Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Книги з будівництва та ремонту

Будівельні матеріали


Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

 

Д. ВИРОБНИЦТВО, ВЛАСТИВОСТІ ТА ЗАСТОСУВАННЯ КЕРАМІЧНИХ ВИРОБІВ

 

 

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Незважаючи на те, що керамічні вироби відрізняються великою різноманітністю за призначенням, формою і фізико-механічним властивостям, виробництво їх, в основному, приблизно однаково і складається з наступних основних процесів:

видобуток глини в кар'єрах;

підготовка маси, яка полягає в дробленні глини та інших компонентів суміші, зволоженні водою і перемішуванні маси;

формування виробів з приготовленої маси;

сушка відформованих виробів;

випал попередньо висушених виробів.

Для окремих виробів можуть бути різними технологічні схеми цих процесів, наприклад різні способи формування цегли - пластичний і напівсухий, різні способи сушіння - природна і штучна, а також можуть з'являтися додаткові процеси, як, наприклад, покриття виробів глазур'ю. Більш докладно такі виробничі процеси будуть викладені при описі основних видів керамічних виробів.

Заводи по виробництву керамічних виробів часто будуються поблизу родовища глин, і тоді глиняний кар'єр є складовою частиною заводу. Розробка сировини здійснюється на кар'єрах відкритим способом екскаваторами. До кар'єрних робіт відносяться підготовчі, що забезпечують розкриття і підготовку родовищ, видобутку, призначені для вилучення глини, і транспортні, тобто доставка глини до місця переробки, а порожній породи у відвали. Транспортні роботи здійснюються автосамоскидами або мотовозами з вагонетками. К. кар'єрним робіт відносять також природну обробку глини (у необхідних випадках) шляхом вилежування та виморожування. Якість керамічних виробів повністю залежить від складу і чистоти сировини, тому необхідний постійний контроль за виробництвом кар'єрних робіт і якістю сировини, що видобувається. Заводські лабораторії повинні систематично аналізувати надходить сировина і залежно від якості підбирати склад шихти, найбільш сприятливий для даного виду виробів.

Підготовка маси полягає в збагаченні, дробленні і тонкому помелі матеріалів і подальшому ретельному перемішуванні їх до отримання повністю однорідної маси. При пластичному способі формування маса зволожується до необхідного ступеня.

Для кращого перемішування глиняної маси після помелу і подрібнення компонентів використовують глиномялки (18), які дають однорідну пластичну масу, зволожену до потрібної межі.

Виготовляють керамічні вироби в основному двома способами - мокрим і напівсухим. При мокрому способі маса зволожується до 20 - 25% і формування виробляють на гідравлічних або механічних пресах; при напівсухому маса зволожується до 8-12% і вироби виготовляють пресуванням. В залежно від форми і розмірів виробів використовується формувальне обладнання, різні як за принципом дії, так і по потужності.

Сушка відформованих виробів є виробничим процесом, необхідним лише для виробів пластичного формування. При напівсухому способі виробництва сирцеві вироби мають незначну вологість, що при випалі не викликає розтріскування і необхідність в сушці відпадає.

Процес сушіння являє собою комплекс явищ, пов'язаних з випаровуванням вологи з поверхні виробу, переміщенням вологи з його внутрішньої частини до поверхні і теплообміном між матеріалом і навколишнім середовищем. Тривалість сушіння залежить від швидкості переміщення вологи у виробах від внутрішніх до зовнішніх шарах, а останнє визначається розмірами капілярів і в'язкістю води. Одночасно з видаленням вологи частинки матеріалу зближуються силами поверхневого натягу і відбувається зменшення обсягу глиняних виробів (усадка). Усадка кожної маси має певний межа, після якого подальше скорочення обсягу не відбувається, незважаючи на те, що фізично зв'язана вода до цього моменту повністю ще не випаровується. Більш пластичні глини дають велику усушку.

Природне сушіння сирцю залежить від погодних умов, тому вона не завжди може забезпечити безперебійну роботу заводу. На заводах з великою продуктивністю застосовують штучну сушку в сушарках періодичної або безперервної дії. В якості джерела тепла використовують гази випалювальних печей або гаряче повітря. З сушарок періодичної дії широке поширення отримали камерні (19), а безперервного (20).

Природна сушка проводиться в спеціальних сушильних сараях (навісах), в яких на рівному, добре ущільненому поді або на стелажах встановлюють сирі вироби. Тривалість сушіння цілком залежить від температури, вологості і рухливості зовнішнього повітря і кліматичних умов району і становить від б до 15 діб. Враховуючи, що термін сушіння виробів в штучних сушарках не перевищує 70 я (а в більшості випадків він значно менше), природна сушка виробі в даний час збереглася тільки на дрібних цегельних заводах з сезонним циклом виробництва. Додаткові витрати на штучну сушку виробів повністю окупаються різким скороченням циклу виробництва.

Випал виробів є найважливішою і завершальною операцією технологічного процесу виробництва керамічних виробів. Цей процес можна розділити на три періоди: прогрів сирих виробів, власне випал і регульоване охолодження виробів. У першому періоді . обжигаемых виробів видаляється гігроскопічна і гідратна вода, частково розкладаються карбонати, згоряють органічні домішки і рівномірно прогрівається вся маса виробу. В початку нагрівання при температурі 100-120°С видаляється фізично зв'язана вода, в температурному інтервалі 450-650° С - хімічно зв'язана вода, причому глинисті мінерали руйнуються і глина переходить в аморфний стан. Подальше підвищення температури випалу призводить до розплавлення частини матеріалу, в результаті чого відбувається спікання маси і освіта керамічного черепка. Цьому відповідає температура 800-1000° С для легкоплавких глин і 1150-1200° С для тугоплавких. Температурний режим та тривалість випалу залежать від складу застосовуваної шихти. При підвищенні температури випалу отримують вироби з більшою механічною міцністю, однак надмірне підвищення температури може викликати деформацію виробів.

Після випалу вироби охолоджуються. Процес охолодження дуже відповідальний, не допускати різкої зміни температур і доступу холодного повітря, що тягнуть за собою утворення тріщин. У початковій стадії температуру знижують повільно і лише після досягнення 650° С процес охолодження можна прискорити.

 

2. ВИРОБНИЦТВО І ЗАСТОСУВАННЯ СТІНОВИХ ВИРОБІВ

До застосовуваним для кладки стін керамічними виробами пред'являються певні вимоги по міцності, теплопровідності, об'ємній вазі, водопоглинанням і морозостійкістю.

До найбільш поширених видів керамічних стінових виробів відносять цегла глиняний звичайний, ефективні керамічні матеріали і виброкирпичные панелі.

Цегла глиняний звичайний

Звичайний глиняний цегла являє собою штучний камінь у вигляді прямокутного паралелепіпеда з прямими ребрами і рівними поверхнями розміром 250x120x65 мм, виготовлений шляхом формування, сушки і випалення з легкоплавкой глини з додаванням до неї отощающих добавок або без них.

Цегла отримують двома способами - пластичним і напівсухим, найбільш поширений перший. Глину подрібнюють спочатку у вальцях, а потім в глиномялке, де маса зволожується до 18-25% і перемішується до отримання цілком однорідної пластичної маси, добре піддається формуванню. Підготовлена маса подається на формування в приймальні коробку / стрічкового преса (21) і проштовхується вздовж його осі циліндричним шнеком з лопатями 2 по напрямку до вхідного отвору мундштука 3. Площа перерізу його вихідного отвору в кілька разів менше площі поперечного перерізу циліндра. Продвигающаяся через прес під тиском шнека маса ущільнюється і ЕЫХОДИТ З мундштука у вигляді чотирикутного бруса. Розміри перерізу мундштука, а отже, і бруса відповідають стандартній довжині і ширині цегли, збільшених на величину повітряної та вогневої усадки. Для отримання цегли-сирцю заданої товщини рухомий брус розрізається впоперек тонкими сталевими дротами резательного пристрою. Продуктивність пресів досягає 10 тис. шт. цегли в 1 ч.

В даний час в нашу промисловість впроваджені більше вчинені вітчизняні вакуум-преси, в яких глиняна маса не тільки ущільнюється, але і втрачає частину повітря, що підвищує її пластичність, щільність і сприяє збільшенню міцності виробів.

Цегла-сирець сушать в штучних сушарках при температурі до 90° С, рідше - в природних умовах. Цілорічну роботу цегляних заводів забезпечують штучні сушарки.

Завершальною операцією процесу виробництва є випал. Печі для випалу цегли бувають двох видів: періодичної дії, в яких операції по завантаженню, випалу, охолодження і розвантаження чергуються в зонах печі безперервної дії, де ці процеси відбуваються в різних зонах печі одночасно. Печі періодичної дії споруджують тепер рідко, тільки на підприємствах невеликої продуктивності.

До безперервно діючих печей відносяться кільцеві і тунельні. В кільцевій печі при нерухомому обжигаемом матеріалі переміщається зона горіння палива, а слідом за нею й інші зони, тоді як в тунннельной печі пекуче вироби пересуваються на спеціальних вагонетках через нерухомі зони теплової обробки. Кільцеві печі останнім часом не будують у зв'язку з труднощами механізації дуже трудомістких завантажувально-розвантажувальних робіт, але на діючих цегельних заводах вони ще широко експлуатуються.

Тунельна піч (22) являє собою випалювальний канал, в якому по рейках рухаються вагонетки з цеглиною-сирцем. Довжина тунелю залежно від роду обжигаемых виробів становить 60-150 м, поперечний переріз у світлу від 3,5 до 5,5 м2. Тунельна піч має три зони: підігріву, випалювання й охолодження. Процес випалу в ній протікає швидше, ніж в кільцевій. Тунельна піч є найбільш економічною піччю цегельного виробництва. Завдяки поліпшенню умов праці, механізації процесів випалу вона має великі переваги в порівнянні з кільцевою піччю, внаслідок чого отримує все більшого поширення.

При напівсухому способі виробництва цегли підсушена і крейда-коизмельченная глина ретельно перемішується і зволожується до 8-12%. Пресують цегла-сирець на спеціальних пресах під тиском до 150 кГ]см2. До якості цегли напівсухого пресування пред'являють ті ж вимоги, що і до цегли, виготовленому способом пластичного формування. »?Напівсухий спосіб виробництва цегли має перевагу перед пластичним, що дає можливість використовувати для виробництва малопластичні глини, в результаті чого розширюється сировинна база виробництва. Крім того, вологість порошку значно менше, внаслідок чого сушка стає непотрібною або значно спрощується, а це зменшує витрату палива і скорочується термін виробництва. Недоліками напівсухого пресування є більш складне пресове обладнання, дещо більший об'ємний вагу одержуваного цегли і менший межа міцності при вигині.

ГОСТ 530-54 передбачає випуск модульного цегли розміром 250X120x88 мм з обов'язковими технологічними порожнинами, вагою не більше 4 кг.

Внаслідок неминучої повітряної та вогневої усадки важко отримати цегла точно стандартного розміру, тому допускають відхилення від розмірів: вони не повинні перевищувати по довжині ±6, по ширині ±4, по товщині ±3 мм. Викривлення поверхні та ребер допускається не більше 4 мм по ліжку і 5 мм за ложку. Залежно від межі міцності при стисненні цегла підрозділяють на п'ять марок: 200, 150, 125, 100 і 75. Характеристика міцності цегли на стиск і вигин наведена в табл. 6.

Водопоглинання цегли повинно бути не менше 8%, при меншому водопоглинанні за рахунок більшої щільності погіршуються теплозахисні властивості. Об'ємна вага цегли коливається в межах 1700 - 1900 кг/м3. Цегла, насичений водою, повинен витримувати не менше 15 циклів заморожування при температурі не вище -15° С і подальшого відтавання у воді при температурі 15±5°С. Відсутність слідів руйнування характеризує його морозостійкість.

Цеглу застосовують для кладки зовнішніх і внутрішніх стін житлових, громадських та промислових будівель, внутрішніх стовпів, печей і склепінь, а також для несучих конструкцій, в яких міцність цегли використовується повністю. У конструкціях, де міцність цегли повністю не використовується, застосовують цегла глиняна цегла пластичного формування і інші види ефективного цегли. Цегла глиняний звичайний застосовують для заводського виготовлення великих цегляних блоків і панелей. Цегла звичайний напівсухого пресування не допускається для цоколів і фундаментів нижче гідроізоляційного шару, а також для зовнішніх стін примі-. щень з підвищеною вологістю.

Поки цегла є у нас одним з основних стінових матеріалів, що пояснюється його хорошими будівельними якостями. Але оскільки виробництво цегли трудомістко, а вартість його відносно висока (у середньому 27 руб. за 1 тис. шт.), звертатися з ним слід дбайливо: при зберіганні та перевезенні укладати в правильні ряди на піддони або в контейнери; вантаження цегли навалом і вивантаження його скиданням забороняються.

Звичайний глиняний цегла разом зі своїми перевагами має і негативними властивостями - високим коефіцієнтом теплопровідності - 0,7 ккал/м ч град і великим об'ємним вагою. Тому технологи створили нові види цегли з меншим коефіцієнтом теплопровідності і об'ємною вагою, що знайшли широке застосування в будівництві як стінового матеріалу. Цегла таких видів отримав загальну назву ефективних керамічних матеріалів. Основні види цих виробів розглянуті нижче.

Цегла глиняна пустотіла і пористо-пустотіла (23) виготовляється за способом пластичного формування з глин з вигоряючими добавками або без них. Масу, що застосовується для вироблення цього цеглини, обробляють більш ретельно, ніж для звичайного. Вакуумні преси обладнані спеціальними пристосуваннями для отримання отворів в цеглі, так званими кернами. Їх встановлюють на металевій гребінці всередині мундштука біля виходу глиняного бруса з преса. Наскрізні отвори, кількість яких може бути різним, розташовують в цеглі перпендикулярно ліжку. Поверхня граней цегли може бути гладкою або рифленою.

Розміри виробляється нашими заводами пустотілої цегли пластичного формування повинні бути такими (у мм): довжина 250±6, ширина 120±4 і товщина (88 або 65) ±3.

 


Саман у відповідності з технічними умовами (ГОСТ 6316-55) поділяють на чотири марки в залежності від межі міцності при стисненні по перерізу брутто, тобто без вирахування площі отворів. В табл. 7 наведені показники меж міцності при стисненні і вигині.

Цегла пустотіла пластичного формування, висушений до постійної ваги, розділяють по об'ємній вазі брутто на два класи: клас А - з об'ємним вагою до 1300 кг/м3 включно і клас Б-з об'ємним вагою більш 1300 (але не вище 1450) кг/м3. Водопоглинання цегли повинно бути не менше 6% від його ваги в абсолютно сухому стані. По морозостійкості цей вид цегли повинен відповідати всім вимогам, що пред'являються до звичайного цегли.

Застосовують така цегла для кладки зовнішніх і внутрішніх стін, а також для заповнення стін каркасних будівель. Для приміщень з режимом підвищеної вологості (лазень, пралень та ін) використання його не допускається.

Цегла глиняний цегла напівсухого пресування

Цей стіновий матеріал випускається з несквозными порожнечами, розташованими перпендикулярно ліжок. Кількість порожнеч може бути чотири і більше, часто виробляється цегла з 8 і 18 пустотами; у першому випадку діаметр порожнин дорівнює 35-• 45 мм, а в другому 17-18 мм (24). Розміри цього цегли: довжина 250±4, ширина 120 + 3 і товщина (88 або 65) ±3 мм Якість цегли, а також форма, кількість і розміри порожнин нормуються ГОСТ 6248-59.

Міцнісні показники цього цеглини такі ж, як і пустотілої цегли пластичного формування. Об'ємна вага цегли брутто в висушеному до постійної ваги стані не повинен перевищувати

1450 кг/м3, тобто відповідати класу Ст. Марки цього цегли, що встановлюються по межі міцності при стисненні, аналогічні марок пустотілої цегли пластичного формування. Водопоглинання повинно бути не менш 8% від ваги цегли, висушеного до постійного ваги. Показники морозостійкості аналогічними показниками звичайної цегли. Застосовується цегла в будівництві нарівні з порожнистою цеглою пластичного формування.

Камені керамічні пустотілі пластичного формування

Такі камені за основним призначенням поділяються на два види: для кладки несучих стін одноповерхових і багатоповерхових будівель і для кладки внутрішніх несучих стін і перегородок. На 25 показано камені з різними за кількістю, обсягом та конфігурації порожнечами.

Виготовляються камені із легкоплавких глин з добавками або без них, з наскрізними порожнинами шляхом формування і подальшого випалення. Глина попередньо сушиться і тонко розмелюється, маса ретельно переробляється і зволожується. Формують камені на вакуумних пресах при вакуумі 700 мм рт. ст. і вище. Технологія виробництва загалом аналогічна технології виготовлення саману. Камені виготовляють у формі прямокутного паралелепіпеда з прямими ребрами і рівними або рифленими поверхнями (для посилення зчеплення з в'яжучими речовинами і в декоративних цілях); наскрізні порожнечі розташовані перпендикулярно ліжок.

Нашою промисловістю випускаються наступних камені розмірів: довжина 250, 190 і 290) ±6 мм, ширина 120, 70, 90 і 190) ±4 мм, товщина (138, 188 і 288) ±4 мм, Об'ємна вага каменів (брутто) знаходиться в межах 1300-1450 кг/мг, тобто со-

відповідає класу Ст. По морозостійкості камені задовольняють вимогам, що пред'являються до звичайного цегли, водопоглинання їх не менше 6% від ваги каменів,.высушенных до постійної ваги.

Пустотілі камені поставляються на будівельні об'єкти в комплекті з додатковими оздоблювальними камінням (для викладення карнизів, поясів тощо). Не допускається застосування пустотілих каменів для кладки фундаментів і цоколів будівель, а також для зовнішніх стін приміщень з великою вологістю.

Цегла будівельний легкий

Легкий (пористий) цегла виготовляється з звичайних глин з введенням в них вигоряючих добавок, а також з діатомітів (трепелов) або з сумішей діатомітів і глин. Цегла легкий має наступні розміри: довжина 250±8, ширина 120±6 і товщина 88±4 мм. Випускається також пористий цегла більшого розміру - 250X120X140 мм. Чим менше об'ємна вага легкої цегли, тим менше його теплопровідність. В залежності від об'ємного ваги легкий будівельний цегла підрозділяється на три класи - А, Б та В відповідно до прийнятої класифікацією стінових матеріалів. Залежно від межі міцності при стисканні - на марки 50, 75 та 100. Морозостійкість легкої цегли (Мрз 10) значно нижче, ніж у цегли інших видів, розглянутих вище. В табл. 8 наведені показники межі міцності цегли при стискуванні і вигині.

Застосування большемерного цегли значно вигідніше, ніж звичайного, так як зменшується кількість швів в кладці стін і, отже, скорочується витрата в'яжучого і підвищується продуктивність праці. Використання пористого цегли зменшує товщину зовнішніх стін і знижує їх вартість приблизно на 10%. Однак внаслідок зниженої міцності його не застосовують для зведення стін, що несуть великі навантаження. Не застосовують його і для фундаментів і цоколів будівель і для стін вологих приміщень внаслідок малої морозостійкості, а також тому, що в цих випадках не використовуються його теплоізоляційні властивості.

Виброкирпичные панелі

Виброкирпичные панелі являють собою великомірні будівельні деталі, виготовлені з цегли на цементному розчині з утеплювачами. Для забезпечення необхідної міцності і монолітності між цеглою закладається арматурна сітка. В якості утеплювача при складання панелей застосовують мінераловатні плити, піноскло, фіброліт та ін. Для підйому панелі на всю її висоту закладають петлі.

Виготовляють панелі двома способами - горизонтальної і вертикальної кладкою, найбільш ефективна горизонтальна кладка. Технологічний процес складається з наступних основних операцій: приготування матеріалу - цегли, розчину і металевого каркаса, формування (складання) панелей, ущільнення вібрацією, обробки панелей і обробки їх в пропарювальних камерах протягом 8-12 год при температурі 80° С (для прискорення процесу твердіння). Міцність конструкції панелі при монтажі і транспортуванні забезпечується прокладкою в гризонтальных швах армуючих сіток з дроту, а по обидві сторони прорізу встановлюються вертикальні арматурні каркаси.

Панелі випускають двошаровими і однослой - 26. Стінова ві-вими. Двошарові панелі з цегли та утепліть - брокирпичная панель ля можуть бути облицьовані керамічними плитками, що надає панелі гарний вигляд. Стіна, зібрана з таких панелей, не потребує додаткової обробки - облицювання, штукатурки й фарбуванню. На 26 показаний загальний вигляд виброкирпичной стінової панелі, облицьованої плитками. Загальна товщина двошарової панелі 260 мм, в тому числі цегли 120, утеплювача 100, облицювальних керамічних плиток 4 і 36 мм трьох шарів розчину. Розміри виробляються панелей 2670X3180x260 мм.

Одношарові панелі виготовляють з крупнопустотных керамічних каменів, розмір їх 2750x3190x300 мм, товщина їх складається з товщини керамічного каменю 250 мм, керамзитобетонного заповнювача 25 мм і розчину 25 мм. Одношарові панелі роблять і зі спеціального многощелевого ефективного керамічного каменю, довжина якого відповідає товщині панелі.

Панелі для внутрішніх стін і перегородок виготовляють також з цегли (в половину цегли) і армують сталевими дротяними каркасами. Товщина таких панелей 140 мм-120 мм шар цегли і 5-12 20 мм два шари розчину - по 10 мм з кожного боку панелі. Розмір панелі 2620X2270X140 мм, вага близько 2 р.

Виробництво виброкирпичных стінових панелей можна вважати доцільним у тих районах будівництва, де не налагоджено масовий випуск залізобетонних панелей, але діють цегляні заводи. Переваги застосування виброкирпичных панелей порівняно з кладкою стін з штучного цегли полягають в більш високому рівні механізації при монтажі стін і значної економії стінових матеріалів. Недолік виброкирпичных панелей - складність конструкції і, отже, виготовлення, а також витрачання металу на армування.

Поряд з виброкирпичными панелями виготовляються також цегляні блоки. Роблять їх на машинах-напівавтоматах, які дають можливість отримувати блоки різних розмірів: завтовшки 1,5, 2 і 2,5 цегли, завдовжки до 2,8 і висотою до 2,65 м.

Техніко-економічна ефективність застосування виброкирпичных панелей і цегляних блоків добре характеризується наступним прикладом: 1 м2 зовнішньої стіни товщиною 64 см (2,5 цеглини) з повнотілої цегли важить близько 1200 кг. При цьому витрата умовного цегли на 1 м2 стіни становить 259 шт., цементу для будівельного розчину 35 кг, тобто вартість 1 м2 становить 12,5 руб. На виготовлення 1 м2 панелі товщиною 30 см з багатопустотних каменів витрата умовного цегли становить 128 шт. та цементу 13,8 кг при загальній вазі 300 кг і вартості 6,8-8 крб.

 

3. ВИРОБНИЦТВО І ЗАСТОСУВАННЯ ОБЛИЦЮВАЛЬНИХ ВИРОБІВ

Широке й ефективне застосування в сучасному будівництві керамічних облицювальних матеріалів визначається якостями їх, відповідають всім вимогам, що пред'являються до облицювальних матеріалів.

Всі керамічні облицювальні вироби можна розбити на дві групи: для облицювання фасадів і зовнішніх стін будівель і для облицювання внутрішніх стін будівель. Оскільки умови експлуатації цих матеріалів різні, то їх фізико-механічні показники також багато в чому можуть бути різними. Так, наприклад, вироби для зовнішнього облицювання повинні володіти високими показниками водонепроникності і морозостійкості, що не обов'язково для виробів внутрішнього облицювання.

Зовнішні стіни будинків під впливом атмосферних опадів періодично зволожуються, внаслідок чого збільшується теплопровідність стін. Отже, облицювальні матеріали повинні володіти великою водонепроникністю і не допускати проникнення води до основного матеріалу стіни. Дуже небезпечним і руйнівним для зовнішнього облицювання спільне дія води й морозу. Тому облицювальні матеріали повинні бути морозостійкими і витримувати без видимого багаторазове руйнування заморожування і відтавання в насиченому водою стані. Облицювання повинна надійно протистояти механічним впливам - удару, стиснення, зламу, тобто володіти високою міцністю. Крім того, вона повинна мати гарний зовнішній вид, правильну форму і гарний природний колір, не змінний протягом тривалого часу під впливом різних факторів (сонячний світло, перепад температур, атмосферні опади, гази, що знаходяться в повітрі, і ін)- Вельми важливою якістю для облицювальних матеріалів є простота їх укладання в конструкцію стіни і надійність кріплення.

Цегла та камені лицьові, в даний час є основними керамічними облицювальними матеріалами, роблять суцільними і порожнистими. Лицьова поверхня їх може бути гладкою, рифленою або офактуренной. Рельєфне офактурювання поверхні досягається додаткової обробкою вологого сирцю спеціальними гребінками і рифленими валиками. Виготовляються вони з глин з добавками або без них, формуються і обпікаються приблизно в тих же умовах, як і інші керамічні вироби. При облицюванні фасадів будівель надійність кріплення цих матеріалів досягається тим, що облицювання ведеться одночасно з кладкою стін; таким чином, облицювальні цегла та камені служать і конструктивним несучим елементом поряд із звичайним стіновим матеріалом.

Залежно від форми і призначення лицьова керамічна цегла та камені поділяють на рядові та профільні. Найбільш часто застосовувані матеріали мають розміри: цегла лицьова рядовий і профільний 250X120X65 (90) мм, камінь лицьовій рядовий 250 X X 120x140 мм і камінь тричетвертними 185x120x140 мм. Допустимі технічними умовами відхилення від розмірів не повинні перевищувати ±4 для розмірів 185 і 250 мм і +3 -2 для розмірів 65 - 90 мм.

Залежно від межі міцності при стисненні лицьової цегла та камені поділяються на чотири марки: 150, 125, 100 і 75. Морозостійкість виробів для зовнішнього облицювання повинна бути не менше 25 повторних циклів заморожування і відтавання, водопоглинання не менше 6%. Не допускаються в цеглі та камені тріщини, а також плями, вицвіти і забруднення на лицьовій поверхні, видимі на відстані 10 м.

Промисловістю випускається спеціальний водотривкий глазурований цегла з водопоглинанням не більш 5% для облицювання басейнів, водойм та інших подібних споруд.

Для облицювання будівель (карнизів, тяг, поясків) виробляють профільні вироби десяти типів, розміри яких вказані в ГОСТ 7484-55 (переизданном в 1959 р ).

Фасадні плити призначаються для облицювання фасадів будівель. В залежності від конструкції, способів виготовлення і методів кріплення плити поділяються на заставні та прислонные. Заставні плити встановлюються одночасно з кладкою стін, а прислонные кріпляться на розчині після зведення та опади стін. Виробляються плити різних розмірів від 250X215 мм і більше з допусками ±5 мм по довжині ±3 мм по ширині. Структура черепка плит повинна бути однорідною, без розшарувань і порожнеч. За морозостійкості плити повинні витримувати не менше 25 повторних циклів заморожування і відтавання без ознак видимих пошкоджень: розшарувань, викришування кутів і ребер і т.п. Водопоглинання плит з светложгущихся глин має бути не більше 12%, з інших глин не більше 14%. Межа міцності при стисненні і вигині по перерізу брутто повинна бути не менше зазначеного в табл. 9.

Колір лицьових поверхонь плит повинен відповідати затвердженому еталону, видимий з відстані 10 м разнотонность лицьової поверхні не допускається. Показники зовнішнього вигляду, правила маркування, зберігання, транспортування та приймання визначаються ГОСТ 6664-59.

Плитки фасадні малогабаритні виготовляють з гладкою або фактурної зовнішньою поверхнею. На тильній стороні плитки роблять поглиблення для кращого зчеплення з цементним розчином. Лицьова сторона може бути різного кольору, глазурованої або неглазуро-ванни.

Випускаються плитки прямі (рядові) і кутові. Всього передбачено по 4 розміру цих плиток (табл. 10). Відхилення за розмірами плитки не повинні перевищувати по довжині ±3, по ширині (висоті) ±2 і по товщині ±2 мм.

 

РОЗМІРИ КИЛИМОВОЇ КЕРАМІКИ

Килимова кераміка - це прямокутні плитки керамічні, наклеєні на паперову основу. Плитки бувають різних кольорів, гла-Таблиця 10 зурованные і неглазуровані. Килими набирають як з одноколірних плиток, так і з різнокольорових з певним малюнком. Лицьова поверхня плиток гладка, тріщини і розшарування не допускаються. Водопогло-щення плиток не менше 6 і не більше 12% від ваги плиток, висушених до постійної ваги, морозостійкість - не менше 25 циклів поперемінного заморожування і відтавання, вага 1 м2 6-8 кг Ї залежності від товщини плиток. Розміри плиток для килимової кераміки вказані в табл. 11. Відхилення від лінійних розмірів плиток не повинні перевищувати ±0,5 мм як по довжині межі, так і по товщині плитки. Відхилення по ширині шва в килимі допускаються ± 1 мм.

Плитки наклеюють на щільну крафт-обгортковий папір. Клей повинен бути таким, щоб плитки щільно приклеювалися до паперу, а після укладання в стіну папір легко змивалася з килима.

Килимову кераміку застосовують для облицювання великих блоків і панелей, стін вестибюлів та сходових клітин житлових і громадських будівель. Застосування килимовій кераміки знижує трудомісткість облицювальних робіт, одночасно покращуючи їх якість.

Підвіконні сливи також відносять до керамічним виробам, застосовується для облицювання й оформлення фасадів будівель. З них влаштовують зовнішні підвіконня будівель. Форма і розміри зливів бувають різними: довжина від 300 до 500 мм, ширина залежно від конструкції стіни 150, 225 і 250 мм, товщина 25, 65, і 71 мм Допустимі відхилення по цим розмірами не повинні перевищувати ±2 мм

Водопоглинання підвіконних відливів не більше 8% від їх постійної ваги, морозостійкість - не менше 35 циклів поперемінного заморожування і відтавання, тобто значно більш висока, ніж для інших видів керамічних виробів, застосовуваних для зовнішнього облицювання будівель. Підвищені вимоги обумовлюються специфічними особливостями експлуатації підвіконних відливів.

Керамічні вироби для внутрішнього облицювання

Керамічні вироби, що застосовуються для внутрішньої облицювання, діляться на дві групи - для облицювання стін і для покриття підлог. Ці вироби досить різноманітні за асортиментом і якісними показниками.

Для облицювання стін застосовуються два види плиток-майолікові і фаянсові. Ці вироби не піддаються в умовах експлуатації дії негативних температур, тому вимоги морозостійкості до них не пред'являються. Однак точність розмірів, правильність форми, однакова забарвлення плиток набувають особливо важливе значення, так як на внутрішній облицюванні стін добре помітна кожна деталь. Плитки для облицювання стін повинні бути водонепроникні, вогнестійкі, досить міцні, а плитки для настилання підлоги, крім того, повинні володіти підвищеним опором ударним і стираючих дій.

Плитки для облицювання стін ванних кімнат, туалетних, кухонь, лазень, пралень, лікарняних та інших приміщень являють собою квадратні або фігурні пластинки, виготовлені з глиняного порошку з добавками (або без них) і покриті глазур'ю. Тильна сторона плиток має рифлену поверхню, що забезпечує при облицюванні надійне зчеплення з цементним розчином. Плитки бувають квадратні, прямокутні і фасонні (кутові, карнизні і плінтусні). ГОСТ передбачає 6141-63 випуск 28 типів плиток для внутрішнього облицювання стін. При всьому розмаїтті розмірів плиток та інших фасонних виробів товщина їх повинна бути не більше 6 мм, а товщина плінтусних плиток не більше 10 мм.

Плитки повинні мати правильну, геометричну форму, без опуклостей, викривлень,-вибоїн і тріщин. Допускаються відхилення" розміри по довжині межі плиток не більше ±1,5 мм, відхилення боку прямого кута не більше 0,5мм. Жорсткі вимоги, що пред'являються до розмірам і формі плиток, пояснюються прагненням отримати облицювання з однаковою і по можливості мінімальною товщиною швів, так як нерівномірні шви знижують якість облицювання, її довговічність і погіршують зовнішній вигляд поверхні.

За показниками зовнішнього вигляду лицьової поверхні і якості плитки поділяються на три сорти.

Водопоглинення плиток не перевищує 16%- При випробуванні пли-^ струм на термічну стійкість на їх глазурованої поверхні не повинні з'являтися тріщини і відколи глазурі, а також поверхневі тріщини смугові на глазурі (дек).

Вирішальним фактором високої якості плиток є однорідна, щільна структура черепка, для чого масу, сильно ущільнюють за формуванні. З цією метою порошок суміші пресують в сталевих пресформ при тиску 140-160 кГ/см2, що забезпечує також поряд з щільністю вироби точність його розмірів і правильну форму.

Майолікові плитки виготовляють з легкоплавких глин з добавкою 20% вуглекислого кальцію (зазвичай у вигляді крейди). Пористий черепок цих плиток з лицьового боку покривається глазур'ю. Глиняна маса для виготовлення майолікових плиток вимагає ретельної обробки, їх обпалюють двічі: після сушіння сирцю і після покриття обпалених плиток глазур'ю. Шар глазурі забезпечує плиток повну водонепроникність і високі декоративні якості.

Фаянсові плитки виготовляють з тугоплавких глин з добавкою кварцового піску, для зниження температури плавлення вводять плавні- польовий шпат, вапняк або крейда. Плитки мають слабко забарвлений "або чисто білий пористий черепок. Лицьова сторона плиток покривається глазур'ю. Для виробництва плиток застосовують механічні прес-автомати, продуктивність яких сягає 2,5 тис. шт/год. Після пресування плитки надходять в оправочную машину, а потім передаються в безперервно діючу сушарку. Глазур наносять на сирі плитки спеціальними автоматами. Обпалюють плитки в печах періодичної дії (горнах) або в печах безперервної дії тунельного типу. Щоб плитки при випалі не піддавалися різкого дії високих температур, їх вводять у піч у керамічних капселях. Обпалені плитки сортують за розмірами, типом, сортом кольором і упаковують в міцні дерев'яні ґратчасті ящики. Правила маркування, пакування, зберігання і транспортування цих плиток викладені в ГОСТ 6141-63.

' Плитки для підлоги поділяються на два види: плитки керамічні для підлог та плитки керамічні для мозаїчних підлог. Плитки виробляються 15 типів, що розрізняються формою і розмірами. Плитки бувають квадратні, прямокутні, трикутні, шести - і восьмигранні, а також половинки. Розміри керамічних плиток для підлоги різної конфігурації наведені в табл. 12.

Плитки керамічні для мозаїчних підлог роблять квадратними і прямокутними; випускають їх 6 типів, розмірами 23x23, 48X48 і 48X23 мм при товщиною 6 і 8 мм Плитки товщиною 8 мм відносяться до класу А, а товщиною 6 мм до класу Б. Відхилення в розмірах плиток не повинні перевищувати по всім вимірам ,±0,5 мм. Колір плиток для підлоги може бути найрізноманітнішим, частіше випускають білі, жовті і червоні (різних відтінків) плитки. Тильна сторона плиток для підлоги має рифлену поверхню для міцнішого зчеплення з розчином. Плитки, які застосовують для влаштування підлог у приміщеннях з підвищеною вологістю, лазнях, пральнях та ін., мають рифленою і лицьову поверхня для зменшення ковзання. Водопоглинення плиток для підлоги не повинно бути більше 4% і мозаїчних 3% для класу А і 4% для класу Б. Опір стирання характеризується втратою ваги плиток після проходження за ним стираючих колом 150 м шляху; при цьому втрата ваги не має перевищувати: для керамічних плиток 0,1 г/см2 для мозаїчних класу А - 0,1 і класу Б-0,25 г/см2.

Плитки для підлог пресують з порошкоподібної маси на гідравлічних або механічних пресах при тиску 250-300 кГ/см2, потім сушать до вологості 3% і обпалюють при 1200-1300°С. Після ретельного сортування за розмірами, кольором і тону плитки упаковывав ють пачками в папір.

Мозаїчні плитки повинні бути міцно наклеєні водорастворим мим клеєм на прямокутні листи міцної крафт-паперу (килими розміром 398X598 мм) за типовими заводським малюнками. Шви між плитками роблять рівними і прямими, шириною 2 мм; за шириною шва допускаються відхилення ±0,5 мм.

Керамічні плитки застосовують для настилання підлог в лазнях, пралень, санітарних вузлах, у вестибюлях громадських будівель, лікувальних приміщеннях і на підприємствах хімічної промисловості, тобто там, де підлоги піддаються посиленому зносу, постійному зволоженню і впливу агресивних речовин. Ці плитки практично водонепроникні, надійно захищають несучі конструкції перекриттів від зволоження, непохитно пручаються стираючих вооз- • діям, не дають пилу, легко миються, не вбирають рідин, що володіють стійкістю по відношенню до дії кислот і лугів. До недоліків підлог з керамічних плиток слід віднести їх крихкість і велику теплопровідність, що не дозволяє застосовувати їх в житлових приміщеннях. Невеликі розміри плиток обумовлюють підвищену трудомісткість при влаштуванні підлоги і вимагають міцного, добре підготовленого підстави. Однак ці недоліки не настільки істотні і не перешкоджають широкому застосуванню керамічних плиток в будівництві.

 

4. ВИРОБНИЦТВО Й ЗАСТОСУВАННЯ ІНШИХ ВИДІВ КЕРАМІЧНИХ ВИРОБІВ

Санітарно-технічні вироби

Виробництво виробів санітарно-технічної кераміки має свої особливості, специфічне обладнання, особливі вимоги до якості застосовуються глин і рецептурами формувальних мас. В якості глинистих матеріалів застосовують білі вогнетривкі глини і каоліни, добавками служать кварц і польовий шпат. Від складу маси залежать тип одержуваного матеріалу - твердий фаянс, полуфарфор і фарфор, а також його якості. В табл. 13 наведено приблизні рецептури сумішей та основні фізико-механічні показники аучаемых матеріалів.

Вироби з твердого фаянсу покривають глухий або прозорою глазур'ю, так як неглазурований пористий черепок пропускає воду. В даний час в нашій країні санітарну кераміку виготовляють переважно з твердого фаянсу (унітази, умивальники і змивні бачки). Полуфарфор володіє підвищеними санітарно-гігієнічними і механічними властивостями, займаючи проміжне положення між твердим фаянсом і порцеляною. Фарфор, має білий, добре спечений остеклованный черепок, непроникний для води і газів, володіє високою термічною та хімічною стійкістю і найвищою для всіх матеріалів санітарної кераміки механічною міцністю.

Технологія виробництва керамічних виробів цієї групи дещо складніше, ніж описаних вище, так як конфігурація виробів різноманітна, а також експлуатаційні вимоги, що пред'являються до них, високі. Сировина для виготовлення санітарно-технічних виробів піддається більш ретельної переробки - помолу, отмучива-нію, просівання і іншим операціями, що забезпечує його тонке подрібнення і однорідність. Потім матеріали змішують з водою, отримуючи однорідну пастоподібну масу, звану шликером. Санітарно-технічні вироби виготовляють в даний час переважно способом лиття в гіпсових формах. Після того як гіпс вбере надлишок води з шлікера, відформовані вироби виймають з форм, підсушують в природних умовах, оправляють і подають Е штучну сушарку, де сушать до вологості 1-2%. Висушені вироби покривають шаром глазур і обпалюють у періодичних або безперервно діючих печах. Випал ведеться в капселях при температурі 1250-1300° С.

Велике поширення одержали ванни, виготовлені зазначеним вище способом з високоміцного фаянсу і покриті глазур'ю різних відтінків. Ванни мають прямокутну форму і плоске дно, порожнисті стінки переходять по контуру нижче дна в пустотілі ребра, якими ванна спирається на підлогу. Ці ванни відрізняються від чавунних монументальної формою, красою і міцністю глазурі, високою гігієнічністю і малої теплопровідність.

Труби каналізаційні і дренажні

Керамічні каналізаційні труби володіють більш високою стійкістю до агресивних середовищ, ніж металеві (чавунні) в. залізобетонні, що забезпечує їм широке застосування для будівництва каналізаційних мереж, особливо призначених для відведення промислових стічних вод, що містять велику кількість агресивних речовин.

Виробляються каналізаційні труби циліндричної форми довжиною 800-1000 і 1200 мм з внутрішнім діаметром десяти розмірів від 100 до 600 мм з інтервалом 50 мм, з розтрубом на одному кінці для сполук окремих ланок. Великий інтерес представляє випуск безраструбных труб з сполучними муфтами з пластамасс, що дозволить різко збільшити продуктивність заводів, що виробляють ці вироби. Відповідно з внутрішнім діаметром товщина стінки труби буває від 19 до 41 мм з допуском ±3-4 мм. Розтруби роблять глибиною від 60 до 70 ±5 мм з внутрішнім діаметром від 224 до 734 мм ±8-14 мм Зразкова вага 1 пог. м труби в залежності від діаметра становить 26-200 кг, механічна міцність 2000 - 3000 кГ/пог. м. Водопоглинання для труб I сорту не повинна перевищувати 9%, а для II сорту-11%. Кислотостійкість черепка не менше 90%. Труби повинні витримувати гідравлічний тиск не менше 2 атм. Основною сировиною для виробництва каналізаційних труб є пластичні спікливе тугоплавкі глини, що дають загальну усадку виробів не більше 7-8%. Для зменшення усадки в масу додають 30-40% шамоту. Великі розміри, складні форми і відносно тонкі стінки каналізаційних труб вимагають особливо ретельної підготовки і переробки вихідної сировини. Застосовують пластичний і напівсухий способи приготування формувальної маси; ефективний напівсухий, що забезпечує точне дозування і хороше змішування компонентів, а також високу однорідність маси, що дозволяє краще механізувати технологічний процес виробництва. Первинне подрібнення глини проводиться на зубчастих вальцях. Після дроблення глина надходить на сушку в барабани, де підсушується до вологості 9-11%, після чого в магнітному сепараторі очищається від металевих включень, потім тонко розмелюється в дезинтеграторе і розділяється по фракціям на ситах різних конструкцій.

Шамот готують з вогнетривких глин. Для більш зручного випалу її брикетують на прес-вальцях, а брикети змішують з коксом і обпалюють в шахтних печах. Після випалу та охолодження брикети дроблять в щокових дробарках і розмелюють у кульовому млині. Просіяна шамот і підготовлена порошкоподібна глина з бункерів надходять у змішувач, де перемішуються в сухому стані, а потім зволожуються до 18-20% гарячою водою. Для формування труб застосовуються вертикальні шнекові вакуум-преси. Відформовані труби знімають вручну і відвозять на візках на спеціальний майданчик для підсушування (подвялки), де встановлюють у вертикальному положенні розтрубом вгору. Після подвялки в протягом 16-48 год і обробки (зняття фаски, вирівнювання торців, накатка нарізок і маркування) труби сушать у сушарках різних конструкцій (камерних, тунельних та ін) при температурі 150° С; вологість труб сушіння знижується з 17-18 до 2-3%. Висушені труби покривають зовні і всередині глазур, які збільшують хімічну стійкість труб і, створюючи всередині труби гладку поверхня, зменшують гідравлічний опір при проходженні рідин. Обпалюють каналізаційні труби в камерних або тунельних печах при температурі 1250-1300° С протягом 48-60 ч.

Керамічні дренажні труби виготовляють з пластичних глин з добавками або без них. Труби формуються на горизонтальних вакуумних пресах. Технологічний процес виготовлення має багато спільного з процесом виготовлення каналізаційних труб.

Дренажні труби мають наступні технічні характеристики: внутрішній діаметр 25, 40, 50, 75, '100, 125, 150, 175, 200 і 250 мм при довжині труб перших п'яти діаметрів 333 та інших діаметрів 333- 500 мм; товщина стінок труби від 8 до 24 мм; морозостійкість 15 циклів поперемінного заморожування і відтавання, руйнівне навантаження на 1 трубу майже пропорційна товщині стінок і знаходиться в діапазоні від 175 до 450 кГ. Черепок труби повинен мати однорідну структуру з водопоглощеиием не вище 18%.

Дренажні труби виготовляють з розтрубом або без нього. Для з'єднання безраструбных труб застосовують керамічні муфти. Вода надходить у труби через спеціальні отвори, які можуть бути круглими діаметром близько 5 мм або щілиноподібні, а також через стики труб (в безраструбных трубах). Зовнішня сторона розтрубних труб покривається глазур'ю. Торцеві площини труб повинні бути перпендикулярні до поздовжньої осі, з тим щоб у перерізі труба мала форму правильного кола.

Дренажні труби застосовують для дренажу будівельних майданчиків при невеликих глибинах закладення і при відсутності великих навантажень від транспортних засобів.

Глиняна черепиця

Глиняна покрівельна черепиця виходить шляхом формування пластичної легкоплавкої глиняної маси і подальшого випалення. Широке розповсюдження отримала черепиця чотирьох типів: пазова штампована, пазова стрічкова, плоска стрічкова і конькова (27). Черепиця застосовується для влаштування покрівельних скатів і ковзанів. Цей вид покрівельного матеріалу може конкурувати з будь-яким іншим по довговічності, архітектурними якостями і за вартості. За призначенням черепиця підрозділяється на рядову - для покриття скатів покрівлі, конькову - для покриття ковзанів і ребер, разжело-бочную - для покриття розжолобків, кінцеву - для замикання рядів (половинки і косяки) і черепицю спеціального призначення.

Черепиця всіх видів повинна бути правильної форми, з рівними краями і гладкими поверхнями, без тріщин і викривлення. При наявності на перекриваються кромках черепиці двох тріщин вироби відно^ сят до другого сорту. Викривлення поверхні та ребер допускається не більше 4 мм, а відколи шпильок для підвіски - не понад '/з їх висоти.

Покрівельна черепиця повинна бути добре обпаленої, рівномірно забарвленої і міцною, при легкому ударі сталевим молотком видавати чистий звук; глухий або деренчливий звук свідчить про незадовільному випалюванні і наявності тріщини. При випробуванні на вигин стандартна черепиця в повітряно-сухому стані повинна витримувати без слідів руйнування навантаження не менше 70 кГ; морозостійкість її не нижче 25 циклів поперемінного заморожування і відтавання. Черепиця може бути покрита глазур'ю.

Основною сировиною для виробництва черепиці є легкоплавка пластична глина, яку ретельно обробляють для руйнування природного структури, видалення твердих включень і підвищення пластичності. Глина повинна володіти хорошими формувальними і сушильними властивостями і давати після випалу добре спечений міцний черепок. Доцільно вводити в масу 10-15% шамота, що зменшує усадку і викривлення виробів при сушці і випаленні. Для отримання високої якості необхідна природна підготовка глин - вилежування, виморожування. Глину, пропущену через бігуни і глиномялку, укладають у сховище для вилежування на строк до 20 діб. Вилежування маси у вологому стані сприяє підвищенню її пластичних властивостей, однорідності складу і рівномірному розподілу в ній вологи. Після вилежування масу вдруге пропускають через бігуни і глиномялку.

Схема виробництва стрічкової черепиці показана на 28. Глина зі сховища 1 подається грейфером 2 з ящиковий подавач 3, потім по конвеєру 4 в камневыделительные вальці 5 і бігуни мокрого помелу 6, куди одночасно надходять добавки. Після цього маса пере-' дається через вальці тонкого помелу 7 в стрічковий вакуум-прес 8. Автомат 9 розрізає стрічку на окремі черепиці, які на сушильних вагонетках 10 поступають в тунельну сушарку 11. Після сушіння черепицю на грубній вагонетці 12 транспортують в тунельну піч 13 для випалу.

Формують стрічкову черепицю стрічкових вакуумних пресах, а штамповану - в салазочных, револьверних та ексцентрикових пресах-автоматах і напівавтоматах. На 29 показаний револьверний прес для штампування черепиці, а на 30 - салазочный прес.

Сушать черепицю в сушарках різного типу: широке застосування мають тунельні сушарки, де в якості теплоносія застосовується гаряче повітря. У початковій стадії сушіння, поки сирець не отримав достатньої міцності, дуже важливо забезпечити правильний тепло-і вологообмін і обтікання теплоносієм виробів. Термін сушіння 48-72 год. При виробленні глазурованою черепиці глазур пістолетом-розпилювачем наносять на лицьову поверхню висушеного вироби. Остання стадія виробництва - випал - ведеться при температурі 950-• 1000° С або кільцевих тунельних печах. Готову черепицю сортують, упаковують у дерев'яну тару і зберігають у закритих приміщеннях.

Покрівельна черепиця керамічна застосовується головним чином у сільському малоповерховому будівництві. Покрівлі з черепиці відрізняються довговічністю, високою вогнестійкістю, стійкістю до атмосферних впливів і високими експлуатаційними якостями, не потребуючи періодичних покрасках і не піддається корозії. Черепицю укладають на дерев'яну обрешітку покрівлі, на якій вона утримується шипами тильній сторони. Ухил черепичної покрівлі повинен бути не менше 30°. До недоліків керамічної черепиці відносяться необхідність великого ухилу покрівлі та значний вагу 1 м2 покрівлі, що вимагає особливої міцності конструкції крокв, а також висока трудомісткість покрівельних робіт.

Керамзитовий гравій

Керамзитовий гравій являє собою пористий гранульований матеріал пористого будови з закритими дрібними порами, отримується шляхом випалення, що супроводжується спученням легкоплавкої глинистої маси. Він легкий, міцний, морозостійкий і низкотеплопроводный і є одним з кращих заповнювачів для легких бетонів об'ємним вагою 800-1200 кг/мъ. Такі бетони володіють хорошими теплоізоляційними властивостями.

За розміром зерен керамзитовий гравій ділиться на три фракції: від 5 до 10, від 10 до 20 від 20 до 40 мм. Зерновий склад фракцій знаходиться в наступних межах.

Гранули керамзитового гравію елліпсовіднимі або округлої форми з оплавленою поверхнею. Основною характеристикою є гравію об'ємна насипна вага, залежно від якого він підрозділяється на 6 марок з відповідною межею міцності при стиску

Виготовляється спеціальний гравій марок 800 і 1000 (відповідно об'ємній вазі), що застосовується для конструктивних легенів бетонів високої міцності. Міцність цього гравію на стиск повинна бути не менше 40 кГ/см2.

Вологість гравію не перевищує 2% по вазі, морозостійкість відповідає не менше 15 циклів поперемінного заморожування і відтавання, причому втрата ваги при цьому не повинна перевищувати 10%.

Сировиною для виробництва керамзитового гравію служать легкоплавкі глини, що містять 6-12% оксидів заліза, 2-3% лужних оксидів і до 3% органічних домішок, а також глинисті сланці, здатних спучуватися в умовах термічної обробки. Коефіцієнт спучування сировини повинен бути вище 4. Температура випалу маси знаходиться в межах 1050-1300° С.

Здатність глин спучуватися залежить не тільки від їх хімічного і мінерального складу, але і від умов підготовки шихти і формування гранул (вологості, розміру, форми), температури і тривалості нагрівання гранул на різних стадіях термічної обробки. При нестачі в глині органічних домішок в неї вводять торф'яну крихту, вугільний пил і інші добавки, що сприяють утворенню пір. При випалі глини відбувається руйнування органічних добавок з виділенням газів і водяних парів, які і спучують частково розплавлену масу, утворюючи в ній пори. Спікання глини і освіта закритих пор закінчується в момент інтенсивного газовиділення.

Технологічний процес виробництва керамзитового гравію можна розділити на чотири етапи: підготовка глиняної маси, формування гранул, теплова обробка та охолодження готового гравію.

Підготовку глиняної маси можна вести сухим або пластичним способом, більшого поширення набув пластичний спосіб, сухий спосіб застосовують при наявності глин, які можна дробити в стані природної вологості (кар'єрах). Дроблять глини в но-ковых дробарках або зубчастих вальцях до отримання крихти певної величини. Застосування дробарок СМ-739/740 дозволяє отримати крихту кулястої форми, яка перед випалюванням сортується на фракції певних розмірів. Пластичним способом переробляють пухкі глини, які після обробки зубчастих на вальцях і в глиномешалке надходять на дірчасті вальці, де формуються гранули.

При випалюванні керамзитового гравію відбуваються наступні процеси: випаровування фізично зв'язаної води; видалення хімічно зв'язаної води шляхом подальшого нагрівання глинистого матеріалу; спучування матеріалу під тиском газів (СО2 та ін), що утворюються в результаті розкладу і взаємодії компонентів маси. Обпалюють керамзитовий гравій у обертових печах барабанного типу. Більш ефективні двохбарабанні печі, що мають два барабана з самостійним приводом: перший барабан (більш довгий) призначений для попередньої теплової обробки гранул, а другий більшого діаметра - для їх спучування. Довжина барабанів зазвичай 20-50, діаметр 1,5-3,5 м, продуктивність печей до 15 м3/год. Випал ведуть при температурі до 1300° С протягом 30-60 хв.

Виходить з печі спучений керамзит має температуру в межах 1000° С, його міцність і водопоглинання залежать від умов охолодження, яке проводять у барабанних холодильниках. Процес охолодження досить трудомісткий і тривалий, так як коефіцієнт корисної дії холодильників невисокий, а крім того, .холодильники громіздкі і займають велику площу. Охолоджений до температури 50-70° С гравій транспортують на склад готової продукції. На невеликих слабо механізованих підприємствах керамзитовий гравій охолоджують в ямах, розташованих поблизу випалювальних печей; таке охолодження вимагає тривалого часу.

Охолоджений керамзит на складі сортують за величиною гранул на фракції. Гранули, що мають розміри більше 40 мм, подрібнюють в молоткових або валкових дробарках і сортують. Гравій, розсортоване за марками, надходить у бункери, звідки занурюється на транспортні засоби. Зберігання гравію в штабелях на відкритих майданчиках не забезпечує умов для підтримання стабільної вологості нижче 2%.

Протягом усіх процесів виробництва керамзитового гравію слід систематично контролювати якість сировини, напівфабрикату, роботу обладнання, температурний режим і, нарешті, якість готових виробів.

Спеціальний цегла

Дорожній цегла, званий також клінкерною цеглою, являє собою штучний камінь, що отримується шляхом випалення глиняної маси до повного спікання, але без остеклования поверхні. Розміри цегли 220x110x65 мм; у відповідності з межею міцності при стисненні він підрозділяється на 3 марки-1000, 700 та 400. Цегла повинен бути міцним, морозостійким, не крихкий.

Водопоглинання дорожнього цегли по марках становить не більше 2, 4 і 6% (по вазі), морозостійкість відповідно 100, 50 і 50 циклів поперемінного заморожування і відтавання, об'ємний вагу не менше 1900 кг/м3.

Для виготовлення клінкерної цегли застосовуються глини, мають тонкозернистое додавання, володіють зв'язністю в сухому стані і добре форм, що спікаються без деформації при температурі в межах не вище 1200-1300° С. Інтервал плавкости глин повинен бути можливо великим, що забезпечує отримання при випалюванні добре спеченого, щільного і міцного черепка.

чКирпич можна виготовляти способом пластичного або напівсухого пресування. Останній спосіб має ряд істотних переваг перед пластичним: сирець майже не вимагає попередньої сушіння, обробка сухої маси простіше і дешевше, усадка сирцю значно менше і не тягне деформацій і тріщин, випускати цеглу можна круглий рік, процес виробництва значно простіше механізувати.!

Обпалюють цегла в тунельних печах системи Артемкина". Весь цикл випалу клінкерної цегли триває 36-48 год Після випалу і охолодження цегла сортується на наступні партії: добре обпалена цегла правильної форми; цегла з незначними деформаціями і частково недопалену; недопалену клінкер, який може бути використаний як будівельний цегла; перепалений цегла зі значними деформаціями, що дроблять на щебінь.

Дорожній цегла застосовують для покриття доріг і мостових, обмурівки каналізаційних колекторів та облицювання набережних, а також у хімічної промисловості як кислотостійкий матеріал.

Цегла фасадна нормальний за формою поділяють на прямий і клиноподібний. Розміри: прямого цегли 230x113x65 мм; клина торцевого двостороннього 230x113X65-55 мм; клина ребрового двостороннього 230X113X65-55 мм. За фізико-хімічними і механічними показниками та зовнішнього вигляду цегла підрозділяється на три сорти: 1, 2 і 3. Характеристика їх дана в табл. 17.

 

ХАРАКТЕРИСТИКА КИСЛОТОУПОРНОГО ЦЕГЛИ

Фасадна цегла, а також інші керамічні кислототривкі вироби здатні витримувати тривалий вплив різних кислот (окрім фтористоводневої), а також лугів і володіти високою щільністю і міцністю.

Виготовляють фасадна цегла з тугоплавких і вогнетривких основних і напівкислих глин високої і середньої пластичності, вільних від шкідливих домішок вапняку, колчедану та ін. Приблизний склад глин (в %): SiO2-55-65, А12О3-20 - 40, Fe2O3-3,5 і СаО - 1-2. Температура спікання в межах 1100-1200° С.

Застосовують фасадна цегла для фундаментів і футеровки хімічних апаратів, газоходів, кладки колосників, а також для настилання підлоги в підприємствах хімічної промисловості.

Крім кислотоупорного цегли виробляються та інші види кислототривких керамічних виробів - кислототривкі та термокіслотоупорние плитки, які використовують для футерування різних апаратів і газоходів підприємств хімічної промисловості, кислототривкі труби для транспортування кислот і газів при тиску до 3 атм та ін. Кислототривкі труби і хімічно стійку апаратуру покривають глазур'ю для зниження проникності.

Цегла глиняна лекальна застосовують для кладки димових труб, а також футеровки заводських труб в тому випадку, якщо температура нагріву їх димовими газами не перевищує 700° С. В залежності від межі міцності при стисненні по перерізу брутто (без вирахування порожнеч) цеглу підрозділяють на три марки-150, 125, 100

Відхилення в розмірах не повинні перевищувати по довжині ±6, по товщині ±3 і по ширині ±4 мм, Водопоглинання лекальної цегли повинно бути не менше 8% від постійної ваги, морозостійкість - не менше 15 циклів поперемінного заморожування і відтавання.

Виробничі процеси виготовлення лекальної цегли аналогічні процесам виготовлення цегли інших видів, окремі деталі виробничого обладнання змінюються у відповідності з особливостями конфігурації цегли. Так, прямокутний мундштук преса замінюється лекальним з необхідним радіусом кривизни.

Керамічні деталі перекриттів

Ці деталі виготовляють у порівняно невеликому асортименті. Можна назвати наступні види виробів: камені для часторебристых перекриттів; камені для армокерамических балок; камені для накатів (заповнювачі між балками). Всі ці вироби робляться порожнистими, що полегшує вагу конструкцій.

Технологічні труднощі, пов'язані з виготовленням великогабаритних монолітних керамічних виробів, змусили піти на випуск складових армованих конструкцій для перекриттів, що стягуються з окремих керамічних деталей. Так, армокерамические балки, що мають довжину до 6 м, складаються з 5-6 окремих елементів. Камені для цих балок виготовляють об'ємним вагою до 1300 кг/м3, марок 75-200, камені для накатів - об'ємним вагою до 1000 кг/м3, марок 35, 50 і 70, камені для часторебристых перекриттів - об'ємним вагою до 1000 кг/м3, марок 50-200. Марки каменів встановлюються у відповідності з середнім межею міцності при стисненні в кГ/см2.

Товщина стінок каміння всіх видів повинна бути не менше 10 мм. Сировиною для виготовлення порожнистих виробів для перекриттів 6-12 є глина середньої пластичності без грудок і включень, добре измельчаемая. Маса повинна бути ретельно перемішана і володіти пластичністю, яка забезпечує формування виробів складної конфігурації. Технологія виробництва керамічних виробів для перекриттів аналогічна технології виробництва звичайного глиняного цегли способом пластичного формування.

Застосування керамічних каменів для перекриттів досить обмежена. Камені для армокерамических балок застосовуються в основному в сільському будівництві, камені для часторебристых перекриттів - у будівлях і спорудах міського типу. Обидва види каменів не застосовуються в перекриттях, піддаються вібраціям або дії великих зосереджених навантажень. Каміння для накатів використовуються для заповнення між балками армокерамических або залізобетонних перекриттів.

 

 «Будівельні матеріали» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також:

 

Довідник домашнього майстра Будинок своїми руками Будівництво будинку Гідроізоляція