Изготовление керамических изделий включает несколько этапов: приготовление тестообразной массы, формовка изделия, нанесение декора, сушка, обжиг в печи. 1) Глиняное тесто должно быть однородно по структуре, без слоистости и воздушных пузырей, равномерно перемешано с добавками, увлажнено до необходимой пластичности, способно принимать ту или иную форму при небольшом давлении. Кондиционная глина не прилипает к рукам, ее отдельные куски легко соединяются. Есть несколько способов приготовления глиняного теста. Один из них заключается в следующем: подсушенную и раздробленную глину заливают большим количеством воды, размешивают до текучего состояния, пропускают через сито в чистую емкость. Глина оседает на дно. Затем избыток воды удаляют путем испарения или при помощи насоса. Летом вода легко испаряется в широкой емкости. Перед формованием глиняная масса подвергается дополнительной обработке: из нее удаляют пузырьки воздуха, переминая, придают ей однородную структуру. Добытая глина обычно смешана с песком, мелкими камнями, остатками сгнивших растений и другими инородными веществами, которые должны быть полностью удалены, чтобы глина стала годной к употреблению. Очищенная глина до ее использования хранится во влажном состоянии в закрытых помещениях. Выдержка глины в течение нескольких месяцев значительно улучшает ее рабочие качества, позволяя глине сохранять форму в процессе создания изделия, оставаясь податливой и пластичной. Свежую глину часто соединяют со старой, из предшествующей смешанной партии; это усиливает бактериальную активность и улучшает качество материала. 2) Формование керамических изделий осуществляют различными способами: пластическим формованием, литьем (с использованием гипсовых форм), прессованием, горячим литьем под давлением. Наиболее часто применяются способы пластического формования: ручное — "от руки" (при производстве тонких художественных изделий — цветов, украшений и т. д.); формовка "полосками"; в гипсовых формах лепкой; в гипсовых формах с помощью шаблона; на гончарном круге. Гончарный круг позволяет создавать симметричные, равномерно расширяющиеся или сужающиеся сосуды разнообразной формы. Он состоит из железного вертикального стержня, прикрепленного к рабочему столу и двух деревянных кругов — большого, нижнего (диаметр — 95—105 см), и малого, верхнего (диаметр — 30—40 см). Гончарный круг приводится в движение вращением ногой нижнего круга. Верхний круг является непосредственно рабочим местом, на котором формуют изделие. При этом необходимы некоторые инструменты: деревянный резан, кусок плоской резины, грецкая губка, металлическая клюшка, кусочки кожи и оргстекла. Работа на гончарном круге требует виртуозного мастерства. Сырую глину, брошенную на гончарный круг, мокрыми руками вытягивают в конус. Нажимая на него сверху рукой, гончар опускает массу вниз. Это повторяется несколько раз (для выравнивания текстуры глиняной массы). Вытянутый ком в результате нажима большим пальцем превращают в полый цилиндр. Пропуская стенки цилиндра между двумя пальцами, вытачивают корпус и шейку изделия. С помощью деревянного резака массе придают необходимую форму. Во время формования руки следует периодически смачивать водой, чтобы усилить скольжение пальцев. Придав изделию законченную форму, его заглаживают мокрой губкой и кусочком резины, после чего тонкой проволокой или шпагатом срезают с гончарного круга и ставят для сушки — чаще всего на воздухе. Высохшее до 19—20 % влажности изделие устанавливают на центр верхнего круга, прикрепив кусочком глины, и подправляют соответствующими инструментами; вытачивают металлическим крючком, заглаживают мокрой губкой, полируют оргстеклом. Если изделие состоит из нескольких деталей, их склеивают. Далее идет декорирование. Литье в гипсовых формах основано на способности гипса впитывать влагу. Разжиженную глиняную массу, так называемый шликер, заливают в гипсовую форму, влага впитывается и через некоторое время у стенок формы образуется ровный слой глины. Масса постепенно затвердевает, размеры формуемого изделия сокращаются и получаемый полуфабрикат легко отделяется от формы. Такие изделия отличаются рыхлостью и дают большую усадку. 3) Следующим этапом в производстве керамики является сушка. В свежеформованном или вылитом изделии содержится от 22 до 30 % влаги — в зависимости от способа формования. Изделие надо высушить до содержания влаги не более 5 % во избежание неравномерной усадки и растрескивания при обжиге. Сушку сырца проводят в тоннельных и камерных сушилках.

