14Керамические материалы. Общие сведения

Керамическими называют материалы и изделия, изготавливаемые путем формования и обжига глинистого сырья. Искусство производства керамических изделий с полным основанием можно отнести к одному из древнейших. Фрески древнего Карфагена, выполненные из природного камня с применением обожженной глины, наглядное тому свидетельство. Раскопки, проведенные на территории Московского Кремля, принесли великолепные образцы керамических изразцов и других изделий из обожженной глины.

Высокие эксплуатационные показатели — долговечность, декоративность, прочность, — сравнительная простота технологических приемов изготовления, разнообразие сырьевых материалов, экологичность определяют многоцелевое применение керамических материалов как для внутренней, так и внешней отделки зданий и сооружений.

Общепринятая классификация керамических материалов предопределяет их деление в зависимости от пористой структуры . Согласно этой классификации изделия делятся на пористые — с водопоглошением более 5% и плотные (спекшиеся) — с водопоглощением менее 5%.

Керамические строительные материалы и изделия по их назначению в отделке зданий и отдельных элементах подразделяются:

— на фасадные изделия — лицевой кирпич, разного рода плитки; — изделия для внутренней отделки — глазурованные и неглазурованные плитки, фасонные изделия, ковровая и мозаичная керамика; — плитку для пола; — изделия из фаянса и фарфора декоративного назначения.

• Сырьевые материалы

• Общая технологическая схема производства керамических изделий

• Стеновые материалы

• Кирпич и камни керамические специального назначения

• К этой группе керамических материалов относятся керамический лекальный кирпич, камни для канализационных сооружений и кирпич для дорожных покрытий (клинкерный). К указанным материалам предъявляются повышенные требования прочности, морозостойкости, истирания и удара.

• Кирпич керамический лекальный применяют для кладки промышленных дымовых труб и футеровки труб в случаях нагрева кирпича дымовыми газами до температуры не более 700°С. Производство лекального кирпича аналогично производству обычного кирпича, изготовляемого по пластическому способу. Кирпич лекальный выпускают длиной 80...225 мм с радиусом кривизны 850... 1500 мм. По прочностным показателям лекальный кирпич подразделяют на три марки: M100, 125 и 150; водопоглощение его не менее 8%, морозостойкость не ниже F 15.

• Кирпич для дорожных одежд (клинкер) представляет собой искусственный камень размером 220 X ПО X 65 мм, получаемый из глины путем формования и последующего обжига до полного спекания, но без остекления поверхности. В качестве сырья применяют тугоплавкие глины с большим интервалом температур между началом спекания и началом деформации (примерно 1000°С). Дорожный кирпич выпускают размером 220X110Х Х65 мм.

• Камни для канализационных сооружений должны обладать высокой плотностью. Они имеют трапецеидальную форму и изготовляются для проходки щитов диаметром 1,5 и 2 м. Камни для каждого диаметра щита изготовляют двух типов: для соединения их в кольцо с помощью боковых пазов и боковых гребней. На торцовых гребнях камней имеются пазы с гребнями для соединения кольца при проходке коллектора. Кроме того, для нагнетания раствора за обделку в камнях устраивают отверстия диаметром 25 мм. Керамические камни для подземных коллекторов должны иметь предел прочности при сжатии не менее 20 МПа.

• Керамические конструкции для стен

• Изделия керамические для облицовки фасадов зданий

• Изделия керамические для внутренней облицовки

• Кровельная черепица

• Трубы керамические канализационные и дренажные

• Изделия керамические кислотоупорные

• Изделия санитарно-технической керамики

• Керамзит

Керамзит представляет собой легкий пористый материал ячеистого строения с закрытыми порами. Основное применение он находит как заполнитель для легких бетонов. Для получения керамзита применяют легкоплавкие глины, содержащие 6...12% оксида железа, 2...3% щелочных оксидов и до 3% органических примесей. Если в глине недостаточно органических примесей, то в нее вводят угольную пыль, торфяную крошку и другие материалы. При обжиге глины происходит размягчение материала и выделение газов и паров воды. Последние вспучивают частично расплавленную массу, образуя в ней поры. Спекание материала с образованием закрытых пор заканчивается в момент интенсивного газовыделения.

Производство керамзита осуществляют по трем технологическим схемам. При наличии плотных камнеподобных глин, хорошо вспучивающихся, обжиг ведут по сухому способу без формования, сразу после дробления сырья. Пря полусухом способе можно применять слабовспучивающиеся глины. В этом случае глину подвергают дроблению, сушке, помолу и вводят органические добавки, затем смесь тщательно перемешивают и гранулируют в виде зерен размером 10...20 мм. Пластический способ применяют при неоднородном влажном сырье. В качестве формующих машин используют дырчатые вальцы и барабанные грануляторы, а также ленточные прессы, у которых выходное отверстие мундштука перекрыто перфорированной плитой. Прессы имеют устройство для резки выходящих жгутов. Иногда полуфабрикат сушат в сушильных барабанах.

Керамзитовый гравий обжигают во вращающихся печах длиной 20...50 м, диаметром 1,5...3,5 м при температуре 1300°С в течение 30...60 мин. После обжига керамзит медленно охлаждают до температуры 60...100°С, затем разделяют на фракции и направляют в силосы.

Различают керамзитовый гравий по размеру зерен, плотности и прочности. Керамзитовый гравий имеет размер 5...40 мм, зерна менее 5 мм называют керамзитовым песком. В зависимости от насыпной плотности гравий делят на марки 250...600. Для высокомарочных конструктивных легких бетонов применяют гравий М800 и 1000 с прочностью при сжатии до 4 МПа.

• Огнеупорные материалы