Керамические изделия и материалы

Кирпич и камни керамические применяются главным образом в качестве стенового материала. Полусухим прессованием получают кирпич (камни) более высокого качества, чем на ленточных прес­сах. Кирпич полусухого прессования имеет правильную форму и ровные, не искривленные грани, в то время как поверхности кир­пича пластического формования обычно искривлены и испещре­ны мелкими бороздками, образующимися при разрезании ленты натянутой проволокой.

Одинарный сплошной кирпич имеет размеры 250х 120×65 мм. Керамические камни отличаются от кирпича боль­шими размерами. Выпускаются также модульные кирпич и кам­ни, размеры которых кратны определенному модулю. Грани кир­пича в порядке уменьшения площади называются: «постель», «ло­жок» и «тычок».

Важнейшими свойствами кирпича и камней являются правиль­ность формы и размеров, механическая прочность, морозостой­кость и теплопроводность. Все эти свойства нормируются стан­дартом, кроме теплопроводности, вместо которой стандарт огра­ничивает нижний предел водопоглощения, связанного с порис­тостью и, следовательно, с теплопроводностью кирпича.

Теплозащитные свойства кирпича недостаточно высоки, вслед­ствие чего толщина кирпичной стены, рассчитанная по условию теплозащиты, в ряде случаев оказывается совершенно излишней с точки зрения механической прочности. Это позволяет умень­шить массу кирпича созданием в его теле пустот правильной гео­метрической формы.

Пустотелый кирпич или камни имеют внутри себя каналы, расположенные в горизонтальном (параллельно постели кирпича) или вертикальном (перпендикулярно постели кирпи­ча) направлении.

При пластическом формовании пустоты всегда получаются сквозными, так как образуются с помощью кернов (металличе­ских формозадающих деталей), укрепленных в отверстии мундш­тука. При полусухом формовании пустоты имеют коническую форму и чаще всего являются несквозными. Кирпич с несквозны­ми пустотами (пятистенка) лишен недостатка, присущего кир­пичу со сквозными пустотами, — потери кладочного раствора, который проваливается в пустоты при кладке.

Преимуществами пустотелого кирпича перед сплошным явля­ются: увеличенная по сравнению со сплошным кирпичом той же массы толщина, что ведет к ускорению процесса кладки и умень­шению расхода кладочного раствора; повышенная теплоизоляци­онная способность кладки, что позволяет уменьшить толщину сте­ны и сократить число кирпичей.

Лицевой кирпич имеет декоративную отделку на двух (ло­жок, тычок) или трех (тычок, ложок, тычок) гранях. Этим гра­ням либо придают декоративную фактуру, либо наносят на их поверхность декоративный слой (глазурь, ангоб и т. д.).

Оценка качества кирпича и камней керамических производит­ся по результатам внешнего осмотра, обмера и лабораторных ис­пытаний на прочность, водопоглощение и морозостойкость.

Согласно ГОСТ 530 — 95 керамический кирпич и камни полно­телые и пустотелые с вертикальными пустотами по прочности подразделяются на марки, требования к которым приведены в табл. 5.1.

Водопоглощение полнотелого кирпича не должно превышать 8 %, а пустотелого и лицевого — 6 %.

Морозостойкость керамического кирпича и камней должна удовлетворять маркам F15; F25; F35 и F50, а лицевого кирпича — маркам F25; F35 и F50.

Для кирпича пластического формования, имеющего, как пра­вило, искривленные неровные грани, предел прочности при сжа­тии определяют на образцах, склеенных цементным тестом из двух целых кирпичей или двух половинок (рис. 5.4). При этом цемент­ным тестом также выравнивают верхнюю и нижнюю грани образ­ца, которые контактируют с платформами пресса при испытании. Кирпичи полусухого прессования или их половинки при испыта­нии можно просто накладывать друг на друга.

Предел прочности при сжатии равен отношению максималь­ной нагрузки к площади перекрытия постелей:

*сж — Дпах/^^-

Испытание кирпича на изгиб проводят по схеме, приведенной на рис. 5.5. Участки граней кирпича пластического формования, контактирующие с опорами, выравнивают полосками из гипсо­вого теста шириной 2…3 см.

Подпись: Марка кирпича Предел прочности кирпича, МПа, не менее При сжатии кирпича всех видов При изгибе полнотелого кирпича пластического формования полусухого прессования 300 30,0 4,4 3,4 250 25,0 3,9 2,9 200 20,0 3,4 2,5 175 17,5 3,1 2,3 150 15,0 2,8 2,1 125 12,5 2,5 1,9 100 10,0 2,2 1,6 75 7,5 1,8 1,4

Предел прочности при изгибе вычисляют по формуле

Rmr = lPl/2bh2.