Процесс сушки при разном составе массы проходит неодинаково: чем жирнее глина, тем дольше она сушится. При неодинаковой плотности черепка усушка проходит неравномерно, что ведет к появлению трещин и деформации. Форма изделия также имеет значение: чем больше его площадь, тем быстрее оно сохнет. Во время сушки не должно быть сквозняков. Вначале изделие проходит предварительную сушку, при 19 % влагосодержания — декорируется, а затем уже идет окончательная сушка. Основное назначение сушки изделия-сырца – снижение его влажности, приобретение прочности, достаточной для транспортирования в печь и последующего бездефектного обжига при минимальных энергозатратах. Плоские изделия обычно сушат в формах. Изделия, изготовленные методом литья, сначала подвяливают в формах до придания изделиям необходимой прочности, а затем извлекают из форм и досушивают до влажности 1...2,5%. Для сушки массовых изделий используют конвейерные сушилки с направленными потоками горячего воздуха. В этих сушилках процесс сушки совмещается с операцией транспортирования изделий в направлении технологического потока. Отдельные художественные изделия сушат в камерных сушилках периодического действия, где полуфабрикаты высушиваются на полках или вагонетках. Для особо сложных изделий применяют естественную сушку на многоярусных стеллажах, расположенных у рабочих мест. Длительность искусственной сушки зависит от типа применяемых сушилок, методов сушки и других факторов и колеблется в пределах от 0,25 до 3 ч. 4) Декорирование. Приемы художественной обработки керамических изделий в большой мере обусловлены особенностями материала, свойством глины. Таковыми являются роспись ручным способом, гравировка, сграффито, фляндровка, “мрамор”, лепка, лощение, резерваж и другие. Роспись — наиболее широко применяемый способ художественной обработки. Расписывают ангобом — тонкорастертой жидкой глиной, белой или с примесью красителей. Рисунок ангобом наносят только на сырой черепок (19—20 % влажности). Пересушенное изделие расписывать нельзя, так как ангоб при сушке и обжиге опадает Для лепки необходимы обычные скульптурные стеки — металлические и деревянные. Кроме этого, при работе необходима грецкая губка (мягкая тряпка, резиновая губка) для удаления ангоба. Глазирование — широко применяемый художественно-технический прием обработки керамических изделий. Покрытие глазурью — стекловидной массой — изделия преследует не только эстетическую цель. Глазурь предохраняет его от проникновения влаги, делает более прочным. Глазури могут быть прозрачными (бесцветными и цветными) и непрозрачными. Прозрачные бесцветные глазури хорошо выявляют натуральный цвет глины, из которой сделано изделие. Изделие после первого, утильного, обжига очищают от пыли специальными щетками. Приготовленную в емкости глазурь размешивают до эмульсионного состояния. Изделие окунают в глазурь или обливают ею, затем сушат. Основой глазури является кварц, полевой шпат, каолин. В состав глазури вводят также окислы металлов, чем достигается термостойкость и другие качества. Очень красивыми делают керамические изделия глазури восстановительного огня: при обжиге на поверхности образуется металлический блеск. Чем это достигается? Вначале обжиг идет обычным путем, но при температуре печи около 600 °С, когда глазурь на черепке уже неподвижна, доступ воздуха в печь перекрывается, в топку вводят восстановители в виде лучины, нефти, ветоши. В печи создается восстановительная среда, огонь удаляет кислород и окиси металла. Если начать восстановление, когда глазурь еще находится в жидком состоянии, то углерод может вплавиться в глазурь, в результате чего она станет матовой, серо-черной. Если же восстановительный огонь образовать после затвердения глазури, то восстановление не произойдет, изделие только покроется копотью. Процесс восстановления длится от двух до шести часов. Изделия вынимают из печи только после их остывания, иначе металлизация может прекратиться. Глазури, которые дают металлический блеск на керамических изделиях, всегда легкоплавкие — в их состав входят соединения свинца, легко восстанавливающегося. Покрытую глазурью керамику называют майоликой. Глазурь, или полива, тонким стекловидным слоем покрывает керамическое изделие, делая краски и ангобы яркими и сочными, полностью предохраняя их от влаги. Известен народный способ приготовления глазури. Разогревают на огне бутылочное стекло и бросают его в холодную воду. Стекло покрывается мельчайшими трещинами и легко рассыпается. В ступке стекло перетирают в порошок, похожий на муку. Порошок разводят водой и добавляют в него клейстер. Изделия поливают этим составом и дают просохнуть, после чего снова загружают в печь, где выдерживают около трех часов. В некоторых случаях глазурь на керамических изделиях можно имитировать. 5) Обжиг изделий. Обжиг завершает изготовление керамических изделий. В процессе обжига формируется их структура, определяющая технические свойства изделия. Полностью художественный образ выявляется лишь после того, когда основательно "спекся", затвердел черепок, застыли расплавленные глазури. Сформованное изделие, подсушенное, подправленное, декорированное ангобом, солями, снова подсушенное, помещают в печь. Это первый, утильный, обжиг. Затем изделие расписывают глазурями. При повторном обжиге расплавляют глазури. Последовательность повторного обжига та же. Главное при этом — медленное, постепенное повышение температуры. Обжиг можно разделить на периоды: В первом периоде (при температуре 150 °С) из изделия уходит механически связанная вода. При резком повышении температуры, прежде всего, испарится вода с поверхности черепка и образуется пленка, которая задержит влагу, находящуюся в середине. Для ее удаления придется повысить температуру, что приведет к парообразованию и разрушению. Второй период — температура 150—500 °С. В это время удаляется химически связанная вода, изделие краснеет. Температуру обжига можно определить по цвету накала. Когда изделие начинает краснеть — это 550—600 °С; становится тёмно-красным — 600—700; вишнево-красным с переходом в светло-вишневый — 800—900; ярко-вишневым — 900—1000; темно-оранжевым — 1100; начинается белое каление — 1300; становится белым — 1400 °С. Печь выключают, а когда она остынет до 200 °С, дверцы печи приоткрывают. Изделие вынимают после полного остывания печи. Обжиг керамических изделий осуществляется в туннельных печах с автоматическим управлением. Туннельная печь представляет собой длинный канал, выложенный внутри огнеупорной футеровкой. Вагонетки с изделиями, составляющие сплошной поезд, перемещаются в печи и постепенно проходят зоны подогрева, обжига и охлаждения. Максимальная температура обжига кирпича и других стеновых керамических изделий (950 – 1000°С) необходима для спекания керамической массы. Спекание происходит вследствие цементирующего действия расплава эвтектик (жидкостное спекание), реакций в твердой фазе и кристаллизации новообразований. Обжигать глину удобно в муфельной печи. В печь загружают изделия, предварительно просушенные в течение пяти - шести дней при комнатной температуре. В печи под действием высокой температуры глина теряет связанную с ней химически воду и становится влагоустойчивой и прочной. Обжигают глину примерно около трех часов. Обожженную, но не покрытую глазурью глину называют терракотой. По окончании обжига печь выключают, и изделия остывают прямо в печи. Выводы Керамическими называют материалы, получаемые из глинистых веществ с минеральными или органическими добавками или без них путем формования и последующего обжига. Основным компонентом сырьевой массы для производства керамики являются глины и каолины, которые при смешивании с водой способны образовывать пластичное тесто, переходящее после обжига в водостойкое и прочное камневидное тело. Важнейшими свойствами глин, определяющими их пригодность для производства керамики, являются пластичность, связность, связующая способность, воздушная и огневая усадка, огнеупорность и наличие примесей. Вредными примесями являются окислы железа и марганца, углекислые и сернокислые соли, понижающие огнеупорность глин, приводящие к образованию в процессах обжига трещин и вздутий (дутик), белых налетов (высолов), придающих изделиям красно-бурую окраску. Сырьевые материалы, используемые для изготовления керамических изделий, можно подразделить на пластичные глинистые (каолины и глины) и отощающие (шамот, кварц, шлаки, выгорающие добавки). Для понижения температуры спекания в глину иногда добавляют плавни. Каолин и глины объединяют общим названием - глинистые материалы. По конструктивному назначению различают следующие группы керамических строительных материалов и изделий:- стеновые изделия — кирпич, керамические камни и панели из них;

- фасадные изделия — лицевой кирпич, различного рода плитки; архитектура-художественные детали, наборные панно; - изделия для внутренней облицовки стен — глазурованные плитки и фасонные детали к ним (карнизы, уголки, пояски); - плитки для облицовки пола; - изделия для перекрытий (балки, панели, специальные камни); - кровельные изделия — черепица; - санитарно-строительные изделия — умывальные столы, унитазы, ванны; - дорожные изделия — клинкерный кирпич; - изделия для подземных коммуникаций — канализационные и дренажные трубы; - теплоизоляционные изделия (керамзитокерамические панели, ячеистая керамика, диатомитовые и шамотные легковесные изделия); - заполнители бетонов (керамзит, аглопорит).

Глина и каолин. Массу, в сухом состоянии землистую, мягкую, липкую, а во влажном состоянии более или менее пластичную, называют глиной. Она образуется при разложении горных пород, богатых полевым шпатом. Состав глин разнообразен и зависит от видов горных пород, в результате разрушения которых они образовались. Чисто аналитическим путем (не учитывая тип связи) определены главные составные части глин – Al₂O₃, SiO₂ и H₂O. Раньше считали, что каолин представляет собой основное вещество глины, что различные виды глины, следовательно, являются каолином более или менее сильно загрязнённым примесями. Однако в соответствии с более поздними данными глина и каолин – это вещества совершенно различного характера, даже в тех случаях, когда они случайно имеют один и тот же аналитический состав. Ценные керамические глины содержат в значительном количестве примесь каолина; такой каолин был вымыт из своих первичных месторождений, а позднее снова осаждён вместе с другими коллоиднораспределенными минералами, которые, однако, могут являться образователями глин и сами по себе.

