Splavmetal.ru

Сплав Металл
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тема 4. Строительная керамика

Тема 4. Строительная керамика

Определение и классификация строительной керамики. Сырье для производства различных керамических изделий. Виды, состав и основные свойства глин как сырья для производства керамических изделий (пластичность, связующая способность, отношение к сушке и к действию высоких температур и др.). Добавки в глины (отощающие, порообразующие, пластифицирующие и др.). Плавни.

Основы технологии керамики (подготовка сырьевой массы, формование изделий, сушка и обжиг). Способы производства керамических изделий (пластический, сухого и полусухого прессования, экструзии, штампования, литья). Процессы, происходящие при сушке и обжиге глин. Влияние температуры на структурные изменения глин. Структура и природа свойств керамического черепка. Управление структурой и техническими характеристиками керамических изделий. Производственные дефекты (трещины, недожог, пережог, «дутик» и др.). Фарфор, полуфарфор и фаянс. Способы улучшения внешнего вида керамических изделий: механическая обработка поверхности, ангобирование, глазурование, сериография и др. Керамические краски.

Классификация керамических материалов и изделий (по структуре и назначению). Стеновые изделия. Кирпич и камни керамические (полнотелые, пористые, пустотелые, с вертикальным и горизонтальным расположением пустот, одинарные, утолщенные, укрупненные и модульных размеров). Сырье и основы производства. Типы и размеры. Технические требования по внешнему виду, прочности, водопоглощению, морозостойкости, массе. Марки по прочности и морозостойкости. Методы контроля. Маркировка и правила приемки. Транспортировка и хранение.

Изделия для внешней и внутренней облицовки. Кирпич и камни керамические лицевые, профильные, фасонные, фигурные, фактурные, рельефные, торкретированные, ангобированные, глазурованные, двухслойные и др. Керамические пористо-пустотелые блоки. Керамическая плитка мелко- и крупноразмерная, квадратной, прямоугольной и фасонной формы, с гладкой и рифленой поверхностью, одинарного и двойного обжига, майоликовая и фаянсовая, клинкерная, фризовая, керамический гранит, ковровая керамика и др. Архитектурные детали (терракота). Сырье, основы производства и качественные характеристики. Керамическая плитка для полов и требования европейских норм (ЕН) по устойчивости к поверхностному истиранию.

Санитарно-технические изделия, трубы (канализационные, дренажные) и фитинги. Номенклатура изделий, сырье, основы производства и основные качественные характеристики.

Специальная керамика (кислотоупорная, огнеупорная, теплоизоляционная и др.). Клинкерный (дорожный кирпич). Сырье, основы производства и качественные характеристики.

Керамические изделия европейских производителей на рынках Республики Беларусь. Технико-экономические показатели и перспективы развития строительной керамики.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Дайте характеристику глинам как сырью для производства керамических изделий.

2. Какими свойствами обладает глина? Какие процессы происходят при сушке и обжиге глин? Что такое спекание?

3. Какие добавки вводят в глины при производстве керамических изделий, и каково их назначение?

4. Что такое отощающие добавки, и для каких целей их применяют в керамическом производстве?

5. Для чего в глину вводят выгорающие добавки, и что используют в качестве таких добавок?

6. Приведите примеры керамических материалов с плотным и пористым черепком.

7. Опишите технологическую схему производства керамических изделий?

8. Какие способы улучшения внешнего вида лицевой поверхности керамических изделий Вы знаете?

9. Изложите два основных способа производства кирпича и их особенности.

10. В чем существенное отличие производства кирпича способом пластического формования от полусухого прессования?

11. Как по внешнему виду отличить кирпич пластического формования от кирпича полусухого прессования?

12. Перечислите основные свойства кирпича и требования, предъявляемые к его качеству.

13. Как определить марку кирпича? Что выражает собой численное значение марки кирпича?

14. Перечислите разновидности кирпича и камней керамических и приведите их технические характеристики.

15. Какие стеновые материалы относят к группе эффективных, и в чем их преимущества по сравнению с обычными?

16. Почему стеновые изделия преимущественно изготовляются с большим количеством пор и пустот?

17. Перечислите основные керамические изделия для наружной облицовки зданий и сооружений. Какие требования предъявляются к их качеству?

18. Какие керамические изделия применяются для внутренней облицовки стен и полов?

