Строительная керамика и керамические изделия
Строительные материалы, изготовленные из глин с добавкой или без добавки других веществ или материалов путем формовки, сушки и обжига, называются керамическими. К ним относятся: кирпич обыкновенный, пористый и пустотелый; пустотелые стеновые камни; черепица, облицовочные и половые плитки; канализационные трубы и фасонные части к ним; сани-тарно-технические приборы; огнеупорные изделия и пр.
Керамические материалы бывают самых разнообразных видов, обладают высокой прочностью, долговечностью. Недостаток их заключается в хрупкости и довольно большом объемном весе.
Основным сырьем для производства керамических материалов являются пластичные глины, а для керамических огнеупорных изделий — огнеупорные глины. Кроме глины, для улучшения формовочных свойств, уменьшения усадки при сушке и обжиге и для других целей в глиняную сырьевую массу вводят так называемые «отощающие» добавки: песок, молотый шлак, угольную мелочь, опилки, торфяную крошку и др. Органические добавки при выгорании увеличивают пористость изделия и уменьшают его объемный вес.
Кирпич глиняный обыкновенный
Обыкновенный кирпич — это искусственный камень в форме параллелепипеда установленных размеров, изготовленный из глины с добавками или без них путем формования, сушки и обжига. Изготовляется кирпич способами пластического и полусухого прессования.
При пластическом прессовании глину для измельчения пропускают через вальцы и глиномялку. В глиномялке в глину вводят необходимые добавки, смачивают водой, доводя влажность до 18—25%, и перемешивают до получения однородной пластичной массы. Подготовленная таким образом смесь поступает в ленточный пресс, где под давлением уплотняется и затем выходит в виде непрерывного четырехгранного бруса, который тонкими стальными проволоками резательной машины разрезается на куски, называемые кирпичом-сырцом. Кирпич-сырец сушат в сушильных сараях или в искусственных сушилках. Подсушенный сырец с влажностью не более 8% направляют в обжигательную печь периодического или непрерывного действия. В печи происходят следующие процессы: а) выпаривание воды и прогрев сырца (при температурах от 30 до 500°); б) обжиг (при температуре 800—950°); в) остывание (при температурах от 800 до 30°). После остывания производят выгрузку готового кирпича.
При полусухом прессовании измельченную вальцами и бегунами, просеянную, подсушенную и перемешанную глину увлажняют паром до 8—9%-ной влажности. Затем глина поступает в специальный пресс, формующий ее в кирпич-сырец, который идет в обжиг. Наиболее совершенным является пресс конструкции А. А. Мелия, формующий 3—4 кирпича одновременно, с общей производительностью до 10 тыс. штук сырца в час. Высокопроизводительными являются также прессы систем Б. С. Ленского, Ф. Д. Рыжкова и др.
При способе полусухого прессования исключен процесс сушки сырца, требующий дополнительного времени и топлива.
Обжигательные печи делятся на печи периодического и непрерывного действия. В печах периодического действия процесс обжига (загрузка, прогрев, обжиг, остывание, выгрузка) кирпича периодически повторяется, причем при выгрузке кирпича печь остывает и на ее растопку и подогрев требуется дополнительное время и топливо.
Простейшим видом печи периодического действия является напольная печь (рис. 1). Она представляет собой вырытый в грунте котлован объемом на 15—20 тыс. шт. сырца и более. Сверху эта печь имеет навес. Сырец в котловане укладывают на ребро разреженными рядами в штабель высотой 3 м. Верхних два-три ряда кирпича с отверстиями для выхода газов выложены сплошной кладкой. В нижней части штабеля сделаны одна-две топки. При обжиге температуру регулируют количеством сжигаемого топлива. После обжига и остывания кирпича вскрывают крышу и разгружают печь. Процесс обжига с загрузкой и выгрузкой длится 10—12 суток.
В печах непрерывного действия (кольцевых и туннельных) (рис. 2) загрузка сырца, его обжиг, остывание и выгрузка готового кирпича происходят без перерыва. Печи эти, особенно туннельная, более совершенны по сравнению с печами периодическою действия, так как процесс обжига в них длится 4-5 суток, расход топлива сокращен, а съем количества кирпича с одного квадратного метра площади печи значительно увеличен и достигает 2000—2500 шт.
Обыкновенный кирпич по техническим условиям ГОСТ 530— 54 должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда размерами 250 X 120 X 65 мм с прямоугольными ребрами и ровной поверхностью. Для обыкновенного кирпича, независимо от способа производства, установлены марки по прочности на сжатие.
Изделия неподвижны, а зоны загрузки, подогрева, обжига, остывания и выгрузки перемещаются. Схема работы туннельной печи. Зоны подогрева, обжига и остывания постоянны, изделия перемещаются по каналу печи в вагонетках 50; 75; 100; 150. Недостатком обыкновенного кирпича является большой объемный вес (1700—1900 кг/м3) и высокий коэффициент теплопроводности (0,7 — 0,66).
Применение кирпича разнообразно: он является хорошим стеновым материалом, применяется для кладки столбов, печей; хорошо обожженный кирпич можно использовать для кладки фундаментов; кирпичный бой (щебень) идет на приготовление легких бетонов, на устройство подстилающих слоев под полы и т. д.
Легкие (эффективные) виды кирпича
Легкими, или эффективными, называются керамические материалы, имеющие по сравнению с обыкновенным кирпичом меньший объемный вес и меньший коэффициент теплопроводности. К этим материалам относятся: кирпич пористый, пустотелый, пустотелые стеновые камни.
