Главная → Статьи

Керамические материалы

Керамические плитки для полов принадлежат к группе каменно-керамических изделий, отличающихся большой сопротивляемостью истирающим усилиям. Благодаря этим качествам керамические плитки широко применяются для настилки полов.

Главным образом эти плитки используют в помещениях, где предъявляются исключительно высокие требования к чистоте (предприятия пищевой промышленности, больницы, школы, санузлы и т.п.), где полы подвергаются химическому воздействию (лаборатории, машинные залы и т.п.), механическому воздействию (вокзалы, метро, магазины и т.п.), где полы являются декоративным элементом (вестибюли, клубы, театры, и т.п.).

Для устройства покрытия полов применяют керамические плитки, керамические кислотоупорные и керамические термокислотоупорные плитки, а также кирпич кислотоупорный.

—

Основные виды керамики и способы ее изготовления.

Отечественная керамическая промышленность располагает огромными резервами, которые в полной мере пока не используются. В пятилетнем плане развития народного хозяйства СССР на 1971—1975 гг. предусматривается значительно увеличить выпуск керамических изделий: кирпича, труб, теплоизоляционных, отделочных материалов и др. Кирпич является мелкоштучным материалом и требует при использовании его для возведения стен больших трудовых затрат, но стоимость его значительно ниже, чем железобетона. Применение кирпича в сельской местности, поселках и в небольших городах обеспечивает снижение стоимости 1 м2 жилой площади на 20—25% по сравнению с крупноблочным строительством. Поэтому нельзя считать правильной существовавшую практику вытеснения так называемых неиндустриальных материалов — кирпича, черепицы, естественного камня, леса и замены их железобетоном даже там, где это экономически не оправдано.

Сырьем для изготовления керамики служат глина и добавки, улучшающие ее свойства. Керамика обладает высокой прочностью, морозостойкостью и долговечностью, однако ее существенным недостатком является хрупкость, что сужает область применения керамики в строительстве. Керамика разделяется на виды по следующим признакам: по типу поверхности-—на матовую и глянцевую; по объемной массе — на спекшуюся (большая объемная масса), частично спекшуюся (средняя объемная масса) и неспекшуюся (малая объемная масса); по характеру окраски — с естественной окраской, окрашенную и глазурованную.

В настоящее время применяют два метода изготовления керамических изделий: пластичный и полусухой способы формования.

Пластичный способ формования состоит из следующих технологических операций: сушка глины и введение в ее состав заданного количества отощающих добавок, увлажнение компонентов сырья и тщательное перемешивание смеси в глиномешалках (при влажности глиняного теста 20—30%), прессование сырца в ленточном прессе и разрезка отформованной массы на отдельные бруски заданной длины, укладка сырца в вагонетки и транспортирование его в сушилки, обжиг сырца в печах до спекания массы, транспортирование готовых изделий на склад. Меняя форму насадки ленточного пресса, можно изготовлять кирпич обыкновенный и пустотелый, камни и блоки пустотелые, черепицу, трубы и т. п.

Полусухой способ формования применяют при использовании малопластичных глин. В этом случае исходное сырье дробится и подсушивается, затем измельчается и влажностью 8—12% поступает на формование на гидравлические или механические прессы. В остальном технология аналогична технологии пластического способа формования.

Кирпич и камни для кладки стен. Из большого числа керамических строительных изделий, выпускаемых промышленностью, главными являются стеновые материалы, материалы для перекрытий, кровельные, отделочные, теплоизоляционные, огнеупорные и материалы специального назначения. К стеновым материалам относят кирпич глиняный обыкновенный, кирпич глиняный пустотелый пластического формования, кирпич строительный легковесный, камни керамические пустотелые стеновые пластического формования и т. д.

Кирпич глиняный обыкновенный имеет форму прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и ровными поверхностями размером 250X120X65 мм. Отклонение по длине не должно превышать ±6 мм, по ширине +4 мм, по толщине +3 мм. Выпускают кирпич марок от 75 до 300 с временным сопротивлением изгибу 10— 28 кгс/см2, полной влагоемкостью не более 8%, морозостойкостью не менее 15 циклов (Мрз 15). Такой кирпич, однако, обладает недостаточной теплопроводностью, в результате увеличивается толщина стен, что приводит к повышению массы и излишнему запасу прочности ограждающих конструкций. В связи с этим сплошной кирпич рекомендуется заменять пустотелым и камнями, которые имеют достаточную прочность, малую объемную массу и теплопроводность, а также большие размеры.

