Строительная керамика. Производство кирпича и огнеупоров

Нужно учитывать, что цветной слой обоих кирпичей достаточно хрупок – вероятно, в силу этого они не слишком востребованы. Их изготавливают в основном за рубежом и на заказ, однако есть производители и в России – это челябинский завод «Кемма», красноярский «Красноярскстройматериалы» и др. Ангобированный кирпич с покрытием белого цвета выпускает завод «Победа Кнауф», цветной материал с повышенной пустотностью (до 43%) – НПО «Керамика».

2.3.2. Плитки для внутренней облицовки стен

Для внутренней облицовки стен выпускают разнообразные по форме плитки: квадратные (150х150мм), прямоугольные с прямыми кромками (150х100мм и 150х75 мм)

Плитки изготовленные методом литья, выпускают квадратными 50х50мм, прямоугольными 25х100мм и других размеров толщиной 2 – 3мм. Для производства плиток используются легкоплавкие и огнеупорные глины с добавкой кварцевого песка и плавней (фаянсовые плитки). При обжиге плитки получаются пористыми, лицевая поверхность их покрывается глазурью. Слой глазури придает плиткам водонепроницаемость и стойкость против воздействия слабых растворов кислот и щелочей.

Выпускают плитки плоские, рельефные, орнаментированные, покрытые глазурями (Рисунки 2.14. и 2.15.) Плитки могут иметь цветной рисунок, наносимый методом сериографического покрытия. Этот метод заключается в снятии копии рисунка тушью, изготовлении с нее негатива, а затем диапозитива, в светокопировании диапозитива на сетки-трафареты и перенесении рисунка на обожженные плитки. Плитки с рисунком подсушивают и для закрепления красок обжигают в электрической печи при температуре 700 – 780ºС.

Глазурованные плитки применяют для облицовки стен кухонь и санитарных узлов, а также для облицовки внутренних стен лабораторных помещений.

2.3.3. Плитки для полов

Керамические плитки для полов (Рис. 2.16.) изготовляют из тугоплавких и огнеупорных каолиновых глин с добавкой отощающих веществ, плавней и, если требуется, окрашивающих примесей. Производство плиток осуществляется из массы, подготовленной полусухим, пластическим или шликерным способом. Обжигают плитки до спекания. Полы из керамических плиток практически водонепроницаемы; они характеризуются малой истираемостью, не дают пыли, легко моются, стойки к действию кислот и щелочей. Плитки изготовляют квадратные, прямоугольные, шестигранные, восьмигранные, треугольные: длиной граней 50 – 150мм и толщенной 10 – 13мм. Недостатком плиток является большая теплопроводность (полы холодные), ограничивающая их применение в жилых помещениях.

Мозаичные плитки выпускают квадратной или прямоугольной формы размером 23 и 48мм при толщине 6 – 8мм. Плитки на заводе наклеивают лицевой стороной на крафт-бумагу с раскладкой по определенному рисунку, получая «ковры» размером 398х598мм. Толщина шва между плитками 2мм. На уложенную по основанию пола растворную смесь укладывают (плитками вниз) набранный ковер. После затвердевания раствора бумага размачивается водой и клей смывается.

Плитки применяются для полов в помещениях с влажным режимом и повышенной интенсивностью движения (банях, ванных комнатах, кухнях и т.п.)

2.4. Керамические изделия специального назначения

2.4.1. Кровельные керамические изделия

Керамическая черепица – один из старейших, долговечных и огнестойких кровельных материалов. Выпускают черепицу пазовую ленточную, пазовую штампованную, плоскую ленточную, волнистую ленточную, s-образную ленточную и коньковую желобчатую. Обжигают черепицу при 950 – 1000ºС. Она должна выдерживать не менее 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии.

Эргольдсбахская черепица для «плоской» крыши Е 58 и Е 58 МАХ* идеально объединяет хорошую форму и надёжную функцию. Эта модель - самая распространенная кровельная черепица в Германии. В большем формате, - Е 58 МАХ® - она покрывает на 20% большую площадь, обеспечивая экономичные и красивые крыши из керамики. Потребность на 1м.кв.: приблизительно 14.5 шт. (Е 58) и от 11 шт. (Е 58МАХ®) Нормальный уклон крыши: 22°.

