Свойства глин
Среди физических свойств важное значение имеют:
- Пластичность
- Связность
- Воздушная и огневая усадка
- Огнеупорность
- Цвет и т.д.
Пластичность глины - это способность влажной глины формироваться и сохранять форму. Пластичность глины повышается с увеличением Al2O3, а содержанием SiO2 - снижается.
Связность глин проявляется в способности связывать твердые непластичные зерна, а также в образовании при высыхании достаточно прочного изделия - сырца.
Соединительную способность глин используют в глиняных растворах при кладке печей, труб.
Воздушная и огневая усадки - отражают способность глин уменьшаться в объеме при высыхании на воздухе и при обжиге. Большая усадка может сопровождаться образованием трещин, если глину отощать. Высокопластичные глины при высыхании дают усадку до 10 ÷ 15% воздушной усадки. При обжиге часть наиболее легкоплавких компонентов глины расплавляются, заполняя поры расплавом.
Огнеупорность глин является важнейшим свойством выдерживать высокую температуру, а не расплавляясь и не деформируясь.
Цвет черепка после обжига зависит от примесей железной руды, пирита, оксидов титана, органических примесей (черная керамика). Для цвета вводят добавки оксидов железа, кобальта, хрома и др.
Материалы из керамики
Кирпич и камни керамические. При оценке комфортности жилья (по 20-балльной шкале) кирпич как стеновой материал занимает второе место после древесины.
Основные требования к кирпичу и камню представлены в ДСТУ Б В.2.7-61-97 «Кирпич и камни керамические».
Изготавливают кирпич из глинистых пород, лёссов и добавок или без них. В производстве кирпича эффективно применяют отходы угледобычи. Добавки отходов снижают расход сырья, температуру обжига, расход топлива, позволяют повысить прочность до 40%.
Керамические камни изготавливают полыми с вертикально и горизонтально расположенными пустотами. Пустоты могут быть сквозными и не сквозными, располагаться перпендикулярно или параллельно постели. Толщина наружных стенок должна быть не менее 12 мм.
Поверхность граней изделий должна быть плоской, ребра прямолинейные.
Предельные отклонения по размерам изделий: по длине ± 5 мм, по ширине ±4мм, по толщине ± 3 мм.
Фактура тычковых и ложковых граней может быть гладкой или рифленой.
Марки кирпича и камней по прочности: М 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300.
Водопоглощение: полнотелого изделия не менее 8%, пустотелого не менее 6%.
Марки по морозостойкости: F15, F25, F35, F50.
Применяют керамический кирпич и камни для внутренних и наружных стен, перегородок, сплошной кирпич для стен подвалов, печей, труб.
Транспортируют на поддонах или пакетах, которые скрепляются металлической лентой или термоусадочной пленкой. На поддонах изделия укладываются в «елочку» или на «ребро» с перекрестной перевязкой швов. Масса одного пакета не более 850 кг. Загрузка и выгрузка механизированным способом. Погрузка, выгрузка навалом не допускается.
Плитки керамические фасадные. Предназначаются для облицовки наружных стен каменных зданий, наружных поверхностей стеновых панелей, крупных блоков, для оформления архитектурных элементов зданий и сооружений.
Плитки специального назначения используются для облицовки цоколей здания, подземных переходов и других объектов, находящихся в условиях повышенного воздействия влаги и перепадов температур.
Изготавливаются плитки из глин с добавками или без них с последующим обжигом.
Фасадные плитки выпускаются глазурованными, неглазурованными, с гладкой или рельефной поверхностью, рядовые или специального назначения (угловые, для откосов, для облицовки перемычек). Морозостойкость плиток не менее F35.
Плитки для внутренней облицовки стен. Керамические глазурованные плитки и фасонные детали изготавливают из глин с добавками или без них, способом полусухого прессования, глазування методом полива и последующего обжига.
Плитки предназначены для облицовок влажных, мокрых помещений или помещений, где требуется влажная гигиеническая уборка.
В зависимости от используемого сырья плитки делят на: майоликовые и фаянсовые. Майоликовые плитки изготавливают из легкоплавких глин с добавкой до 20% мела. При обжиге получают пористый черепок розового цвета, тыльная сторона имеет бороздки для лучшего сцепления с раствором. После первого обжига наносят глазурь и обжигают. Фаянсовые плитки изготавливают из огнеупорных глин с добавкой кварцевого песка и плавней (снижают температуру плавления, например, мел). Плитки имеют белый черепок.