Кирпич глиняный пустотелый пластического формования по характеру пустот бывает сквозным и пятистенным (пустоты несквозные). Размеры такого кирпича 250X120X65 (или 88) мм. Выпускается кирпич марок 75, 100 и 150 с объемной массой класса А — до 1300 кг/м3 и класса Б — 1300—1450 кг/м3. Кирпич строительный легковесный изготовляют из глинисто-трепельного сырья с выгорающими добавками. По объемной массе этот кирпич разделяется на три класса: класс А — 700— 1000 кг/м3, класс Б — 1000—1300 кг/м3, класс В — 1300— 1450 кг/м3. Выпускается кирпич марок 35—100 кгс/см2. Камни керамические пустотелые стеновые пластического формования имеют увеличенный объем, что позволяем значительно повысить производительность кладочных работ. Выпускаются камни марок 75, 100, 125 и 150, размером 250X120X138. мм, объемной массой 1400 кг/м3.

Рис. 1. Основные разновидности пустотелых кирпичей и камней а — пустотелые кирпичи; б — пустотелые камни

Керамические материалы. К этому виду строительных изделий обычно относят облицовочные плитки, теплоизоляционные материалы и материалы для полов, а также керамику специального назначения.

Плитки керамические для внутренней облицовки стен изготовляют квадратной и прямоугольной формы размерами 150X150, 100X100, 150X100 и 150×75 мм, трех сортов, причем третий сорт поставляют только по согласованию с заказчиком. Плитки керамические фасадные полусухого формования изготовляют разнообразных размеров: 250ХН0, 250X65, 215X120, 140X120, 65X60, 68X68 мм и т. д. Плитки керамические фасадные малоразмерные и ковры из них выпускают размером 46X46, 48X48, 21X21, 22X22, 46X21 и 48X22 мм. К физико-механическим свойствам наружных облицовочных плиток предъявляют специальные требования, главными из которых являются водопоглощение — не более 10% и морозостойкость — 25—35 циклов.

К материалам, применяемым для устройства полов, относят плитки керамические для устройства мозаичных полов квадратной и прямоугольной формы размерами 48X48, 22X22, 48X22 мм; ковры из керамических плиток длиной 945—1375 и шириной 262 мм используют для покрытия площадок лестничных маршей.

В строительстве широко распространены керамические теплоизоляционные материалы, к которым относят главным образом: пенодиатомитовые (ПД), диатомито-вые (Д), трепельные (Т) материалы и вспученный перлит. Теплоизоляционные материалы ПД изготовляют в виде кирпичей, блоков, полуцилиндров (скорлуп) и сегментов. Эти изделия применяют для теплоизоляции различных конструкций, а также для изготовления промышленного оборудования и трубопроводов, температура поверхности которых при эксплуатации не превышает 900 °С. Объемная масса изделий ПД 100—735 кг/м3; размеры кирпича К-1 250X123X65, К-2 230X113X65 мм; блоков Б-1 500X250X250, Б-2 500Х250ХЮ0 и Б-3 500Х Х250Х120 мм.

Перлит вспученный обычно применяют в виде песка и гравия, получаемых путем термической обработки водосодержащих вулканических стекол. Объемная масса перлитового песка 100—200 кг/м3. Его используют в качестве заполнителя бетона и раствора и для теплоизоляционных засыпок при температуре изолируемой поверхности 200—800 °С. Объемная масса перлитового щебня 300—500 кг/м3, а морозостойкость — не менее 10 циклов. Перлитовый щебень применяют в качестве крупного заполнителя теплоизоляционных и конструктивно-теплоизоляционных бетонов. К керамике специального назначения относят кирпич тугоплавкий, трубы кислотоупорные и клинкер дорожный. Кирпич тугоплавкий бывает прямой, клиновой и лещадной формы. Трубы кислотоупорные керамические и фасонные части к ним используют в основном в химической промышленности для транспортирования агрессивных веществ. Клинкер дорожный является искусственным камнем, форма которого должна соответствовать очертанию прямоугольного параллелепипеда размерами 220X110X65 и 220X1ЮХ Х75 мм. Клинкер получают путем обжига сырца из глиняного теста до полного спекания, но без остекленевания поверхности. Клинкер имеет высокую прочность: 1-й сорт— 1000, 2-й —700 и 3-й —400 кгс/см2. Применяют клинкер для покрытия дорог.

