1Требования к сырьевым материалам для лицевого керамического кирпича.

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 теплоизоляционных изделий, строительного кирпича и камней.

Каолины содержат значительное количество частиц меньше 0,01 мм; после обжига сохраняют белый цвет.

Глины более разнообразны по минеральному составу, они больше загрязнены минеральными и органическими примесями.

Наиболее важными свойствами глин являются пластичность, воздушная усадка (дообжиговые свойства), огнеупорность, спекание и огневая усадка (обжиговые свойства).

Огнеупорность - способность глин, не расплавляясь, выдерживать действие высоких температур. По огнеупорности глины делят на три класса: огнеупорные - с огнеупорностью выше 1580 °С, тугоплавкие - 1580 ... 1350, легкоплавкие - ниже 1350 °С.

Способность глин при обжиге уплотняться с образованием камнеподобного материала называется спекаемостью. В процессе спекания масса уплотняется, вследствие чего происходит огневая усадка, которая у глин колеблется от 2 до 8 %.

По зерновому составу глины характеризуются значительным содержанием глинистого вещества (частиц мельче 0,005 мм) и делятся на высокодисперсные, дисперсные и губкодисперсные.

Отощающие материалы

Отощающие добавки вводятся в состав керамической массы для понижения пластичности и уменьшения воздушной и огневой усадки глин. В качестве отощающнх добавок используют шамот, дегидратированную глину, песок, золу ТЭС, гранулированный шлак.

Шамот - зернистый керамический материал (с зернами 0,14-2 мм), получаемый измельчением глины, предварительно обожженной при той же температуре, при которой обжигаются изделия. Его можно получить, измельчая отходы обожженного кирпича. Шамот улучшает сушильные и обжиговые свойства глин, поэтому его применяют для получения высококачественных изделий - лицевого кирпича, огнеупоров и т.д.

Дегидратированная глина при температуре 700- 750 °С, добавляемая в количестве 30-50 %, улучшает сушильные свойства сырца и внешний вид кирпича.

Песок (с зернами 0,5-2 мм) добавляют в количестве 10-25%.

Гранулированный доменный шлак (с зернами до 2 мм)-эффективный отощитель глин при производстве кирпича. Роль отощителей выполняют также золы ТЭС и выгорающие добавки.

Порообразующие и пластифицирующие добавки

Порообразующие материалы вводят в сырьевую массу для получения легких керамических изделий с повышенной пористостью и пониженной теплопроводностью. Для этого используют вещества, которые при обжиге диссоциируют с выделением газа, например СО2 (молотые мел, доломит), или выгорают.

Выгорающие добавки: древесные опилки, измельченный бурый уголь, отходы углеобогатительных фабрик, золы ТЭС и лигнин не только повышают пористость стеновых керамических изделий, но также способствуют равномерному спеканию керамического черепка.

Пластифицирующими добавками являются высокопластичные глины, бентониты, а также поверхностно-активные вещества - сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ) и др.

Плавни, глазури и ангобы

 

Плавни добавляют в глину в тех случаях, когда необходимо понизить температуру ее спекания. К ним относят: полевые шпаты, железную руду, доломит, магнезит, тальк и т.п.

Для придания декоративного вида и стойкости к внешним воздействиям поверхность некоторых керамических изделий покрывают глазурью или ангобом. Глазури - это стекла, которые могут быть прозрачными и непрозрачными (глухими), различного цвета. Главными сырьевыми компонентами глазури являются: кварцевый песок, каолин, полевой шпат, соли щелочных и щелочно-земельных металлов, оксиды свинца, борная кислота, бура и др. Ангоб приготовляют из белой или цветной глины и наносят тонким слоем на поверхность еще не обоженного изделия. При обжиге ангоб не плавится, поэтому цветная поверхность получается матовой. Ангоб по своим свойствам должен быть близок к основному черепку.

2 Сырьевые материалы для керамического кирпича.

Основным сырьем для производства керамических материалов и изделий являются различные глины, а также шамот, кварцевый песок, шлак.

Для придания керамическим изделиям характерных свойств в глину вводят различные добавки.

