Сортировка и хранение изделия

06. 04. 2020

Урок 12

Группа С -204, преподаватель Шабаева О.Н.

Тема 1.2. Строительные материалы и изделия

Тема: Классификация керамических изделий. Сырье для производства керамики.

Инструкция по выполнению заданий для обучающихся:

Задание №1. Запишите в рабочую тетрадь по Тема 1.2. Строительные материалы и изделия дату и тему занятия.

Задание №2. Изучите материал составить опорный конспект в рабочей тетради.

Задание №3. Сделать фотографию выполненных заданий в тетради, и отправите фото конспекта на электронную почту shabaeva1977@yandex.ru, или в ВК https://vk.com/club193818820 с указанием темы, ФИО, и номер группы (Петров И.И. Группа С -204).

Теоретический материал

Керамические материалы (греч. Keramiké – гончарное искусство) –

изделия и материалы, получаемые из порошкообразных веществ различными способами и подвергаемые обязательной высокотемпературной обработке (обжигу) для упрочнения и получения камневидного состояния. Изделие после обжига называется керамическим черепком.

Керамика – одна из основных строительных материалов, применяемых практически во всех конструктивных элементах зданий и сооружений. Высокая прочность, долговечность и декоративность керамики. В настоящее время керамика остается одна из основных строительных материалов, применяемых практически во всех конструктивных элементах зданий и сооружений.

По назначению керамические изделия делятся на следующие виды:

- Стеновые материалы (кирпич глиняный обыкновенный, пустотелый и     

легкий, и керамические камни пустотелые).

- Кровельные материалы и материалы для перекрытия (черепица,  

керамические пустотелые изделия)

- Изделия для облицовки фасадов (лицевой кирпич, камни лицевые, плиты   

керамические фасадные, малогабаритные плиты). 

- Изделия для внутренней облицовки стен

- Плитка для полов и элементы мощения

- Санитарно-технические изделия (умывальники, унитазы и трубы)

- Специальная керамика (кислотоупорная, теплоизоляционная, огнеупорные)

- Заполнители для легких бетонов (керамзит и алгопорит).

   По структуре керамические изделия делятся на 2 группы:

Пористыми - считаются изделия, у которых водопоглощение черепка более 5% по массе (среднем 8-20%). Относятся все виды кирпича и стеновых камней, черепица, облицовочные плиты.

Плотными   - считаются изделия, водопоглощение черепка у которых 5%(обычно 2-4%), эти изделия водонепроницаемы. Относят плитки для полов, керамогранит, санитарный фарфор.

Подготовка сырьевой массы глины

Глина – основной сырьевой компонент керамики – осадочные горные породы. Они состоят в основном из глинистых минералов. Именно они придают глине ее характерные свойства: - пластичность при увлажнении, прочность при высыхании и способность к спеканию при обжиге.

Кроме глинистых минералов, а глине содержится более крупные частицы: пыль  (0,005….0,16 мм) и песок (0,16…5 мм). Они состоят из кварца, карбонатов кальция и магния и др. минералов, которые влияют на технологические свойства и качества готового изделия.

Глина как сырье для керамики оценивают комплексом свойств: пластичностью, связующей способностью, отношением к сушке и к действию высоких температур.

Пластичностью -  называют способность глиняного теста под действием внешних сил принимает заданную форму без образования трещин и сохранять заданную форму после снятия груза.

Пластичность повышается с увеличением содержания в глине глинистых частиц. Чем глина пластичней, тем больше требуется воды для получения хорошо формуемого глиняного теста, а, это в свою очередь, увеличиваетусадку изделия при сушке и обжоге.

Пластичность оценивают количеством воды, необходимой для получения из глины удобоформуемой массы. Высокопластичные глины имеют высокую водопотребность и, как следствие, большую усадку при сушке:

Типы глины	Водопотребность, %	Усадка при сушки, %
Высокопластичная	Меньше 28,	10…15
Средней пластичности	20….28	7…10
Малопластичная	Больше 20	5….7

  Скорость сушки увлажненной глины определяется не скоростью испарением влаги с поверхности отформованного изделия, а скоростью миграции воды внутри глиняной массы от центра к поверхности. Глина, будучи материалом «водонепроницаемым», тормозит продвижение влаги через свою толщину, чем замедляет сушку.

Чем больше в глине частиц глинистых минералов, тем она больше требует воды, больше набухает, но труднее сохнет и дает большую усадку - эти глины называются – «жирными».

Жирные глины обладают хорошей пластичностью, связностью и легко подаются формированию из них изделия при высыхании значительно уменьшаются в объеме и дают трещины.

Глины, содержащие много песчаных частиц, характеризуются небольшой усадкой и набуханием, достаточно легко сушатся, но пластичность, то есть формовочные свойства у нее пониженная эти глины называются - «тощими».

 Для получения требуемой сырьевой массы для керамики нужно выполнять два противоречивых друг другу условия: смесь должна хорошо формироваться и легко сушиться.

