Все производственные процессы керамической технологии на современном заводе подразделяются на: основные, дополнительные, подсобные, вспомогательные.

К основным производственным процессам относятся:

— подготовка сырьевых материалов для керамической массы и глазури;

— приготовление керамической массы и глазури;

— формование керамических изделий;

— сушка отформованных полуфабрикатов;

— обработка керамических изделий.

К дополнительным производственным процессам относят добычу сырья и его обогащение.

Подсобные производственные процессы обеспечивают функционирование основной керамической технологии. К ним относятся: приготовление эмалей, глазурей, красок, ангобов, огнеприпасов для обжига изделий, изготовление пористых форм для формования изделий.

Вспомогательные производственные процессы создают и поддерживают условия, необходимые для обслуживания и осуществления основных и подсобных процессов. К ним относят: ремонтные работы, энергообеспечение, складские работы и т. п.

Подготовка сырьевых материалов включает в себя операции по грубому, среднему измельчению, среднему и тонкому помолу, разделению по зерновому составу, очистке от примесей, обжигу. Многие физико-механические свойства масс, полуфабрикатов и готовых изделий в значительной степени формируются еще на первичных этапах переработки исходного сырья и зависят от конструктивных особенностей и режимов работы перерабатывающего оборудования. Например, использование в массе тонкоизмельченного каолина (с размером частиц менее 2 мкм) повышает пластичность массы, увеличивает прочность высушенных полуфабрикатов в 2 раза; уменьшение размера зерен кварца приводит к увеличению плотности и усадки изделий.

Для получения определенного зернового состава каменистые виды сырья (полевой шпат, кварц, пегматит и др.) последовательно измельчают на дробилках, бегунах, размалывают в шаровых мельницах мокрого помола, расположенных в массозаготовительном цехе (МЗЦ).

Приготовление керамической массы и глазурей. Керамическая масса представляет собой смесь исходных сырьевых материалов, из которой в дальнейшем изготовляют керамические изделия. В зависимости от методов формования изделий различают массы: формовочные, литейные и прессовочные, имеющие различную степень влажности. Технология приготовления каждой массы характеризуется своими особенностями, которые будут рассмотрены ниже.

В процессе приготовления керамических масс и глaзyрей производят весовое дозирование предварительно измельченных каменистых и глинистых компонентов и их перемешивание. Измельченные компоненты, слитые из шаровых мельниц и мешалок, смешивают в сборниках, оборудованных размешивающими механизмами. Жидкую массу, в которую входят все ее компоненты, процеживают через сито для удаления крупных частиц и по сторонних включений, а затем очищают на магнитных установках от железистых магнитных включений. Оно тащенную керамическую суспензию далее подвергают частичному обезвоживанию на камерных фильтр-прессах или в башенно-распылительных сушилках или используют самостоятельно в виде шликера для формования изделий методом литья. Перед подачей на формование массу с фильтр-прессов в виде «коржей» направляют в вакуумные прессы для улучшения ее формовочных свойств.

Сырые (нефриттованные) глазури приготовляют путем совместного мокрого тонкого помола в шаровом мельнице предварительно измельченных и дозированных сырьевых материалов. Время помола глазурей значительно больше времени помола керамических масс.

В процессе приготовления (измельчения, просеивания, обезвоживания и т. п.) керамических масс и глазурей около 5. 6% сырья безвозвратно теряется. Еще большие потери (15. 25%) наблюдаются при сортировке и предварительном обжиге жильного кварца, пегматита и полевого шпата.

Формование керамических изделий. В производстве художественной керамики для изготовления изделий применяют преимущественно методы формования из пластичной (пластическое формование) или жидкой массы — шликера (литье). В последние годы за рубежом широко используется метод изостатического (гидростатического) прессования изделий из порошкообразных масс. Все методы формования обеспечивают сохранение приданной изделиям в процессе формования формы.

Пластическое формование — наиболее древний метод, который прошел путь от ручной отминки до современных многошпиндельных автоматов и полуавтоматов. Этим методом изготовляют плоские изделия (блюдца, тарелки), а также полые изделия в форме тел вращения. Изделия же более сложной конфигурации, а также тонкостенные (суповые овальные вазы, селедочники, сервизные изделия, скульптура) изготовляют методом литья в пористые формы. Метод литья осуществляют вручную или на литейных полуавтоматах и механизированных установках.

Сушка отформованных полуфабрикатов. Для придания отформованному изделию механической прочности, необходимой для последующих технологических операций, его подвергают сушке. В процессе сушки происходит удаление воды, сопровождающееся уплотнением (усадкой) отформованного изделия (полуфабриката) за счет объемных изменений. Максимальное уплотнение изделий наступает в начальный период сушки и соизмеримо с количеством удаляемой влаги.

