книги / Технология строительной керамики

ные (1— 2% влаги) плитки размером 150 X 150 X 10 мм пульвериза­ цией с помощью металлических трафаретов, устанавливаемых на плит­ ку, движущуюся на цепном конвейере. Плотность глазури 1,56— 1,58 г/см3. Цвет плиток коричневый, глазури — белый.

Для изготовления порфировидных плиток используют глинистое сырье разной естественной окраски. Из порошка глин готовят гранулы, используя вальцы, протирочное сито и вибросито для отделения гра­ нул от остатка порошка. Далее гранулы поступают на смесительный транспортер и в бункер над прессом. Прессование плиток из гранул осуществляют как из порошка. Влажность порошка глин 5—7%. Зазор между валками вальцев 3— 4 мм. Для получения порфировид­ ного рисунка используют 35% крупных гранул (1—2 мм) и 65% мелких.

При изготовлении мраморовидных плиток используют обычные цветные порошки, полученные в распылительных сушилках. Основная масса составляет 85%, а лицевой (мраморовидный) слой — 15% — состоит из порошка, полностью проходящего через сито 4900 отв/см2.

Декорировать плитки также можно шелкографическим способом. В Италии освоено производство рельефно-орнаментированных пли­ ток по следующей технологии. Плитка глазуруется по всей площади. На специальной зачистной машине глазурь снимается с выступающей

поверхности рельефа. Далее плитка поступает в обжиг на 4 —5 ч.

лого, желтого, зеленого, голубого, серого и черного). Плитки глазу­ руют прозрачной глазурью поливом, высушивают в течение 18—23 мин

прочность почти в 3 раза, морозостойкость, модуль упругости, сопро­ тивление истиранию и термостойкость. Снижается водопоглощение. Сера может быть заменена парафином, смолой и другими материалами с низкой температурой плавления. Если плитка должна иметь повы­ шенную шероховатость поверхности (например, пол в душевых, пла­ вательных бассейнах и др.), предложено (патент ФРГ) в слое глазури применять корундовый порошок с размером зерен 40—200 мк (но не более 300 мк) в количестве 5—25% в пересчете на общую сухую массу компонентов глазури и корундового порошка. В поверхностном слое максимальное количество зерен корунда не должно быть покрыто плен­ кой глазури. Для этого в процессе обжига обеспечивают получение такой вязкости глазури, которая препятствовала бы осаждению зерен корунда. При глазуровании плитки сначала на нее наносят первый слой в виде спеченного ангоба, затем слой глазури, содержащей зерна корунда, причем оба эти слоя обжигаются одновременно. Количество шероховатых зерен корунда составляют 3—25 шт. на 1 мм2. Слой глазури подвергают различным способам структурирования. Износ плиток в процессе эксплуатации менее заметен на глазурной поверх­ ности с различными цветовыми оттенками, чем на блестящей однотонной

95— 100 м2 при комбинированной садке. Плотность садки на 1 м3 печ­ ного объема 20—22 м2.

При бескапсельном обжиге плиток производительность печей уве­ личивается на 15— 20%, расход топлива снижается на 5—8%, в 6— 8 раз снижается расход огнеупорного припаса (оборачиваемость шамот­ ных этажерок в б—8 раз выше капселей), уменьшаются отходы пли­ ток в связи с переходом от вертикальной к горизонтальной ставке, уменьшается пятнистость плиток, механические повреждения и дру­ гие дефекты обжига. В целях защиты плиток от прямого воздействия

на горелке — 2,16—2,55 МПа. Газовая среда — окислительная. Дав­ ление в печи на позиции 15— 16 нуль, а на позиции 42 от 1 9 ,6 2 до

24,53 Па. Давление у дымососа 0,39—0,44 МПа, воздуха, отбираемого на сушку, от 0,1 до 0,5—0,6 МПа.

