Керамическая плитка, керамические трубы - разновидности , свойства, производство

Формуют керамические изделия в основном двумя способами — мокрым и  полусухим. При мокром способе масса  увлажняется до 20— 25% и формование производят на гидравлических или механических прессах; при полусухом масса  увлажняется до 8—12% и изделия  формуют прессованием. В зависимости  от формы и размеров изделий используется формовочное оборудование, различное  как по принципу действия, так и  по мощности.

Сушка отформованных изделий является производственным процессом, необходимым  лишь для изделий пластического  формования. При полусухом способе  производства сырцовые изделия имеют  незначительную влажность, что при  обжиге не вызывает растрескивания и  необходимость в сушке отпадает.

Процесс сушки представляет собой комплекс явлений, связанных с испарением влаги с поверхности изделия, перемещением влаги из его внутренней части к поверхности и теплообменом между материалом и окружающей средой. Длительность сушки во многом зависит  от скорости перемещения влаги в  изделиях от внутренних к наружным слоям, а последнее определяется размерами капилляров и вязкостью  воды. Одновременно с удалением влаги  частицы материала сближаются силами поверхностного натяжения и происходит уменьшение объема глиняных изделий (усадка). Усадка каждой массы имеет определенный предел, после которого дальнейшее сокращение объема не происходит, несмотря на то, что физически связанная вода к этому моменту полностью еще не испаряется. Более пластичные глины дают большую усушку.

Естественная  сушка сырца зависит от погодных условий, поэтому она не всегда может  обеспечить бесперебойную работу завода. На заводах с большой производительностью  применяют искусственную сушку  в сушилках периодического или непрерывного действия. В качестве источника тепла  используют газы обжигательных печей  или горячий воздух. Из сушилок периодического действия широкое распространение получили камерные, а непрерывного.

Естественная  сушка производится в специальных  сушильных сараях (навесах), в которых  на ровном, хорошо уплотненном поде или на стеллажах устанавливают  сырые изделия. Длительность сушки  целиком зависит от температуры, влажности и подвижности наружного  воздуха и климатических условий  района и составляет от 6 до 15 суток.

Обжиг изделий является важнейшей и  завершающей операцией технологического процесса производства керамических изделий. Этот процесс можно разделить  на три периода: прогрев сырых  изделий, собственно обжиг и регулируемое охлаждение изделий. В первом периоде  из . обжигаемых изделий удаляется гигроскопическая и гидратная вода, частично разлагаются карбонаты, сгорают органические примеси и равномерно прогревается вся масса изделия. В начале нагревания при температуре 100—120°С удаляется физически связанная вода, в температурном интервале 450—650° С — химически связанная вода, причем глинистые минералы разрушаются и глина переходит в аморфное состояние. Дальнейшее повышение температуры обжига приводит к расплавлению части материала, в результате чего происходит спекание массы и образование керамического черепка. Этому соответствует температура 800—1000° С для легкоплавких глин и 1150—1200° С для тугоплавких. Температурный режим и длительность обжига зависят от состава применяемой шихты. При повышении температуры обжига получают изделия с большей механической прочностью, однако чрезмерное повышение температуры может вызвать деформацию изделий.

После обжига изделия охлаждаются. Процесс  охлаждения весьма ответственный, не допускающий  резкой смены температур и доступа  холодного воздуха, влекущих за собой  образование трещин. В начальной  стадии температуру снижают медленно и лишь после достижения 650° С процесс охлаждения можно ускорить.

9. Производство  и применение стеновых изделий

К применяемым для кладки стен керамическим изделиям предъявляются определенные требования по прочности, теплопроводности, объемному весу, водопоглощению и морозостойкости.

К наиболее распространенным видам керамических стеновых изделий относят кирпич глиняный обыкновенный, эффективные  керамические материалы и виброкирпичные панели.

Камни керамические пустотелые пластического  формования

Такие камни по основному назначению разделяются  на два вида: для кладки несущих  стен одноэтажных и многоэтажных зданий и для кладки внутренних ненесущих  стен и перегородок. На 25 показаны камни  с различными по количеству, объему и конфигурации пустотами.

Изготовляются камни из легкоплавких глин с добавками  или без них, со сквозными пустотами  путем формования и последующего обжига. Глина предварительно сушится  и тонко размалывается, масса  тщательно перерабатывается и увлажняется. Формуют камни на вакуумных прессах  при вакууме 700 мм рт. ст. и выше. Технология производства в общем аналогична технологии изготовления пустотелого кирпича. Камни изготовляют в форме прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и ровными или рифлеными поверхностями (для усиления сцепления с вяжущими растворами и в декоративных целях); сквозные пустоты расположены перпендикулярно постелям.