Усадочные изменения в полуфабрикате протекают неравномерно по всему объему изделий, что может привести к появлению напряжений и, как следствие, к браку в виде коробления (деформации) и трещин. Поэтому очень важно правильно выбрать режим сутки и параметры сушильного агента — нагретого воздуха.

Плоские изделия обычно сушат в формах. Изделия, изготовленные методом литья, сначала подвяливают в формах до придания изделиям необходимой прочности, а затем извлекают из форм и досушивают до влажности 1. 2,5%.

Для сушки массовых изделий используют конвейерные сушилки с направленными потоками горячего воздуха. В этих сушилках процесс сушки совмещается с операцией транспортирования изделий в направлении технологического потока. Отдельные художественные изделия сушат в камерных сушилках периодического действия, где полуфабрикаты высушиваются на полках или вагонетках. Для особо сложных изделий применяют естественную сушку на многоярусных стеллажах, расположенных у рабочих мест. Длительность искусственной сушки зависит от типа применяемых сушилок, методов сушки и других факторов и колеблется в пределах от 0,25 до 3 ч.

Обжиг. Тонкостенные керамические изделия обычно обжигают двукратно. При первом обжиге черепку придается механическая прочность, а также завершается процесс разложения глинистых минералов и дегазация черепка. Операция первого обжига необходима для высокохудожественных и тонкостенных изделий, подвергающихся впоследствии процессу глазурования, основанному на способности керамического черепка впитывать в себя влагу без размокания и коробления.

Второй обжиг — политой, т. е. обжиг изделий после нанесения глазури, придает изделиям необходимые эксплуатационные свойства: термостойкость, механическую прочность, химическую стойкость, водо- и газонепроницаемость и др. В процессе обжига в керамическом черепке происходят необратимые физико-химические процессы, придающие ему декоративные и технические свойства.

Обжиг керамических изделий состоит из нагревания, выдержки при конечной температуре и охлаждения. При этом скорость нагревания спекаемой керамики должна быть такой, чтобы обеспечивалось постепенное удаление газов. Продолжительность выдержки и максимальная температура при обжиге зависят от типа и назначения керамических изделий. Обычно оптимальная температура спекания находится в пределах 950. 1450°С.

Изделия художественной керамики обжигают в камерных печах (горнах) периодического действия, а также в туннельных печах непрерывного действия. При низкотемпературном обжиге (до 1000°С) используют безвагонеточные щелевые печи, где изделия перемещаются на плитах, лещадках, ленточных конвейерах. Продолжительность обжига изделий в таких печах колеблется от 2 до 30 ч и более.

Обработка керамических изделий. Некоторые виды керамических изделий после первого обжига с целью придания им определенных свойств подвергаются дальнейшей обработке, например ангобированию, глазурованию, а после окончательного (политого) обжига — росписи.

Ангобирование применяют для декоративной отделки изделия. Толщина слоя ангобного покрытия зависит от состава и назначения и колеблется от 0,1 до 0,2 мм.

Глазурь—тонкий стекловидный слой толщиной 0,1. 0,3 мм наносят на поверхность керамических изделий, чтобы придать им красивый внешний вид, повышенную стойкость к воздействию воды, пыли, агрессивных сред и др.

Роспись керамических изделий выполняют керамическими красками методом живописи, отводки, печати, аэрографии, деколи, рельефной декорировки накладными эмалями, гравировки, резьбы и т. д.

Ангобы, глазури и краски закрепляют на изделиях дополнительным обжигом. После закрепления красок и ангобов готовые изделия сортируют, комплектуют и упаковывают для отправки потребителям.

Особенности технологии производства различных видов изделий художественной керамики. Технология изготовления той или иной группы керамических изделий отличается в основном количественным составом компонентов, входящих в состав шихты, методами их переработки, способами формования, режимами обжига, методами декорирования.

Из рассматриваемых в данном учебнике изделий наиболее сложной технологией обладают фарфоровые и фаянсовые изделия. На примере этой технологии изучается весь технологический процесс изготовления изделий художественной керамики. Принципиальная схема производства фарфоровых изделий приведена на стр. 53.

Для производства фарфора и фаянса используют в отличие от других видов художественной керамики более чистые, обогащенные сырьевые материалы, с ограниченным содержанием красящих оксидов железа и титана. Такое сырье обеспечивает фарфоровым и фаянсовым изделиям белизну, что позволяет при декорировании использовать большую палитру красок и методов их нанесения.