Плиты закладные применяют для придания архитектурной вы­разительности фасадам кирпичных зданий. Они имеют Г-образ — ную форму и крепятся на фасаде путем защемления в кладке пол­ки плиты.

Профильные детали и подоконные сливы — это гладкие, тянутые на прессах изделия, устанавливаемые в процессе кладки стен.

Стеновые облицовочные плитки употребляются для облицовки стен в помещениях. Такую плитку часто называют кафельной (от нем. Kachel — глиняная плошка). С наружной стороны плитки по­крывают белой или окрашенной глухой глазурью. С тыльной сто­роны наносят бороздки глубиной 1,5…2,0 мм для лучшего сцеп­ления их с раствором. Выпускают также разнообразные элементы: уголки, фризы и т. д.

Изделия получают в основном однократным обжигом из спе­циальной смеси, рассчитанной на предупреждение усадки, что

Керамические изделия и материалыРис. 5.4. Образец для испытания кирпи-
ча на сжатие:

I — половинки кирпича; 2 — цементное
тесто

Рис. 5.5. Схема испытания кирпича
на изгиб

Подпись: р сводит к минимуму отклонения от номинальных размеров и по­зволяет укладывать плитку с уз­ким швом. Черепок этой плитки имеет повышенную пористость и водопоглощение и низкую механическую прочность.

Плитка двухкратного обжига (обжиг — глазурование — обжиг для закрепления глазури) имеет лучший внешний вид — не со­держит мелких следов проникновения в глазурь газов от разложе­ния смеси при первом обжиге, напоминающих булавочные уколы или трещины. Однако она более дорогостоящая.

Облицовочные стеновые плитки по характеру поверхности клас­сифицируются на гладкие, рельефно-орнаментируемые, фактур­ные; по виду глазури — на прозрачные и глухие, блестящие и матовые, одноцветные и с цветным узором; по форме — на квад­ратные, прямоугольные и фасонные; по характеру кромок — с прямыми кромками и с завалом кромок (с одной или нескольких сторон). Минимальный размер стороны плиток — 100 мм, макси­мальный — 410 мм.

Плитки для полов характеризуются высокой износостойкостью и малым водопоглощением. Минимальный размер стороны пли­ток — 150 мм, максимальный — 1 200 мм.

Метлахские половые п л и т к и изготавливаются из ке­рамических масс обжигом при температуре 1 260… 1 300 °С в щеле­вых печах до полного спекания. Свое название эти плитки полу­чили от названия немецкого городка Метлах, где они впервые стали изготавливаться. Эти изделия называются также клинкер­ной плиткой. Их выпускают глазурованными или неглазурован — ными. Глазурованные изделия получают в результате однократно­го обжига (реже — двухкратного).

Введением пигментов плитки окрашивают в массе или только в лицевом слое. Твердость метлахских плиток высокая — не ниже 7 по шкале Мооса, благодаря чему они характеризуются значи­тельным сопротивлением истиранию. Имея очень плотный спек­шийся черепок, плитки практически не поглощают воду.

Лицевая сторона плиток делается одноцветной или узорчатой, гладкой, шагреневой или с вдавленными рисунками.

Плитка, глазурованная под да в л е н и е м, получает­ся в результате совместного прессования керамической массы и нанесенного глазурного слоя и последующего обжига. Готовое из­
делие имеет высокую износостойкость благодаря большой толщи­не глазурного слоя.

Плитка КОТТО изготавливается из неоднородной кера­мической массы, получаемой соединением без смешивания раз­личных видов глины, и не подвергается глазурованию. Использу­ется такая плитка для устройства рустованных полов.

Плитка «керамический гранит» получается прессова­нием смеси из специальных тяжелых глин с добавками различных минералов и обжигом до полного спекания. По внешнему виду материал похож на гранит. Плитка характеризуется высокой проч­ностью, износостойкостью, химической и морозной стойкостью, низким водопоглогцением.

Фасадная керамика представлена фасадными малогабаритны­ми плитками и фасадными крупноразмерными плитами.

Фасадные малогабаритные плитки — тонкостен­ные плитки размерами от 120×65 мм («кабанчик») до 300×200 мм, имеющие гладкую или фактурную наружную поверхность и риф­леную тыльную сторону для лучшего сцепления с раствором.

Фасадные крупноразмерные плиты выпускают с плотным черепком размерами от 600×600 мм до 1 200×1 200 мм. Крупноразмерные плиты (чаще всего керамический гранит) ши­роко используются для навесных вентилируемых фасадов. Их кре­пят с помощью металлических профилей и кронштейнов, приме­няя системы видимой или невидимой подвески.