Плитки для внутренней облицовки обязательно покрывают глазурью: белой, цветной, прозрачной, непрозрачной, украшают набрызгом, рисунок может быть под глазурью, по глазури. Водопоглощение плиток не более 16%.
Упаковывают в картонные коробки или стопы, обернутые упаковочной бумагой и обвязанные пластмассовой лентой, или обтянутые полиэтиленовой термоусадочной пленкой, укладывают в контейнеры. Хранят в складах.
Плитки керамические для полов. Основное сырье для изготовления плиток для полов - огнеупорные и тугоплавкие глины.
Плитки используют для настилки полов в санитарных узлах, вестибюлях, на лестничных площадках, в мокрых помещениях и т.д.
Выпускают плитки неглазурованными, частично глазурованными и глазированные с гладкой или рельефной поверхностью. Водопоглощение плиток для пола не более 4%.
Кровельная керамика (черепица). Сырьем для изготовления является глины с добавками. После формирования черепицы ее сушат и обжигают.
Основные преимущества керамической черепицы - высокая долговечность, огнестойкость. Недостатки - большая масса (до 65 кг/м2), хрупкость и необходимость придать кровле вели кого уклона (не менее 50%) для обеспечения быстрого стока воды, а также трудоемкость устройства кровли и трудности при устройстве кровель сложной формы. Водопоглощение черепицы не более 6,5%. Морозостойкость не менее F35. Транспортировка - в контейнерах. Укладка черепицы на ребро по длине в штабеля с перестилкой каждого ряда картоном. Загрузка и выгрузка механизированным способом с помощью специальных захватов.
Трубы керамические предназначены для строительства безнапорных сетей канализации, транспортирующих промышленные, бытовые, дождевые неагрессивные и агрессивные сточные воды и для устройства закрытого дренажа на мелиоративных системах.
Для изготовления канализационных труб применяют пластичные огнеупорные и тугоплавкие глины, не содержащие включений колчедана, гипса и т.д.
Формируют трубы вместе с раструбом на трубных прессах. После сушки на внутреннюю и внешнюю поверхности труб наносят химически стойкую глазурь и обжигают. Наличие тонкого слоя глазури приводит водонепроницаемость и высокую устойчивость труб к воздействию кислот и щелочей.
Канализационные трубы на внешней стороне конца ствола и на внутренней стороне раструба имеют нарезку не менее чем из пяти концентрических канавок глубиной не менее 2 мм. Водопоглощение не более 8%. Кислотостойкость 93-94%.
Трубы упаковывают в специальные контейнеры, устанавливаемые в транспортном средстве по всей площади, высотой не более 2 рядов. Хранят на складах, под навесом, на открытых площадках, заключенным в контейнеры или штабеля. Высота штабеля не более 1,5 м.
Санитарно-технические изделия. К ним относятся умывальники, унитазы, сливные бачки, писсуары, биде, раковины и другие аналогичные изделия, предназначенные для санитарно-гигиенического и хозяйственного применения в различных зданиях.
Сырьем для производства этих изделий служат глины, каолины, кварц взятые в различных соотношениях. Изготавливают их в основном методом литья. Изделия покрывают белой или цветной глазурью.
Выпускают изделия фаянсовые, фарфоровые, полуфарфор, которые отличаются между собой степенью спекания и пористостью.
Упаковывают изделия в дощатые обрешетки, решетчатые ящики, ящики из гофрированного картона, сформированные в пакеты и закрепления проволокой, термоусадочной пленкой, или в контейнерах без упаковки.
Огнеупорная керамика. Огнеупорными называются материалы, применяемые для сооружения различных печей, топок, аппаратов, работающих в условиях высокотемпературного (выше 1000оС) нагрева.
Керамзит - легкий пористый материал ячеистого строения в виде гравия, получаемый при обжиге отформованных гранул из легкоплавких глинистых пород, способных вспучиваться при быстром нагревании до 1050 ÷ 1300оС. Применяют в качестве заполнителя для легких бетонов, а также как засыпочный утеплитель.
Аглопорит - представляет собой пористый кусковой материал, получаемый спеканием (агломерацией) смеси глинистого сырья и угля.
Спекание происходит за счет сгорания угля, горящую массу продувают сжатым воздухом. Пористую легкую глыбу аглопорита после охлаждения дробят на щебень с последующей сортировкой на фракции.
Применяют аглопорит качестве заполнителя для легких бетонов.