Сырьё для керамических изделий. Свойства сырья, добавки

Важнейшие виды природных каменных строительных материалов.

Бутовый камень - применяют для кладки фундаментов и стен подземных частей зданий. Коэф. размягчения камня, используемого для этих целей, должен быть не менее 0,7, морозостойкость – не ниже Мрз15. В зависимости от формы бутовый камень бывает рваный, постелистый и лещадный. Имеет размеры 150-500мм.

Валунный камень

Колотый булыжный камень - исп. для укрепления откосов земляных покрытий и оснований. По форме близок многогранной призме или усеченной пирамиде. Булыжный камень имеет овальную форму.

Бортовые камни – применяют для отделения проезжей части улиц от тротуаров. Брусчатка – колотые или тесаные бруски высотой 10-16, шириной 12-15 и длинной 15-25 см, по форме близки. Применяют при устройстве мостовых, трамвайного полотна, посадочных площадок трамвая.

Облицовочные камни и плиты – изготовляют путем раскалывания или распилива­ния блоков-полуфабрикатов. Им придают разнообразную фактуру лицевой поверх­ности: зеркальную (полированную), лощеную, шлифованную и др.

Стеновые камни и блоки – изготавливают из известняков и туфов.

Кровельные плитки

Щебень – получают дроблением различных г.п. до размера 5(3) – 70 мм.

Гравий – это рыхлое скопление обломков г.п. размером 5(3) – 70 мм, обкатанных в различной степени.

Песок – рыхлая масса, состоящая из зерен минералов и пород размером 0,15 – 5мм. Применяют для приготовления бетонов и растворов, для устройства оснований дорожных покрытий, дренажных сооружений.

Способы повышения долговечности каменных строительных материалов.

Каменные материалы и строения разрушаются под действием внешних условий. Разрушение каменных материалов может происходить под действием воды как растворителя. Защита от проникновения воды:

1. Конструктивные мероприятия – обеспечивают правильный и быстрый сток воды с поверхности камня, а также уплотнение поверхностного слоя изделия за счет шлифовки и полировки.

2. Химические мероприятия – предусматривают пропитку поверхности пористого камня специальными растворами, которые уплотняют поверхность. При этом растворимые вещества переходят в нерастворимое состояние (применяют соли кремнефтористоводородной кислоты): 2CaCO₃+MgSiF₆=2CaF₂+MgF₂+SiO₂+2CO₂

В результате реакции на поверхности камня образуются нерастворимые вещества, которые повышают его свойства стойкости.

Полимерные соли применяют от коррозии.

Сырьё для керамических изделий. Свойства сырья, добавки.

Керамические материалы и изделия – это искусственные каменные материалы, получаемые из глиняных масс путем формования и последующего обжига при высоких температурах. Сырьевые материалы: смеси состоящие из глины и добавок (отощающих, порообразующих, пластифицирующих). Глина – осадочная г.п., образовавшаяся в рез. глубокого выветривания гранитов, сиенитов, порфиров и т.п. Глины, кот. не содержит примесей наз. каолины (белого цвета). глины и каолины состоят минерала каолинита Al₂O₃*2SiО₂*2H₂O на 95 -98%. Примеси, сходящие в состав глины: включения известняка CaCO_3, Fe₂О₃ – оксид железа. Наличие примесей снижает температуру плавления и изменяет окраску изделия.

Свойства глины, как сырья для керамики - определяются соотношением, видом и дисперсностью глинистых минералов и примесей. (Дисперсность показывает, какие частицы по размерам).

1. Пластичность (дообжиговое св-во) - способность глиняного теста под действием внешних сил принимать заданную форму без образования трещин и сохранять эту форму после снятия нагрузки. Глина, замешанная с опред. кол-вом воды образует глиняное тесто, обладающее связностью и пластичностью. молекулы воды (диполи) вытягиваются между чешуйчатыми частицами глины и расклинивают их, вызывая набухание глины. Тонкий слой воды между частицами глины обуславливает характерные свойства глины. Особенностью глиняного теста явл. способность отвердевать при высыхании на воздухе. Силы капилярнрого давления стягивают частицы глины, препятствуя их разделению, следствие чего происходит 2. воздушная усадка (дообжиговое св-во) – изменение линейных размеров свежеотформованного образца в процессе сушки, от первоначального размера образца (2-10%). Воздушная усадка происходит в процессе испарения воды из сырца, вследствие уменьшения толщины водных оболочек вокруг частиц глины, возникновения в порах менисков и сил капиллярного давления, стремящихся сблизить частицы.

3. Огневая усадка (обжиговое св-во) – изменение линейных размеров воздушно-сухого образца в процессе его обжига (2-8%). В процессе обжига легкоплавкие составляющие глины расплавляются и частицы глины в местах их контакта сближаются в рез. действия сил поверхностного натяжения, т.е. обволакивания частицы кварца. Полная усадка – сумма воздушной и огневой = 5-18%. Большая усадка глина ведет к искривлению образцов и трещинообразованию.

4. Огнеупорность (обжиговое св-во) – способность глины выдерживать действие высоких температур без деформации (более1580⁰С). Различают три вида глин: огнеупорные tразмягчения= 1580⁰С – применяют для изготовления огнеупорного кирпича, фарфора, фаянса; тугоплавкие tразм=1580-1350⁰С – для изготовления напольной плитки, канализационных труб; легкоплавкие tразм менее 1350⁰С – для керамического кирпича, черепицы.

5. Спекаемость (обжиговое св-во) – св-во уплотняться при обжиге и образовывать керамический черепок.

Для регулирования свойств глиняной массы в нее вводят добавки:

1. Отощающие (кварцевый песок, золы ТЭС, гранулированный шлак) – для понижения пластичности и уменьшения воздушной и огневой усадки глины, и для получения качественных изделий без трещин и искривлений

2. Выгорающие (древесные опилки, бурый уголь, золы ТЭС) – способствуют равномерному спеканию керамического черепка, повышают пористость изделий и трещинностойкость, уменьшают среднюю плотность.

3. Пластифицирующие (высокопластичная глина, павы) - увеличивают пластичность глиняных масс.