4 Керамические строительные материалы
4.1 Определения. Способы производства керамических строительных материалов
Керамическими называют искусственные каменные материалы, получаемые из тонкодисперсного минерального сырья, преимущественно глинистого, путем формования, сушки и обжига.
Глины – это породы, имеющие в своём составе мельчайшие частицы глинистых минералов с размерами менее 5 мкм – каолинит, монтмориллонит, гидрослюды, – обеспечивающие глинам в увлажнённом состоянии пластичность, некоторую прочность после сушки и камнеподобные свойства после обжига (прочность, водостойкость, морозостойкость).
В зависимости от способа приготовления керамической массы и формования изделий различают полусухой, пластический и литьевой способы производства керамических изделий.
Полусухой способ (рисунок 4) – получают полусухой порошок с влажностью 8–12 %, из которого методом одно- или двухстороннего прессования получают изделия, которые можно сразу обжигать.
ГЛИНА
↓
рыхлениение (измельчение)
↓
сушка до влажности менее 6–8 %
↓
помол
↓
ВОДА → перемешивание ←ДОБАВКИ
(при необходимости)
↓
Полусухая масса влажностью 8–12 %
↓
↓
↓
обжиг
Рисунок 4 – Схема полусухого способа производства керамических изделий
Пластический способ(рисунок 5) – получают пластичную массу с влажностью 18–28 %, из которой методом выдавливания и последующей разрезки получают изделия, которые сушат и обжигают.
Литьевой способ– глину и измельчённые добавки смешивают с 35–45 % воды и получают текучую массу (шликер), которую разливают в пористые (гипсовые) формы или на пористые (керамические) поддоны. После впитывания формами или поддонами бóльшей части воды изделия сушат и обжигают.
ГЛИНА
↓
рыхлениение (измельчение)
↓
ВОДА→ перемешивание ←ДОБАВКИ
(при необходимости)
↓
Пластичная масса влажностью 18–28 %
↓
↓
↓
сушка
↓
обжиг
Рисунок 5 – Схема пластического способа производства
керамических изделий
4.2 Сушка, обжиг, глазурование керамических материалов
Сушат керамические изделия чаще всего на вагонетках или конвейерах в туннельных сушилках (рисунок 6), а обжигают – в туннельных печах. Температура обжига изделий зависит от количества и типа плавней, содержащихся в глинах, или специально добавляемых при производстве изделий и может быть от 900 до 1380°С.
Рисунок 6 – Схема туннельной сушилки
С целью улучшения поверхностей и повышения долговечности керамические изделия могут покрываться глазурью. Глазурь включает белую глину (без примесей гидроксидов железа), плавни (добавки, снижающие температуру плавления) и пигменты (красители). Глазурь наносят на высушенные или обожженные изделия пульверизацией, поливкой, окунанием или другими способами. В процессе последующего обжига глазурный слой плавится, в результате готовые изделия имеют тонкое 0,1–0,2 мм блестящее стекловидное белое или цветное покрытие – глазурь.