделий. Основы производства стекла. Разновидности герметических материалов и цели их применения. Технологическая схема производства многослойных безосновных линолеумов. Область применения растворителей.

Источник: otherreferats.allbest.ru

Керамика как строительный материал

Одним из ведущих, как отделочных, так и конструкционных материалов сквозь все время развития человеческой цивилизации проходит керамика. С древнейших времен, в виде глинобитных построек или саманных домов, до наших дней с возвышающимися высотками, где керамика часто гармонично соседствует со стеклом и металлом. Меняются требования, соответственно им технологии, но материал остается тот же — глина, добываемая в карьерах.

Изначально строительное искусство начало свое активное развитие именно в тех областях, где была в наличии глина. В Месопотамии, Египте, Китае, на землях Латинской Америки и Северной Африки использовали сырую глину для постройки жилищ, культовых сооружений, дворцов. Часто в глину добавляли сено, солому, чтобы улучшить прочностные и теплоизоляционные свойства строительной керамики. Такие дома нередко можно и сегодня встретить в странах с теплым климатом. Часто можно услышать что строят их и заинтересованные экологией европейцы, к примеру, в Германии, в Эстонии, вопрос лишь в том что фабричные керамические материалы при соблюдении технологии все же больше отвечают требованиям комфорта современного человека, позволяют строить теплые и экономичные дома даже в условиях холодного и влажного климата, отвечая при этом и экологическим стандартам.

Для производства современных керамических строительных материалов используют различные глины — пластичные осадочные горные породы. Особенности химического состава сырья, а также дополнительные добавки могут влиять на физические и химические свойства конечного продукта, его внешний вид.

Глины в природе встречаются в рыхлом, пастообразном или уплотненном состоянии и представляют собой продукт разложения и выветривания тонкообломочных горных пород, содержащих различные минералы. Каолин — глину белого цвета — также относят к глинам. Состоят они преимущественно из каолинита, минерала из группы водных силикатов алюминия. Изначально открытый в Китае, позже этот материал получил широкое распространение по миру.

Процесс превращения минералов в глину заключается в разложении полевых шпатов — солей кремниевых кислот, являющихся основой горных пород из которых состоит земная кора — углекислыми водами. В результате образуются каолин и уносимые растворами углекислый калий и кремнезем. Частицы глины далее либо остаются и оседают на месте образования, либо переносятся в другие районы. Под действием воды воздух из глинистых пород вытесняется и происходит разбухание глин и увеличение их объема.

Для производства современной строительной керамики используются, как правило, глины низкой и средней пластичности, в зависимости от желаемых свойств готового продукта. Важнейшими характеристиками сырья также являются высокая связность, клейкость, набухание в воде, способность образовывать вязкое тесто в смеси с водой, способность в сыром виде принимать необходимую форму и сохранять ее после сушки и обжига.

Для улучшения потребительских свойств керамики, а также для упрощения технологии производства применяются различные добавки, в частности это пластификаторы, пигменты, отощающие добавки, позволяющие снизить усадочные деформации и увеличить скорость обжига.

Результатом длительного развития технологий производства мы видим широкий ассортимент продукции керамических строительных материалов, представленных сегодня на рынке и отвечающих высоким стандартам качества и эстетики .

Размер штучных строительных материалов из керамики всегда соответствовал требованию удобства возведения кладки каменщиком. Стандартизация размеров была произведена сравнительно недавно — в 1927г., до этого кирпич разных заводов имел разные габаритные размеры. Сегодня принято несколько типоразмеров кирпича и крупноформатного керамического блока, что позволяет удобно комбинировать продукцию нескольких производителей или характеристик в одном объекте.

Исторически в разных регионах мира отличались технологии производства керамических строительных материалов. В Древнем Египте сырцовый кирпич приготавливали из смеси ила, мелкой гальки и рубленой соломы. Полученную смесь клали в деревянные формы и просушивали на открытом воздухе. С возможностью обжига материала были сложности в связи с недостатком топлива.

В Древней Греции и Риме, а затем и на Руси практиковали «вылеживание» сырца, что способствовало повышению пластичности материала. Процесс вылеживания глины актуален и в наше время у отечественных и зарубежных производителей.

Необычайно яркие примеры использования кирпича можем видеть в самом центре Москвы — это Московский Кремль, а также еще один из символов российской столицы — Собор Василия Блаженного. Кладку кремлевских стен осуществляли мастера, приглашенные из Италии. Красным кирпичом делалось что-то вроде облицовки, а толща стены заполнялась камнем. Кирпич для Кремля использовали полупудовый — весом около 8 кг. каждый.

Из кирпича выполнены как несущие нагрузку конструкции, так и декор Собора Василия Блаженного. Толщина стен у основания достигает трех метров, предусмотрена система вентиляции этих стен, не позволяющая им загнивать. На фасадах кирпичной кладкой выполнен кружевной орнамент, подчеркнутый в наше время цветовым решением, даже пол внутри Собора выполнен из кирпича, кладкой «елочкой».

Есть версия происхождения понятия «Зодчий», следуя которой слово произошло от древнеславянского «Зод», что значит «глина». Из этого можно заключить о том, какую огромную роль керамика сыграла в развитии строительства в нашей стране, в формировании жилого пространства в том виде, в каком мы понимаем его сейчас.

Источник: mkz.ru

Использование керамических изделий в архитектурно-строительной практике

Керамика (термин «керамика» происходит от греческого слова кграрюс -глина) — самый древний искусственный строительный материал. Первые глиняные изделия — фигурки людей, животных — известны еще в эпоху палеолита. Около V тыс. до н.э. в разных частях земли независимо друг от друга люди начали применять обжиг глиняных изделий с целью придания им водостойкости и прочности. Так делали, например, сосуды для варки и хранения пищи, применять глазурованный кирпич и черепицу начали более 3000 лет назад.