Для производства терракотовых, гончарных и майоликовых изделий используют местные легкоплавкие глины. Чтобы улучшить однородность керамических масс, для производства этих изделий широко применяют точное дозирование компонентов шихты, тщательное ее перемешивание. Состав майоликовых масс готовят аналогично гончарным и терракотовым, но в шихту вводят большее количество компонентов для регулирования свойств изделия.

Составы масс каменных изделий по сравнению с фарфоровыми содержат больше легкоплавких глин, поэтому в каменную массу плавней вводят в 2. 3 раза меньше, чем в фарфоровую. С технологической точки зрения производство каменных изделий существенно не отличается от производства фарфоровых и фаянсовых изделий.

Источник

Основы технологии керамики и изделий на ее основе

Технология керамики – наука и практика о сово­купности технологических методов и последовательности выполнения процессов изготовления керамических изделий.

Вне зависимости от вида и назначения керамических изделий в технологии керамики выделяют следующие основные стадии:

· подготовка глиняной массы;

· сушка отформованных изделий;

· обжиг высушенных изделий;

· поверхностная обработка керамических изделий.

Керамические заводы, как правило, строятся вблизи месторождений глины, поэтому карьер является составным элементом структуры предприятия.

Карьерные работы включают в себя добычу глины, транспортирование и хранение запаса глины на зимний период, когда добыча глины не производится. Таким образом, на данной стадии используются преимущественно механические процессы.

Подготовка глиняной массы заключается в разрушении естественной структуры глины, удалении твердых каменистых включений, измельчении и увлажнении для получения однородной массы с требуемыми формовочными свойствами. Таким образом, на данной стадии используются преимущественно механические и гидромеханические процессы.

В зависимости от свойств исходного сырья и вида изготов­ляемой продукции различают следующие способы подготовки глиняной массы: полусухой, пластический и мокрый (шликерный).

При полусухом способе сырьевые материалы после предваритель­ного дробления выдерживают в сушильном барабане (до остаточной влажности 6. 8 %), затем измельчают, просеивают, увлажняют (до влажности 8. 12%) и тща­тельно перемешивают. Полусухой способ подготовки глиняной массы используется в основном при производстве плиток для обли­цовки стен, полов.

При пластическом способе подготовки глиняной массы исход­ное сырье дробят, тонко измельчают и увлажняют до получения однородной пластичной массы влажностью 18. 22 %. Этот способ применяется при производстве глиняного кирпича, черепицы, труб.

При шликерном способе подготовки глиняной массы высушен­ные сырьевые материалы измельчают в порошок и смешивают с водой до получения однородной массы — шликера, который используют для получения изделий способом литья (санитарно-технические изделия, декоративная керамика и др.).

Формование заключается в придании керамическим изделиям требуемой формы и размеров. Оно осуществляется при полусухом и пластическом способах подготовки глиняной массы преимущественно на прессах, при шликерном — происходит в заранее подготовленных гипсовых формах методом литья.

При производстве бытовой керамики в условиях единичного производства используется вращающийся вокруг вертикальной оси гончарный круг, на котором формование осесимметричных изделий осуществляется методом пластической деформации (под действием пальцев рук).

Сушка — обязательная промежуточная стадия тех­нологического процесса производства керамических изделий и по своей сущности является массообменным процессом. Если сырые изделия сразу после формования подвергнуть обжигу, то они растрескаются. Сушка в естественных условиях производится на стеллажах в помещениях или под навесами вне их. В случае серийного и массового производства ускорение процесса сушки керамических изделий достигается либо в камерных сушилках периодического действия либо в туннельных сушилках непрерывного действия.

По мере удаления влаги при сушке частицы материала сближаются и происходит его усадка. Для получения высококачественных изделий процесс сушки должен осуществляться по строгому режиму согласно определен­ному графику в зависимости от вида керамических изделий. Продолжительность процесса сушки составляет от 24 ч до 3 сут. Изделия необходимо высушить до такой степени, при которой содержание влаги в них не превышает 5 %, во избежание неравномерной усадки и рас­трескивания при обжиге.

Обжиг керамических изделий является наиболее ответственной ста­дией их производства, так как в процессе обжига формируется их структура, определяющая наиболее важ­ные свойства изделий: прочность, водостойкость, моро­зостойкость и др. В процессе обжига происходят сложные физико-химические превращения в исходном материале (см. главу 4.3).