19. Что представляет собой керамический гранит и где его применяют?

20. Как производят и где применяют керамзит и аглопорит?

21. Приведите основные свойства керамзита и аглопорита.

22. Перечислите основные виды и особенности изготовления санитарно-технической керамики.

23. Что служит сырьем для производства фарфора, полуфарфора и фаянса? Каковы технические характеристики этих материалов?

24. Расскажите о кровельных керамических материалах.

25. Какие виды черепицы Вы знаете? Достоинства и недостатки черепицы.

26. Какие керамические трубы изготовляются? Каковы их особенности?

27. В чем преимущество керамических труб по сравнению с металлическими? Для каких целей применяют керамические трубы?

КЕРАМИКА строительная

— изделия из глин или смесей их с минер, добавками, обожженные до камневидного состояния. Изделия строительной керамики применяются для постройки различных сооружений, дорог, канализационных и дренажных сетей, производства оборудования санитарных узлов, для наружной и внутренней отделки зданий.

Различают изделия грубой и тонкой строительной керамики. К грубой строительной керамике относятся изделия, изготовленные из легкоплавких, тугоплавких и реже огнеупорных глин. По строению черепка эти изделия делятся на две группы: с пористой структурой (кирпич, черепица, архитектурно-отделочная и фасадная керамика, дренажные трубы и др.) и с плотной камневидной структурой (плитки для полов, канализационные трубы, кислотоупорный кирпич и плитки и др.). К тонкой строительной керамике относятся изделия из светложгущихся глин и каолинов с мелкозернистым, обычно белым черепком, покрытые прозрачной или глухой глазурью, или неглазурованные (облицовочные плитки, санитарно-технические изделия из фаянса и полуфарфора, фаянсовая майолика и т. п.).

Читайте так же:
Сырцовый кирпич средней азии

По назначению изделия из строительной керамики делятся на стеновые (см. Стеновые материалы), кровельные (см. Черепица), отделочные (см. Керамика фасадная, Плитки и плиты облицовочные, Плитки для полов) и санитарно-технические (см. Санитарно-технические приборы).

Форма и размеры изделий из строительной керамики должны соответствовать установленным стандартам или технич. условиям. Для тонкой строительной керамики а также для архитектурно-отделочной и фасадной керамики изделия оцениваются также по цвету и тону или художественно-декоративным качествам.

Механич. свойства и долговечность в зависимости от вида изделий характеризуются показателями прочности при сжатии и изгибе, объемным весом, морозостойкостью, водопоглощением, кислотостойкостью, термостойкостью и истираемостью.

Материалами для производства керамических изделий служат пластическое сырье — глины и каолины и непластичные виды сырья — кварц, полевой шпат, пегматит, обожженная молотая глина, шамот, к-рые применяются как добавка к пластичному сырью, отощающая добавка или плавень. Отощающие добавки — шамот, обожженная молотая глина и др.— уменьшают усадку при сушке и обжиге, а плавни — полевой шпат, пегматит, нефелин-сиенит и др., являясь флюсующими добавками, снижают температуру обжига изделий, необходимую для спекания или плавления.

Технология строительной керамики имеет общие для всех изделий процессы произ-ва. К ним относятся: составление и обработка сырьевой смеси, формование или прессование, сушка и обжиг. Керамическое сырье подготавливается тремя способами: пластической переработкой глины в вальцах и бегунах мокрого помола; приготовлением глиняного порошка путем сушки и размола глины; мокрым помолом глины и отощаю- щих добавок в шаровых мельницах или распусканием глины в воде в мешалках (мокрый способ).

Оформление изделий, т. е. придание им определенной конфигурации, производится также тремя способами: из пластических масс влажностью 18—20% — на ленточных мундштучных прессах или на гидравлических и фрикционных прессах; из полусухих масс (порошков с влажностью 6—8%)—на гидравлических, коленорычажных и фрикционных прессах; из жидких текучих масс — литьем в гипсовые формы. Изделия сушатся в камерных, туннельных, конвейерных и ленточных сушилах.

