2. Виготовлення стінової будівельної кераміки

2.1. Будівельні вироби із кераміки та сировина для її виготовлення

Значну частину всіх будівельних матеріалів становить будівельна кераміка.

Кераміка — це загальне поняття, що об'єднує полікристалічні матеріали, які отримують спіканням природних глин і їх сумішей з мінеральними домішками, а також оксидів металів та інших тугоплавких сполук.

Кераміка відома людству з далекої давнини. Так, при розкопках в Месопотамії були знайдені керамічні вироби, які виготовлені близько 15 тис. років до нашої ери. В Єгипті починаючи з 5 тисячоліття до нашої ери кераміка була промисловим виробом.

На території України кераміка також здавна набула значного поширення. Велику кількість керамічних виробів було виявлено при розкопках древніх поселень біля Києва, що відносяться до періоду утворення Київської Русі.

Цеглу і керамічні камені залежно від призначення виробляють рядовими або личкувальними. Для виробництва такої продукції використовують однакові сировинні матеріали, хоча в останньому випадку вони підлягають більш ретельній попередній обробці. Лицьові поверхні личкувальної цегли можуть бути гладкими, рифленими, офактуреними, природного кольору або пофарбовані. Вони повинні мати не менше двох лицьових суміжних сторін. Різновидом лицьових виробів є фасонні. В цьому випадку лицьовими сторонами, окрім профільної, є ще прилеглі до неї верхня та нижня сторони на 1/3 довжини. Розміри звичайної цегли 250x120x65 мм, а розміри найпоширеніших керамічних лицьових каменів 250x120x138 мм.

Цегла згідно з ДСТУ Б В.2.7-61-97 виробляється марок 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100 і 75. Цим маркам відповідають міцність на згин (відповідно повнотілої цегли пластичного формування /пустотілої цегли напівсухого пресування) — 4.4/3.4; 3.9/2.9; 3.4/2.5; 3.1/2.5; 2.8/2.1; 2.5/1.9;2.2/1.6; 1.8/1.4 МПа.

Водопоглинання такої цегли становить від 6 до 14%, а при використанні глин, що випалюванням набувають білого кольору, — не більше 12 %. За морозостійкістю цегла повинна відповідати маркам Р-15; Р-25, Р-35 і Р-50.

Як сировину для керамічних виробів використовують глини та додаткові матеріали.

Глини — осадові незцементовані породи, які переважно складаються з глинистих мінералів. За фракційним складом це тонкодисперсні порошки, що вміщують більше половини часток розміром менше 0,01 мм, в тому числі не менше 25 % часток розміром до 0,001 мм.

Головними мінералами є мінерали групи каолініту (каолініт, діккіт, накріт), групи монтморилоніту (монтморилоніт, бейделіт, ілліт). Середній склад глин за оксидами, %:

SiO₂-45-80; Al₂O₃+TiO₂-8-28; Fe₂O₃-2-15; CaO-0.5-25; MgO-0-4;

K₂O+Na₂O — 0.3—5; втрати при випалюванні — 3—6 %.

Для виробництва будівельної кераміки, в тому числі і оздоблювальної, важливою ознакою є температура плавлення глин, згідно з якою вони поділяються на легкоплавкі (до 1350 °С), тугоплавкі (до 1580 °С) і вогнетривкі (вище 1580 °С).

Найчастіше в будівельній кераміці використовують легкоплавкі глини, які мають досить різноманітний мінералогічний склад і вміщують не більше 18 % глинозему і до 80 % кремнезему.

Оксиди, що входять до складу глин, по-різному впливають на технологічний процес та кінцеві властивості продукції. Глини характеризуються пластичністю, тобто здатністю зберігати форму, яку виріб отримав у вологому стані. За цією ознакою глини поділяють на високо пластичні, середньопластичні, помірно пластичні, мало-пластичні і непластичні.

Додаткові матеріали при виробництві кераміки застосовуються для регулювання властивостей як сировинної маси, так і готової продукції. До них належать: поверхнево-активні речовини і високопластична глина, які покращують формувальні властивості маси; золи ТЕС, паливні і металургійні шлаки, вугілля, які покращують умови випалювання; шамот, дегідратована глина, тирса сприяють процесу сушіння; крім того вугілля, тирса є домішками, які випалюються, що зменшує щільність готового виробу; бій скла, піритні недогарки, залізна руда підвищують міцність і морозостійкість виробів; барвники, рідке скло, кухонна сіль покращують колір виробів, запобігають висолоутворенню, нейтралізують вапнякові включення.