Обжиг производят преимущественно в туннельных печах непрерывного действия, в которых навстречу изделиям, перемещаемым вагонетками, подаются дымовые газы. Условно печь делят на три зоны — подогрева, обжига и охлаждения.

В начальный период (при 100. 200 °С) происходит досу­шивание керамических изделий дымовыми газами, отходящими из зоны обжига. При температуре 200. 800°С выделяется летучая часть органических примесей глины и выгорающих добавок, введенных в состав исходной сырьевой смеси. В интервале температур 550. 800 °С происходит дегидратация (полное обезвоживание) гли­нистых минералов и удаление химически связанной воды. При этом разрушается кристаллическая решетка наиболее легкоплавких глинистых минералов, и глина теряет пластичность. Легкоплавкие составляющие глины расплавляются, и частицы глины в местах их контакта сближаются, происходит усадка изделий. Дальнейший подъем температуры до максималь­ной обусловливает существенные необратимые изменения в структуре керамики: глина необратимо переходит в камневидное состояние. После достижения максимальной температуры обжига изделия подвергают изотермической выдержке для выравнивания темпера­туры по всей их толщине. Последующее охлаждение ведут очень медленно, постепенно снижая температуру до 500. 600 °С. Затем вагонетки с изделиями обдувают холодным воздухом.

Поверхностная обработка керамических изделий предназначена главным образом для придания привлекательного вида, декорирования и повышения стойкости к внешним воздействиям. При этом поверхность некоторых керамических изделий перед обжигом покрывается глазурью – стекловидным покрытием толщиной 0,15…0,3 мм.

В целом, процесс производства керамических изделий (например, керамического кирпича) условно может быть представлен в виде блок-схемы (рис.1).

Для технологии керамики характерны высокая энергоемкость и капиталоемкость производства и в то же время высокий уровень механизации и автоматизации производства.

Основными направлениями развития технологии керамики являются следующие:

— улучшение технологии производства керамических изделий за счет совершенствования процессов подготовки, сушки и обжига, разработки эффективных методов формования, использования малоотходных и энергосберегающих процессов (революционное развитие технологии);

— увеличение единичных мощностей используемого оборудования и создание непрерывных технологических линий по производству керамических изделий (эволюционное развитие технологии);

— повышение уровня механизации и автоматизации трудоемких стадий производства керамических изделий (рационалистическое развитие технологии).

Рис.1. Принципиальная схема производства керамического кирпича по пластическому способу

Общая характеристика ассортимента керамических изделий

Главными классификационными признаками керамических изделий являются их структура и назначение.

По структуре керамика может быть

— грубая (главным образом, строительная керамика),

— тонкая с однородной мелкозернистой структурой (главным образом, фарфор),

— пористая с мелкозернистой структурой (фаянс, майолика и др.),

— высокопористая (теплоизоляционные керамические материалы).

По назначению керамику подразделяют на следующие группы:

— строительная керамика (кирпич, панели, перекрытия, черепица, облицовочные плитки и др.);

— бытовая керамика (посуда, художественные изделия и пр.);

— химически стойкая керамика (трубы, детали химической аппаратуры);

— электротехническая, радиотехническая керамика (например, керамические конденсаторы и изоляторы);

— теплоизоляционная керамика (пенокерамика, ячеистая керамика и др.);

— огнеупорная керамика (например, шамотный кирпич для футеровки печей, вагранок).

Классификация строительных керамических материалов и изделий, требования к ка­честву согласно стандартам.

Керамические строительные материала и изделия по конструк­ционному назначению подразделяют на следующие группы и виды:

— стеновые: кирпич и кам­ни керамические рядовые и лицевые;

— отделочные и облицовочные материал кирпич лицевой и лицевые камни, плитки для облицовки фасадов; ковровая керамика, плитки для внутренней облицовки стен;

— кровельные материалы: черепица;

— керамика для подземных коммуникаций (например, канализационные и дренажные трубы);

— — санитарно-техническая керамика (умывальники, ванны, унитазы и др.);

— заполнители бетонов: керамзит, аглопорит.

Приведенная классификация показывает, что керамические из­делия находят применение во всех элементах зданий и сооружений. Однако лишь некоторые из них сохраняют благоприятные перспекти­вы на дальнейшее развитие и длительное существованию.

Строитель­ный материал или изделие может считаться прогрессивным, если он, кроме соответствия предъявляемый к нему техническим требованиям, обладает еще сборностью, т.е допускает применение его в кон­струкциях индустриальными методами, а по экономичности, оцени­ваемой совокупными затратами, конкурентно-способен с другими строительными материалами того же назначения (взаимозаменяемым). Далеко не все керамические материалу и изделия обладают этими качествами. Поэтому производство некоторых из них только не развивается, но даже постепенно свертывается (черепица, дорожным кирпич).