Наиболее прогрессивны для сушки крупных изделий (кирпич, блоки, санитарно- технические изделия, керамические трубы) туннельные сушила непрерывного действия, а для облицовочных плиток, плиток для полов и мозаичных плиток — ленточные сушила с сушкой изделий в один ряд на ленте. Теплоносителем служат отходящие газы печей или специальных топочных устройств. Для сушки облицовочных глазурованных плиток, мозаичных глазурованных плиток, а также глазурованных санитарно-технических изделий применяют в качестве теплоносителя только чистый подогретый воздух. Для ленточных сушил при сушке плиток широко используются также радиационные, радиационно- конвективные, инфракрасные и электрич. сушилки. Такие конструкции сушил гарантируют высокое качество материала и создают условия для автоматического регулирования процессов сушки.

Для обжига керамических изделий применяются кольцевые и камерные печи, торны и туннельные печи. Наиболее эффективны туннельные печи непрерывного действия. Туннельные печи работают на твердом, жидком и газообразном топливе. Все большее применение для обжига керамических изделий находит природный газ.

Наиболее прогрессивны для обжига глазурованных белых и цветных плиток, санитарно-технических изделий, мозаичных плиток муфельные туннельные печи (без непосредственного воздействия пламени на глазурованные изделия).

Все большее распространение находят электрич. щелевые, ленточные и многоканальные печи. Применение электрич. печей, особенно для обжига плиток и сан- технич. изделий, гарантирует высокое качество изделий, с минимальным процентом брака и позволяет так же, как и при использовании муфельных туннельных печей, выпускать цветные глазурованные изделия.

Лит.: Справочник по производству строительной керамики, т. 1—2, М., 1961; Булавин И. А., Машины для производства тонкой керамики, 2 изд., М., 1962; Августиник А. И., Керамика, М., 1957; Технология керамики и огнеупоров, под ред. П. П. Будникова, 3 изд., М., 1962; Производство изделий строительной керамики. Состояние и перспективы развития, М., 1962

Керамические строительные изделия делят на две группы — пористые и плотные.
Первые характеризуются водопоглощением 5% и более, вторые — менее 5%. .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-32/15.htm

Д. ПРОИЗВОДСТВО, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ · Е. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИИ .

Е. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИИ . В зарубежных странах пустотелая керамика по сравнению с обыкновенным кирпичом .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-32/20.htm

Основным сырьем для производства керамических изделий являются различные глины,
а также шамот, кварцевый песок, шлак и органические добавки (древесные .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-32/16.htm

Изделия конструкционной строительной керамики в основном представлены
керамическим кирпичом и камнями, панелями из керамического кирпича

При обжиге изделий строительной керамики спекание в основном происходит
вследствие образования эвтектической жидкой фазы

Д. ПРОИЗВОДСТВО, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ · Е. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИИ .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-33/39.htm

Керамика как облицовочный строительный материал. Керамические облицовочные
изделия на протяжении многих веков широко использовались

Технология производства, технические показатели, строительные свойства и способы
применения наиболее распространенных керамических изделий рассмотрены в .
bibliotekar.ru/spravochnik-32/18.htm

В производстве изделий строительной керамики экструзионный способ применяют для
изготовления кирпича, черепицы и, реже, облицовочных плиток на шнековых .

Строительная керамика производство кирпича

Значение промышленности строительных материалов в нашей стране огромно – от уровня их производства всецело зависят темпы и качество строительных работ. В современном строительстве традиционно используют керамические строительные материалы. Они являются наиболее востребованными и популярными, благодаря своим великолепным эксплуатационным качествам и разнообразию. Конструкции, возведенные из керамических материалов, не подвержены горению и воздействию химически агрессивных сред. На них не влияют погодные условия, такие конструкции не поддаются гниению, характеризуются высокой морозостойкостью и теплоизоляционными свойствами. При этом они долговечны и внешне привлекательны [1]. В тех случаях, когда эксплуатация предполагается в экстремальных условиях (контакт с агрессивными веществами, высокими температурами и др.), в которых традиционные керамические материалы уже не могут удовлетворять повышенным предъявляемым требованиям, применяют специальные керамические материалы и изделия из них.

Читайте так же:
Форма кирпичей по госту

Целью данной работы является анализ современного состояния производства и перспектив развития основных разновидностей специальных строительных керамических изделий.

Основной областью применения кислотоупорной керамики в строительстве является возведение стен, а также наружная и внутренняя отделка, в тех случаях, когда возможен контакт с агрессивными веществами.