В качестве основной составной части каолин содержит каолинит, который представляет собой (по рентгенографическим данным) кристаллическое вещество состава Al₂O₃2SiO₂2H₂O. Глины или совсем не содержат этого соединения или содержат его как случайную примесь. Чистый каолин – белого цвета и отличается сравнительно малой пластичностью. Ввиду того, что он служит сырьём для изготовления фарфора, его называют фарфоровой землёй.

Глины, которые часто значительно превосходят каолин по своим пластическим свойствам, служат для изготовления гончарных изделий, фаянса, керамических изделиё и майолики. Большинство сортов глин окрашено в желтовато-серые или синеватые тона, но встречаются также и совершенно белые глины. Глины, богатые окисью железа, окрашиваются после прокаливания (обжига) в бурые цвета. Из них изготавливают обычноглиняные горшки и терракотовые изделия. Формовой землёйназывают глину, сильно загрязнённую окисью железа и песком. Такая глина служит преимущественно для изготовления кирпича и черепицы. Глину, сильно загрязнённую примесями карбонатов кальция и магния, называют мергелем. Она не пригодна в качестве сырья для керамических изделий, однако её используют при производстве цемента.

Образование глины происходит при выветривании силикатных горных пород, которое связано с их значительным механическим раздроблением (превращение в коллоидное состояние). Наряду с этим протекает подчинённый химический процесс, а именно гидролиз более или менее значительной части силикатов (прежде всего полевых шпатов) с образованием аморфных глинозёмистых гелей. Последние называются аллофанами и, по-видимому, представляют собой чистые смеси гидратов окиси алюминия и двуокиси кремния или прокаолинами – тоже аморфные, содержащие воду силикаты алюминия. Прокаолин является, вероятно, определенным химическим соединением состава Al₂O₃2SiO₂. Он содержит переменное количество воды, которая не связана с ним химически, как в каолините, примешана к нему, как вода в гелях. Раздробленные только механически и поэтому ещё кристаллические составные части горных пород содержатся в большинстве сортов глин также преимущественно в коллоиднораздробленном состоянии.

Особые свойства глин создаются определёнными составными частями, которые имеют слоистую структуру решётки, образованной шестичленными кольцами, состоящими из тетраэдров SiO₄. Эти составные части, подобно пермутитам, отличаются определённой способностью к катионному обмену. К ним в первую очередь относится каолин и родственные ему вещества (например, галлоизит, Al₂O₃2SiO₂4H₂O), монтмориллонит и некоторые слюдоподобные минералы. Все глинообразующие минералы имеют аналогичные решётки. Аморфные составные части глин (аллофаны), смешанные большей частью с кристаллическими, преимущественно находящимися в коллоиднораздробленном состоянии составными частями, не имеют существенного значения для свойств глин.

В то время как выветривание горных пород с образованием глин может идти в обычных условиях атмосферного выветривания, образование каолина, как впервые показал Шварц (1933 год), связано с особыми условиями. Этому существенно благоприятствуют повышенная температура, повышенное давление, присутствие сильных кислот (например, HCl), но не угольной кислоты. Однако, согласно Ноллю (1935 год), в геологические периоды каолин мог образоваться также при низких температурах. Действие сильных кислот способствует образованию каолина, т.к. при этом ускоряется гидролиз полевого шпата. Если исходить из продуктов гидролиза полевого шпата, не содержащих щелочи, то можно наблюдать образование каолина в отсутствие кислоты. Так, Нолл смог синтезировать каолин, исходя, например, из смеси аморфной SiO₂ с бёмитом или с байеритом при нагревании её с водой под давлением. Если нагревать смесь в присутствии раствора едкого натра, то образуется монтмориллонит. Очевидно, образование каолин в природе идет в том случае, если щелочные и щелочноземельные элементы полностью выщелочены из исходных горных пород; в противном случае образуется монтмориллонит. Следовательно, образование каолина в природе ускоряется прежде всего интенсивным вымыванием и хорошей циркуляцией растворов, а также благодаря кислой реакции вымывающих вод.

Образования каолина – чисто химический процесс, который можно передать суммарным уравнением

2K[AlSi₃O₈] + 7H₂O = Al₂[Si₂O₅](OH)₄ + 4H₂SiO₃ + 2KOH .

полевой шпат каолин

Каолин может образоваться непосредственно из полевого шпата, а также из прокаолина, первоначально образованного из полевого шпата при обычном выветривании, если его нагревать с водой под высоким давлением. Если каолин нагревать под давлением в слабо щелочной среде (с раствором щелочного карбоната), то он превращается в монтмориллонит Al₂[Si₄O₁₀](OH)₂nH₂O, в то время как в сильно щелочной среде из него получаются цеолиты.

При нагревании каолинит сначала отщепляет воду (10 мм рт. ст. при 430˚). Механизм отщепления воды показывает, что вода в каолините связана химически. Обезвоженный каолинит (метакаолинит) при более сильном нагревании сначала разлагается на Al₂O₃ и SiO₂; при ещё более высокой температуре из него образуетсямуллит 3Al₂O₃2SiO₂ (наряду с тридимитом).

Рентгеноструктурным анализом установлено, что каолинит построен из сетчатых плоскостей, образованных ионами [Si₂O₅]^2-, между которыми включено иногда по два слоя из [Al(OH)₂]⁺. С каолинитом имеют одинаковый состав минералы дикит и накрит, встречающиеся во многих сортах каолина. Они показывают иную, чем каолинит, картину рентгеновской интерференции, но, по-видимому, построены аналогично.

Чистую глину в виде порошка применяют в медицине и называют «Bolus alba» ( - комок земли).

Керамические изделия. Изделия, получаемые из встречающихся в природе и искусственно приготовленных пластических смесей глины или каолина с другими веществами называют «керамическими изделиями» (от слова  – глиняный, гончарный). Легко формующейся или «пластической» называют вязкую массу, которой при незначительном давлении можно придать любую форму, причем эта форма сохраняется и после прекращения давления. Важнейшие керамические изделия и их характерные свойства приведены в таблице 1.