Терракота (от лат. terra cotta — жженая земля) — неглазурован — ные глиняные изделия (облицовочные плиты, элементы колонн и пилястр, наличники и др.), имеющие после обжига желтую, красную или иную окраску. Если этим изделиям придают вид ор­наментов, барельефов или плафонов, то терракота называется архитектурной. Изделия из архитектурной терракоты применяют­ся вместо аналогичных гипсовых изделий, в отличие от которых терракота не боится увлажнения и может устанавливаться снару­жи здания. Терракота возникла в Древней Греции как замена об­лицовки из натурального камня.

Майолика — керамические изделия с грубым черепком нату­рального цвета, покрытые сверху цветной непрозрачной глазу­рью; примером могут служить ранее широко известные печные изразцы (кафель).

Черепица изготавливается из гончарных глин, отличающихся значительной пластичностью и умеренной усадкой. Для формова­ния черепицы употребляют ленточный или револьверный пресс.

Плоская (бесфальцевая) черепица (рис. 5.6, а) из­готавливается ленточным способом. Она имеет форму пластинки с прямой верхней кромкой. Нижняя кромка может быть закруг­ленной (черепица «бобровый хвост»), прямой, многоугольной или ступенчатой. С тыльной стороны делается шип с отверстием, слу-

Керамические изделия и материалы

Рис. 5.6. Виды черепицы:

а — плоская «бобровый хвост»; 6 — ленточная фальцевал; в — марсельская; г — голландская; д — татарская; е — коньковая

жащий для зацепления за обрешетину кровли и крепления к ней с помощью проволоки.

Ленточная фальцевая черепица (рис. 5.6, 6) имеет боковые закрои (паз и гребень но продольным сторонам), кото­рыми она перекрывается с соседними черепицами. Поперечные стороны фальцев не имеют, поэтому каждый горизонтальный ряд черепицы перекрывается напуском верхнего ряда.

Марсельская (фальцевая) черепица (рис. 5.6, в) из­готавливается штамповкой. В отличие от ленточной фальцевой она имеет как боковые, так и головные (на поперечных сторонах) закрои. Благодаря этому черепицы незначительно перекрывают друг друга, вследствие чего их расход на 1 м2 крыши при одинаковом размере с другими видами черепиц получается наименьшим.

Голландская черепица (рис. 5.6, г) имеет S-образную форму; с тыльной стороны она также снабжается шипом.

Татарская черепица (рис. 5.6, д), иначе называемая же­лобчатой, имеет форму продольной половины усеченного конуса. Она не имеет шипа, поэтому употребляется для пологих кровель.

Коньковая черепица (рис. 5.6, е) применяется для конь­ков и ребер крыши. Обычно она входит в комплект с рядовой черепицей.

Черепица может иметь натуральный цвет — от кирпично-крас­ного до желто-серого — или быть глазурованной. Преимуществом черепицы перед другими кровельными материалами является ее высокая долговечность (более 100 лет), а недостатком — большая масса.

Канализационные трубы формуют при помощи специальных механических трубовыжимных прессов. Раструбы должны быть выдавлены одновременно с «телом» трубы. Обжиг труб произво­дится в стоячем положении в туннельных печах при температуре 1 250… 1 280 °С. Керамические трубы подвергаются обязательному глазурованию. Помимо прямых труб выпускаются еще фасонные части к ним: тройники, отводы, переходы, муфты и пробки.

По сравнению с бетонными и чугунными керамические кана­лизационные трубы имеют преимущество — на них не действуют всякого рода химические реагенты, содержащиеся в канализаци­онных стоках, особенно химических предприятий.

Дренажные трубы — это короткие прямые трубы без муфтовых расширений, применяемые в дренажах (системах осушения грун­та). Они имеют пористый, проницаемый для воды, неглазурован — ный черепок.

Формовка труб производится с помощью ленточных прессов.

Клинкер дорожный — это искусственный камень высокой проч­ности, изготавливаемый из глины путем ее обжига до полного спека­ния массы, в результате чего получают чрезвычайно плотное изде­лие, чаще всего в форме кирпича размерами 220x110x65 мм.

Прочность клинкера настолько велика, что он в лучших своих сортах приближается по прочности к граниту. Для клинкера ха­рактерна высокая твердость (до 7 по шкале Мооса), благодаря которой он обладает очень малой истираемостью. Химическая стой­кость клинкера позволяет употреблять его в качестве кислотоупор­ного кирпича.

Наиболее широко клинкер применяется в качестве дорожного материала при устройстве мостовых, пешеходных дорожек, тро­туаров.

