2020-10-11
1447
Практическая работа № 3
Тема: Ознакомление с керамическими изделиями и изделиями из стекла.
1. Основные виды строительных керамических материалов.
2. Специальные керамические материалы для энергетического строительства.
Керамические материалы
Классификация керамических изделий
Керамика – собирательное название широкой группы искусственных каменных материалов, получаемых формованием из глиняных смесей с последующей сушкой и обжигом.
Простота технологии и неисчерпаемая сырьевая база для производства керамических изделий самых разнообразных видов предопределили их широкое и повсеместное распространение. Этому способствовали также высокая прочность, долговечность и декоративность керамики. В настоящее время керамика остается одним из основных строительных материалов, применяемых практически во всех конструктивных элементах зданий и сооружений.
Материал, из которого состоит керамические изделия, называется керамическим черепком. По конструктивному назначению делится на:
• сплавы (кирпич, камни керамические, стеновые блоки панели из кирпича);
• для перекрытий (пустотелые камни, блоки и панели перекрытия, и покрытия из керамических камней);
• для облицовки фасадов зданий (кирпич керамический лицевой, фасадная плитка, ковровая керамика);
• для внутренней облицовки (глазурованные плитки, фасонные детали к ним, плитка для полов);
• кровельные (глиняная черепица, плоская и волнистая, штампованная);
• трубы канализационные и дренажные;
• санитарно-механические (раковины, унитазы, бочки);
• кислотоупорные (кирпич, плитка, трубы);
• дорожные (кирпич, камни);
• теплоизоляционные (пористо, пустые кирпичи и камни);
• огнеупорные (кирпичные и фасадные изделия).
По структуре черепка различают пористые и плотные материалы. У пористых – черепок в изломе тусклого земного цвета, легко впитывает воду, пористость его более 5% например: черепица, пустотелые камни.
Плотные камни белые или равномерно окрашенные имеют спёкшиеся в изломе раковистый черепок, пористость которого более 5% не пропускают жидкость и газ, например плитка для полов.
Керамические изделия могут быть глазурованными и неглазурованными. Глазурь - стеклопокрытие, закреплённое обжигом.
По назначению керамические изделия делят на следующие виды:
• стеновые (кирпич и керамические камни);
• кровельные (черепица);
• изделия для облицовки фасадов (лицевой кирпич, терракотовые плиты, мозаичные плитки и др.);
• изделия для внутренней облицовки стен;
• плитка для полов и элементы мощения;
• санитарно-технические изделия (умывальники, унитазы и трубы);
• специальная керамика (кислотоупорная, огнеупорная, теплоизоляционная);
• заполнители для легких бетонов (керамзит и аглопорит).
Сырье для производства керамики
Основным сырьем для производства керамических материалов служат глинистые материалы, представляющие собой осадочные пластовые породы, состоящие из водных алюмосиликатов с различными примесями.
Глинистое сырье для получения строительной керамики классифицируется по пластичности и связующей способности, спекаемости и огнеупорности.
Пластичность характеризует способность смеси, состоящей из глины и воды, под воздействием внешних нагрузок принимать определенную форму и сохранять ее после снятия нагрузки без трещин и разрушения. Связующая способность определяет сохранение пластичных свойств водоглинистой смеси при дополнительном введении в нее непластичного тонкоизмельченного материала, например песка. По этим показателям глину разделяют: на высокопластичную, среднепластичную, умереннопластичную, малопластичную, непластичную.
Спекаемость глин оценивает их способность при определенной температуре обжига уплотняться с образованием прочного искусственного камня. В зависимости от температуры спекания глины классифицируют:
• на низкотемпературные (до 1100 °С);
• среднетемпературные (1100 - 1300 °С);
• высокотемпературные (свыше 1300 °С).
Показателем свойств огнеупорности служит температура, при которой начинается процесс плавления глины:
• свыше 1580 °С – огнеупорные глины;
• 1350 - 1580 °С – тугоплавкие;
• до 1350 °С – легкоплавкие.
С целью регулирования свойств формовочной массы и готовых изделий в глину вводят добавки: отощающие, порообразующие, пластифицирующие, плавни. В процессе изготовления керамических материалов с целью объемного окрашивания в смесь вводят беложгущиеся глины и неорганические пигменты. Для повышения декоративности и стойкости лицевой поверхности используют глазури и ангобы.
Основы технологии производства керамических материалов
Технология получения керамических изделий обычно складывается из следующих этапов: добыча глины, очистка глины и тонкое многостадийное измельчение, подготовка формовочной массы, получение изделий, сушка, обжиг.
Способ подготовки формовочной массы зависит от вида получаемого изделия, качества глин, технической оснащенности производства. Различают полусухой, пластический и шликерный (литьевой) способы. На качество готовых керамических изделий большое влияние оказывает режим сушки и обжига. Основное назначение сушки изделия-сырца – снижение его влажности, приобретение прочности, достаточной для транспортирования в печь и последующего бездефектного обжига при минимальных энергозатратах. Процесс обжига, завершающий изготовление керамических изделий, разделяют на три периода: нагрев до максимальной температуры 950-1300 °С, зависящей от состава сырья и заданных свойств получаемых изделий; выдержку и постепенное охлаждение до температуры окружающего воздуха. Готовые материалы и изделия проверяют в лаборатории на соответствие ГОСТу, после чего их отправляют потребителям или на склад готовой продукции.