Приемка и транспортирование керамики. Керамика должна удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТов. Для этого при приемке отбирают пробы от каждого вида керамических изделий и подвергают их лабораторному анализу. Проверяют внешний вид, форму, размеры, качество обжига и следующие свойства керамических изделий: предел прочности при сжатии и изгибе, водопоглощение, морозостойкость, объемную массу и др. Транспортирование керамики к месту производства работ следует организовать так, чтобы исключить возможность появления различных деформаций при воздействии на керамику динамических усилий.

Технико-экономические показатели. Керамику широко используют в народном хозяйстве, так как исходное сырье (глина) является одним из самых распространенных материалов, а получаемые изделия обладают большой прочностью, водоустойчивостью, морозостойкостью и долговечностью. Технология изготовления керамики не требует сложных машин и механизмов, поэтому кирпич и камни занимают пока еще значительное место среди строительных изделий для возведения стен различных зданий.

Так, штучный индустриальный кирпич занимает 50% общего объема стеновых материалов, применяемых для возведения стен зданий и сооружений. Толщина наружных стен из кирпича в среднем полосе СССР принимается равной 64 см, т. е. 2,5 кирпича. Как уже говорилось, это приводит к непроизводительным материальным и трудовым затратам и удлиняет сроки строительства. С другой стороны, нельзя не учитывать, что реконструкция промышленности строительных материалов и ввод в действие новых предприятий, предназначенных для выпуска более прогрессивных строительных изделий, требует больших капитальных вложений и значительного времени. Капиталовложения в керамическую промышленность позволяют быстро расширить производство достаточно прогрессивных керамических изделий. Например, применение пустотелого кирпича дает возможность сократить толщину стен на 20%, уменьшить массу на 35% и сократить расход раствора на 45%. При этом применение эффективных керамических материалов позволяет снизить стоимость строительства на 15% по сравнению с обыкновенным кирпичом. Проектирование стен из пустотелых камней может обеспечить еще большую экономию, так как толщина ограждающих поверхностей снизится на 47%, их масса — на 60%, расход раствора сократится на 55%, а расход керамических материалов — почти в 2 раза. При производстве пустотелых кирпича и камней более рационально используются механизмы и оборудование керамических заводов. Например, производительность сушильных камер и обжигательных печей возрастает на 20— 25%, расход сырья уменьшается на 30—40% и топлива — на 15— 20%. это, в свою очередь, позволит увеличить выпуск пустотелых и пористых стеновых материалов в 1,7—1,8 раза на тех же производственных мощностях.

—

Для строительства промышленность выпускает большое количество керамических материалов, и в зависимости от назначения их можно разделить на стеновые, кровельные, теплоизоляционные, облицовочные, керамические трубы, санитарно-технические изделия, кислотоупорные и огнеупорные.

Стеновые материалы. К ним относятся кирпич глиняный обыкновенный пластичного и полусухого прессования, строительный, легкий, пустотелый и пористо-пустотелый; камни пустотелые пластичного прессования.

Кирпич строительный — изделие, размеры и масса которого позволяют укладывать его в конструкции одной.рукой. Размеры кирпича: одинарного 250 X 120 X 65 мм, модульного (утолщенного) 250 X 120 х 88 мм. Допустимые отклонения от указанных размеров не должны превышать (мм): по длине — 6, ширине — 4, толщине — 3. Используют следующие виды кирпича: глиняный обыкновенный пластичного и полусухого прессования (ГОСТ 530—71), глиняный пустотелый пластичного прессования (ГОСТ 6316—74), из трепелов и диатомитов (ГОСТ 648-73), шлаковый (ГОСТ 1148-41).