К сферам, где кислотоупорная керамика используется наиболее широко, относятся промышленные помещения и химические лаборатории. Однако значительные преимущества кислотоупорной плитки способствовали активному её применению и в бытовых условиях [2]. Эстетичный внешний вид вместе с высокими физико-механическими характеристиками позволяют применять кислотоупорную плитку для облицовки кухни: фартука, столешницы и пола. Хорошие показатели морозостойкости и истираемости позволяют выложить кислотоупорной плиткой балкон, веранду и тротуарные дорожки, не боясь преждевременного износа [3]. Для производства кислотоупорной керамики используют полукислые и основные спекающиеся глины с высокой пластичностью. Кислотоупорность керамики может быть повышена при использовании соединений, образующих химически стойкую стеклофазу в объеме и на поверхности изделий, что не только повышает кислотоупорность, но и способствует повышению прочности, снижению водопоглощения [4]. Из кислотоупорной керамики выпускают плитки, кирпичи и фасонные изделия.

Плитка из кислотоупорной керамики используется для защиты зданий и сооружений, а также футеровки различного оборудования, при воздействии на них агрессивных химических веществ. Плитки выпускаются различной формы и размеров. Наиболее распространенными являются квадратные, прямоугольные и клиновые плитки, с длиной и шириной от 50 до 200 мм. Толщина плиток обычно составляет от 15 до 50 мм и выбирается в зависимости от предполагаемой нагрузки. Физико-механические свойства кислотоупорных плиток могут значительно изменяться в зависимости от их марки и производителя. В среднем кислотостойкость плиток составляет 97–99 %, предел прочности при изгибе 15–30 МПа, а при сжатии – 15–120 МПа, водопоглощение равно 0,5–8 %, морозостойкость составляет от 10 до 25 циклов [5].

Области применения кислотоупорного кирпича практически аналогичны областям применения кислотоупорной плитки: это футеровка различных конструкций, аппаратов и дымовых труб, работающих в контакте с агрессивными веществами. Кирпич производится прямой, радиальной, фасонной и клиновой форм, может быть высшей и первой категории качества, которые в свою очередь делятся на классы А, Б и В. Кислотоупорный кирпич имеет следующие характеристики: прочность при сжатии от 30 до 70 МПа, кислотостойкость 95–98 %, термическая стойкость не менее 5 теплосмен [6].

Клинкерная керамика относится к изделиям грубой строительной керамики. Но, в отличие от обыкновенного кирпича, облицовочных плиток и черепицы, изделия из клинкерной керамики обладают значительной механической прочностью, стойкостью к агрессивным средам, высокой износостойкостью и низким водопоглощением. Значения свойств клинкерных керамических изделий связаны с большим количеством стеклофазы в их составе. Обжиг при температуре около 1300 °С до полного спекания шихты обеспечивает плотную микрозернистую структуру без каверн и пустот [7]. Введение в состав шихты плавней и флюсующе-упрочняющих добавок обеспечивает жидкофазное спекание при более низких температурах (1000–1150 °С) и в сочетании со стеклообразующими компонентами шихты позволяет получить эффекты самоглазурования и остекловывания [8–10]. В строительстве клинкерная керамика используется в виде плиток, кирпича и фасонных изделий.

Клинкерная плитка обычно производится методом пластического формования на специальных экструдерах, реже методом полусухого прессования на автоматических прессах. Преимуществом использования экструдеров является возможность выпуска фасонных изделий – плинтуса, ступеней, соединительных элементов, водостоков и т.п. Плитка может выпускаться с рельефной или гладкой поверхностью, покрытая глазурью, может быть окрашена в различные цвета. Клинкерная плитка и фасонные изделия используются для облицовки наружных и внутренних стен, полов, лестниц с высокой проходимостью, а также плавательных бассейнов и других гидротехнических сооружений.

Клинкерный кирпич производят из специальных тугоплавких глин, обжигаемых при температурах выше 1200 °C. Своё название клинкерный кирпич, как, впрочем, и вся клинкерная керамика, получили из-за высокого звука, издаваемого кирпичами при постукивании друг по другу [11]. Благодаря высокой механической прочности, твёрдости, морозостойкости и устойчивости к истираемости клинкерный кирпич используется для кладки тротуаров, мостовых, возведения стен различных сооружений, рассчитанных на продолжительный срок службы.