Режимы толкания вагонеток такие: замедленный — от 22 до 27 вагонеток в сутки (через 65—53 мин); нормальный — от 24 до 28 ва­ гонеток в сутки (через 60—51 мин); ускоренный — от 25 до 29 ва­ гонеток в сутки (через 58—50 мин). Общая продолжительность обжига 40—44 ч. Съем плиток с 1 м8 туннельных печей составляет 340—380 м2

рис. 121.

При скоростном однократном обжиге плиток для предотвращения взрываемости их начальная температура в печи не должна превышать 200° С, а скорость подъема температуры в интервале 500—900° С долж­ на находиться в пределах 50—80° С/мин. Чтобы исключить образо­ вание черной сердцевины внутри плитки и вздутие плитки, при 700— 1050° С должна быть выдержка 18—23 мин.

При скоростном режиме обжига плиток в щелевых печах макси­ мальная температура обжига должна быть в пределах 1100— 1200° С. Выдержка при максимальной температуре обжига не менее 4—5 мин. Длительность скоростного обжига плиток в роликовых щелевых

печах составляет 35— 42 мин, а полный цикл производства от склада сырья до получения готовых плиток (при шликерном способе приго­ товления порошка) около 4 ч вместо 80— 100 ч при обычном способе производства.

По проекту ПКБ НИИСтройкерамики на керамических комбинатах эксплуатируются конвейерные линии со щелевыми печами производи­ тельностью 200 и 400 тыс. м2 плиток в год.

На линии осуществляются операции: прессование, прием плиток от прессов, раскладка их на шесть рядов и подача в сушилку; сушка плиток в четырехсекционной газовой сушилке в течение 32 мин и об­ жиг в роликовой газовой печи в течение 42 мин.

Размеры линии, м: длина 80; ширина 4,5; высота 3,3; общая масса линии 61,5 т.

Институтом НИИСтройкерамика также разработан проект двухъ­ ярусной конвейерной линии мощностью до 800 тыс. м2 в год. В этой линии для обжига плиток предусмотрена роликовая печь, представ­ ляющая собой туннель, перегороженный посредине в горизонтальной плоскости стенкой, образованной арочным сводом нижнего яруса и подом верхнего яруса. Роликовый под печи приводится в движение вертикальным редуктором, обеспечивающим самостоятельную работу каждого яруса. Горелки типа В-21/1,3 производительностью 1,3 нм3/ч расположены по всей длине зон подогрева и обжига в обоих каналах печи под роликовым подом и над ним. Продолжительность обжига при

природный газ с теплотворной способностью 9,86 кВт, удельный рас­ ход условного топлива 2,5 кг/м2, удельный расход электроэнергии 0,74 кВт • ч/м2.

Институтами Гипростройматериалы и Гипростром такой же мощ­ ности созданы трехъярусные поточно-конвейерные линии.

Роликовые печи экономичны в эксплуатации, так как расход топ­ лива на обжиг плиток почти в два раза ниже, чем в туннельных печах.

Сортировка и упаковка плиток. Для сортировки плиток созданы автоматы типа КММ 2720-1-1 и СМ-801. Автомат СМ-801 состоит из механизма для контроля плиток по толщине и кривизне поверхности, механизма для сортировки плиток по длине (ширине) и аппаратного

известково-битумных и синтетических мастиках. Составы мастик сле­ дующие: битумно-силикатная мастика состоит (мае. ч) из глинобитумиой пасты (битум — 36%, глина — 24, вода — 40%) — 1; жид­ кого стекла — 0,75, мела 1,5—2,5; известково-битумная мастика (мае. ч) — из битума (БН-111) — 1, известкового теста 100%-ной влаж­ ности — 0,8, воды — 0,6.

Синтетические мастики готовят на основе цементного раствора с карбоксилметилцеллюлозной (КМЦ) или поливинилацетатной (ПВА) эмульсии.