Одним из первых примеров применения керамики в строительстве являются глинобитные жилища трипольской культуры (IV. III тыс. до и. э.), которые обжигали снаружи кострами и иногда расписывали.

Несмотря на то, что керамика имеет многовековую историю применения в различных областях, в том числе и в строительной практике, она и сегодня не утратила своих ведущих позиций по значимости и объемам производства среди других строительных материалов. Эго объясняется следующим: из керамики можно получать широкую номенклатуру изделий с любыми заданными свойствами; наличием больших запасов повсеместно распространенного сырья; сравнительно простотой технологией; высокой долговечностью и экологической безвредностью керамических материалов.

Керамический кирпич является самым древним искусственным строительным материалом. Идея создания полноценной замены природному камню родилась на заре человечества. В период неолита, нового каменного века, человечество изменило образ жизни с кочевого на оседлый. Появившиеся крестьяне стали разводить скот, заниматься земледелием, строить небольшие поселения Для этого использовалась глина, из которой вручную формовались кирпичи и сушились под солнцем.

Прародителем современного кирпича был кирпич сырцовый, до сих пор являющийся распространенным строительным материалом в южных районах Азии и Африки. Глина, вода, солома, солнце — вот основные составляющие саманного кирпича. Преимущества саманных кирпичей вполне очевидны: они дешевы, для их производства не требуется практически никаких специальных знаний.

Для того чтобы сделать из высушенного кирпича прочный кладочный кирпич, необходимо обжечь глину при температуре 950. 1150 °С. Режим обжига имеет большое значение: если температура слишком высокая, то он сплавляется в бесформенную стеклообразную массу, если она слишком низкая, то обожженный кирпич имеет низкую прочность и рассыпается. Поэтому производство обожженных кирпичей требует специального мастерства и сопровождается большими экономическими затратами (возведение печей, расходы на топливо и др.).

Необожженные глиняные кирпичи имеют низкую прочность, размокают от дождя. Обожженные кирпичи прочны и водостойки. Благодаря прочности и твердости они стали в античные времена символом вечности и победы людей над временем. Обожженный кирпич считался ценным и изысканным материалом, который можно было использовать только для строительства храмов и дворцов — местопребывания богов и резиденций царей.

В Древнем Египте и Вавилоне впервые стали применять кирпич как конструкционный материал (сначала сырцовый, затем — обожженный), так же как и цветную глазурь для посуды (около XV в. до н. э.). В Месопотамии формовались и обжигались первые кирпичи.

Для кладки высушенных на воздухе или обожженных кирпичей требовался раствор, в качестве которого часто использовалась глина, смешанная с соломой или навозом домашних животных. В древних культурах в качестве раствора использовались гипс, известь и битум.

Битум, составная часть нефти, собирающейся па поверхности земли в виде луж, использовался в качестве уплотнительной массы, которая после высыхания становилась водоотталкивающей. Известь изготавливалась из известняка путем обжига при температуре около 1000 °С, смешивалась с водой, образовывая клейкую массу, идеальную для приготовления раствора и штукатурки. Известковая штукатурка появилась приблизительно в одно время с обожженным кирпичом. Гипсовый раствор получали путем обжига гипса. Причем для его обжига достаточной была температура 125 °С, которую дает простой огонь.

Стены Вавилона — самые красивые, самые громадные и самые хитроумные стены, которыми когда-либо были обнесены города Древнего Востока. Вавилон был огражден двумя рядами стен, защищавших его. Внешняя стена шириной от 6,5 до 7,8 м была сложена из дорогого обожженного кирпича, отличавшегося большой прочностью и твердостью.

Внутренняя стена шириной от 3,7 до 7 м была, наоборот, сооружена из необожженного кирпича. Кирпичи скрепляли между собой горячим асфальтом. Проем между стенами шириной от 9 до 12 м был засыпан галькой и щебнем. Колесница, запряженная четверкой лошадей, могла не только проехать по стене, но и свободно развернуться на ней. За внешней стеной пролегал ров с водой.

Чтобы не допустить подмывания крепостных стен, жители Вавилона возвели перед городом еще одну защитную стену из обожженного кирпича. Ее высота достигала 3 м, а ширина — 3,3 м.

Вдоль стен высилось более трех сотен смотровых башен. Внутрь города вели великолепные ворота. Самые знаменитые из них — ворота Иштар в северной части метрополии, облицованные голубыми глазурованными изразцами, сегодня передней частью этих ворот, как и фрагментами самих стен, можно полюбоваться в Берлине в музее Пергамон (рис. 2.18).

Производство глазурованной строительной керамики и кирпичных плиток для мощения издавна развивалось и у народов Востока. В Византии обожженный кирпич многие века был основным строительным материалом. Кладка выполнялась на известковом растворе, в который добавляли толченую кирпичную крошку. Иногда ряды кирпича чередовались с рядами из природного камня.

Рис. 2.18. Стены Вавилона, музей Пергамен, Берлин, Германия (VI в. до н.э.)

В Древней Греции и в Древнем Риме изготавливали черепицу, водопроводные керамические трубы, терракотовые архитектурные детали. Кроме того, в Древнем Римс было широко развито производство кирпича для кладки арочных и сводчатых конструкций, мостов, акведуков. Так, кирпич, наряду с природным камнем, использовали при постройке Колизея (рис. 2.19) в I в. н.э.

Рис. 2.19. Колизей, Рим, Италия (I в. н.э.)