Клинкерная керамика с успехом используется для замены обычной строительной керамики. Большая стоимость клинкерных керамических изделий компенсируется их длительным сроком службы и высокими физико-механическими характеристиками. В связи с разнообразием сфер применения клинкерной керамики помимо высокой прочности и низкой пористости к изделиям могут предъявляться и другие требования. Например, для гидротехнического клинкера, который, как следует из названия, применяется для отделки гидротехнических сооружений, более важна не прочность или истираемость, а низкое водопоглощение, которое не должно быть больше 1,5 %. Для клинкерной плитки, применяемой при отделке жилых помещений, важен привлекательный внешний вид, а для тротуарного кирпича определяющими показателями являются механическая прочность, истираемость и морозостойкость [12].

Читайте так же:
Сколько весит куб кирпичей силикатных куб

Огнеупорная керамика применяется для строительства и облицовки производственных помещений металлургической, цементной, керамической и стекольной отраслей промышленности. Огнеупорная облицовка необходима для печей обжига цемента и керамики, стекловаренных печей, муфельных печей для закалки и отпуска сталей. По степени огнеупорности данная керамика подразделяется на классы:

– огнеупорная керамика с огнеупорностью 1580–1770 °C;

– высокоогнеупорная керамика с огнеупорностью 1770–2000 °C;

– керамика высшей огнеупорности керамика с огнеупорностью более 2000 °C [13].

По пористости различают пять классов огнеупорной керамики: особоплотная (пористость менее 3 %), высокоплотная (8–10 %), плотная (10–20 %), обычная (20–30 %) и легковесная (40–80 %).

В зависимости от типа сырья различают керамику:

– шамотную – изготовленную из огнеупорной глины (каолина) с отощающей добавкой (шамотом), изготовленной из каолина, огнеупорность до 1500 °C;

– динасовую – изготовленную из кварцевого песка с добавкой извести или глины, огнеупорность – 1750 °С;

– магнезиальную – изготовленную из магнезита (MgCO3), состоит преимущественно из MgO (периклаза), огнеупорность выше 2000 °С.

Производятся также хромистые, карбидные, углеродистые, доломитовые, полукислые и высокоглиноземнистые огнеупорные изделия [14].

Высокопористые огнеупорные изделия широко применяют в двух главных направлениях. Первое направление заключается в тепловой изоляции и тепловой защите. В этом случае эффективность высокопористых огнеупоров определяется главным образом двумя показателями: теплопроводностью и средней плотностью.

Второе направление связано с использованием развитой поверхности высокопористых огнеупоров. В этом случае решающими показателями являются общая пористость, ее характер, газопроницаемость и другие показатели пористой структуры [15].

Более 50 % всех выпускаемых огнеупорных керамических изделий применяют в черной металлургии, 20 % – в машиностроении, остальной объем – в промышленности строительных материалов, химической промышленности и других отраслях. Для огнеупорной защиты промышленных помещений наиболее широко используют шамотные изделия, однако при воздействии температур выше 1450 °С чаще используют более термостойкую корундовую керамику [16].

Термостойкая керамика отличается способностью выдерживать множество циклов нагрев – охлаждение без потери своих физико-механических свойств. Также, в зависимости от области применения, термостойкие керамические изделия могут иметь высокую тепло- и огнестойкость, значительную механическую прочность и стойкость к воздействию агрессивных сред. Термостойкие керамические изделия используются в строительстве промышленных помещений (цеха металлургических, стекловаренных и цементных заводов), крематориев, в быту для облицовки каминов и кухонных фартуков, при возведении дымоходов и т.д. [17].

Термостойкие керамические изделия выпускаются преимущественно в виде плиток, реже – фасонных изделий. Основными методами производства изделий из термостойкой керамики являются пластическое и полусухое формование, для фасонных изделий сложной формы – шликерное литьё и литьё на термопластических связках с последующим обжигом.