Наибольшее развитие получают изделия и материалы индустриального применения (фасадная керамика, заполнители для бетонов). На длительное время сохраниться значительная роль в строительстве стеновых керамических изделий. Некоторые керами­ческие материалы и изделия еще не имеют заменителей, равноцен­ных керамике по своим техническим и эстетическим свойствам. Их производство продолжает развиваться несмотря на то, что они не являются индустриальными (облицовочная плитка, плитки для полов, керамические канализационные, дренажные трубы и др.).

Стеновые материалы и изделия должны обладать высокой прочностью, морозостойкостью, малой объемной массой и высокими теплозащитными свойствами, что позволит уменьшить толщину стен. Основными представителями этой группы материалов являются кирпич и камни керамические, которые производятся в соответствии с СТБ 1160-99. Указанный стандарт распространяется на кирпич и камни керамические рядовые и лицевые, изготовляемые различными методами и способами из различного глинистого сырья с различными добавками или без них, с последующей сушкой и обжигом.

Кирпич и камни керамические рядовые и лицевые изготавливают в форме параллелипипида и в зависимости от размеров подразделяют на виды, указанные в табл. 1

Таблица 1 Виды кирпича и камней керамических лицевых

Кирпич изготавливают полнотелым и пустотелым, а камни – только пустополыми. Толщина наружных стенок пустотелого изделия должна быть не менее 12 мм. Ширина щелевидных пустот и диаметр цилиндрических сквозных пустот должна быть не более 20 мм. При этом длина пустот при ширине от 16 до 20 мм должна быть не более 48 мм. Диаметр несквозных пустот и размеры горизонтальных пустот не регламентируются.

По прочности изделия с вертикально расположенными пустотами подразделяют на марки: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, а с горизонтально расположенными пустотами — 25, 35, 50, 100. По морозостойкости изделия рядовые подразделяют на марки: F15, F25, F35, F50, F75, а лицевые — F35, F50, F75, F100. При ис­пользовании лицевых изделий для внутренней облицовки марка по морозостойкости должна быть не менее F15. Изделия в насыщенном водой состоянии должны выдержи­вать без каких-либо видимых признаков повреждений-разрушений (расслоение, шелушение, выкрашивание) не менее 15, 25, 35, 50, 75 и 100 циклов попеременного замораживания и оттаивания в зависи­мости от марки по морозостойкости. В зависимости от назначения изделия изготавливают рядовы­ми и лицевыми. Водопоглощение должно быть для полнотелого рядового и лицевого кирпича не менее 8 %, для рядовых и лицевых пустотелых изделий — не менее 6 %. Масса кирпича в высушенном состоянии должна быть не более 4,3 кг, камня — не более 16 кг. Марку камня и профильных изделий по прочности, устанавли­вают по значению предела прочности при сжатии, а кирпича — по значению пределов прочности при сжатии и изгибе, указанных в таб­лице 3.2

Таблица 2 Марки камня и профильные изделия по прочности (в МПа)

Примечание – Предел прочности изгибе определяют по фактической площади кирпича без вычета площади пустот.

Кирпич и камни рядовые применяют для кладки каменных и армокаменных наружных, внутренних стен и других элементов здании и сооружений с последующей их отделкой или без нее, лицевые, в том числе и профильные, для облицовки наружных и внутренних стен зданий и сооружений

Отделочные и облицовочные материалы и изделия. Облицовка поверхностей строительных конструкций преследует, в первую очередь, эстетические цели. Но не меньшее, а иногда и первостепенное значение имеет защита от загрязнения и воздействия внешней среды. Все керамические отделочные и облицовочные материалы и изделия можно разделить на две группы: для облицовки фасадов и внешних стен зданий и для облицовки внутренних стен зданий. Керамические изделия для внутренней облицовки зданий в свою очередь подразделяют также на две группы: для облицовки стен и для покрытия полов. Из-за различных условий эксплуатации этих материалов физико-механические показатели их также должны быть различными. Так изделия для внешней облицовки должны обладать высокими показателями водонепроницаемости и морозостойкости, что не обязательно для изделий внутренней облицовки.

Плитки керамические фасадные и ковры из них изготавливают способом полусухого прессования. ГОСТ 13996-93 предусматривает выпуск прямоугольных и квадратных плиток. Размеры плиток приведены в табл.3.

Таблица 3 Размеры фасадных плиток в соотношении с ГОСТ 13996-93, в мм

Примечание — размеры, заключенные в скобках, менее предпочтительные.