Стеновые, отделочные и специальные виды керамических материалов
Основная область применения керамики в строительстве – материалы для ограждающих конструкций: стеновые (кирпич и керамические камни) и кровельные (черепица).
Стеновые материалы – это кирпич и камни.
Кирпич керамический обыкновенный. В соответствии с действующими стандартами кирпич выпускают: обыкновенный размером 250 х 120 х 65 мм и модульный 288 х 138 х 65 мм. Плотность обыкновенного полнотелого керамического кирпича 1600... 1800 кг/м; пористость – 28...35%; водопоглощение – не менее 8%. Основная характеристика качества кирпича - марка по прочности, определяемая по результатам испытания кирпича на сжатие и изгиб. Установлено 8 марок: от 75 до 300. По морозоустойчивости для кирпича установлены четыре марки: F15, F25, F35, F50.
Пустотелый кирпич и керамические камни. Пустотелыми считаются кирпич и камни, объём пустот, которых более 13%. Форма и размер пустот могут быть различными. Расположение пустот преимущественно вертикальное, но допустим выпуск кирпича и камней с горизонтально расположенными пустотами Керамическими камнями называют штучные стеновые изделия размером от: 250 х 120 х 138 мм и до укреплённых камней 510 х 260 х 219 мм для кладки стен в «один камень». Прочность свойства и морозостойкость пустотелых кирпича и камней такие же, как у обыкновенного керамического кирпича. Пустотелый кирпич и камни нельзя использовать для кладки фундаментов, подвалов, цоколей и других частей зданий, где они могут контактировать с водой. Замерзание воды, попавшей в пустоты кирпича или камней, сразу приводит к их разрушению.
Керамические плитки для фасадной отделки выпускают в широком ассортименте размеров, цветов и фактуры поверхности.
Кровно-мозаичная плитка очень облегчает отделку стен путём простого вытапливания ковра и раствор и последующего смывания бумаги после затвердения раствора. Такая отделка может производиться как на заводе одновременно с формированием стеновых панелей, так и в построечных условиях по свежеуложенной штукатурке.
Плитки керамические фасадные применяют для облицовки наружных стен кирпичных зданий, наружных поверхностей железобетонных стеновых панелей, подземных переходов и других элементов зданий и сооружений. Плитки выпускают различных размеров (от 120 х 65 до 300 х 200 мм), цветов и фактуры поверхности. Морозостойкость плиток F35 и F50.
Терракота – крупноразмерные облицовочные изделия в виде плит, частей колонны наличников и других архитектурных деталей.
Плитку для внутренней облицовки выпускают разнообразных размеров. Чаща других используют плитку размером 150 х 150 мм и разнообразные элементы к ней т- уголки, фризы и т.п.
Плитки для внутренней облицовки имеют пористый черепок и с лицевой стороны покрыты глазурью. Такие плитки широко применяют для облицовки стен санитарно- технических узлов и кухонь в жилых и общественных зданиях.
Плитку для полов изготовляют из тугоплавких глин методом сухого или полусухого прессования, обжигая их до полного спекания. Такие плитки почти водонепроницаемы. Поверхность плиток большей частью гладкая, но производят плитки с фактурной поверхностью.
К специально керамическим материалам относят санитарно-техническую керамику изготовляют из санфаянса и фарфора.
Фаянс – разновидность тонкой керамики, получаемая из беложгущихся глин, кварца и полевого шпата.
Фарфор - изделие тонкой керамики с плотным черепком – получают так же, как и фаянс из беложгущих глин, но с большим содержанием кварца.
Канализационные трубы изготовляют из пластичных тугоплавких глин и покрывают глазурью снаружи и изнутри, что обеспечивает их полную водонепроницаемость, химическую стойкость и высокую пропускную способность. Такие трубы выдерживают гидростатическое давление более 0,2 Мпа.
Керамические трубы имеют небольшую длину 800... 1200 мм, но довольно большой диаметр 150...600 мм. Трубы соединяются друг с другом с помощью раструбов.
Дренажные трубы для мелиоративных работ изготовляют из кирпичных высокопластичных глин. Выпускают гладкие неглазурованные трубы, фильтрующие через сырую толщу, и глазурованные с раструбами и перфорацией на стенках.
Клинкерный кирпич изготовляют из тугоплавких глин обжигом до полного спекания. Он имеет размеры (220 х 110 х 65 мм), чем обыкновенный стеновой кирпич, низкое водопоглощение (2...6%), высокую прочность при сжатии (40... 100 Мпа) и морозостойкость не менее F100. Такой кирпич используются для строения дорог и тротуаров.
Огнеупорные материалы получают по керамической технологии их различных сырьевых компонентов. Их разделяют на огнеупорные, высокоогнеупорные и высшей огнеупорности. Наибольшее применение в строительстве имеют кремнезистые и алюмосиликатные огнеупоры.
Стекло