Нашей промышленностью выпускаются камни  следующих размеров: длина (250, 190 и 290) ±6 мм, ширина (120, 70, 90 и 190) ±4 мм, толщина (138, 188 и 288) ±4 мм. Объемный вес камней (брутто) находится в пределах 1300—1450 кг/мг, т. е соответствует классу В. По морозостойкости камни удовлетворяют требованиям, предъявляемым к обыкновенному кирпичу, водопоглощение их не менее 6% от веса камней, высушенных до постоянного веса.

Пустотелые  камни поставляются на строительные объекты в комплекте с дополнительными  отделочными камнями (для выкладки карнизов, поясов и т. п.). Не допускается  применение пустотелых камней для кладки фундаментов и цоколей зданий, а также для наружных стен помещений  с большой влажностью.

10. Производство  и применение облицовочных изделий

Широкое и эффективное применение в современном  строительстве керамических облицовочных материалов определяется качествами их, отвечающими всем требованиям, предъявляемым  к облицовочным материалам.

Все керамические облицовочные изделия  можно разбить на две группы: для  облицовки фасадов и внешних  стен зданий и для облицовки внутренних стен зданий. Поскольку условия эксплуатации этих материалов различны, то их физико-механические показатели также во многом могут  быть различными. Так, например, изделия  для внешней облицовки должны обладать высокими показателями водонепроницаемости и морозостойкости, что не обязательно для изделий внутренней облицовки.

Внешние стены зданий под воздействием атмосферных  осадков периодически увлажняются, вследствие чего увеличивается теплопроводность стен. Следовательно, облицовочные материалы  должны обладать большой водонепроницаемостью и не допускать проникания воды к  основному материалу стены. Очень  опасно и разрушительно для наружной облицовки совместное действие воды и мороза. Поэтому облицовочные материалы  должны быть морозостойкими и выдерживать  без видимого разрушения многократное замораживание и оттаивание в  насыщенном водой состоянии. Облицовка  должна надежно противостоять механическим воздействиям — удару, сжатию, излому, т.е. обладать высокой прочностью. Кроме того, она должна иметь красивый внешний вид, правильную форму и хороший естественный цвет, не меняющийся в течение длительного времени под воздействием различных факторов (солнечный свет, перепад температур, атмосферные осадки, газы, находящиеся в воздухе, и др.)- Весьма важным качеством для облицовочных материалов является простота их укладки в конструкцию стены и надежность крепления.

Кирпич  и камни лицевые, в настоящее  время являющиеся основными облицовочными  керамическими материалами, делают сплошными и пустотелыми. Лицевая  поверхность их может быть гладкой, рифленой или офактуренной. Рельефное офактуривание поверхности достигается дополнительной обработкой влажного сырца специальными гребенками и рифлеными валиками. Изготовляются они из глин, с добавками или без них, формуются и обжигаются примерно в тех же условиях, как и другие керамические изделия. При облицовке фасадов зданий надежность крепления этих материалов достигается тем, что облицовка ведется одновременно с кладкой стен; таким образом, облицовочные кирпичи и камни служат и конструктивным несущим элементом наряду с обычным стеновым материалом.

В зависимости от формы и назначения лицевой керамический кирпич и камни  подразделяют на рядовые и профильные. Наиболее часто применяемые материалы  имеют размеры: кирпич лицевой рядовой  и профильный 250X120X65 (90) мм, камень лицевой рядовой 250 X X 120x140 мм и камень трехчетвертной 185x120x140 мм. Допускаемые техническими условиями отклонения от размеров не должны превышать ±4 для размеров 185 и 250 мм и +3 —2 для размеров 65— 90 мм.

Фасадные  плиты предназначаются для облицовки  фасадов зданий. В зависимости  от конструкции, способов изготовления и методов крепления плиты  подразделяются на закладные и прислонные. Закладные плиты устанавливаются одновременно с кладкой стен, а прислонные крепятся на растворе после возведения и осадки стен. Вырабатываются плиты различных размеров от 250X215 мм и более с допусками ±5 мм по длине и ±3 мм по ширине. Структура черепка плит должна быть однородной, без расслоений и пустот. По морозостойкости плиты должны выдерживать не менее 25 повторных циклов замораживания и оттаивания без каких-либо признаков видимых повреждений: расслоений, выкрашивания углов и ребер и т.п. Водопоглощение плит из светложгущихся глин должно быть не более 12%, из остальных глин не более 14%. Цвет лицевых поверхностей плит должен соответствовать утвержденному эталону, видимая с расстояния 10 м разнотонность лицевой поверхности не допускается. Показатели внешнего вида, правила маркировки, хранения, транспортирования и приемки определяются ГОСТ 6664—59.