Фасадные плитки выпускают рядовые и специального назначения, с глазурованной и неглазурованной лицевой поверхностью. Лицевая сторона плиток может быть гладкой или рифленой, а тыльная – должна иметь рифления и выпуклости для лучшего сцепления с раствором. Структура черепка в изломе должна быть однородной: без расслоений, пустот, известковых включений и трещин, выходящих на лицевую поверхность.

Водопоглощение плиток должно быть не менее 2% не более 9%. Водопоглощение плиток специального назначения, применяемых в жестких условиях эксплуатации, должно быть не более 5%. Фасадные плитки должны быть морозостойкими и при испытании на морозостойкость в насыщенном водой состоянии выдерживать 40 циклов, а плитки специального назначения – 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Предел прочности при изгибе не менее 16МПа. Термическая стойкость глазури не менее 125º.

Керамические плитки рядовые применяют для облицовки наружных стен каменных зданий, а также для оформления архитектурных элементов зданий.

По |ГОСТ 13996-93 изготавливают также плитки в коврах (ковровую керамику).

Плитки в коврах должны быть прочно наклеены на бумагу лицевой поверхностью. Для изготовления ковров применяют: оберточную, мешочную или иную бумагу массой 1 кв.м не менее 70кг; клей костный или карбамидную смолу. Плитки в коврах должны быть уложены так, чтобы грани крайних плиток располагались по прямой линии. Ковер из керамических плиток предназначен для облегчения работ при укладке. Ковровой керамикой облицовывают наружные поверхности крупных блоков и камней, стены вестибюлей и лестничных клеток …… и общественных зданий. Ее используют также для облицовки стеновых …… в процессе формования. Применение ковровой керамики снижает трудоемкость облицовочных работ и улучшает их качество.

Плитки керамические для внутренней облицовки стен изготавливают в соответствии с СТБ 1354 –200. настоящий стандарт распространяется на плитки керамические глазурованные для внутренней, облицовки стен и фасонные детали к ним. Плитки изготавливают двух сортов: I и II. По форме плитки подразделяют на квадратные, прямоугольные и фигурные. Размеры плиток должны соответствовать указанным в табл. 4.

Таблица 4 Размеры клеток керамических глазурованных для внутренней облицовки стен в соответствии с СТБ 1354-2002.

1. По согласованию с потребителем допускается изготовление плиток других размеров.

2. Размеры фигурных плиток, фасонных деталей (в т.ч. фризовых плиток) не нормируются, устанавливаются изготовителем.

Предельные отклонения номинальных размеров и формы плиток не должны превышать значений, приведенных в таблице 5.

Таблица 5 Отклонения номинальных размеров и формы плиток

Лицевая поверхность плиток может быть гладкой или рельефной, одноцветной или многоцветной, декорированной различными методами.

Глазурь может быть матовой или блестящей, прозрачной или заглушенной.

Физико-механические показатели плиток должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 6.

Таблица 6. Физико-механические показатели качества плиток

Водопоглощение для плиток из масс. Содержащих карбонаты и полиминеральную глинистую составляющую.

Требования по морозостойкости к плиткам не предъявляют вследствие того, что эти изделия не подвергаются в условиях эксплуатации действию отрицательных температур. Решающим показателем высокого качества плиток является однородная, плотная структура черепка, для чего массу сильно уплотняют.

Плитки применяют для внутренней облицовки стен помещений, требующих повышенной чистоты, а также дл облицовки кухонь, санитарно-технических узлов и помещений с повышенной влажностью.

Плитки керамические для полов (метлахские) выпускаются в широком ассортименте. Эти изделия должны обладать повышенным сопротивлением к ударным и истирающим воздействиям. Существующий ГОСТ 6787-90 предусматривает выпуск плиток 16 типов, различающихся формой и размерами (табл. 7).

Таблица 7 Размеры и форма плиток для полов в соответствии с ГОСТ 6787-69

По виду лицевой поверхности метлахские плитки могут изготав­ливаться гладкие, с рельефом и тиснением, по цвету — одноцветные (красные, желтые, белые и др.) и многоцветные (порфировидные-крапчатые и узорчатые). Цвет и узор плиток устанавливается эта­лоном. Плитки должны иметь правильную форму, четкие грани и лицевые поверхности или же лицевые поверхности, соответствующие предусмотренному рельефу. Тыльная сторона имеет рельефную поверхность для более прочного сцепления с раствором.

