31. Технологические основы производства керамики, характеристика сырья, основных стадий производства керамических изделий, его технико-экономическая оценка.

Технология керамики — наука о совокупности технологических методов и последовательности выполнения процессов изготовления керамических изделий, их практическом воплощении.

Керамика — искусственные изделия и материалы, полученные спеканием глин и их смесей с минеральными добавками.

Керамические изделия характеризуются хорошими эксплуатационными, механическими, химическими свойствами. Эти свойства обусловливают долговечность керамических изделий в строительных конструкциях. Вместе с тем керамические изделия имеют следующие недостатки: сравнительно высокие плотность и теплопроводность.

Сырьевые материалы, используемые для производства керамических изделий, подразделяют на пластичные и непластичные. Основным пластичным материалом является глина — осадочная горная порода, состоящая в основном из глинистых минералов. Основными непластичными материалами являются: отощающие материалы — песок, шлак (для снижения пластичности и усадки глин); флюсы — мрамор, доломит (для снижения температуры спекания глин); порообразующие материалы — мел, древесные опилки, зола (для снижения теплопроводности); специальные добавки (например, красители).

Вне зависимости от вида и назначения керамических изделий в технологии керамики выделяют следующие основные стадии:

• карьерные работы;

• подготовка глиняной массы;

• формование изделий;

• сушка отформованных изделий;

• обжиг высушенных изделий;

• поверхностная обработка керамических изделий.

Для технологии керамики характерны высокая энергоемкость и капиталоемкость производства и в то же время высокий уровень его механизации и автоматизации.

Основными направлениями развития технологии керамики являются следующие:

• улучшение технологии производства керамических изделий за счет совершенствования процессов подготовки, сушки и обжига, разработки эффективных методов формования, использования малоотходных и энергосберегающих процессов (революционное развитие технологии);

• увеличение единичных мощностей используемого оборудования и создание непрерывных технологических линий по производству керамических изделий (эволюционное развитие технологии);

• повышение уровня механизации и автоматизации трудо емких стадий производства керамических изделий (рациона- диетическое развитие технологии).

32. Технологические основы производства изделий из стекла (характеристика сырья, основных стадий производства, их технико-экономическая оценка). Классификация и характеристика важнейших видов стекла.

Технология стекла — наука о совокупности технологических методов и последовательности выполнения процессов изготовления стекла и изделий на его основе, практическом их воплощении.

Стекло — твердый аморфный, прозрачный в той или иной области оптического диапазона (в зависимости от состава) материал, полученный при переохлаждении расплава, содержащего стеклообразующие компоненты и оксиды металлов.

Изделия из стекла характеризуются высокими механической прочностью и твердостью, химической стойкостью, водо- и газонепроницаемостью, отличными оптическими свойствами, что обусловливает высокую долговечность стеклянных изделий в строительных конструкциях. Вместе с тем существенными недостатками изделий из стекла являются их повышенная хрупкость, сложность механической обработки и опасность порезов и травм осколками стекла.

Основным классификационным признаком изделий из стекла является их назначение. По данному признаку стеклянные изделия подразделяют на следующие группы:

• бытовое стекло (посуда, художественные изделия, имитации под драгоценные камни в бижутерии, хрусталь, стеклотара и др.);

• техническое стекло (изоляторы, стеклоткань, триплекс, сталинит, оптическое стекло и др.);

• строительное стекло.

Сырьевые материалы, используемые для производства стеклянных изделий, подразделяют на главные и вспомогательные. Главные сырьевые материалы — это основные компоненты стекла: кремнезем (оксид кремния), глинозем (оксид алюминия), а также оксиды натрия, калия, кальция, магния и др. Главные сырьевые материалы предопределяют потребительские свойства стекла и вводятся в стекломассу главным образом в виде природных соединений. В частности, кремнезем, являющийся основным стеклообразующим компонентом, вводится в стекломассу в виде специально подготовленного кварцевого песка. Вспомогательные сырьевые материалы вводятся в стекломассу для придания стеклу особых свойств или улучшения технологии его производства.