Отощающие добавки. В высокопластичные глины, для затворения которых требуется большое количество воды (до 28%) и которые поэтому дают большую линейную усадку при сушке и обжиге (до 15%о), необходимо вводить отощающие добавки, т. е. непластичные вещества. При этом значительно уменьшается количество воды, необходимой для затворения глиняного теста, что сокращает усадку (до 2-6%).

В качестве отощающих добавок чаще всего применяют вещества неорганического происхождения: кварцевый песок, шамот (обожженная и измельченная глина), бой изделий, молотый шлак и золу. Эти добавки не только уменьшают усадку изделий, но и улучшают формовочные свойства массы, делают более легким технологический процесс производства и устраняют брак.

Выгорающие добавки. Для получения изделий с меньшей средней плотностью и повышенной пористостью применяют органические выгорающие добавки. Наиболее часто используют древесные опилки, угольную мелочь и угольный порошок, торфяную пыль и др. Применяют также вещества, выделяющие при высокой температуре обжига углекислоту, что ведет к образованию пор, мел, доломит и глинистый мергель (в молотом виде). Все эти добавки обладают также и свойствами отощающих добавок.

Специальные добавки. Для придания керамическим изделиям специальных свойств вводят соответствующие добавки. Так, при изготовлении кислотоупорных изделий и облицовочных плиток к глинам добавляют песчаные смеси, затворенные жидким стеклом или щелочами. При необходимости понижения температуры обжига некоторых изделий используют молотый полевой шпат, руды, содержащие железо, песчаник, и др.

3 Основные технологические характеристики сырья для лицевого кирпича.

4. Способы формования лицевого керамического кирпича.

Керамические изделия формуют различными способами: пластическим, сухим и литья. Выбор способа формования зависит от вида изделий, а также от состава и физико-механических свойств сырья. Пластический способ формования применяют при изготовлении изделий из пластичных глиняных масс с влажностью 18 . . . 23 %. Этим способом изготовляют различные виды керамического кирпича, камней, черепицы и других изделий. Большинство керамических изделий из пластичной глиняной массы формуют в ленточных прессах. Подготовленную глиняную массу направляют в приемный бункер ленточного пресса. С помощью шнека масса дополнительно перемешивается, уплотняется и выдавливается в виде бруса через выходное отверстие пресса, снабженного сменным мундштуком. Меняя мундштук, можно получать брус различных формы и размеров. Брус, непрерывно выходящий из пресса, разрезает на отдельные часш в соответствии с размерами изготовляемых изделий автоматическое резательное устройство. Современные ленточные прессы снабжены вакуум-камерами, в которых из глиняной массы частично удаляется воздух. Вакуумн-рование массы повышает ее пластичность и уменьшает формовочную влажность, сокращает длительность сушки сырца и одновременно повышает его прочность. Штампованием из пластичных глиняных масс формуют изделия сложного профиля (пазовую черепицу и др.). При этом на ленточном прессе формуют заготовку (валюшку), а затем на револьверных и других прессах штампуют изделия. Сухой способ формования применяют при изготовлении сырца прессованием из рыхлых порошкообразных глиняных масс. Этот способ подразделяют на полусухой, при котором сырец прессуют при влажности порошков 8 ... 12 %, и сухой - с влажностью 2 . .. 8 %. Эти способы принципиально не отличаются друг от друга. Сухим способом из пресс-порошков влажностью 6 ... 7 % изделия (плиты для полов и др.) прессуют в металлических пресс-формах на прессах (коленно-рычажных, гидравлических и др.), которые уплотняют пресс-порошок под давлением до 30 МПа. Равномерность уплотнения изделий увеличивается при ступенчатом многократном прессовании. Способ литья предусматривает предварительное измельчение исходных материалов и тщательное смешение с большим количеством воды (влажность смеси 40 ... 60 %) до получения однородной массы - шликера, которые заливают в специальные формы, чаще гипсовые. Избыточная вода впитывается в пористые стенки формы, а на стенках осаждается керамический черепок, который создает стенки формуемого изделия. Избыток шликера сливают из формы, затем извлекают из нее изделие и направляют в сушилку. Этот способ применяют для получения тонкостенных изделий сложной формы, например санитарно-технических изделий (смывных бачков, унитазов, моек и др.). Литьевой способ применяют также при изготовлении ковровой мозаики - мелкоразмерных тонкостенных цветных плиток для облицовки панелей, стен вестибюлей, лестничных клеток и т.д. Изготовление плиток способом литья позволяет значительно повысить производительность, сократить рабочие площади, снизить расход материалов за счет уменьшения толщины

5 Торкретирование стеновых материалов.