В зависимости от качества изготовления плитки подразделяют на три сорта. Водопоглощение не должно превышать 4 % от массы плиток, высушенных до постоянной массы; потеря в массе при истирании плиток должна превышать 0,08 г/см 3 . Плитки должны иметь плотную однородную. Структуру черепка.

Метлахские плитки применяют для настилки полов в санитарных узлах, вестибюлях и на лестничных площадках жилых и общественных зданий, а также в производственных и вспомогательных зданиях промышленных предприятий. Эти плитки практически водонепроницаемы, надежны защищают несущие конструкции перекрытий от увлажнения. Стойко сопротивляются истирающим воздействиям, не дают пыли, легко моются, не впитывают жидкостей. Обладают устойчивостью по отношению к действию кислот и щелочей.

Кровельные материалы. Одним из старейших видов кровельных материалов является глиняная черепица.

Глиняная черепица обладает наибольшие эксплуатационным сроком (более 100 лет) по сравнению с другими кровельными материалами — асбестоцементными плитками, обсошифером, кровельным железом.

Наиболее рациональные виды черепицы предусмотрены ГОСТ 1808-71, по которому она делится на четыре типа:

1) пазовая штампованная;

2) пазовая ленточная;

3) плоская и волнистая, ленточная;

Иногда выпускают 3-образную и желобчатую черепицу. В зависимости от назначения черепицу делят на:: рядовою -для покрытия скатов кровли; коньковую — для покрытия коньков и ребер; разжелобочную – для покрытия разжелобков; концевую – для замыкания рядов и черепицу специального назначения. Характеристика черепицы приведена в табл. 8.

Таблица 8 Размеры и весовые характеристики черепицы

Черепица должна иметь правильную форму, ровные края, гладкую поверхность без шероховатостей и трещин, при легком ударе молотком должна издавать чистый, недребезжащий звук. Морозостойкость не менее 25 циклов. При испытании на водонепроницаемость капли воды не должны появляться на нижней поверхности черепицы раньше чем через 1 ч. от начала испытания.

У разовой штамповки черепицы на тыльной стороне имеется ушко с отверстием для крепления проволкой к обрешетке кровли. Ленточная черепица имеет отверстие в средней части шипа диаметром 1,5 мм., а волнистая ленточная – отверстие диаметром 5–6 мм. Глубина пазов (фальцев) черепицы должна быть не менее 5 мм. , высота шипов для подвесок — не менее 10 мм. у штампованной и 20 мм. у ленточной черепицы. Ленточная З-образная черепица в воздушно-сухом состоянии должна выдерживать нагрузку без признаков разрушения при испытании на излом не менее 1 кН. (100 кгс), пазовая штампованная — не менее 0,8 кН и остальные типы — не менее 0,5 кН (70 кгс). Недостатком черепицы является большой вес, утяжеляющий конструкции крыши, хрупкость, необходимость устраивать крыши с большим уклоном для быстрого стока воды.

Керамическую кровельную черепицы применяют главным образом в сельском малоэтажном строительстве. Кровля из черепицы отличается долговечностью, высокой огнестойкость, устойчивостью к атмосферным воздействиям, она не нуждается в периодических окрасках и не подвергается коррозии.

Материалы и изделия для подземных коммуникаций. Характерная особенность этих материалов – высокая стойкостьк агрессивным сркедам и достаточно повышенная механическая прочность. Основными в этой группе являются кагнализ0ационные и дренажные трубы.

Керамические канализационные трубя согласно СТБ 1418-2003 десяти размеров длиной ствола от 1000 до 1500 мм и внутренним диаметром от 224 до 734 мм.

Трубы должны выдерживать гидравлическое давление не менее 0,15 МПа в течение 5 мин. Водопоглощение труб не должно превышать 8%, кислостойкость черепка не менее 93%, щелочностойкость – 65%. Поверхность труб с внешней и внутренней сторон глазируется химически стойкой, водонепроницаемой глазурью.

Керамические канализационные трубя устойчивее к агрессивным средам, чем чугунные и железобетонные, что обеспечивает им широкое применение для строительства канализационных сетей, особенно предназначенных для отвода промышленных сточных вод, содержащих большое количество агрессивных веществ.

Конструкция и размеры труб должны соответствовать указанным в таблице 9

Таблица 9 Конструкция и размеры канализационных труб

Примечание – По соглашению между потребителем и изготовителем допускается изготовление труб другой длины

Дренажные трубы согласно ГОСТ 8411-74 изготавливают длиной 333 мм, внутренним диаметром от 50 до 300 мм при толщине стенок от 11 до 27 мм.