Неточные размеры и формы кирпичей были их большим недостатком. Поэтому кладка велась с использованием толстых слоев раствора, имевшего значительно меньшую прочность, чем сами кирпичи. Изобретение пресс-формы — первая великая техническая инновация при производстве кирпича и значительный прогресс в строительной практике. Самые древние изображения форм для производства кирпича находятся в гробнице Рехмира в Фивах (Луксор), который занимал пост визиря во время правления Тутмоса III в Египте в 1450 г. до н. э..

Между изобретением кирпича ручной лепки и его производством в формах существовала промежуточная ступень, когда глина лепилась руками, а края выравнивались дощечками. Такие кирпичи, не были прямоугольными и ровными, хотя и имели гладкие края. Они обнаружены в Южной Месопотамии и датируются 6300 г. до н. э.

Керамические изделия (кирпичи, облицовочная плитка и др.) широко использовались мастерами Востока для возведения и отделки зданий. Примером этого является мавзолей Гур-Эмир (рис. 2.20) — гробница великого азиатского завоевателя Тимура (Тамерлана) в Самарканде. Строительство этой усыпальницы, больше похожей па дворец, началось в 1400 г. Ее венчает громадный голубой рифленый купол, похожий на вязаную шапочку. Поверхность купола полностью покрыта геометрическим орнаментом в виде ромбов, который выложен из разноцветных изразцов.

Рис. 2.20. Мавзолей Гур-Эмир, Самарканд, Узбекистан (1400 гг.)

Арка портала облицована резным кирпичом и разноцветной мозаикой. Стены украшены белыми и бирюзовыми изразцами на фоне неглазурованного кирпича. Монументальной и величественной композиции красочных архитектурных масс соответствует пышное решение интерьера.

Архитектура мавзолея отличается своеобразием форм, величественностью масштабов и совершенством конструкции. Недаром Гур-Эмир занимает особое место в истории архитектуры Среднего Востока.

Мечеть Дженне (рис. 2.21) — самая большая в мире мечеть, построенная из глины. Строители смешивали глину с песком, соломой и водой, а затем прессовали из нее кирпичи, которые быстро высыхали под жарким африканским солнцем. Полученные кирпичи скрепляли глиняным раствором и затирали швы шпатлевкой, тоже на основе глины.

Рис. 2.21. Мечеть Дженне, Мали (XIII-XX вв.)

Однако, необожженная глина непрочный и нс водостойкий строительный материал. Мечеть постепенно размывают дожди и она теряет свой первоначальный облик. Для поддержки сохранности уникального сооружения жителям Дженне приходится часто ремонтировать и даже перестраивать его целиком. Современная мечеть это уже третье по счету здание, построенное в 1907 г. почти заново на этом месте. Сооружение первой мечети датируется XIII в.

Мечеть Дженне имеет 3 минарета высотой по 50 м. Для укрепления минаретов и стен здания, а также для уменьшения разрушения от ливней и перепадов температур применены бруски пальмового дерева повсюду торчащие из сооружения.

Альгамбра (рис. 2.22) — самая большая мавританская крепость на территории Испании. Для ее постройки использовался керамический кирпич. Снаружи дворец выглядит как обычная средневековая крепость. Внутри открываются изысканные полные роскоши дворцовые постройки — шедевр мавританского зодчества.

Весь архитектурный ансамбль Альгамбры сооружен в XIII. XIV вв.

Дворцовый комплекс Альгамбры включен в список объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО.

Рис. 2.22. Альгамбра, Гранада, Испания (XIH-XIV вв.)

Средневековые зодчие Европы продвинулись значительно дальше своих «древних» предшественников. Они использовали не только конструкционные возможности кирпича, но и декоративные. Наряду с узорной кладкой широкое применение получило ее сочетание с терракотовыми и майоликовыми деталями. Европа благодарно впитывала в себя опыт народов и тысячелетий.

На территории Германии кирпич дал название целому стилю в архитектуре — кирпичная готика. Этот стиль господствовал здесь на протяжении XII.. .XVI веков.

В Западной Европе, где большинство зданий возводилось из камня, кирпич появился во времена крестовых походов. В сыром европейском климате долго прослужить мог только обожженный кирпич, поэтому местные мастера создавали вместительные печи для обжига, а потом и устройства для автоматической формовки.

Помимо керамического кирпича широко использовалась и черепица. Именно глиняная черепица была применена при строительстве купола Флорентийского собора (Санта-Мария-дель-Фьоре), изображенного на рис. 2.23.

Рис. 2.23. Собор Сапта-Мария-дсль-Фьорс, Флоренция, Италия

Вся поверхность купола между восемью угловыми ребрами была покрыта черепицей. Чем ближе к вершине купола, тем легче становилась она. Для этого, по распоряжению архитектора проекта Филиппо Брунеллески, в глину, из которой изготовляли черепицу, добавляли солому.

Вместе с христианством, научными знаниями и основами живописи обожженный кирпич — плинфа появился на Руси из Византии. Князь Владимир, приняв христианство, начал строить церкви, храмы, соборы. Все передовое на Руси возникало в монастырях и распространялось по стране. Первые кирпичные мастерские тоже сооружались при монастырях.

В первую очередь их продукция шла на нужды храма и братии. Считается, что первым кирпичным сооружением на Руси стала Десятинная церковь в Киеве (рис. 2.24).

В XIII в. при взятии Киева татаро-монглами церковь была подожжена и рухнула. В XV в ее восстановили, однако во время Великой Отечественной Войны она была взорвана.

Первые кирпичные дома, в основном княжеские хоромы, стали сооружать в IX веке. Кирпич стал очень популярным сначала, среди знати и людей торговых.