Эргольдсбахский КАРАТ (Karat®) Ясный дизайн, независимый вид, универсальность применения для крутых и плоских крыш с минимальным уклоном 10°. Выразительная форма этой модели не идет за кратковременными тенденциями моды, но придаёт крыше убедительный, репрезентативный вид на долгие годы. Потребность на 1м.кв.: приблизительно 15 шт. Минимальный уклон крыши: 10°.

Эргольдсбахская ФОРМА (Forma®) элегантна, со стилем, в духе времени. Мягкая волна для черепичных крыш. Женственная, гармоничная форма. Эта модель репрезентирует повышенный стиль жилья, убеждает своей экономичностью и современной культурой кровли. Потребность на 1 м.кв.: приблизительно 10 шт. Нормальный уклон крыши: 22°

Эргольдсбахская ЛИНЕА (Linea*) гладкая, чистая, последовательная. Прямолинейная эстетика для современной архитектуры. Эта черепица облагораживается при температуре 1200° С по специальной технологии агломерации. Это придает черепице особые свойства защиты от агрессивных воздействий окружающей среды. Потребность на 1 м.кв.: от 10 шт. Нормальный уклон крыши: 25°.

Пустотелые элементы перекрытий включают: камни для армокерамических балок плотностью не более 1300 кг/м3; камни для часторебричтых перекрытий плотностью не более 1000 кг/м3; камни для накатов плотностью до 1000 кг/м3.

2.4.2. Дренажные и канализационные трубы

Дренажные трубы изготовляют из кирпичных высокопластичных глин. Трубы малого диаметра формуют в горизонтальном ленточном прессе, а большого в - вертикальных прессах. После сушки трубы обжигают при 950 – 1000 С. Промышленность выпускает гладкие неглазурованные трубы без раструбов или глазурованные с раструбом и перфорацией на стенках. Водопоглощение черепка не более 15%, морозостойкость не менее 15 циклов. Применяют трубы при мелиоративных работах, а также при осушении грунтового основания под зданиями и сооружениями.

Канализационные трубы изготовляют из пластичных огнеупорных или тугоплавких глин. Формуют их в вертикальных трубных прессах, обжигают при 1250 – 1300ºС до спекания. Поверхность труб снаружи и внутри покрывают кислотостойкой глазурью. Канализационные трубы должны выдерживать гидростатическое давление не менее 0,2 МПа. Водопоглощение черепка труб: не более 9% для первого сорта и 11% для второго сорта. Длина канализационных труб 800 – 1200мм, внутренний диаметр 150 – 600мм. Эти трубы на одном конце имеют раструб.

2.4.3. Санитарно-технические изделия

Ванны, раковины и другое оборудование санитарно-технических узлов жилых и производственных помещений изготовляют из фаянса, полуфарфора и фарфора. Сырьем для производства этих трех разновидностей керамических материалов, обладающих различной пористостью являются беложгущиеся глины, каолины, кварц и полевой шпат, взятые в различных соотношениях (Таблица 2.1.).

Таблица 2.1.

Примерный состав исходной массы для изделий санитарно-технической керамики , %

Из фаянса преимущественно методом литья изготовляют унитазы, умывальники, сливные бачки и др. Для производства крупных изделий (ванн, моек и т.д.) используют шамотный фаянс, в который вместо кварца вводят шамот (10 – 15 %). Водопоглошение фаянса 10 – 12 %, предел прочности при сжатии обычно до 100 МПа. Поверхность фаянсовых изделий покрывают лазурью, что придает им водонепроницаемость.

По сравнению с фаянсом полуфарфор имеет более спекшийся черепок (водопоглощение 3 – 5 %) и его прочность выше (Rсж = 150 – 200 МПа). Фарфор обладает еще большей плотностью (водопоглощение 0,2 – 0,5 %) и прочностью (до 500 МПа), что позволяет изготовлять из него тонкостенные изделия.

Современный рынок насыщен санитарно-техническими товарами как отечественных, так и зарубежных фирм.

2.4.4. Кислотоупорные керамические изделия

К кислотоупорным керамическим изделиям относят: 1) кислотоупорный кирпич марок 150 – 250 кислотостойкостью не менее 92 – 96 %, водопоглощение не более 8 – 12 %, термостойкостью не менее двух теплосмен; 2) плитки кислотоупорные и термокислотоупорные марки 300 кислотостойкостью 96 – 98 %, водопоглощением не более 6 – 9 %, теплостойкостью не менее двух – восьми теплосмен; 3) трубы и фасонные части к ним марок 300 – 400 кослотостойкостью не ниже 97 – 98 %, водопоглощением не более 3 – 5 %.