Плитки  фасадные малогабаритные изготовляют  с гладкой или фактурной наружной поверхностью. На тыльной стороне  плитки делают углубления для лучшего  сцепления с цементным раствором. Лицевая сторона может быть различного цвета, глазурованной или неглазуро-ванной.

Выпускаются плитки прямые (рядовые) и угловые. Всего  предусмотрено по 4 размера этих плиток (табл. 10). Отклонения по размерам плиток не должны превышать по длине  ±3, по ширине (высоте) ±2 и по толщине  ±2 мм.

11. Керамическая  фасадная плитка и ее классификация

Керамическая  плитка, один из наиболее древнейших строительных материалов, но несмотря на свой возраст она до сих пор не выходит из моды. Например, только в России в 1999 году ее было продано 160 миллионов квадратных метров. Новейшие материалы для облицовки стен и полов, не способны ее вытеснить из наших жилищ, во многом это из-за того, что плитка обладает просто незаменимыми свойствами.

Во-первых, это очень прочный материал. Если он правильно уложен, то предел его  прочности при ‘сосредоточенной нагрузке’ в 10-20 раз превосходит  возможности цемента или железобетона и может достигать 30 тысяч тонн на квадратный метр.

Во-вторых, высокий показатель жесткости позволяет  керамической плитке не гнуться и  не деформироваться, даже при очень  высоких нагрузках на разрыв. И  чем толще керамическая плитка, тем  выше этот показатель.

В-третьих, этот материал обладает свойствами огнеупорности  и огнестойкости. Благодаря огнеупорности  плитку можно использовать для облицовки  печей и каминов. Она вообще не горит и защищает облицованную поверхность, а при нагревании не выделяет ядовитых веществ.

К тому же, керамическая плитка не проводит электрический ток, не подвергается разрушению при соприкосновение  с химическими веществами (единственный враг – фтористо-водородная кислота), не изменяет своего цвета при воздействии  солнечных лучей. Она – один из самых гигиеничных материалов, на котором не могут долго существовать микробы.

Классификация керамической плитки.

Керамическая  плитка классифицируется :

• Из какого сырья произведена (красная или белая глина).
• Какую основу имеет (пористая или плотная).
• Какой вид покрытия имеет (глазурованная или не покрытая глазурью).

Плитка  однократного обжига. Такая плитка после формования подсушивается. Затем  на подсушенную плитку наносится  глазурь и далее для обеспечения  прочности плитки и хорошего прилипания к ней глазури она подвергается обжигу. Существует несколько видов  плитки однократного обжига.

Слабопористая плитка. Слабо пористая плитка используется для облицовки полов внутри и снаружи помещения. Характеризуется высокой стойкостью к механическому воздействию и морозу. В процессе обжига слабо пористая плитка подвергаются повышенной усадке, и продается ссортированными по размерам партиями.

Высокопористая  плитка. При изготовлении вносятся специальные добавки, уменьшающие  усадку в процессе обжига. Для такой  плитки возможна очень плотная укладка (с узким швом). Эта плитка имеет  повышенную пористость, большее водопоглощение и низкую механическую прочность, поэтому пригодна только для облицовки стен.

Плитка  из фарфоровой керамики. Плитка из фарфоровой керамики имеет несколько названий: керамический гранит, грес, колормасса. Свое название фарфоровая плитка получила из-за схожести состава глиняного теста с составом смеси фарфора. Исходными компонентами состава являются каолин, полевой шпат нескольких видов и кварц.

Плитка  из фарфоровой керамики имеет очень  плотную, почти стеклянную, поверхность, поэтому не подвергается глазурованию. С поверхности плитки легко удаляются  практически любые пятна. Помимо этого плитка имеет очень высокую  механическую прочность. Для получения  различных оттенков и эстетических эффектов в массу смеси при  изготовлении добавляют окрашивающие вещества, ими служат, как правило, окислы различных металлов.

Фарфоровая  плитка главным образом используется для облицовки полов, подлежащих интенсивному износу и требующих  повышенной стойкости к холоду и  воздействию химических веществ. Для  повышения эстетической ценности фарфоровую плитку можно полировать, но при  этом снижается ее прочность. В редких случаях фарфоровая плитка подвергается глазурованию и однократному обжигу.