Огнеупорные материалы. «Огнеупорными» называют такие материалы, которые, не плавясь, выдерживают нагревание при высокой температуре (по крайне мере 1600˚). Наиболее употребляемым огнеупорным материалом является шамот, который состоит из смеси двух сортов глин: обожженной до спекания, возможно более огнеупорной глины (собственно шамот) и красной пластичной глины (связывающая глина). Существуют особые месторождения глин, которые в первую очередь идут на изготовление шамота. Шамот, который содержит обычно около 42-45% Al₂O₃ и 50-54% SiO₂, прежде всего применяют для футеровки топок, высокотемпературных печей и рекуператоров. Для коксовых, керамических печей и для печей сталелитейной промышленности (например, печи Сименса – Мартена) используют в большинстве случаев (впервые полученный в Англии) динас. Его приготовляют обжигом грубозернистого кварцевого песка, смешанного с небольшим количеством известковой массы или глины. Глинистый динас содержит 15-17% Al₂O₃ и 80-83% SiO₂. Он размягчается при 1350˚, однако плавится только выше 1650˚. По огнеупорным свойствам его превосходит известковый динас или силикатный камень (с содержание 1,5-4% CaO, 0,3-2% Al₂O₃ и 94-96% SiO₂), который плавится только при 1700-1750˚. Его и применяют в первую очередь в печах Сименса – Мартена. Ещё большей огнеупорностью обладают так называемые силлиманиты, которые получают обжигом при высокой температуре силлиманита, цианита или андалузита (минералов одного состава Al₂ SiO₅, но различного внутреннего строения), вследствие чего образуется муллит, 3Al₂O₃2SiO₂, который, как уже было отмечено является составной частью твердого фарфора.

Из огнеупорных веществ, не содержащих SiO₂ или содержащих её в очень небольших количествах, следует назвать боксит, динамидон, магнизит и доломит. Высокими огнеупорными свойствами обладают магнезия, двуокись циркония и главным образом графит (в отсутствии воздуха).

Материал из которого состоят керамические изделия называют черепком.

В зависимости от пористости черепка, о которой судят по водопоглощению по массе (В_м), все керамические изделия делят на два класса: 1) изделия с пористым черепком (В_м> 5 %) и 2) изделия с плотным черепком (В_м< 5 %). К изделиям с пористым черепком относятся кирпич, дренажные трубы, керамзит. К изделиям с плотным черепком относятся клинкерный кирпич, плитки для полов, канализационные трубы.

Керамические изделия подразделяют также по внешнему виду черепка, в зависимости от его строения, степени однородности и окраски на две группы:

1. Изделия грубой керамики, имеющие структуру черепка, разнородную по величине и окраске компонентов; являются в большей или меньшей степени окрашенными.

2. Изделия тонкой керамики, имеющие однородную структуру и однообразную, преимущественно белую окраску.

На многие керамические изделия как пористого, так и плотного черепка в процессе их изготовления наносится тонкий поверхностный слой более или менее легкоплавкого стекла, который носит название глазури. Глазурь закрывает поры, сглаживает шероховатости поверхности, придавая ей гладкий и блестящий вид. В соответствии с этим все изделия могут быть разделены на глазурованные — покрытые глазурью — и неглазурованные — непокрытые глазурью. Последние в отличие от глазурованных не блестят и имеют матовую, шероховатую поверхность.

Сырьевые материалы, применяемые в керамическом производстве делят на две группы:

1) Пластичные материалы и 2) непластичные материалы.

К пластичным материалам относятся различные сорта глин, которые при затворении водой образуют пластичную массу, способную принимать и держать заданную форму. Кнепластичным материалам принадлежат различные природные или искусственные продукты, которые при добавлении к глине снижают ее пластичность. В редких случаях непластичные материалы используются в виде основного сырья (например кварцит для получения динаса, магнезит для получения магнезитового кирпича), а главным образом употребляются как добавки к глине для регулирования ее технических свойств.

В зависимости от назначения различают три вида непластичных материалов:

1. Отощающие материалы (песок, шамот) применяются для уменьшения излишней пласти-чности глины. Они снижают усадку и коробление, тем самым повышая качество изделий.

2. Плавни или флюсы (полевой шпат, мрамор, обсидиан и т. д.) снижают температуру обжига, образуя легкоплавкие смеси (эвтектики) и позволяя получить жидкую фазу, необходимую для спекания черепка, уже при температуре 1150-1300 ^оС.

3. Порообразующие материалы образуют поры либо выгорая при обжиге (древесныеопилки, каменноугольная мелочь, торфяная крошка и т. д.), либо разлагаясь с выделением газообразных продуктов (карбонатные породы).

1. Глины и каолины

Глина весьма распространенная тонкообломочная, мучнистая, мягкая горная порода, обладающая двумя свойствами, отличающими ее от всех прочих сходных по строению материалов: 1) способностью при затворении водою давать легко формующуюся пластичную массу и 2) способностью превращаться после обжига в твердое камневидное тело.

Происхождение и минералогический состав глин. Глины в природе получаются в результате выветривания изверженных и метаморфических горных пород (гранита, гнейса, порфира, сиенита и т. д.),. преимущественно богатых полевыми шпатами.Минералогический состав глин весьма разнообразен. Так, например, минерал каолинит в некоторых глинах (каолинах) находится в количестве до 100 %, а в некоторых почти совершенно отсутствует. Помимо каолинита в составе глин встречаются и другие глинообразующие минералы: монтмориллонит (Al₂O₃·4SiO₂·H₂O), гидрослюды и некоторые другие.

2. Технические свойства глин

Важнейшими свойствами глины с точки зрения ее формования и получения керамических изде-лий являются: пластичность, огнеупорность, цвет после обжига, интервал плавкости, усадка.

Пластичность глины. Пластичностью глин называют способность глиняного теста деформиро-ваться под влиянием внешнего воздействия без разрывов и трещин. Глины, дающие высокопла-стичное тесто, называются жирными, а глины с низкой пластичностью - тощими.Жирные глины отличаются от тощих тем, что они для получения нужной пластичности теста требуют больше воды, нежели тощие глины. Вследствие этого изделия из весьма пластичных глин при высыхании сильно уменьшаются в объеме и дают трещины. Поэтому при изготовлении керамических изделий излишняя пластичность глин является вредной и легко может быть устранена добавлением к глинам различных непластичных материалов, как например песок, шамот, бой керамических изделий и т. п.

Цвет глины после обжига имеет весьма существенное значение, ибо он определяет, для какого вида изделий—грубой или тонкой керамики—может быть применена данная глина.Чистые глины, состоящие исключительно из водных алюмосиликатов (каолинита и др.), после обжига дают белый цвет и называются беложгущимися. Наиболее частой примесью, вызывающей окраску глин после обжига, являются соединения железа. Чем больше процентное содержание окислов железа в глине и чем выше температура ее обжига, тем интенсивнее получается окраска. Кирпич, обожженный при недостаточно высокой температуре, (недожог) всегда слабее окрашен, чем нормально обожженный кирпич, имеющий обычно ровную красную окраску. Наоборот, пережженный кирпич имеет бурый до синевато-черного цвет.

Огнеупорность глин. Глины, не имеют определенной температуры плавления, а плавятся в некотором интервале. Поэтому в керамике для характеристики плавкости глин пользуются определением так называемой огнеупорности, под которой понимают ту температуру, при которой происходит потеря формы (падение) образца глины в виде трехгранной пирамидки.

В зависимости от огнеупорности все глины могут быть разделены на три группы:

1. огнеупорные с температурой плавления выше 1580 °С;

2. тугоплавкие с температурой от 1350 до 1580 °С;

3. легкоплавкие с температурой ниже 1350 °С.