Трубы должны выдерживать внутреннее гидравлическое давление не менее 0,05 МПа, (водопоглощение – не выше 18%); морозостойкость – не менее 15 циклов; кислотостойкость черепка – 84 – 85%. Черепок дренажных труб пористый, в изломе структура однородная. Разрушающая нагрузка для труб диаметром 50 мм устанавливается 175 кг.

Дренажные трубы изготавливают с раструбом или без них. Раструбные трубы имеют отверстия, через которые вода проникает в трубы. В последнее время широко практикуют изготовление дренажных труб без раструбов. Для соединения этих труб и защиты их от заливания применяют керамические муфты. Вода в такие трубы поступает через стыки. В отдельных случаях выпускают глазурованные дренажные трубы с отверстиями и флоидами.

Применяют дренажные трубы при мелиоративных работах в сельском хозяйстве, при осушении торфяных болот, осушения местности под зданиями и сооружениями, а также при дорожном строительстве.

САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ. Керамической массой для производства санитарно-технических изделий является фарфоровая и полуфарфоровая, реже фаянсовая.

При производстве этих изделий предъявляются особые требования к качеству применяемых глин и рецептурам формовочных масс. от состава массы зависит тип получаемого материала: фаянс, полуфарфор и фарфор. Сырьем для производства этих трех разновидностей керамических изделий, обладающих различной степенью пористости, является кварцевый песок, беложгущиеся глины, каолины и полевой шпат, взятые в различных соотношениях.

Основными видами санитарно-технических изделий являются умывальники, ванны, унитазы, смывные бачки; прочие изделия составляют 5 – 10% (крючки для вешалок, мыльницы, кронштейны для полочек, подстаканники и т.п.). Технические требования к этой группе изделий регламентированы ГОСТ 15167-93 Физико-механические свойства санитарно-технической керамики приведены в табл. 10. Цвет изделий белый, иногда светло-желтый. Изделия должны иметь правильную форму; ровную, гладкую и чистую поверхность без искривлений, равномерно покрытую глазурью. Они должны быть хорошо обожжены.

Таблица 10 Физико-механические показатели санитарно-технических изделий

ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ БЕТОНОВ. Согласно ГОСТ 9757-90, пористые керамические заполнители для легких бетонов – это сыпучие материалы с объемной массой не более 1200 кг/м 3 при крупности зерен до 5 мм (песок) и не более 1000 кг/м 3 при крупности зерен 5 – 40 мм (щебень и гравий). основными керамическими заполнителями для бетонов являются керамзит и аглопорит.

Керамзит – это пористый гранулированный материал ячеистого строения с закрытыми мелкими порами в виде гравия и щебня. Требования к керамзитовому гравию регламентированы ГОСТ 9758-76. основные из них – объемная масса, прочность, коэффициент формы, водопоглощение, морозостойкость и стойкость против известкового распада. По насыпной объемной массе[1] различают 12 марок керамзита, а по прочности – два класса (табл.11).

Таблица 11 Основные требования к керамзиту в соответствии с ГОСТ 9758-90

По величине различают три фракции 5 – 10, 10 – 20 и 20 – 40 мм. керамзит с зернами крупностью менее 5 мм относят к керамзитовому песку. По морозостойкости керамзит должен выдерживать не менее 15 теплосмен с потерей в весе не более 8%. Потеря в весе после 4 – ч кипячения не должна превышать 5%. Отпускная влажность керамзита должна быть не более 2%. Большое влияние на качество керамзита как заполнителя бетона оказывает коэффициент формы (К_ф) – отношение длины зерен к их диаметру. По ГОСТу допускается средняя величина К_ф ≤1,5. содержание в графии расколотых зерен не должно превышать по массе 15%.

Аглопорит – это пористый заполнитель для легких бетонов. По ГОСТ 11997-89Е различают два вида аглопоритовых материалов – аглопоритовый щебень и аглопоритовый песок. В зависимости от размера зерен различают три фракции щебня: 5 – 10; 10 – 20 и 20 – 40 мм. Зерна песка имеют размер менее 5 мм. марки аглопоритовых материалов различают по их насыпной объемной массе (табл. 12).

Таблица 12 Марки и физико-механические показатели аглопорита

Потери по массе не должны превышать (в %): при прокаливании – 3, при определении стойкости щебня против силикатного распада – 8, при испытании на морозостойкость после 15 теплосмен – 10. Отпускная влажность не должна превышать 5%.

Керамзит и аглопорит применяют в качестве заполнителя при производстве легких теплоизоляционных, конструктивно-теплоизоляционных и конструктивных бетонов.

Источник