Требования к керамзигу. Гравий керамзитовый (керамзит) представ­ ляет собой пористый материал ячеистого строения, с закрытыми оплав­

В соответствии с ГОСТ 9759—76 керамзит в зависимости от объем­ ной массы разделяют на 12 марок: «150», «200», «250», «300», «350»,

тии керамзит разделяют на два класса: А и Б. При марках гравия «150—700» прочность для класса А установлена 0,39—5,88 МПа, для класса Б — 0,29—3,92 МПа.

Марка керамзита по морозостойкости — не менее 15 циклов по­ переменного замораживания и оттаивания, а потеря массы не должна превышать 8%. Коэффициент формы (отношение наибольшего размера зерна к наименьшему) не более 1,5, а содержание зерен с коэффициен­ том формы 2,5 и более не должен превышать 20%. Водопоглощен не керамзита в течение 1 ч 15—25% в зависимости от объемной массы. Плотность керамзита 2,3—2,7 г/см3. Коэффициент теплопроводности 0,05—0,2 Вт/(м °С). Наличие свободного кварца (10—40%) ухуд­ шает теплофизические свойства керамзита.

Размер пор — от нескольких микрон до 1 мм составляет до 98%, размер крупных пор 3—5 мм. Общая пористость до 70%. Масса ке­ рамзита — полностью спекшаяся, поры не сообщаются между собой

(до 90% замкнутых пор), в результате чего гравий имеет низкую влагоемкость.

Гравий имеет плотную, шероховатую оболочку. Он атмосферо- и огнестоек, долговечен. Огнеупорность керамзита (обычного) от 1140 до 1250° С, жаростойкого до 1400° С.

Гигроскопическая влажность керамзита не должна превышать 2% . Максимально допустимая величина коэффициента уплотнения гравия (при транспортировании) — 1,15.

В зависимости от свойств керамзит применяют для изготовления керамзитобетона и конструктивного железобетона (64%), для тепло­ изоляционных засыпок (25%) и других целей (11%). Расширяется использование керамзита для легких бетонов (ГОСТ 9757—73).

Обладая относительно высокой прочностью при малой объемной массе, керамзит позволяет получать на его основе легкие бетоны с высоким коэффициентом конструктивного качества (0,25 против 0,18 при той же прочности для обычного бетона).

Сырьевые материалы. Сырьем для производства керамзитового гравия служат легкоплавкие глинистые породы (глины, суглинки, аргилиты, глинистые сланцы, трепелы, диатомиты и др.) различного возраста и генезиса, обладающие способностью при быстром обжиге вспучиваться в природном виде или с добавками, образуя материал ячеистой структуры.

Советский Союз располагает огромными запасами керамзитового (природного) сырья в центральной части европейской территории

СССР, в районе Среднего Поволжья, на Северном Кавказе, в Восточ­ ной Сибири, Казахстане. Только кремнистых пород (опоки, трепела, диатомиты и др.) зарегистрировано более 850 месторождений.

Лучше других вспучиваются глинистые породы морского, озер­ ного и озерно-болотного происхождения с преимущественным содер­ жанием глинистых минералов группы монтмориллонита, гидрослюды, вермикулита и гидрохлорида. Породы, представленные минералами типа каолинита и галлуазита, не вспучиваются без добавок при обыч­ ных температурах обжига. Плохо вспучиваются или совсем не вспу­ чиваются глины с малым содержанием щелочей, переотложенные и выветренные глины, суглинки и сланцы, лессы и глинистые породы, содержащие оксид кальция более 5— 6%.

Породы, глинистая часть которых сложена гидрослюдой и квар­ цем, гидрослюдой, кварцем и каолинитом, занимают промежуточное место между хорошо вспучивающимся (без добавок) сырьем (рис. 122). Большое влияние на вспучиваемость глин оказывают сопутствую­ щие минералы: слюда, полевой шпат, различные железосодержащие минералы и соединения, а также органические вещества.

Вспучиваемость глинистого сырья определяется коэффициентом, выражающим отношение объема вспученной массы к объему абсолют­ но сухого сырца. Коэффициент вспучивания всегда выше коэффициен­ та выхода керамзита. По величине коэффициента вспучивания разли­