Огнеупорность глин тем выше, чем они чище; поэтому из числа глинистых материалов наибольшую огнеупорность будет иметь совершенно чистый каолинит, который плавится при 1770 °С. Примеси в глинах понижают температуру их плавления.Огнеупорность глины можно понизить добавкой к ней плавней (флюсов).

Интервал плавкости глин. Помимо температуры плавления (огнеупорности) глины, большое практическое значение имеет ее температура спекания и разность между температурой плавления и температурой спекания, называемая интервалом плавкости.Чем выше температура обжига, тем больше образуется расплава и тем более спекшийся (более плотный) получается черепок. В керамике за температуру спекания принимают ту температуру обжига, при которой водопоглощение получаемого черепка составляет 5 %.Если интервал плавкости мал, то существует опасность, что некоторые изделия при обжиге будут расплавлены, так как заводские печи не обеспечивают равномерной температуры по всему пространству и отклонения ее в более высокую сторону могут превысить интервал плавкости.

Усадка. Воздушной усадкой называется уменьшение размеров глиняного изделия в результате его высыхания, а огневой усадкой – уменьшение размеров в результате обжига. Общей усадкой называют суммарное изменение размеров изделия как в результате сушки, так и в результате обжига. Для того чтобы получить изделия строго определенных размеров после обжига, требуется учитывать и регулировать усадку керамической массы. Введение отощающих добавок позволяет снизить усадку.Несмотря на все многообразие керамических изделий и применяемого для их изготовления сырья, важнейшие процессы при их производстве, различаясь в деталях, по существу одни и те же. Получение керамических изделий состоит в основном из следующих технологических операций:

1) подготовка сырой керамической массы;

2) формование изделий;

3) сушка изделий и отделка их в необожженном виде;

4) обжиг изделий.

В ряде случаев к перечисленному добавляется еще пятая операция — глазурование изделий, которая может предшествовать обжигу или выполняться после предварительного обжига (без глазури) с последующим обжигом для закрепления глазури.

2. Приготовление керамической массы

В общем случае керамическая масса состоит из четырех компонентов: 1) глины (или смеси глин), 2) отощителя, 3) флюса и 4) воды. В некоторых случаях, при подходящих природных глинах, отсутствует необходимость в использовании отощителя или флюса. При необходимости получить пористый черепок, в массу вводят порообразующие материалы.Для того, чтобы иметь возможность точно дозировать и равномерно смешивать с другими компонентами, глину подвергают сначала грубому, а затем тонкому измельчению. Необходимым условием нормальной работы агрегатов тонкого помола является невысокая влажность глины, не выше 7-10 %. Поэтому излишне влажную глину сушат в сушильных барабанах сразу после грубого измельчения дробилками или глинорезками.При другом способе помол всех компонентов исходной массы производится в шаровых мельницах мокрого помола. Полученную керамическую суспензию пропускают через вибра-ционное сито и подвергают распылительной сушке, получая пресс-порошок влажностью 5-7 %.Для производства доброкачественных изделий необходимо придать глине высокую однородность, для чего ее перемешивают в глиномешалках при необходимости доувлажняя и иногда разогревая для повышения пластичности.Выбор схемы подготовки керамической массы осуществляется с учетом как особенностей сырьевых материалов, так и способа последующего формования, для которого главным моментом является влажность W сырьевой смеси. Существуют три наиболее часто практикуемых способа подготовки керамической массы: полусухой (W=7-12 %), пластический (W=17-22 %) и мокрый (W>30 %).

3. Формование керамических изделий

В зависимости от содержания воды в готовой керамической массе, различают следующие способы формования: пластическое формование, полусухое прессование и шликерное литье.

Пластическое формование. При пластическом формовании (влажность массы 17-22 %) формовочным аппаратом, применяемым почти во всех отраслях строительной керамики, является шнековый (ленточный) пресс. Современный шнековый пресс – довольно сложный агрегат, однако, принцип его работы чрезвычайно прост и может быть пояснен упрощенной схемой, показанной на рис. 22. Керамическая масса через воронку 1 и пару вальцов 2 подается на лопасти шнека (червяка) 3, который, вращаясь вокруг своей оси, захватывает массу и перемещает ее в сторону сужающейся части – головки 4. На выходе из головки устанавливается съемная насадка – мундштук, отверстие в котором имеет ту или иную форму, зависящую от конкретного изделия. В случае кирпича мундштук имеет прямоугольное отверстие размерами 250х120 мм. Под действием давления, развиваемого шнеком (1,6-7 МПа), масса выдавливается через отверстие мундштука и выходит в виде непрерывной глиняной ленты 5, которая разрезается на отдельные кирпичи 7 стальными струнами 6.Методом пластического формования изготовляют кирпич как полнотелый, так и пустотный (многодырчатый), трубы, черепицу и другие изделия. В производстве керамических труб используют вертикально-формующие шнековые прессы.

Полусухое прессование. При полусухом способе формования содержание влаги в рабочей массе составляет всего только 7-12 %, вследствие чего приходится применять при прессовании весьма высокие давления, в некоторых случаях до 100 МПа и даже выше. Формование осуществляется в основном на механических и гидравлических прессах. Упрощенная схема формования этим способом показана на рис. 32. Прессование производится в пресс-форме 1, куда из бункера 2 с помощью каретки 3 переносится порция пресс-порошка (рис 23а). Одновременно при движении вправо каретка сталкивает отформованный сырец 6 (рис. 23в) на приемное устройство (на рисунке не показано). При обратном движении каретки (влево) нижний штамп 4 опускается и пресс-порошок заполняет пресс-форму (рис 23а). После этого опускается и входит в пресс-форму верхний штамп 5, производя предварительное уплотнение массы при давлении около 2 МПа, в результате чего ее объем уменьшается на 30-35 % (рис 23б). Дальнейшее прессование производится нижним штампом в две ступени. На первой ступени создается давление около 9 МПа. После этого нижний штамп опускается вниз, давая выход отжатому из прессуемой массы воздуху. Если этого не делать, то воздух, расширяясь после снятия давления, разрыхлит отформованное изделие. Окончательное прессование производится при давлении около 30 МПа.Полусухим прессованием получают керамические плитки, кирпич, черепицу. Этот способ формования имеет то преимущество перед пластическим, что при нем практически не требуется сушки изделий и они могут идти сразу на обжиг.