Высокие требования к эксплуатационным свойствам термостойкой керамики обуславливают сложный состав шихты и разнообразие видов применяемого сырья. По химическому составу принято разделять термостойкую керамику на три группы: оксидную, безоксидную, силикатную или алюмосиликатную. Оксидную керамику производят из чистых оксидов металлов и переходных элементов, безоксидную – из нитридов, карбидов, боридов и т.п. Силикатную и алюмосиликатную термостойкую керамику изготавливают на основе оксидов кремния и алюминия с добавлением соединений циркония, лития, иттрия, титана, бериллия, магния и др. металлов [18]. Основным критерием для возможности использования сырья при производстве термостойкой керамики является коэффициент термического линейного расширения. Он должен быть как можно меньше, чтобы во время циклов нагрев – охлаждение не возникало внутренних напряжений, которые могут вызвать деформацию и разрушение готового изделия. Также коэффициент термического линейного расширения у разных компонентов шихты должен быть по возможности максимально близким друг к другу, что также уменьшит вероятность появления трещин при обжиге. К тому же необходимо помнить о других требованиях, предъявляемых к термостойкой керамике – твёрдости, водопоглощению, химической стойкости. Дороговизна применяемого сырья и сложность производства делают термостойкие керамические изделия сравнительно редкими и узкоспециализированными. Применение термостойкой керамики оправдано при необходимости выдерживать значительные перепады температур при сохранении физико-механических характеристик и химической стойкости.

Теплоизоляционные керамические изделия находят широкое применение в строительной отрасли для утепления наружных и внутренних стен зданий, а также в качестве футеровки для различного оборудования. Теплоизоляционные материалы производятся преимущественно в виде штучных материалов – кирпичей, блоков. Применение таких лёгких, пористых теплоизоляционных строительных материалов позволяет возводить здания и сооружения с минимальными затратами на отопление [19].

Существуют два основных способа снижения теплопроводности изделий из керамики: это целенаправленное создание пустот в изделии, путем изменения конструкции изделия, а также увеличение количества замкнутых пор, возникающих при обжиге. При создании пустот в изделии обычно делают вертикальные сквозные отверстия различной формы: квадратной, круглой, прямоугольной. Наиболее эффективными являются узкие прямоугольные прорези – в них не забивается кладочный раствор и меньше циркуляция воздуха. Объём прорезей колеблется от 15 до 50 %. Такие изделия называют пустотелыми. Для увеличения количества замкнутых пор при обжиге в шихту вводят выгорающие добавки – опилки, торф, уголь и т.д. В качестве выгорающей добавки могут использоваться и полимерные отходы, но при этом необходимо обеспечить обезвреживание образующихся при горении полимеров токсичных соединений [20, 21]. Возможно использование глинистых материалов, содержащих в своём составе карбонаты или органические вещества. Такую керамику называют поризованной. Для снижения теплопроводности наиболее эффективно использовать оба этих метода в одном изделии.

Читайте так же:
Умный кирпич что это такое

Однако необходимо помнить, что снижение плотности керамических изделий приводит к уменьшению их прочностных характеристик. Например, пустотелый кирпич, часто называемый «самонесущим кирпичом», нельзя использовать для возведения несущих стен. Его сфера применения ограничивается заполнением каркасов, строительством перегородок и других строительных конструкций, не испытывающих значительных нагрузок [22]. Наличие микропористой структуры позволяет обеспечить теплоизоляционные свойства при меньшем снижении прочностных характеристик [23]. Также стоит учитывать, относятся ли поры к закрытым или открытым, так как открытая пористость увеличивает водопоглощение и снижает морозостойкость [8, 9, 21].

Уменьшение плотности изделий из керамики позволяет существенно увеличить размер штучных изделий, что позволило перейти от многорядной кладки к однорядной. Использование однорядной кладки крупноформатными керамическими изделиями значительно увеличивает скорость возведения зданий и снижает затраты на перевозку и хранение строительных материалов [24].

Заключение

Активное применение специальных керамических изделий в строительстве связано с их уникальными характеристиками. Применение специальной строительной керамики актуально на всех стадиях строительства: при возведении фундамента хорошим решением будет использование кислотоупорной керамики, а стены и дорогу к зданию лучше укладывать из клинкерного кирпича. Использование крупноформатной теплоизоляционной керамики позволяет значительно сократить расходы на отопление и ускорить строительство. Применение огне- и термостойкой керамики необходимо при внутренней облицовке дымовых труб, печей, каминов, цехов металлургических предприятий и других промышленных зданий. Высокие характеристики специальных керамических изделий привели к значительному расширению их ассортимента, несмотря на их большую стоимость [25].