Кислотоупорные изделия изготовляют из глин, не содержащих примесей, понижающих химическую стойкость ( карбонаты, гипс, серый колчедан и т.д.) и спекающихся при температуре 1200 С.

Кислотоупорные изделия характеризуются их нерастворимостью в кислотах (за исключением HF) и щелочах.

2.4.5. Дорожный кирпич

Дорожный (клинкерный) кирпич вырабатывают из тугоплавких глин, обжигая их до спекания. Дорожный кирпич имеет размер 220х110х65 или 220х110х70 мм, марки 400, 600 и 1000, водопоглощение 2 – 6 %, морозостоикость 50 – 100 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Этот кирпич можно применять для мощения дорог и тротуаров, устройства полов производственных зданий, кладки канализационных коллекторов.

2.4.6. Огнеупорные изделия

Огнеупорными называют изделия, применяемые для строительства промышленных печей, топок и аппаратов, работающих при высокой температуре. Огнеупорные изделия классифицируются по огнеупорности, пористости, химико-минеральному составу и способу изготовления. По огнеупорности изделия могут быть огнеупорными (1580 – 1770 С), высокоогнеупорными (1700 – 2000 С), высшей огнеупорности (более 2000).

В зависимости от пористости (%) огнеупорные изделия подразделяются на: особо плотные – пористость менее 3, высокоплотные – пористость 3 – 10, плотные – пористость 10 – 20, обычные – пористость 20 – 30, легковесные и теплоизоляционные – пористость 45 – 85. Наибольшее распространение получили кремнеземистые и алюмосиликатные огнеупорные изделия.

Заключение

Керамическими называют каменные изделия, получаемые из минерального сырья путем его формования и обжига при высоких температурах.

Термин «керамика» происходит (по П. П. Будникову) от слова «керамейя», которым в Древней Греции называли искусство изготовления изделий из глины. И теперь в керамической технологии используют главным образом глины, но наряду с ними применяют и другие виды минерального сырья, например чистые оксиды (оксидная техническая керамика). Керамические материалы – самые древние из всех искусственных каменных материалов. Черепки грубых горшечных изделий находят на месте поселений, относящихся к каменному веку. Возраст керамического кирпича как строительного материала более 5000 лет.

Сырьевыми материалами для производства керамических изделий являются каолины и глины, применяемые в чистом виде, а чаще – в смеси с добавками (отощающими, порообразующими, плавнями, пластификаторами и др.) Под каолинами и глинами понимают природные водные алюмосиликаты с различными примесями, способные при замешивании с водой образовывать пластичное тесто, которое после обжига необратимо переходит в камнеподобное состояние.

По плотности и техническим свойствам керамические кирпичи и камни делят на три группы: первая – эффективные плотностью не более 1400 – 1450 кг/м3 с высокими теплозащитными свойствами; вторая – условно-эффективные плотностью 1450 – 1600 кг/м3; третья – обыкновенный кирпич плотностью свыше 1600 кг/м3.

Сплошной керамический кирпич имеет форму прямоугольного параллелепипеда размером 250х120х65 мм прямыми ребрами четкими гранями и ровными лицевыми поверхностями; искривление ребер и граней кирпича не должно превышать 3 мм. Модульный кирпич имеет размер 250х120х88 мм и выпускается с круглыми или щелевыми пустотами, чтобы масса одного кирпича была не более 4 кг. Отклонения от размеров не должны превышать установленных величин.

Кирпич не должен иметь механических повреждений и сквозных трещин. Кирпич должен быть нормально обожжен; кирпич недожженный и пережженный – брак. После обжига кирпич должен соответствовать цвету эталона нормально обожженного кирпича. Не допускаются известковые включения (дутики), вызывающие разрушение кирпича.

В зависимости от предела прочности при сжатии кирпич делят на марки: 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300. Плотность сплошного кирпича 1600 – 1900 кг/м3, его теплопроводность 0,7 – 0,82 Вт/(м * С). Водопоглощение кирпича выше марки 150 должно быть не менее 6 %, кирпича других марок не менее 8 %. Это требование обеспечивает определенную пористость кирпича, иначе он станет слишком теплопроводен и будет плохо сцепливаться со строительным раствором. Морозостойкость кирпича не менее 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания; предусмотрены и более высокие марки морозостойкости: Мрз 25, Мрз 35, Мрз 50.