Вне зависимости от вида и назначения стеклянных изделий в технологии стекла выделяют следующие основные стадии:

• подготовка сырьевых материалов;

• приготовление стекольной шихты;

• варка стекла;

• формование (выработка стекла);

• термическая обработка.

Основными направлениями развития технологии стекла являются следующие:

• улучшение технологии производства стеклянных изделий за счет совершенствования процессов подготовки сырьевых материалов и приготовления стекольной шихты, варки стекла, разработки эффективных методов формования, использования малоотходных и энергосберегающих процессов (революционное развитие технологии);

• увеличение единичных мощностей стекловаренных печей и создание непрерывных технологических линий по производству стеклянных изделий (эволюционное развитие технологии);

• повышение уровня механизации и автоматизации трудоемких стадий производства стеклянных изделий, особенно на стадиях формования и окончательной обработки готовых стеклянных изделий (рационалистическое развитие технологии).

33. Классификация и основные свойства вяжущих веществ. Технологические основы производства минеральных, вяжущих веществ (на примере портландцемента). Технико-экономический анализ сырья и применяемых методов производства.

Вяжущие вещества делят на две группы: неорганические; органические.

Неорганическими называют тонкомолотые материалы, способные при смешивании с водой образовывать вязко-пластичную массу, которая постепенно затвердевает, превращаясь в прочное камневидное тело. Для них характерны следующие признаки:

- гидрофильность,

- способность образовывать с водой тестообразную легко формующуюся массу (тесто),

- способность переходить из тестообразного состояния в твердое.

К ним относятся известь, гипс, цемент, предназначенные для изготовления строительных растворов и бетонов, а также изделий из них.

Органические вяжущие гидрофобны. В отличие от неорганических, в рабочее состояние они переходят при нагревании или размягчении в органических жидкостях. К органическим вяжущим относят - битумы, смолы, дегти, пеки, применяемые для производства асфальтобетонов рулонные кровельных и гидроизоляционных материалов.

Для получения портландцемента используют известняки, глины и корректирующие добавки.

Производство минеральных вяжущих сводится к 2 главным технологическим операциям: помол и обжиг. Важнейшая операция при производстве минеральных вяжущих – обжиг сырьевых материалов. Основное свойство минеральных вяжущих – способность твердеть после перемешивания с определённым количеством воды.

Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, наиболее часто применяемое в современном строительстве. Получают совместным тонким измельчением клинкера и гипса (иногда некоторых добавок).

Наибольший объем производства приходится на портландцементы с активными минеральными добавками. К ним относятся: рядовой портландцемент, шлакопортландцемент (ШПЦ) и пуццолановый портландцемент (ППЦ). Все эти цементы получены тонким измельчением портландцементного клинкера, состоящего из высокоосновных силикатов, алюминатов и алюмоферритов кальция, гипса и гидравлических минеральных добавок. При введении гидравлических добавок в количестве от 5 до 20 % получают рядовой портландцемент с активными минеральными добавками (ПЦ). Наличие добавок в цементе несколько снижает его стоимость, повышает водостойкость при фильтрации воды. Этот вид цемента, который имеет марки 400, 500, 550 и 600 является самым распространенным для изготовления сборных железобетонных изделий и конструкций на заводе, монолитных сооружений, возводимых на строительной площадке, а также при штукатурных и кладочных работах. При увеличении процентного ввода пуццолановых добавок вулканического происхождения (пепел, туф) или топливных зол с 25 до 40 % и добавок осадочного происхождения (диатомит, трепел, опока) от 20 до 30 % портландцемент получает название пуццолановый (ППЦ). Введением при помоле клинкера добавки гранулированного доменного шлака в количестве свыше 20 % получают шлакопортландцемент (ШПЦ).