Первые кирпичные заводы появлялись при гончарных мастерских, так как это ремесло существовало уже давно и в них имелись опытные мастера, которые умели обращаться с глиной. Но в гончарном производстве глина должна была быть высокого качества, требовала тщательной переработки, поэтому гончарной продукции выпускалось мало. А поскольку в изготовлении кирпича основное внимание уделялось количеству, а нс качеству, то вскоре заводы стали выходить из-под «опеки» гончаров. В 1475 г. был построен первый в России кирпичный завод.

Первым кирпичным домом в Санкт-Петербурге стали палаты адмиралтейского советника Кикина, построенные в 1714-1720 гг А первым крупным кирпичным строением города стал Мсншиковский дворец (1710-1727 гг.). И уже тогда, в XVIII в., в России все производители были обязаны ставить клеймо на свои кирпичи, так как только этот способ позволял выявлять бракоделов.

Одним из лучших в мире памятников зодчества из керамического кирпича является храм Василия Блаженного на Красной Площади в Москве. Неповторимые композиции и разнообразие архитектурных форм созданы путем применения 18 типоразмеров фасонного кирпича (рис. 2.25).

Рис. 2.25. Храм Василия Блаженного, Москва, Россия

До XIX века техника производства кирпича оставалась примитивной и трудоёмкой. Формовали кирпич вручную, сушили только летом, обжигали в напольных печах-времянках, выложенных из высушенного кирпича-сырца. В середине XIX века были изобретены и построены кольцевая обжиговая печь и ленточный пресс, обусловившие переворот в технике производства кирпича. В это же время появились глинообрабатывающие машины: бегуны, камневыделительные вальцы, глиномешалки.

Весь дальнейший прогресс производства и применения строительной ке рамики, расширение ее ассортимента и совершенствование свойств изделий связан с развивающимися потребностями архитектурно-строительной практики и научно-техническими достижениями в области переработки сырья и внедрения новых технологических методов в керамическом и фарфорофаянсовом производствах.

Основными технологическими видами современной керамики являются: терракота, майолика, фаянс, фарфор, каменная масса [10, 13].

Терракота (от итал. terra — земля, cotta — обожженная) — неглазурованная однотонная естественно окрашенная керамика с характерным цветным (от светло-кремового до красно-коричневого и почти черного) черепком. Имеет утилитарное и художественное применение: скульптура, малые архитектурные формы, изразцы, облицовочные плитки, стеновые материалы, архитектурные детали, вазы и др.

Майолика — керамика из цветной обожженной глины с крупнопористым черепком, покрытая глазурью. Из майолики изготавливают фризы, оконные наличники, печные изразцы и др. Одним из самых удачных и прекрасно сохранившихся до наших дней объектов с применением майолики является мечеть Куббат-ас-Сахра («Купол Скалы»), Куббат-ас-Сахра — старейший памятник исламской архитектуры (рис. 2.26), возведенный около 700 г. н.э. На его отделку было израсходовано 45 тыс. персидских плиток.

Рис. 2.26. Мечеть Куббат-ас-Сахра («Купол Скалы»), Иерусалим, Израиль

Фаянс — твердый мелкопористый керамический материал (обычно белого цвета), с большой пористостью и водопоглощением (до 12 %), покрытый тонким слоем легкоплавкой глазури. Фаянс используют в производстве посуды, глазурованных белых и цветных облицовочных плиток, санитарно-технических изделий.

Фарфор — спеченный плотный водонепроницаемый керамический материал белого цвета. Сравнительные характеристики фаянса и фарфора представ лены в табл. 2.1.

Источник: bstudy.net

Керамические материалы и изделия

Керамические материалы — это искусственные каменные материалы, полученные из глиняного сырья путем формования изделий с последующей их сушкой и обжигом.

Классификация керамических материалов.

По пористости керамические материалы делятся на плотные, у которых водопоглощение по массе не более 5%, и на пористые, у которых массовое водопоглощение более 5%.

По назначению керамические изделия делятся на :

— облицовочные для фасадов зданий;

— облицовочные для внутренней и наружной облицовки стен и полов;

Рекомендуемые материалы

— дорожные и для подземных коммуникаций;

— кислотоупорные и огнеупорные;

— заполнители для легких бетонов.

По технологическим видам на:

— терракоту — неглазурованную однотонную естественно окрашенную керамику с пористым черепком, которая применяется в качестве стеновых материалов, облицовочных плиток, изразцов, архитектурных деталей, декоративных ваз и т.д;

— майолику — керамику из цветной обожженной глины с крупнопористым черепком, покрытым глазурью, применялась которая на Руси уже в Х1 веке в виде оконных наличников, печных изразцов, фризов, порталов и др;

— фаянс — твердый мелкопористый керамический материал, обычно белого цвета, отличающийся от фарфора большими пористостью и водопоглащением, покрытый глазурью,который применяется для санитарно-технических изделий, облицовочной плитки, посуды;

— фарфор — плотный водонепроницаемый материал белого цвета, применяется аналогично фаянсу;

. — каменная масса — водонепроницаемый керамический материал от серого до черного цвета, может быть глазурованным и неглазурованным; применяется для дорожных покрытий, и в виде облицовочных плиток для химическистойкой облицовки.

3.1. Сырьевые материалы.

1.Глинистые материалы — осадочные горные породы, продукты выветривания полевошпатовых горных пород, имеющие тонкодисперсное строение (частицы размером менее 0,01 — 0,001мм), которые независимо от их химического и минералогического состава при смешивании с водой способны образовывать пластичное тесто, переходящее после обжига в водостойкое и прочное камневидное

КАОЛИН — сосоит преимущественно из минерала каолинита

( Al2O32SiO22H2O ) cо значительным количеством частиц менее 0,001мм; при обжиге сохраняет белый или почти белый цвет.