Шликерное литье. В основу технологии литья керамических изделий положена способность затвердевшего гипса впитывать воду. При этом применяют три способа литья: 1) сливной; 2) наливной; 3) комбинированный.При сливном способе формования жидкую керамическую массу (шликер) наливают в гипсовую форму, пористые стенки которой впитывают влагу, отнимая ее от шликера, вследствие чего по внутренней поверхности формы образуется сплошной равномерный слой загустевшей массы (рис. 24а). Когда этот слой приобретет нужную толщину, избыток шликера сливают, а изделие оставляют еще на некоторое время в форме для высыхания (подвялки), вследствие чего оно дает усадку и легко отстает от стенок формы.При наливном способе шликер заливают в пространство между сопрягаемыми частями разъемной формы. При этом способе процесс уплотнения массы протекает быстрее, так как влага отбирается и с наружной, и с внутренней поверхности заготовки (рис 24б). В отличие от сливного, наливной способ позволяет формовать изделия более сложной формы и с большей точностью размеров.В некоторых случаях целесообразно сочетать оба эти способа (комбинированный способ). Например у раковин умывальников тело чаши – наливное, а полые борта – сливные.Методом литья изготовляются тонкостенные фаянсовые и фарфоровые изделия строительного (санитарно-технические изделия), хозяйственно-декоративного (посуда, вазы и т.п.), технического назначения (химический фарфор: тигли, чашки и т. д.). Преимущества этого способа заключаются в возможности изготовлять изделия весьма сложной формы, что недостижимо при других способах.

4. Сушка изделий

Сушка осуществляется в сушилках разнообразных конструкций (камерных, туннельных). Сушка керамических изделий является весьма трудной стадией производства в том смысле, что при ней получается большой процент брака, вследствие образования трещин и деформации высушиваемых изделий. Особенно много брака получается при сушке изделий с неодинаковой толщиной стенок.

5. Глазурование керамических изделий

Глазурью называется тонкий стекловидный слой, наносимый на поверхность керамического изделия с целью придать последнему красивый внешний вид и одновременно повысить его водонепроницаемость и стойкость против химических и механических воздействий. По составу и физическим свойствам глазури представляют собой разновидности стекол. Для приготовления глазури используют природные материалы, содержащие кремнезем и глинозем, (кварцевый песок, глину, полевой шпат, тальк и др.), а также соли и окислы различных металлов: калия, натрия, лития, бора, кальция, магния, бария, цинка, свинца, олова и т. д. Оксиды металлов придают глазури ту или иную окраску, улучшают блеск и другие свойства, играют роль плавней (понижают температуру плавления глазури).Глазури бывают либо прозрачные (фаянс, фарфор), либо непрозрачные, глухие (кафель). И те и другие могут быть окрашенными и бесцветными.Тонко измельченную глазурь смешивают с водой для получения суспензии, с консистен-цией сливок (плотностью 1,35-1,40 г/см³), и наносят на поверхность изделия путем полива, оку-нания или пульверизации. Затем изделие направляется на обжиг, во время которого глазурь рас-плавляется, растекается по поверхности и при охлаждении превращается в стекловидный слой.

6. Обжиг керамических изделий

Процессы, происходящие при обжиге. Обжигом достигается необратимое превращение керамической массы в твердое камневидное тело. Этот процесс называется спеканием.Первым следствием воздействия повышенной температуры на сырое керамическое изделие, подвергаемое обжигу, является выделение из него той части механически примешанной воды, которая целиком не была удалена при сушке. При дальнейшем повышении температуры, примерно в интервале от 500 °С до 800 °С, происходит выделение химически связанной воды, находящейся в каолините и других минералах

Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O → Al₂O₃·2SiO₂ + 2H₂O↑.

каолинит метакаолинит

В интервале температур от 800 до 900 °С происходит диссоциация глинообразующих минералов, например метакаолинита

Al₂O₃·2SiO₂ → Al₂O₃ + 2SiO₂,

а также присутствующего в массе углекислого кальция

CaCO₃ → СаО + СО₂.

Окись кальция, так же как и остальные окислы металлов, при последующем повышении температуры начинает реагировать с кремнеземом и глиноземом, давая легкоплавкие смеси различных силикатов и алюмосиликатов. Количество образующегося расплава увеличивается по мере нагрева; в соответствии с этим изменяются и свойства черепка. Черепок вначале весьма пористый начинает постепенно уплотняться, терять свою пористость, превращаясь в плотный клинкер. Для получения пористых изделий, обжиг проводят при сравнительно невысокой температуре. Если же необходимо получить изделие с плотным каменным черепком, температу-ру повышают до такого значения, при котором количество расплава становится достаточным для заполнения всех промежутков и пустот между твердыми (нерасплавленными) частицами.Температура обжига различных изделий строительной керамики лежит в довольно широких пределах от 900 до 1700 °С.

Печи для обжига керамических изделий. Применяемые в керамической промышленности печи в основном непрерывно действующие, в которых все операции (загрузка выгрузка и пр.) совершаются одновременно, без прекращения процесса обжига. По роду топлива применяются печи нефтяные (на мазуте), газовые и электрические. По форме печного пространства современные печи бывают туннельные и щелевые.Туннельная печь представляет собой длинный (100-160 м) узкий канал, перекрытый сводом и выложенный внутри огнеупорным кирпичем. Зона обжига в этой печи располагается примерно посредине. Обжигаемые изделия помещаются на вагонетки и вкатываются в печь одна за другой, составляя сплошной поезд. При вдвигании новой вагонетки с одного конца печи весь поезд перемещается, так, что с другого конца выталкивается вагонетка с обожженным уже материалом. Туннельные печи используются в производстве кирпича, керамических труб, сантехнических изделий.Щелевые печи применяются для обжига керамической плитки и черепицы. Они работают подобно туннельным печам, но имеют очень узкий щелевидный канал, куда подаются изделия с помощью роликового конвейера. Ширина канала щелевых однорядных печей – от 0,9 до 2,5 м, высота – 0,6-0,8 м. Длина щелевой печи составляет от 24 до 65 м

1. Кирпич и камни керамические

Для формования кирпича и камней применяют чаще всего пластический способ, и несколь-ко реже полусухой. Полусухим прессованием получают кирпич (камни) более высокого качест-ва, нежели 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.Одинарный кирпич имеет размеры 250х120х65 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 называют: постель, ложок и тычок.

Свойства керамических кирпича и камней. Важнейшими свойствами кирпича и керамических камней являются: правильность формы и размеров, механическая прочность, морозостойкость и теплопроводность. Все эти свойства нормируются стандартом, кроме теплопроводности. Однако стандарт ограничивает нижний предел водопоглощения, что затрагивает связанную с ним пористость кирпича и, следовательно, его теплопроводность, которая зависит от пористости в первую очередь.Основное применение в строительстве кирпич и керамические камни находят в качестве стенового материала, основными требованиями к которому являются: достаточная прочность и низкая теплопроводность.Теплозащитные свойства кирпича недостаточно высоки, вследствие чего толщина сложенных из него стен, являясь необходимой и достаточной по условию теплозащиты, в большинстве случаев оказывается совершенно излишней с точки зрения механической прочности. Высокая объемная масса кирпича, и, соответственно этому, весьма высокая теплопроводность могут быть скомпенсированы до известной степени его избыточной механической прочностью, которая, например в одноэтажных зданиях, как правило, всегда остается неиспользованной.Уменьшение же собственного веса как материалов, так и конструкций имеет чрезвычайно большое значение. Достигнуть этого можно устройством в теле кирпича в процессе его формовки пустот, имеющих правильную геометрическую форму и расположенных в определенном порядке.