Строительная керамика. Производство кирпича и огнеупоров

Значение промышленности строительных материалов в нашей стране огромно – от уровня производства их всецело зависят темпы и качество строительных работ.

Главными направлениями технического прогресса промышленности строительных материалов являются: создание новых и совершенствование существующих технологических процессов, обеспечивающих получение продукции с минимальными затратами энергетических, материальных и трудовых ресурсов; получение новых видов строительных материалов и изделий с заданными свойствами, отвечающими самым высоким требованием строительства; широкое внедрение малоотходных и безотходных технологий, использование вторичных продуктов производства.

Различные эксплуатационные условия зданий и сооружений, параметры технологических процессов обуславливают разнообразные требования к строительным материалам, а отсюда вытекает весьма обширная номенклатура их свойств: прочность при нормальной или высокой температуре (последняя характеризует жаро- или огнестойкость материала), водостойкость, стойкость против действия различных солей, кислот и щелочей, шлакостойкость (имеющая особое значение в металлургических процессах) и т.д. Не менее важна в строительстве и технике проницаемость (или непроницаемость) материалов для жидкостей, газов тепла, холода, электрического и радиоактивного излучения. Наконец материалы для отделки помещений жилых и общественных зданий, садов и парков должны быть красивыми, долговечными и прочными.

Важнейшие свойства строительных материалов определяют области их применения. Только глубокое и всестороннее знание свойств материалов позволяет рационально и в техническом, и в экономическом отношениях выбрать материал для конкретных условий использования.

Другой важной задачей является опережающее развитие промышленности строительных материалов, неуклонное снижение себестоимости и удельных капитальных вложений.

Применение строительных материалов далеко не ограничивается использованием их только для целей строительства. Без них не может существовать ни одна область техники.

Целью данной курсовой работы является исследование строительной керамики, производства кирпича и огнеупоров.

Для реализации данной цели нами были поставлены и решены следующие задачи:

Исследовать сущность строительной керамики;

Проанализировать особенности производства.

Структура курсовой работы соответствует цели и задачам исследования. Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы.

1. Сущность строительной керамики

1.1. Понятие строительной керамики 1

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.

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.

В современном строительстве керамические изделия применяют почти во всех конструктивных элементах зданий, облицовочные материалы используют в сборном домостроении. Богатство эстетических возможностей керамики обеспечили ей видное место в отделке фасадов зданий и внутренних помещений. Керамические пористые заполнители – это основа легких бетонов. Санитарно-технические изделия, а так же посуду из фарфора и фаянса широко используют в быту. Специальная керамика необходима для химической и металлургической промышленности (кислотоупорные и огнеупорные изделия), электротехнике и радиоэлектронике (электроизоляторы, полупроводники и др.) ее применяют в космической технике.

Керамические строительные материалы в зависимости от их структуры разделяют на две основные группы: пористые и плотные. Пористые поглощают более 5% воды (по массе), в среднем их водопоглощение составляет 8 – 20% по массе или 14 – 36% по объему. Пористую структуру имеют стеновые, кровельные и облицовочные материалы, а так же стенки дренажных труб и т.д. Плотные поглощают менее 5% воды, чаще всего 1 – 4% по массе или 2 – 8% по объему. Плотную структуру имеют плитки для пола, дорожный кирпич, стенки канализационных труб и др.

Читайте так же:
Себестоимость кирпича 8 руб

По назначению керамические материалы и изделия делят на следующие виды: стеновые изделия (кирпич, пустотелые камни и панели из них); кровельные изделия (черепица); элементы перекрытий; изделия для облицовки фасадов (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 (ячеистая керамика); санитарно- технические изделия (умывальные столы, ванны, унитазы); плитка для пола; дорожный кирпич; кислотоупорные изделия; огнеупоры; изделия для подземных коммуникаций (канализационные и дренажные трубы).

Приведенная классификация показывает широкое распространение керамических материалов и изделий в строительстве.

1.2. Сырьевые материалы

Сырьевыми материалами для производства керамических изделий являются каолины и глины, применяемые в чистом виде, а чаще – в смеси с добавками (отощающими, порообразующими, плавнями, пластификаторами) 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.

Каолины. Каолины состоят почти исключительно из минерала Al2O3 2SiO2 2H3O и содержат значительное количество частиц меньше 0,01мм; после обжига сохраняют белый цвет.