ГЛИНЫ — состоят из следующих минералов:

гидрослюд — водных алюмосиликатов сложного состава различной степени гидратации.

Кроме того, глины содержат минеральные и органические примеси.

Пластичность глин зависит от содержания в них мельчайших частиц, размером менее 0,005мм, так называемого глинистого вещества.

ТРЕПЕЛЫ И ДИАТОМИТЫ состоят из тонкодисперсного аморфного кремнезема с глинистыми примесями.

ОТОЩАЮЩИЕ ДОБАВКИ — шамот, песок, золы ТЭЦ, вводятся для снижения пластичности глин,их воздушной и огневой усадки.

ВЫГОРАЮЩИЕ ДОБАВКИ — древесные опилки, бурые угли, отходы углеобогащения, повышают пористость стеновых материалов, способствуют равномерному спеканию черепка.

ПЛАСТИФИЦИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ — высокопластичные глины, поверхностно-активные вещества (СДБ, ССБ и др.),увеличивают пластичность тощих глин.

ПЛАВНИ — полевые шпаты, железная руда, доломит, магнезит и другие, понижают температуру спекания глин.

ГЛАЗУРИ — это стекла, покрывающие поверхность керамических изделий, придающие им водонепроницаемость, химическую стойкость, улучшающие их внешний вид.

АНГОБЫ — тонкий слой белой или цветной глины, нанесенный на поверхность изделия. Стекла они не образуют, поверхность получается матовой. Цель нанесения ангоба — повысить декоративную ценность изделий.

3.2. Свойства глин как сырья для керамических изделий.

ПЛАСТИЧНОСТЬ — способность глиняного теста под влиянием внешних механических воздействий принимать определенную форму без разрывов и трещин и сохранять ее после снятия этих воздействий.

Техническим показателем пластичности является число пластичности:

где Wт и Wр — значения влажности, соответствующие пределу текучести и пределу раскатывания глинистого жгута,%.

По этому показателю глины делятся на:

на малопластичные — Пл < 7%;

умереннопластичные — Пл = 7. 15%;

высокопластичные — Пл > 15%.

Чем выше пластичность глины, тем больше опасность растрескивания изделий при сушке и обжиге.

СВЯЗУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ — свойство глин связывать зерна непластичных материалов, образуя при высыхании достаточно прочное изделие — сырец.

УСАДКА ГЛИН — уменьшение линейных размеров и объема глиняного сырца при сушке (воздушная усадка) и обжиге (огневая усадка).

Усадка при сушке обусловлена уменьшением толщины водных прослоек вокруг частиц глины, в результате возникающие силы капиллярного давления стремятся сблизить частицы сырца между собой. Воздушная линейная усадка колеблется для различных глин от 3. 2% до 12. 10%. Уменьшают ее, добавляя отощители.

Огневая усадка обусловлена сближением частиц глины в результате появления при обжиге в черепке расплава. Ее величина составляет 2. 8%.

СПЕКАЕМОСТЬ ГЛИН — свойство глин уплотняться при обжиге с образованием камнеподобного черепка.

ОГНЕУПОРНОСТЬ ГЛИН — свойство глин противостоять действию высоких температур, не расплавляясь. По этому показателю глины делятся на: огнеупорные, огнеупорность выше 1580˚С, тугоплавкие, огнеупорность 1350..1580˚С и легкоплавкие с огнеупорностью ниже 1350˚С.

ЦВЕТ ГЛИН ПОСЛЕ ОБЖИГА чаще красный или желтый благодаря наличию в черепке Fe2O3 .Для получения черепка белого цвета обжиг необходимо вести в восстановительной среде, чтобы Fe2O3 полностью перешла в FeO. Наличие в глине оксидов титана придают черепку глубокий синий цвет.

3.3. Общая схема производства керамических изделий.

КАРЬЕРНЫЕ РАБОТЫ: добыча, транспортировка и хранение глины в течении года на открытом воздухе для разрушения ее природной структуры с целью повышения пластичности и формовочных свойств глины.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ФОРМОВОЧНОЙ МАССЫ. В зависимости от вида выпускаемой продукции и свойств исходного сырья формовочную массу получают в виде пластичного глиняного теста, пресспорошков или шликера.

Для получения пластичных формовочных масс в случае использования сухих камнеподобных глин сырье подвергают сначала грубому помолу (размер кусков не более 7. 10мм), затем тонкому помолу (размер частиц не более 1мм). Далее порошок глины смешивают с непластичными добавками и увлажняют острым паром в

двухвальных лопастных глиномялках непрерывного действия, из которых формовочная масса выходит с влажностью 18. 22%.

Для получения пресспорошков глину измельчают, затем сушат до 8. 9% влажности и подвергают тонкому помолу,далее следует увлажнение острым паром и смешивание с непластичными добавками. Пресспорошки получают с влажностью 9. 11% или 4. 6%.

Для получения шликера измельченную глину и непластичные добавки подвергают совместному тонкому помолу в шаровых мельницах, в которые подается в необходимом количестве вода и электролит (стабилизатор суспензии).Измельчение сопровождается перемешиванием всех компонентов до образования однородной суспензии. Суспензию процеживают через сито, вакуумируют и получают шликер с влажностью до 40%.

ФОРМОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ можно осуществить пластическим формованием, полусухим прессованием и литьем.