Рис. 2. Виды кирпича
а — обыкновенный глиняный, сплошной и дырчатый; б — полусухого прессования пустотелый и дырчатый

Для уменьшения массы выпускают кирпич со сквозными и несквозными технологическими пустотами. Число пустот в обыкновенном кирпиче не ограничивается, диаметр круглых пустот не должен быть более 16 мм, ширина прямоугольных пустот — не более 12 мм. Диаметр несквозных пустот глиняного кирпича полусухого прессования должен быть не более 45 мм, а сквозных — не более 16 мм. В обыкновенном глиняном кирпиче пластичного прессования технологические пустоты облегчают изделие, снижают расход сырья, транспортные расходы, но не обеспечивают возможности Уменьшения толщины стен по сравнению со стенами из сплошного кирпича. Пустотелый кирпич пластичного прессования (ГОСТ 6316—74) имеет в этом отношении преимущества перед обыкновенным кирпичом, так как наличие пустот повышает его теплоизоляционные свойства. По объемной массе кирпич разделяют на два класса: А — массой не более 1300 кг/м3 и Б — 1300—1450 кг/м3.

Рис. 3. Камни керамические пустотелые
а — двойной высоты; б — укрупненный целый и половинка

Кирпич из трепелов и диатомитов выпускают способом пластичного и полусухого прессования. В зависимости от объемной массы делится на три класса: А — 700—1000 кг/м3, Б — 1000—1300 кг/м3, В — более 1300 кг/м3.

Шлаковый кирпич изготовляют способом полусухого прессования с объемной массой 1400 кг/м3.

Керамические пустотелые камни пластичного формования выпускают размером 250 X 120 X 138 мм и укрупненные — 250 X 250 X 138 мм (ГОСТ 6316—74). Камни А имеют объемную массу брутто не более 1350 кг/м3, камни Б — до 1450 кг/м3. По пределу прочности при сжатии керамические камни разделяют на четыре марки: 75, 100, 125 и 150. В,;допоглощение должно быть не менее 6%; морозостойкость — не менее 15 циклов.

Кровельная черепица — керамический материал, получаемый из легкоплавких глин путем прессования сырца, его сушки и последующего обжига. В настоящее время керамические заводы выпускают черепицу: пазовую штампованную, пазовую ленточную, плоскую ленточную и коньковую. Черепица — долговечный и высококачественный материал, но в связи с большой объемной массой и хрупкостью ее сейчас сравнительно редко применяют и восновном только для кровель одноэтажных жилых и сельскохозяйственных зданий.

Теплоизоляционные керамические материалы. К таким материалам относятся: керамзит, аглопорит, диатомит, трепел, перлит вспученный.

Керамзит представляет собой легкий пористый материал в виде гравия, реже в виде щебня, получаемый при обжиге легкоплавких глинистых пород, способных вспучиваться при температуре 1050—1300 °С. Керамзит обжигают во вращающихся печах диаметром 1,2—2,5 м и длиной 12—40 м. Качество керамзитового гравия характеризуется размером его зерен, объемной массой и прочностью. По размеру зерен керамзитовый гравий делят на фракцию: 5—10, 10—20 и 20—40 мм, зерна менее 5 мм относят к керамзитовому песку. В зависимости от объемной насыпной массы (кг/м3) керамзитовый гравий делят на марки: 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 700, 800. Предел прочности при сжатии составляет 0,4—6 МПа, водопог лощен не — 8—20%. Морозостойкость должна быть не менее 25 циклов, а теплопроводность — 0,05— 0,08 Вт.

Аглопоритом называют искусственный пористый кусковой материал. Его получают спеканием (агломерацией) гранул из смеси глинистого сырья с углем. Одновременно с выгоранием угля происходит частичное вспучивание всей массы. Пористую легкую глыбу аглопорита дробят на щебень. Аглопоритовый щебень имеет объемную массу от 300 до 1000 кг/м3 и прочность от 0,3 до 3 МПа.

Диатомитовые и трепельные теплоизоляционные метериалы получают из одноименного сырья по обычной технологии в виде кирпичей, блоков, скорлуп и сегментов объемной массой 100—735 кг/м3.

Перлит вспученный получают путем термической обработки водосодержащих вулканических лав. Используют его в виде песка и щебня. Объемная масса перлитового песка 100—200 кг/м3, перлитового щебня 300—500 кг/м3.

Ваш отзыв