Пустотелый кирпич. Пустотелыми называют кирпичи или камни, имеющие внутри себя каналы, расположенные в горизонтальном (параллельно постели кирпича) или вертикальном (перпендикулярно постели) 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 могут быть как сквозными, так и несквозными. Кирпич с несквозными пустотами получил название “пятистенка”. Такой кирпич лишен недостатка, присущего кирпичу со сквозными пустотами и заключающегося в том, что при кладке в открытые сверху пустоты проникает значительное количество строительного раствора, который таким образом тратится без пользы.При совместном использовании в стене сплошного и пустотелого кирпича последний, как правило, выкладывается по наружной стороне стены, а сплошной кирпич—по внутренней. При таком способе кладки теплоустойчивость стены (способность поддерживать температуру в помещении на постоянном уровне при периодическом отоплении) оказывается наибольшей.

Основными преимуществами пустотелого кирпича являются:

1) увеличенная по сравнению со сплошным кирпичом того же веса толщина, что ведет к ускорению кладки и уменьшению расхода кладочного раствора;

2) повышенная теплоизоляционная способность кладки, что в свою очередь влечет за собою меньший количественный расход пустотелого кирпича, в виду возможности делать стены более тонкими.

– это кирпич, у которого две (ложок+тычок) или три (тычок+ложок+тычок) грани имеют декоративную отделку. Им либо придается декоративная фактура, либо на их поверхность наносится декоративный слой (глазурь, ангоб и т.п.).Оценка качества кирпича и камней керамических. О качестве керамических изделий судят по результатам , во-первых, внешнего осмотра и обмера, и во-вторых, лабораторных испытаний.Согласно ГОСТ 530-95 керамический кирпич и камни полнотелые и пустотелые с вер-тикальными пустотами по прочности делятся на следующие марки: 75; 100; 125; 150; 175; 200; 250; 300, а изделия с горизонтально расположенными пустотами – на марки: 25; 35; 50 и 100.Водопоглощение полнотелого кирпича не должно превышать 8 %, а пустотелого и лицевого 6 %.По морозостойкости керамический кирпич и камни могут быть следующих марок: F15; F25; F35 и F50. Для лицевого кирпича не предусмотрена марка F15.

2. Черепица

Среди многочисленных видов черепицы наиболее известными и употребительными являются следующие:плоская, голландская, римская и фальцевая.Плоская черепица имеет форму прямоугольной пластины с нижней гранью того или иного очертания. С тыльной стороны ее делается шип, служащий для зацепления за обрешетину кровли при ее укладке.Голландская черепица имеет в поперечном разрезе форму буквы S; она с тыльной стороны также снабжается шипом.Римская черепица бывает либо плоской, либо желобчатой; первая имеет вид трапеции с закраинами, вторая—вид части усеченного конуса; желобчататая черепица называется еще татарской. Римская черепица обоих видов не имеет шипа, поэтому она употребляется для пологих кровель, в местностях, где зимою выпадает мало снега.Фальцевая, иначе марсельская черепица является самым распространенным типом черепицы. От предыдущих она отличается тем, что имеет вдоль двух смежных краев с лицевой стороны и вдоль двух остальных краев тыльной стороны закраины или фальцы.При укладке фальцевой черепицы выступающие части тыльной стороны одной пластины помещаются в фальцы бокового закроя другой, а козырьки (нижние закрои) вышележащих черепиц в головные закрои ниже расположенных черепиц. Этим достигается достаточно плотное соединение отдельных пластин, исключающее возможность проникновения воды сбоку в стыки между ними. Благодаря наличию фальцев такие черепицы весьма мало перекрывают друг друга, почему их расход на 1 м² крыши при одинаковом размере с другими видами черепиц получается наименьшим что ведет в свою очередь к облегчению кровли.Фальцевая черепица с тыльной стороны имеет два шипа и, кроме того, еще ушко для продевания проволоки, которой черепица прикрепляется к обрешетине с целью предотвращения подъема черепицы ветром.К фальцевой же черепице должна быть отнесена ленточная черепица с продольными пазами (фальцами). Она в производстве проще марсельской, так как не имеет поперечных фальцев (головного и нижнего закроев), вследствие чего может изготовляться в ленточных прессах.Для перекрытия гребней крыш пользуются специальной коньковой черепицей,Для производства черепицы употребляют особые так называемые черепичные глины, характеризующиеся значительной пластичностью и умеренной общей усадкой. Подготовка массы должна быть произведена более тщательно, нежели при производстве красного кирпича. Для формования черепицы употребляют или ленточный или револьверный пресс.В некоторых случаях (для декоративных целей) черепицу покрывают глазурью.Преимуществами черепицы по сравнению с другими видами кровельных материалов являются ее долговечность, пожаробезопасность, простота ухода. К недостаткам черепицы нужно отнести ее сравнительно большой вес, что удорожает устройство несущих кровлю частей здания.

3. Стенные облицовочные плитки

Облицовочные стенные плитки употребляются для облицовки стен в ванных и душевых комнатах, уборных, в некоторых случаях в машинных залах электрических станций, в торговых помещениях и т. д. С наружной стороны облицовочные плитки покрываются белой или окрашенной непрозрачной глазурью. С тыльной стороны облицовочные плитки снабжаются поперечными и продольными бороздками глубиною 1,5—2 мм для лучшего сцепления с раствором, на котором они прикрепляются к стене.

4. Дренажные трубы

Дренажными трубами называются короткие прямые трубы без муфтовых расширений, применяемые для целей дренажа, т. е. осушения местности. Они имеют пористый, неглазурованный черепок.Формовка труб производится с помощью ленточных прессов, причем трубы диаметром в 15 см и более формуются не на горизонтальных, а на вертикальных прессах, применяемых для изготовления канализационных труб.

5. Клинкер дорожный, тротуарный, облицовочный

Клинкером называют искусственный камень высокой прочности, изготовляемый из глины путем ее обжига до полного спекания массы, однако без остеклования поверхности.Важнейшими свойствами клинкера как строительного материала являются его высокая сопротивляемость механическим и химическим воздействиям всякого рода, что в свою очередь объясняется сильным уплотнением массы при обжиге.Механическая прочность клинкера настолько велика, что он в лучших своих сортах приближается по прочности к граниту. Весьма характерна для клинкера его высокая твердость; по шкале Мооса она оценивается от 4 до 7. Само собою понятно, что соответственно такой высокой твердости клинкер обладает весьма малой истираемостью. При высокой вообще химической стойкости клинкер отличается весьма значительной кислотоупорностью, что позволяет употреблять его в качестве кислотоупорного кирпича.Наибольшее применение клинкер находит в качестве дорожного материала для устройства клинкерных мостовых, пешеходных дорожек, тротуаров.В строительном деле клинкер находит себе применение для кладки стен и колонн, подверженных большим нагрузкам, при устройстве сводов, для кладки и облицовки фундаментов, для облицовки канализационных труб в случаях значительного содержания в сточных водах вредно действующих на бетон веществ и т. д. В качестве облицовочного материала клинкер служит также и для наружной декоративной отделки зданий, в особенности монументальных.