Пластическое формование производится из пластичных глиняных масс на ленточных прессах (вакуумных и безвакуумных). Из мундштука пресса выходит непрерывный глиняный брус, который автоматически разрезается на изделия заданного размера. На вакуумных прессах прочность сырца возрастает в 2. 3 раза, высушенного — в 1,5 раза, обожженного — до 2 раз относительно

сформованных на безвакуумных прессах. Применяется пластический способ для формования стеновых материалов и керамических труб.

Полусухое прессование производится из пресспорошков на гидравлических прессах, работающих в автоматическом режиме. Прессующее давление составляет 15. 40 МПа. Применяется способ для производства пустотелого и обыкновенного глиняного кирпича, облицовочных плиток, керамических труб, огнеупорных и кислотоупорных изделий. Основное преимущество перед пластическим способом — резвое сокращение энергетических затрат на сушку сырца.

Способ литья используют для получения изделий из глиняной суспензии. По конвейеру движутся высокопористые гипсовые или керамические разборные формы, в которые автоматически заливается определенное количество шликера. Двигаясь по конвейеру керамическая масса быстро подсыхает за счет отсоса воды пористой формой .После набора определенной прочности изделие из формы вынимают, зачищают и отправляют на сушку, глазурование, обжиг. Применяется способ для формования изделий сложной конфигурации (сантехнических изделий) и облицовочных плиток.

СУШКА СЫРЦА производится до 5% влажности в сушилках различных конструкций: камерных, туннельных, роликовых. В качестве теплоносителя используют отходящие дымовые газы обжиговых печей или горячий воздух из калориферов. Длительность сушки определяется влажностью изделия, пластичностью глин, размерами сырца. Это высокоэнергоемкая и длительная операция.

ОБЖИГ ИЗДЕЛИЙ И ЕГО ОСНОВНЫЕ СТАДИИ:

t=110˚C — удаляется свободная влага, керамическая масса теряет пластичность, но при вторичном увлажнении пластичность восстанавливается; t= 500. 700˚С — удаляется химически связанная вода глинистых минералов и выгорают органические примеси — пластичность теряется безвозвратно; t = 900˚С — начинает появляться расплав легкоплавких соединений, количество которого увеличивается с ростом температуры. Образовавшийся расплав обволакивает зерна тугоплавких соединений, способствуя их частичному растворению, сближая их, вызывая стягивание и уплотнения изделия, т.е. идет процесс спекания, сопровождающийся уменьшением пористости и нарастанием прочности.

Для выбора режима обжига решающее значение имеет интервал спекания глин — температурный интервал между огнеупорностью и началом спекания. Чем он шире, тем меньше опасность деформации изделий при обжиге.

Легкоплавкие глины имеют узкий интервал спекания. Обжиг изделий из них ведут обычно при t = 900. 1000˚С, жидкой фазы образуется сравнительно мало, поэтому черепок образуется пористый. Тугоплавкие и огнеупорные глины имеют большой интервал спекания (более 100˚С ), поэтому из них получаются изделия с плотным спекшимся черепком при температурах обжига 1150. 1400˚С.

При нарушении режима обжига может появиться недожог, когда изделия имеют недостаточную степень спекания, малую прочность, алый цвет, или пережог, когда в черепке образуется слишком много жидкой фазы, что вызывает оплавление поверхности, деформацию изделий, резкое увеличение теплопроводности.

Обжиг изделий ведут в печах непрерывного действия различной конструкции ( туннельные, щелевые, роликовые и др ). Печь — это канал, выложенный огнеупорным кирпичом, в котором изделия на вагонетках или по конвейеру движутся противотоком топочным газам. После обжига изделия охлаждают постепенно, чтобы предотвратить образование трещин.

3.4.Свойства керамических изделий.

ПОРИСТОСТЬ керамического черепка определяет плотность, водопоглощение, морозостойкость, теплопроводность и прочность изделий. Ее регулируют введением в сырьевую массу порообразующих добавок. Для снижения плотности и теплопроводности прибегают к созданию пустот в кирпиче и керамических камнях.

ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ определяется открытой пористостью, чем выше открытая пористость, тем выше и водопоглощение.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ абсолютно плотного черепка высокая 1,16 Вт/м˚С. Но снижение плотности стеновых керамических изделий с 1800 до 1700 кг/м 3 ,понижает их теплопроводность с 0,8 до 0,21 Вт/м˚С .Соответственно уменьшается толщина наружных стен и материалоемкость ограждающих конструкций.

ПРОЧНОСТЬ зависит от фазового состава керамического черепка, пористости и наличия трещин.

МОРОЗОСТОЙКОСТЬ зависит от структуры черепка. Чем больше его плотность и меньше » опасная » пористость, тем выше морозостойкость.

» Опасные поры -это открытые поры, которые удерживают в себе воду, замерзающую при температуре минус 10˚С.»Резервные» поры — это открытые и закрытые поры, диаметр которых более 200 мкм, поэтому капиллярное давление в них недостаточно для удержания воды.

ПАРОПРОНИЦАЕМОСТЬ способствует вентиляции помещений. При малой паропроницаемости возможно отпотевание внутренней поверхности стен. Паропроницаемость зависит от пористости и ее характера. Неодинаковая паропроницаемость слоев, из которых состоит наружная стена, вызывает накопление влаги между ними. Последующее замерзание влаги может вызвать отслоение облицовки.

3.5.Стеновые керамические изделия.

По плотности и теплотехническим свойствам керамические изделия делятся на:

условно-эффективные — ρ = 1450. 1600 кг/м 3 ,

обыкновенный кирпич — о > 1600 кг/м 3 .

Теплозащитные свойства падают с увеличением плотности изделий.