Спекаемость – способность глины при обжиги переходить в камневидное состояние, в котором она совершенно не размокает в воде объясняется в следующим. При нагреве до 900- 1200 С^о в глине последовательно начинают протекать химические и физические и физико –химические процессы, приводящие к полному и необратимому изменению ее структуры:

- удаление химически связанной воды (500-600 С^о);

- разложение обезвоженной глины на оксиды Al² O³ и Si O²(800-900 С^о);

- образование новых водостойких и тугоплавких минералов (силлиманита)  

Al² O³ * Si O² и муллита 3Al² O³ и 2Si O² (1000-1200 С^о);

- образование некоторого количества расплава из легкоплавких материалов  

глины (900- 1200 С^о).

Производство керамических изделий

Получение керамических изделий состоит в основном из следующих технологических операций:

1. Подготовка сырьевой керамической массы;

2. Формирование изделий;

3. Сушка изделий и отделка их в необожженном виде;

4. Обжиг изделия;

5. Глазурование изделий (может предшествовать обжигу или выполняться после предварительного обжига с последующим обжигом для закрепления глазури).

Сушка изделия

Сформированные изделия (сырец) необходимо сушить, чтобы снизить их влажность, например кирпич сырец сушат до влажности

8-10%. За счет сушки повышается прочность сырца, предвещаются растрескивание и деформация его в процессе обжига. Сушка может  быть:

 Естественная сушка в сушильных сараях не требует затрат топлива, продолжительность очень долго (10-15 суток) и зависит от температуры и

Влажности окружающей среды (воздуха). Естественная сушка требует помещение с большой площадью.

    В настоящее время на крупных заводах, как правило, производят искусственную сушку сырца в камерных сушилках периодического действия и туннельного действия. Длится искусственной сушки сырца от 1 до 3 дней при температуре 100-120 С^о, а для тонкостенных изделий несколько часов.

Обжог изделия завершающий этап технологического процесса производства керамических изделий.

В процессе собственного обжига при температуре 800-900 С^о легкоплавкие соединения расплавляются и обновляются нераплавившиеся частицы, при этом уменьшаются линейные размеры изделия и оно уплотняется. При дальнейшем повышении температуры глиняная масса спекается. Максимальная температура обжига зависит от свойств используемых глин и вида обжигаемого изделия. В результате обжига керамическое изделие приобретает камневидное состояние, высокие прочности, водостойкость, морозостойкость, и другие строительные свойства. Обжигают керамические изделия в печах кольцевых, туннельных.

 температуру постоянно поднимают от 100-700 ^оС, потом от 700-900 ^оС. Время обжога до 3 суток. Если изделие покрывают глазурью, то температуру повышают до 1200 ^оС.

Огнеупорность – свойство материалов, в том числе и глин, выдерживать действие высоких температур без деформаций.

Различные глины требуют определенных температур обжига и соответственно изделия из них имеют различную огнеупорность:

- Легкоплавкие глины, содержат большое количество примесей, плавятся при температуре ниже 1350 С^о, из таких глин, называемых кирпичными, изготавливают кирпич, стеновые камни и черепицу.

-Тугоплавкие глины, содержащие незначительное количество примесей, плавятся при температуре 1350- 1580 С^о. Применяют их для изготовления облицовочных керамических изделий, лицевого кирпича, канализационных труб.

- Огнеупорные глины, почти не содержат примесей, плавятся при температуре выше 1580 С^о. их применяют для производства огнеупорных материалов.

Глазури и ангобы – отделочные слои на облицовочных керамических изделиях.

Глазурь – стеклообразные лицевые покрытия различного цвета, прозрачные или глухие. Их получают нанесением на поверхность готовых изделий порошка из стекольной шихты и закреплением обжигом до плавления.

Для получения глазури служит смесь легкоплавкой глины, кварцевого песка, полевого шпата, оксида свинца, цинка. В состав цветных глазурей входят красящие оксиды или соли металлов. При обжоги составные части глазури расплавляются и создают на поверхности плитки тонкий стекловидный слой наряду с высокими декоративными качествами и водопроницаемости плит. Эти изделия покрывают глазурью после сушки и обжога один раз.

Ангобы – лицевые покрытия, выполненные из цветных глин, нанесенных на поверхность сырцовых изделий. В отличие от глазури ангоб не дает при обжиге расплава, а образует матовое керамическое покрытие.

    Производственные дефекты. Из – за слишком быстрой сушки и нагрева при обжиги кирпич деформируется, и на его поверхности появляются трещины.

При недостаточной температуре обжига получается недожженный кирпич (недожог) алого цвета, который не применяют из – за низкой прочности, водо – и морозостойкости.

При слишком высокой температуре обжига получается пережженный фиолетово – бурый кирпич (пережог – «железняк») повышенной плотности, с оплавленной поверхностью и искаженной формой.

У керамических изделий встречается скрытый дефект, называется «дутик», который может, проявляется не сразу, а после того, как кирпич (камень) достаточное время находился во влажном состоянии. В этом случае приходят выколы и разрушение поверхности. В глубине выкола хорошо виден белый порошок или белая тестообразная масса. Причина таких дефектов – небрежность подготовки сырьевой массы.

Сортировка и хранение изделия

    Изделие остужают и сортируют. Так как изделие может быть с браком, то есть  недожог, пережог. Затем складывают на поддоны и маркируют. Сортность изделия устанавливают по внешнему виду, форме, размерам и наличию дефектов в соответствии с требованиями ГОСТа. После сортировки изделия хранят на складах, где хранят до отправки на строительство.