Пористый кирпич изготовляется из обычных глин с добавлением органических выгорающих добавок (опилки, торфяная или угольная мелочь, котельный шлак), которые выгорают при обжиге, образуя в кирпиче поры различной величины. Наличие пористости снижает объемный Вес кирпича и уменьшает коэффициент теплопроводности. Форма пористого кирпича такая же, как и обыкновенного. Пористый кирпич применяется для кладки наружных стен многоэтажных зданий. Толщина стен из пористого кирпича меньше, чем из обыкновенного.
Пустотелый (дырчатый) кирпич и пустотелые стеновые камни формуют из глиняной массы с выгорающими добавками или без них. Пустотелый кирпич может быть с несквозными пустотами, а дырчатый —со сквозными отверстиями, проходящими через пласть (постель) кирпича. Сквозных отверстий в кирпиче может быть 13, 32, 78. Наличие пустот уменьшает объемный вес материала. Пустотелый кирпич применяют для кладки стен и перегородок. Стеновые камни используются наравне с обыкновенным кирпичом, за исключением фундаментов, где применять их не рекомендуется. Дырчатый кирпич чаще имеет такие же размеры, как и обыкновенный, но иногда его изготовляют и полуторного размера (250×120×103 мм).
Черепица глиняная
Черепица —это красивый, прочный, долговечный и сравнительно недорогой кровельный материал в виде тонких (толщиной 10—20 мм) прямоугольных плиток желобчатой или плоской формы. Черепицу изготовляют из жирных пластичных глин, тщательно подготовленных к формовке. Формование производят на специальных прессах; обжиг —в камерных или кольцевых печах при температуре 1000—1100°.
Распространены следующие отличающиеся по внешней форме виды черепицы: пазовая прессованная, пазовая ленточная, коньковая. По форме, структуре, размерам, прочности, водопроницаемости и морозостойкости черепица должна отвечать всем требованиям ГОСТ 1808—54. Недостатком черепицы является большой объемный вес (1 шт. весит от 1,5 до 3,5 кг) и хрупкость.
Облицовочные материалы
Облицовочные керамические материалы широко применяются для облицовки фасадов зданий, отделки внутренних поверхностей стен, а также для настила полов. Они должны обладать высокой прочностью, водонепроницаемостью, огнестойкостью, морозостойкостью, иметь красивый вид и быть точно установленных размеров. Облицовочные материалы в большинстве случаев представляют собою плиты и плитки различные по форме, размерам, цвету и отделке поверхности. Плиты идут для отделки фасадов зданий, а плитки —для отделки внутренних поверхностей стен и для полов.
Для фасадных поверхностей используют неглазурованные, или терракотовые (матовые), плиты из белых и цветных глин. Для стен помещений используют керамические глазурованные и фаянсовые плитки. Поверхность терракотовых и глазурованных плиток может быть гладкой, рельефной, различных цветов и рисунков; фаянсовые плитки имеют белую гладкую поверхность. Тыльная сторона плиток должна иметь рифленую поверхность. Размеры плиток—100 X 100 и 150 X 150 мм; толщина глазурованных плиток — от 6 до 12 мм, фаянсовых — от 4 до 6 мм.
Половые плитки применяют для настила полов в нежилых помещениях. Это неглазурованные плитки с гладкой или рельефной (для полов в банях) верхней поверхностью и рифленой нижней поверхностью. Цвет плиток может быть самым различным, чаще всего — белый, желтый, красный, иногда с рисунками. По форме плитки квадратные, шести- и восьмигранные с половинками к ним. Размеры половых плиток следующие: 50 X 50; 100 X 100; 150 X 150 мм; толщина от 10 до 13 мм. Мелкие, тонкие плитки размерами 23×23; 28×28; 48×48 мм, толщиной 6—8 мм и различных цветов называются ковровой мозаикой.
Все виды плиток изготовляют из жирных пластичных глин с различными минеральными добавками (полевой шпат, кварц и пр.); формуют под большим давлением и обжигают в специальных печах.
Канализационные трубы (керамические) изготовляют из огнеупорных или тугоплавких глин с добавкой мелких кварцевых песков или тонкомолотого шамота. Формовку труб проводят в специальных трубных прессах; после сушки наружную и внутреннюю поверхности покрывают глазурью; обжигают при температуре 1200—1300°. Для соединения труб между собой их формуют с раструбами. Диаметр (внутренний) труб колеблется от 125 до 600 мм, полезная длина равна 800—1000 мм, толщина стенок—18 — 41 мм*. Керамические канализационные трубы применяются для прокладки наружной канализационной сети. В зданиях их применять нельзя.
Санитарно-технические приборы (умывальники, ванны, унитазы, писсуары, смывные бачки) вырабатывают из твердого фаянса и покрывают всю поверхность изделий белой глазурью. Фаянс получают из тонко измельченной смеси беложгущихся огнеупорных глин с кварцем, полевым шпатом и другими материалами. Формование изделий производится способом литья в гипсовых формах; обжиг — в специальных печах при температуре 1250—1300°.
Огнеупорные изделия должны выдерживать высокие температуры (от 1500 до 2000° и выше) без разрушения или плавления. К ним относятся: огнеупорный кирпич (различающийся по размерам, форме и степени огнеупорности), мелкие фасонные плитки (призматические, клиновидные, полуцилиндрические), шамот (обожженная огнеупорная глина) и др. Огнеупоры применяются для кладки промышленных печей (плавильных), футеровок труб, котлов, топок и т. п. Огнеупорные изделия имеют специальный сортимент и стандарт.
Материалы для строительства - Строительная керамика и керамические изделия
Остались вопросы по теме - "Строительная керамика и керамические изделия", задайте их на