Массовое водопоглощение у стеновых изделий должно быть не менее 6. 8 %. Марка по морозостойкости не менее 15 циклов.

КИРПИЧ КЕРАМИЧЕСКИЙ ОБЫКНОВЕННЫЙ, размерами 250х120х65 мм, 250х120х88 мм, и модульный — 288х138х65 мм. Для кирпича толщиной 88 мм и модульного обязательно наличие круглых или щелевых пустот, чтобы масса одного кирпича не превышала

Способы формования — пластическое и полусухое прессование. Плотность кирпича 1600. 1900 кг/м 3 , λ = 0,7. 0,82 Вт/м˚С.

По внешнему виду кирпич должен быть нормально обожжен, недожог и пережог не допускается. Внешним осмотром устанавливают также правильность геометрических размеров, прямолинейность ребер и граней, наличие трещины и отбитости углов.

Марка кирпича по прочности устанавливается путем испытания 5 стандартных образцов на сжатия и изгиб по средним значениям пределов прочности на сжатия и изгиб для 5 образцов и по минимальным значениям пределов прочности на сжатия и изгиб для отдельного образца.

Установленные ГОСТом марки по прочности керамического кирпича(кгс/см 2 ): 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100, 75.

По морозостойкости кирпич имеет четыре марки: 15, 25, 35, 50 циклов.

Применение: для кладки наружных и внутренних стен, изготовления стеновых блоков и панелей, кладки печей и дымовых труб, где температура службы меньше температуры обжига кирпича. Кирпич полусухого прессования нельзя использовать для кладки фундаментов и цоколей ниже гидроизоляционного слоя.

ЭФФЕКТИВНЫЕ СТЕНОВЫЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ.

1) Пустотелый кирпич пластического формования имеет сквозные щелевые или круглые отверстия, а полусухого прессования — сквозные или несквозные пустоты различной формы. Его размеры: длина — 250мм, ширина — 120мм, толщина — 65. 103мм.

2) Пористо-пустотелый кирпич отличается от пустотелого тем, что в состав формовочной массы вводят выгорающие добавки.

3) Керамические стеновые камни выпускают пустотелые эффективные и условно эффективные с размерами: 250х120х138 мм и 250х250х120 мм. Наличие пустот снижает не только плотность и массу камей, но и ускоряет процессы их сушки и обжига, так как изделия прогреваются быстрее и равномернее через наружные и внутренние поверхности. Поэтому пустотелый кирпич и камни имеют меньше дефектов, а прочность их, несмотря на большой процент пустот (до 37%), такая же, как у обыкновенного кирпича.

Пустотелые камни и кирпич применяют наравне со сплошным, за исключением кладки фундаментов, подземных частей стен, стен помещений с влажным режимом эксплуатации, печей и дымовых каналов. Их использование позволяет уменьшить толщину наружных стен и снизить материалоемкость на 20. 30%.

4) Кирпич строительный легкий изготавливают из диатомита и трепела с выгорающими добавками. По плотности он делится на три класса:

А — 700. 1000 кг/м 3 ;

Б — 1001. 1300 кг/м 3 ;

В — более 1300 кг/м 3 .

Марки по прочности — 50. 100 (кгс/см 2 ).

Применение: для кладки стен с нормальной влажностью.

5) Кирпичные стеновые панели размером на комнату для наружных стен одно-, двух- и трехслойные.

Трехслойные: два слоя кирпича по 65мм и внутренний слой утеплителя (минераловатные плиты, пеностекло, фибролит).Наружная поверхность панелей часто отделана керамической плиткой.

Двухслойные: один слой кирпича 120мм, второй слой — утеплитель.

Однослойные наружные панели изготавливают из пустотелых керамических камней.

3.6. Облицовочные материалы и изделия.

ФАСАДНЫЕ ОБЛИЦОВОЧНЫЕ ЕЗДЕЛИЯ.

1) Кирпичи и камни керамические лицевые имеют точные форму и размеры, однородность цвета и оттенка. Часто они отделаны торкретированием сухой минеральной крошкой, либо нанесением ангоба или глазури. В стены они укладываются в перевязку с обычным кирпичом.

2) Ковровая керамика — мелкоразмерные керамические плитки различного цвета, глазурованные и неглазурованные, размерами 22х22, 48х48, 48х22 мм при толщине 3. 4 мм. Заводы выпускают мозаичную плитку с наклейкой их лицевой стороны на крафт-бумагу в виде ковра.

Применяют для облицовки наружных стеновых панелей, лестничных клеток, кухонь, санузлов.

3) Фасадные малогабаритные плитки выпускают разных размеров и назначений:

— плитки «кабанчик» (120х65х7мм),глазурованные и неглазурованные, часто выпускают в виде ковров и применяют для обли-овки панелей;

— «брекчия» — фасадная облицовка в виде ковров, набранная из боя глазурованных плиток;

— плитки размером 250х140х10 мм глазурованные и неглазурованные прислонного крепления для облицовки фасадов зданий;

— цокольные глазурованные и неглазурованные плитки размером 150х75х7мм со спекшимся черепком прислонного крепления для облицовки цоколей зданий и подземных переходов;

— крупноразмерные облицовочные плиты типа «плинк» размерами 1500х1200х10 мм глазурованные и неглазурованные с плотно спекшимся черепком, обладающие высокими декоративными свойствами, применяемые для облицовки внутренних стен и цоколей общественных и производственных зданий, подземных переходов и проездов.

КЕРАМИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ ВНУТРЕННЕЙ ОБЛИЦОВКИ.