Фаянс и фарфор характеризуются белым цветом черепка, по­этому для их изготовления необходимо применять беложгущиеся каолины и глины. Как фаянс, так и фарфор покрываются про­зрачной бесцветной глазурью. От фарфора фаянс отличается лишь более высокой пористостью своего черепка. Фарфор имеет сильно спекшийся черепок.

Рабочие массы для фаянса, особенно для фарфора, составля­ются из первосортных материалов. Формовка изделий осуществ­ляется различными способами: полусухим, пластическим и мок­рым. Обжиг фаянса и фарфора производится дважды: первый раз без глазури (так называемый утильный обжиг), второй раз после покрытия глазурью (глазурный обжиг). В строительном деле фаянс применяется в виде стенных облицовочных плиток и санитарно­технических изделий: ванн, раковин, умывальников, писсуаров, унитазов. Фарфор используют главным образом для изготовления декоративных, а также технических изделий.

Теплоизоляционная керамика представлена кирпичом теплоизо­ляционным, ячеистой керамикой и керамзитовым гравием.

Кирпич теплоизоляционный получают при введении в глину до 20 % выгорающих при обжиге добавок (опилок, торфа, угля, коксового шлама). Применяют также специальные глины, содержащие органические вещества (например, битумные слан­цы) или карбонаты (например, мергелистые глины). Глины зат­воряют пеноэмульсией. Плотность теплоизоляционного кирпича находится в пределах 300…700 кг/м3.

Ячеистая керамика получается путем вспучивания в фор­мах и спекания глиняной крошки или беспорядочно уложенных тонких глиняных стержней. Плотность такой керамики составляет 400… 1 300 кг/м3.

Керамзитовый гравий — пористые гранулы, получае­мые вспучиванием глины при обжиге. Применяется керамзито­вый гравий в качестве заполнителя для легких бетонов и для теп­лоизоляционной засыпки (см. подразд. 9.10).

Огнеупорные материалы применяются при строительстве про­мышленных и обогревательных печей, высокотемпературных аг­регатов и т. д. Их подразделяют на огнеупорные (с температурой размягчения 1 580… 1 770°С), высокоогнеупорные (с температу­рой размягчения 1 770…2 000 °С) и высшей огнеупорности (с тем­пературой размягчения более 2 000 °С). Наряду с температурой боль­шое значение имеет химический состав огнеупоров, так как они могут разрушаться в результате химического воздействия среды (расплавов стекла, металлов, шлаков, горных пород, газов и т. д.). Наиболее распространенными являются следующие виды огне­упоров.

Кремнеземистые огнеупоры (динасовые) содер­жат не менее 93 % кристаллического кремнезема (Si02) в форме тридимита или кристобаллита (см. подразд. 1.2). Их получают об­жигом при температуре выше 870 °С молотых кварцевых пород с небольшой добавкой глины или извести для связывания. Огне­упорность динаса составляет 1 700… 1 750 °С. Его применяют в ка­честве кислой футеровки сталеплавильных, стекловаренных и кок­совых печей.

Алюмосиликатные огнеупоры в зависимости от со­держания кремнезема (Si02) и глинозема (А1203) подразделяются на полукислые, шамотные и высокоглиноземистые.

Нолукислые огнеупоры (Si02 > 65%, А1203 < 28%) с огнеупорностью 1 580… 1 710 °С получают обжигом молотых квар­цевых пород на глинистой или каолиновой связке и применяют для футеровки вагранок коксовых и других печей.

Ш амотные огнеупоры (А1203 = 30…45 %) с огнеупор­ностью до 1 500 °С получают обжигом огнеупорной глины с ото — щаюгцей добавкой шамота (порошка обожженной огнеупорной глины) и применяют для футеровки печей в стекловаренной и цементной промышленности.

Высокоглиноземистые огнеупоры (А1203 > 45 %) по­лучают из бокситов и корундов на глиняной связке обжигом до спекания или плавления и применяют для футеровки доменных и стекловаренных печей.

Магнезиальные огнеупоры состоят главным образом из минерала периклаза (MgO), имеющего температуру плавления 2 800 °С. Их применяют для футеровки сталеплавильных печей и конверторов.

Магнезитовые огнеупоры (MgO = 80…85%) с огне­упорностью выше 2 000 °С получают обжигом до спекания или плав­ления природного магнезита, связанного каустическим магнези­том.

Доломитовые огнеупоры с огнеупорностью до 1 800 °С получают обжигом природного доломита. Они содержат СаО и MgO.

Кислотоупорные изделия (вентили, трубы, баки, фасонные де­тали, кислотоупорные плитки, кирпичи) изготавливаются из глин, не содержащих примесей, понижающих химическую стойкость (карбонатов, гипса, пирита), и применяются на химических за­водах.

Комментарии закрыты.

Реклама
Ноябрь 2024
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Май    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930  
Рубрики