6. Метлахские половые плитки

Метлахскими плитками называются тонкие (толщиною 15—18 мм) половые плитки, изготовляемые из керамических масс обжигом их до спекания. Свое название эти плитки получили от имени городка Метлах, где они впервые стали изготовляться.Для верхней лицевой поверхности плиток очень часто в состав керамической массы вводят красящие окислы. Обжиг производится при температуре 1260—1300 °С в щелевых печах. Твердость метлахских плиток должна быть весьма высокой, не ниже 7 по шкале Мооса, соответственно чему они характеризуются значительным сопротивлением истиранию.Лицевая сторона плиток делается одноцветной или узорчатой, гладкой, шагреневой или с вдавленными рисунками.

7. Керамические канализационные трубы

Формование труб производится при помощи специальных механических трубовыж прессов. Раструбы должны быть выдавлены формовочным прессом одновременно с телом трубы. 06жиг труб производится в стоячем положении, в туннельных печах, при температуре 1250— 1280 °С. Керамические трубы с каменным черепком подвергаются обязательному глазурованию.Помимо прямых труб, выпускаются еще фасонные части к ним: тройники, отводы, переходы, служащие для соединения труб различного диаметра, муфты и пробки.Керамические канализационные трубы применяются для устройства канализации. Перед бетонными и чугунными трубами они имеют то существенное преимущество, что на них не действуют всякого рода химические реагенты, находящиеся в сточных водах. Поэтому керамические трубы особенно пригодны для канализации сточных вод химических предприятий

8. Фаянс и фарфоh

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 и в особенности 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 фаянсовых стенных облицовочных плиток и санитарно-технических изделий: ванн, раковин, умывальников, писсуаров, унитазов и т. д.Фарфор идет главным образом для изготовления декоративных, а также технических изделий. СПОСОБЫ ДЕКОРИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

1. Пальцевой орнамент.

2. Лощение.

3. Использование фактуры.

4. Забрызгивание.

5. Рельефная обработка.

6. Техника процарапывания.

7. Использование цветного стекла и смальты.

8. Роспись.

9. Покрытие глазурью.

10. Крàкелюр. Надглазурное покрытие. Деколь.

Все виды декорирования керамических изделий можно условно разделить наскульптурное (рельефное) и цветовое покрытие. К рельефному покрытию относятсяпальцевой орнамент, применение различных фактур и штампов, процарапывание,использование смальты и стекла, нанесение вылепленного рельефа. К цветовому –роспись ангобами, подглазурными пигментами, солями, покрытие глазурями,надглазурная роспись.1. Пальцевой орнаментПальцевой орнамент – это отпечатки пальцев на поверхности глины, которыенаносятся в определённой последовательности с равномерным нажимом. Чащеиспользуют указательные пальцы обеих рук. Наклон пальцев может варьироваться:нажим может производиться подушечкой пальца, ногтем, боковой стороной. Можнопользоваться и мизинцами, и суставами согнутых пальцев.Этот способ позволяет делать много вариантов рельефной поверхности. Егоможно сочетать с другими видами декорирования, например делать пальцевойорнамент на крышах домов, для изображения земли или снега, чешуи рыбы, гривыльва…Для выполнения пальцевого орнамента нужно, чтобы глина не была слишкоммягкой и не прилипала к пальцам. Верхний слой можно подсушить, а руки смазатькремом или жирной мазью. Пальцевой орнамент используется на разных видахизделий. Это может быть пласт в форме квадрата, прямоугольника, круга. Это могутбыть также мешочные вазы, скульптурные формы. Такой вид декорирования позволяетвыполнять и геометрический орнамент, и орнаментальный ряд, и композиции сцветами и другими изображениями.Для упражнения можно вырезать из пласта глины круг, положить его натурнетку и пробовать делать ряды с разной глубиной отпечатка и с разными наклонамипальцев. Желательно, чтобы движение пальцев было направлено к центру турнетки.Рука, совершающая нажим, остаётся на одном и том же месте. Таким способом легкоотрабатывать одинаковые движения, поскольку поворот турнетки, производимыйдругой рукой, продвигает нужную часть изделия под палец.Когда равномерность нажима и правильное положение пальца будутдостигнуты, можно переходить к тренировке нажима с небольшим движением.Например, два указательных пальца движутся навстречу друг другу.Пальцевой орнамент незаменим при первых занятиях. Он помогаетпочувствовать свойства глины, её упругость и податливость, научиться рассчитыватьсилу и точность своих движений.

2. Лощение

Это один из самых древних способов обработки поверхности. Он удобен дляваз, горшков и прочих работ из красной глины, которые не имеют мелких деталей иуглублений. Пока изделие ещё сырое, поверхность выравнивается с помощью влажнойгубки. Потом его стоит немного подсушить, не досушивая до конца. Далее поверхностьнатирается любым гладким предметом (стеклянной палочкой, ложкой, рукой), чтобыуплотнить верхний слой глиныдо появления блеска.Лощение можно комбинировать с другими видами отделки, например покрыватьблеском только выступающие места в рельефе или определённые части орнамента.

3. Использованиефактуры

Это самый разнообразный вид декорирования, который применяется для всехвидов глины. Существует неограниченное количество вариантов работы с влажнойповерхностью.Очень удобны штампы, которые могут быть изготовлены из дерева, гипса илиглины. Они имеют вырезанный рельеф на торце и небольшую ручку (5–7 см). Рельефможет быть в виде крестика, цветка, спирали и т.д. Другой вид штампов делается ввиде колёсика, с внешней стороны которого также наносится рельефное изображение: квадратики, треугольники, орнамент. Штамп с квадратиками неезаменим, когда нужноизобразить стену кирпичного дома. При помощи штампа с цветочками можно без трудаизобразить букет цветов. Для того чтобы штампы не прилипали к глине, рельеф на нихдолжен быть сделан “на выход”, т.е. выступающие элементы должны сужаться кверху.Перед использованием штампы следует пропитать горячей олифой или растительныммаслом.Вместо штампов часто используют всевозможные предметы, дающие разныеотпечатки: морские раковины, кораллы, камни, древесную кору, жёлуди, шишки,каштаны, грецкие орехи. Применяются и предметы домашнего обихода: щётки,расчески, маникюрные принадлежности, шариковые ручки, формы для теста, резки длясыра, сетки для резки овощей, тёрки и многое другое.Широко применяются для фактуры различные ткани, тюль, марля, холст,рогожа, тесьма, различные сетки, кружева. Тканевая фактура используется для многихвидов работ. Её можно наносить в смятом виде и в расправленном на красную глину ифаянс. Можно приложить ткань к расписанному ангобами рельефу и почти без нажимапрокатать скалкой, чтобыткань отпечаталась на выпуклых частях рельефа.Для изображения травы, волос, шерсти овец, гривы лошади незаменимы такиевещи, как чеснокодавилка или ситечко для чайника. Небольшой кусочек глиныпродавливается через них и приклеивается к основной работе на шликер.Подбор фактур, поиск различных способов получения отпечатков —увлекательное занятие, которое помогает сделать изделие эффектным ивыразительным.