1) Плитки для стен изготавливают из легкоплавких глин (майолико вые плитки) или из огнеупорных с добавкой плавней и песка (фаянсовые плитки) способом полусухого прессования. Черепок у них пористый, лицевая поверхность глазурована. Их выпускают 49 типоразмеров: квадратные, прямоугольные, карнизные, плинтусовые и др. Поверхность у плиток может быть гладкая, рифленая, с рисунком.

Применение: для облицовки кухонь, ванных комнат, санузлов, бань, прачечных, пищевых и химических предприятий, станций метрополитена и т.д.

2) Плитки для полов изготавливают из каолиновых глин с отощителями, плавнями, красителями полусухим прессованием с плотным черепком. Плитки выпускают керамические и мозаичные, керамические имеют длину грани 50. 300 мм, толщину 10. 15 мм, мозаичные имеют длину грани 23 и 48 мм, толщину — 4. 6 мм.

Полы из керамических плиток водонепроницаемы, малоистираемы, не пылят, долговечны, стойки к щелочам и кислотам, но хрупки и обладают высокой тепло- и звукопроводностью. Применяют их во влажных помещениях и в помещениях с повышенным режимом движения: бани, кухни, вестибюли, коридоры, станции метро и т.п.

3.7. Керамические изделия различного назначения.

1) Лекальный кирпич для кладки дымовых труб, отличающийся от обычного определенным радиусом кривизны по ложку.

2) Камни трапецеидальной формы для кладки подземных коллекторов; клинкерный кирпич (дорожный) для мощения улиц, дорог, полов промышленных зданий, облицовки набережных и т.п.

Эти изделия имеют высокую плотность, прочность, морозостойкость, низкое водопоглощение.

3) Черепица — старейший вид кровельных материалов. Цвет она может иметь красновато-розовый или светло-желтый. Черепица долговечна и огнестойка.

Недостатки — большая масса, хрупкость, трудоемкость возведения кровли, необходимость большого уклона (более 30 градусов) для быстрого стока воды.

4) Канализационные керамические трубы глазурованные снаружи и внутри с раструбами; применяются для стока агрессивных вод, для дворовой канализации.

5) Дренажные трубы неглазурованные без раструбов и глазурованные с раструбами и перфорацией; применяются для осушения грунтовых оснований под здания и сооружения, для мелиоративных работ.

3.8. Санитарно-техническая керамика.

К санитарно-техническим относятся изделия из фаянса, полуфарфора и фарфора. Сырье — беложгущиеся огнеупорные глины и каолины, кварцевый песок, полевой шпат (плавень) в различном соотношении. Формуют изделия методом литья. Сравнительная характеристика сантехнической керамики:

Показатели фаянс полуфарфор фарфор

лощение, % 10. 12 3. 5 0,2. 0,5

Предел прочности на

сжатие, МПа ~ 100 150. 200 до 500

Степень спекания черепка увеличивается от фаянса к фарфору, что позволяет соответственно уменьшать толщину стенок изделий. Все виды изделий (раковины, унитазы, умывальники и др) выпускают глазурованными.

3.9. Теплоизаляционные керамические материалы.

1) Теплоизоляционные трепельные и диатомитовые кирпичи, полуцилиндры, скорлупы, сегменты. Их производят метолом пластического формования из трепелов и диатомитов, иногда с выгорающими добавками. Изделия выпускают плотностью 500, 600 и 700 кг/м 3 и теплопроводностью 0,18. 0,27 Вт/м˚С. Их применяют для тепловой изоляции до 900˚С.

2) Пенодиатомитовые изделия получают методом литья в формы диатомитового теста с добавлением устойчивого пенообразователя с последующими сушкой и обжигом. Плотность изделий 350 — 450 кг/м 3 , теплопроводность 0,08..0,12 Вт/м˚С.

3) Керамзит — пористый заполнитель для легких бетонов, который получают путем вспучивания при обжиге гранул, сформованных из легкоплавких глин.

3.10. Огнеупорные изделия.

В зависимости от температуры огнеупорности различают изделия: огнеупорные, с температурой огнеупорности 1580. 1770˚С, высокоогнеупорные, с температурой огнеупорности 1770. 2000˚С, высшей огнеупорности, с температурой огнеупорности > 2000˚C.

По физико-химическому составу изделия делятся на кремнеземистые, алюмосиликатные, хромистые, углеродистые.

Выпускают их в виде кирпича, бруса, фасонного бруса, плит. Формуют их методом полусухого прессования. Наибольшее распространение в строительстве имеют кремнеземистые и алюмосиликатные огнеупоры.

1) Кремнеземистые (динасовые) огнеупоры изготавливают из кварцитов с добавкой плавня (извести) и связующего (огнеупорной глины). Они имеют высокую огнеупорность (до 1730˚С), достаточную прочность (15..35 МПа), но малую термостойкость.

Применяются динасовые огнеупоры для кладки стен и сводов стекловаренных и мартеновских печей.

2) Алюмосиликатные огнеупоры.

Применяют для футеровки коксовых батарей и вагранок, шахтных и туннельных печей.

ШАМОТНЫЕ, содержащие Al2O3 = 30..45 %, с температурой огнеупорности 1750˚С. Получают из смеси шамота и огнеупорной глины или каолина. Они отличаются высокой термостойкостью и шлакоустойчивостью.

Применение: для кладки обжиговых керамических печей, пода и бассейна стекловаренных и доменных печей, для устройства дымоходов, футеровки топок паровых котлов и т.п.

ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫЕ, содержащие Al2O3 > 45 %, получают методом спекания или литья из расплава высокоглиноземистых пород (бокситов, диаспора, корунда и др.) Они отличаются высокой огнеупорностью (до 2000˚С), шлако- и стеклоустойчивостью.

Источник: studizba.com