Глины боле разнообразны по минеральному составу, они больше загрязнены минеральными и органическими примесями. Глинистое вещество (с частицами меньше 0,005мм) состоит в основном из каолинита и родственных ему минералов – монтмориллонита Al2O3 4SiO2 nH3O, галлуазита Al2O3 2SiO2 4H3O.

Содержание таких частиц определяет пластичность и другие свойства глин. Высокопластичные глины содержат частицы размером менее 0,005мм 80 – 90 %.

В глинах могут быть примеси снижающие, температуру плавления: карбонат кальция, полевой шпат, Fe(OH)3, Fe2O3. Камневидные включения CaCO3 являются причиной появления «дутиков» и трещин в керамических изделиях, так как гидратация CaO, получившегося при обжиге керамических изделий, сопровождается увеличением его объема. Часто встречающаяся примесь оксида железа придает глине привычную красную окраску. Вообще же окраски глин весьма разнообразны: от белой, коричневой, зеленой, серой до черной. Окраска глин зависит от примесей как минерального, так и органического происхождения богатых углеродом.

Бентонитами называют высокодисперсные глинистые породы с преобладающим содержанием монтмориллонита. Содержание в них частиц меньше 0,001мм достигает 85 – 90 %.

Трепелы и диатомиты, состоящие в основном из аморфного кремнезема, используют для изготовления теплоизоляционных изделий, строительного кирпича и камней.

Отощающие добавки вводятся в состав керамической массы для понижения пластичности и уменьшения воздушной и огневой усадки глин. В качестве отощающих добавок используют шамот, дегидратированную глину, песок, золу ТЭС, гранулированный шлак.

Шамот – зернистый керамический материал (с зернами 0,14 – 2 мм), получаемый измельчением глины, предварительно обожженной при той же температуре, при которой обжигаются изделия. Его можно получить, измельчая отходы обожженного кирпича. Шамот улучшает сушильные и обжиговые свойства глин, поэтому его применяют для получения высококачественных изделий – лицевого кирпича, огнеупоров и т.д.

Дегидратированная глина при температуре 700 — 750° С, добавляемая в количестве 30 – 50 %, улучшает сушильные свойства сырца и внешний вид кирпича.

Песок (с зернами 0,5 – 2 мм) добавляют в количестве 10 – 25 %.

Гранулированный доменный шлак (с зернами до 2 мм) – эффективный отощитель глин при производстве кирпича. Роли отощителей выполняют так же золы ТЭС и выгорающие добавки.

Парообразующие материалы вводят в сырьевую массу для получения легких керамических изделий с повышенной пористостью и пониженной теплопроводностью. Для этого используют вещества, которые при обжиге диссоциируют с выделением газа, например CO2 (молотые мел, доломит), или выгорают.

Выгорающие добавки: древесные опилки, измельченный бурый уголь, отходы углеобогатительных фабрик, золы ТЭС и лигнин не только повышают пористость керамических изделий, но также способствуют равномерному спеканию керамического черепка.

Пластифицирующими добавками являются высокопластичные глины, бентониты, а также поверхностноактивные вещества – сульфитно-дрожжевая бражка и др.

Плавни добавляют в глину в тех случаях, когда необходимо понизить температуру ее спекания. К ним относят: полевые шпаты, железную руду, доломит, магнезит, тальк и т.п.

Для придания декоративного вида и стойкости к внешним воздействиям поверхность некоторых керамических изделий покрывают глазурью или ангобом. Слой глазури, нанесенный на поверхность керамического материала, закрепляют на ней обжигом при высокой температуре. Глазури – это стекла, которые могут быть прозрачными и непрозрачными (глухими), различного цвета. Главными сырьевыми компонентами глазури являются: кварцевый песок, каолин, полевой шпат, соли щелочных и щелочно-земельных металлов, оксиды свинца, борная кислота, бура и др. Их применяют в сыром виде, либо сплавленными – в виде фритты. Оксид свинца заменяют менее вредным оксидом стронция.

Ангоб готовят из белой или цветной глины и наносят тонким слоем на еще не обожженные изделия. При обжиге ангоб не плавится, поэтому поверхность получается матовой. Ангоб по своим свойствам должен быть близок к основному черепку.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector