Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

Будівельні матеріали


Книги з будівництва та ремонту

 

КЕРАМІЧНІ МАТЕРІАЛИ ТА ВИРОБИ

Загальна схема виробництва керамічних виробів

 

 

Керамічні вироби внаслідок їх різноманітності виготовляють різними технологічними прийомами, але основні етапи їх виробництва приблизно однакові і складаються з видобутку глини, підготовки маси для формування, формування сирцю, сушіння і випалу виробів.

Видобуток глини, підготовка керамічної маси та формування виробів.

У більшості випадків глину добувають відкритим способом, для чого використовують одно - або багатоковшеві екскаватори, скрепери та інші механізми. На завод глину доставляють рейковим транспортом, автотранспортом, стрічковими транспортерами, підвісними дорогами, люлечными конвеєрами.

Кар'єрна глина зазвичай непридатна для отримання виробів. Тому технологія будь-якого керамічного виробу починається з приготування так званої керамічної, або робочої маси. Мета цієї стадії виробництва - зруйнувати природну структуру глиняної сировини, видалити з нього шкідливі домішки, великі шматки подрібнити, а потім забезпечити рівномірне змішування всіх компонентів з водою до отримання однорідної і удобоформуемой керамічної маси. Залежно pi виду виготовленої продукції та властивостей вихідної сировини керамічну масу отримують пластичним, напівсухим і шлікерного (мокрим) способами. У зв'язку з цим вибирають і спосіб формування виробів - пластичне формування, напівсухе або сухе пресування, лиття.

При пластичному способі підготовки маси і формування вихідні матеріали при природній вологості або попередньо висушені змішують один з одним з добавкою води до отримання тесту. Вологість одержуваної маси коливається від 15 до 25 % і більше. Підготовлена глиняний маса надходить в формується прес, частіше всього звичайний стрічковий або з вакуум-камерою (3.3). Розрідження сприяє видаленню повітря з глини і зближенню її частинок, що підвищує однорідність і формуемость маси і міцність сирцю. Глиняний брус необхідного перерізу, що виходить через мундштук преса, розрізають різальним апаратом на вироби (сирцеві вироби). Пластичний спосіб підготовки маси та формування найбільш поширений при випуск масових матеріалів (цегли суцільного і порожнистого, каміння, черепиці, облицювальних плиток тощо).

 

 

При напівсухому способі підготовки сировинні матеріали спочатку підсушують, дроблять, розмелюють в порошок, а потім перемішують і зволожують водою або, що краще, парою, так як при цьому полегшується перетворення глини в однорідну масу, поліпшуються її набухаемость і формувальна здатність. Керамічна маса являє собою малопластичний пресспорошок з невеликою вологістю: 8..Л2 % при напівсухому і 2...8 % (частіше 4...6%) при сухому способі формування. Тому вироби з таких мас формують під великим тиском (15...40 МПа) на спеціальних автоматичних пресах. Вироби після пресування іноді можна відразу обпалювати без попередньої сушки, що веде до прискорення виробництва, скорочення витрати палива та здешевлення продукції. На відміну від пластичного способу формування можна використовувати малопла-стнчные глини, що розширює сировинну базу виробництва. Напівсухим способом пресування виготовляють цеглу суцільний і пустотіла, облицювальні плитки, а сухим способом - щільні керамічні вироби (плитки для підлог, дорожня цегла, матеріали з фаянсу і порцеляни).

За шликерному способу вихідні матеріали попередньо подрібнюють і ретельно змішують з більшою кількістю води (вологість суміші до 40 %) до отримання однорідної текучої маси (шлікеру). Шлікер використовують безпосередньо для виготовлення виробів (спосіб лиття) або для приготування пресспорош-ка, висушуючи його в баштових розпилювальних сушарках. Шликерный спосіб застосовують у технології фарфорових та фаянсових виробів, облицювальних плиток.

Сушка виробів.

Сушка - дуже відповідальний етап технології, так як тріщини зазвичай виникають саме на цьому етапі, а при випалі вони лише остаточно виявляються. Зазвичай достатньою є висушування сирцю до залишкової вологості - 6...8%.

В процесі сушіння просування вологи з товщі керамічного вироби до зовнішнім шарам відбувається значно повільніше, ніж вологовіддача з поверхні, особливо це проявляється в ребрах і кутах виробів. При цьому виникає різна ступінь усадки внутрішніх і зовнішніх шарів, а отже, створюються напруги, які можуть призвести до розтріскування матеріалу. Для запобігання цього до жирним глинам додають отощители, які утворюють жорсткий скелет, що перешкоджає зближенню глинистих частинок, збільшують пористість вироби, що сприяє просуванню води з його внутрішніх шарів до зовнішніх. Для зменшення чутливості глин до сушіння застосовують також паропрогрев і вакуумування глин, використовують деякі органічні речовини в малих дозах ЛСТ, дьогтеві і бітумінозні речовини і ін (див. гол. 5).

Перш сирець сушили переважно в природних умовах (в сушильних сараях). Природна сушка, хоча і не вимагає витрат палива, але в значній мірі залежить від погоди і триває дуже довго (10... 20 діб). В даний час сушіння сирцю, як правило, виробляють штучно в спеціальних сушарках періодичної або безперервної дії. В якості теплоносія використовують димові гази випалювальних печей або гаряче повітря з калориферів. Термін сушіння скорочується до 2...3 діб, а іноді до декількох годин.

Випал виробів.

Випал - важлива і завершальна стадія технологічного процесу керамічних виробів. Сумарні витрати на випал досягають 35...40 % собівартості товарної продукції. При випалюванні сирцю утворюється штучний кам'яний матеріал, який на відміну від глини не розмивається водою і володіє відносно високою міцністю. Це пояснюється фізико-хімічними процесами, що відбуваються в глині під впливом підвищених температур.

При нагріванні сирих керамічних виробів до 110 °С видаляється вільна вода і керамічна маса стає непластичною. Але якщо додати воду, пластичні властивості маси відновлюються. З підвищенням температури до 500...700°С вигорають органічні домішки і видаляється хімічно зв'язана вода, що знаходиться в глинистих мінералах та інших з'єднаннях керамічної маси, а керамічна маса безповоротно втрачає свої пластичні властивості. Потім відбувається розкладання глинистих мінералів аж до повного розпаду кристалічної решітки і утворення аморфної суміші АЬОз і SiO2. При подальшому нагріванні до 1000°С внаслідок реакцій у твердій фазі можливо утворення нових кристалічних силікатів, наприклад силіманіту Al2O3-SiO2, і далі при 1200...1300°С перехід його в муліт 3Al2O3-2SiO2. Одночасно з цим легкоплавкі з'єднання керамічної маси та мінерали плавні створюють деяка кількість розплаву (рідкої фази). Розплав обволікає нерасплавившиеся частинки, частково заповнює пори між ними і, володіючи силою поверхневого натягу, стягує їх, викликаючи зближення і ущільнення. Після остигання утворюється каменеподібний черепок. Цей процес називають спіканням. Результатом процесу спікання є ущільнення обжигаемого матеріалу і, як наслідок, зменшення його відкритої пористості.

Температурний інтервал між вогнетривкістю і початком спікання називають інтервалом спікання глин (3.4). Інтервал спікання залежить від складу глин. Чим він ширший, тим менше небезпека деформації виробу при випаленні. Більшість легкоплавких глин має вузький інтервал спікання. Випал виробів з них зазвичай ведуть при температурі 900-1000 °С. Вогнетривкі і тугоплавкі глини мають великий інтервал спікання (більше 100°С) і застосовуються для одержання виробів з щільним спекшимся черепком; обпалюють їх при 1150...1400 °С.

Для випалу керамічних матеріалів використовують спеціальні печі (кільцеві, тунельні, щілинні, роликові та ін).

Після випалу вироби охолоджують поступово, щоб запобігти утворенню тріщин.

Обпалені вироби можуть відрізнятися між собою як за ступеня випалу, так і за наявністю зовнішніх дефектів. Після вивантаження їх з печі сортують з урахуванням Гостів.

 

Зміст книги: «Будматеріали»

 

Дивіться також:

 

  Довідник домашнього майстра Будинок своїми руками Будівництво будинку Домашньому майстрові Гідроізоляція

 

Будівельні матеріали

 

ОСНОВНІ ВЛАСТИВОСТІ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ

А. ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

Б. ВЛАСТИВОСТІ ВІДНОШЕННЮ ДО ДІЇ ВОДИ І РОЗЧИНІВ

Ст. ВЛАСТИВОСТІ ВІДНОШЕННЮ ДО ДІЇ ТЕПЛА

Р. МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

ПРИРОДНІ КАМ'ЯНІ МАТЕРІАЛИ

Б. ПОРОДОУТВОРЮЮЧІ МІНЕРАЛИ

Ст. КАМ'ЯНІ МАТЕРІАЛИ З ВИВЕРЖЕНИХ ГІРСЬКИХ ПОРІД

Р. КАМ'ЯНІ МАТЕРІАЛИ З ОСАДОВИХ ГІРСЬКИХ ПОРІД

Д. КАМ'ЯНІ МАТЕРІАЛИ З МЕТАМОРФІЧНИХ ПОРІД

Тобто РОЗРОБКА РОДОВИЩ І ОБРОБКА КАМ'ЯНИХ МАТЕРІАЛІВ

3. ВИДИ ПРИРОДНИХ КАМ'ЯНИХ МАТЕРІАЛІВ ТА ЗАСТОСУВАННЯ ЇХ В БУДІВНИЦТВІ

В. ЗАХИСТ КАМ'ЯНИХ МАТЕРІАЛІВ

К. ЗНАЧЕННЯ КАМ'ЯНИХ МАТЕРІАЛІВ В БУДІВНИЦТВІ

 КЕРАМІЧНІ ВИРОБИ

Б. СИРОВИНА ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА КЕРАМІЧНИХ ВИРОБІВ

Ст. ГЛАЗУРІ І АНГОБИ

Р. КЛАСИФІКАЦІЯ КЕРАМІЧНИХ ВИРОБІВ

Д. ВИРОБНИЦТВО, ВЛАСТИВОСТІ І ЗАСТОСУВАННЯ КЕРАМІЧНИХ ВИРОБІВ

Е. ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ ВИРОБНИЦТВА КЕРАМІЧНИХ БУДІВЕЛЬНИХ ВИРОБІ

В'ЯЖУЧІ. КЛАСИФІКАЦІЯ В'ЯЖУЧИХ РЕЧОВИН

А. ПОВІТРЯНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ

Б. ГІДРАВЛІЧНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ

БЕТОНИ

БУДІВЕЛЬНІ РОЗЧИНИ

 ЗАЛІЗОБЕТОННІ ВИРОБИ

Б. ВИРОБНИЦТВО ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ВИРОБІВ

  ШТУЧНІ КАМ'ЯНІ МАТЕРІАЛИ І ВИРОБИ НА ОСНОВІ НЕОРГАНІЧНИХ (МІНЕРАЛЬНИХ) В'ЯЖУЧИХ

Б. ВИРОБИ НА ОСНОВІ ВАПНА

Ст. І МАТЕРІАЛИ ВИРОБИ НА МАГНЕЗІАЛЬНИХ В'ЯЖУЧИХ

 МАТЕРІАЛИ ТА ВИРОБИ З МІНЕРАЛЬНИХ РОЗПЛАВІВ

 ЛІСОВІ МАТЕРІАЛИ

Б. ФІЗИЧНІ І МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДЕРЕВИНИ

Ст. ВАДИ ДЕРЕВИНИ

ффф