 Торкретирование(от лат. (tec) tor (ium) – штукатурка и (con) cret (us) – уплотненный) – метод бетонных работ, при котором бетонная смесь послойно наносится на бетонируемую поверхность под давлением сжатого воздуха.Способ применения. Торкретирование осуществляется при помощи торкретной установки, состоящей из цемент-пушки и компрессора. Для торкретирования изготавливают сухую смесь из цемента и заполнителей (обычно песка, возможно также добавление щебня мелкой фракции). Сжатым воздухом сухая смесь вяжущего с заполнителем подается по шлангу к соплу, смачивается в нем водой, подводимой по другому шлангу, и с большой скоростью (130-170 м/сек) выбрасывается на торкретируемую поверхность. Толщина слоя, получаемого за один цикл, составляет 10-15 мм. Торкретное покрытие отличается высокими механическими прочностью (40-70 Мн/м2), плотностью, водонепроницаемостью и морозостойкостью. В зависимости от крупности заполнителя различают торкрет-бетон (до 10 мм) и шприц-бетон, или набрызг-бетон (до 25 мм).

 Области применения.Этот метод упрощает возведение тонкостенных железобетонных конструкций (оболочек, сводов, резервуаров и др.), применяется при устройстве обделки в тоннелях, гидроизоляции и заделке стыков сборных конструктивных элементов, ремонте и усилении бетонных и железобетонных конструкций и изделий, при сооружении шахт, устройстве монолитных обделок тоннелей, укреплении откосов при строительстве автомобильных и железных дорог, строительстве заглубленных бассейнов. Целесообразно его применение при производстве ремонтно-восстановительных работ (усиление фундаментов, стен, балконов и перекрытий, опорных и пролетных строений мостов, морских причалов и т.д.), а также при создании огнестойких, тепло- и гидроизоляционных покрытий.

Торкрет-бетонирование позволяет получить конструкции с высокой плотностью и незначительной капиллярной пористостью. В данном материале практически отсутствуют усадочные раковины и трещины, образующиеся в обычном бетоне. При послойной технологии усадка каждого слоя происходит индивидуально и вероятность возникновения сквозных усадочных трещин в общей толщине торкрет-бетона практически исключается. Метод торкретирования позволяет практически полностью механизировать производство работ и исключить использование опалубки.

6 Ангобирование и глазурование керамических изделий.

Для увеличения атмосферной стойкости, водонепроницаемости, предохранения от загрязнений, улучшения декоративных  качеств  изделия  покрывают  глазурями.

Глазурь наносят на предварительно обожженные или хорошо высушенные изделия в виде тонкодисперсной водной суспензии.

Изделия впитывают влагу, и твердое вещество глазури откладывается на поверхности плотным слоем, который при обжиге расплавляется на ней в виде тонкой стекловидной пленки. Обжиг проводят по такому же режиму, что и неглазурованных изделий, при нейтральной или слабоокислительной газовой среде.

Ангобирование изделий (офактуривание) производят тогда, когда естественная окраска терракотовых изделий неприемлема. Оно широко распространено в производстве двухслойного кирпича и керамических камней.

Ангобирование — нанесение перед обжигом на поверхность необожженного изделия тонкого слоя белой или цветной глины толщиной 0,1—0,5 мм.

Технологии нанесения ангоба на поверхность черепицы различны, но самая распространенная из них – уже после сушки готовой плитки. Цветная или белая суспензия с тонкозернистой структурой наносится на черепицу тремя способами: посредством окунания в нее каждой плитки или методом полива ангоба на поверхность плитки, а также пульверизации – технического распыления. Стандартная толщина ангобированного слоя на поверхности черепицы, как правило, не превышает 1 мм.

Цветовой диапазон ангобы чаще всего достигается с помощью оксидов металлов, которые добавляются в суспензию в процессе ее приготовления. Так, синий придает ангобирующей массе кобальт, зеленые оттенки – хром или медь, гамму красно-желтых цветов – оксиды железа в разной концентрации, коричневый – насыщенный марганец.