4. Материалы и изделия из метаморфических горных пород. Свойства и применение.

Гнейс – тонкослоистые гнейсы не отличаются морозостойкостью и сравнительно быстро выветриваются. Используются в виде облицовочных плит, для кладки фундаментов, бутовый камень.

Кристаллические сланцы – отличаются способностью раскалываться на ровные тонкие пластинки, обладают достаточной плотностью, вязкостью, твёрдостью и водостойкостью. Используются как местный кровельный материал.

Кварциты – очень плотные, погодоустойчивые, прочные породы, обладает большой хрупкостью, трудно обрабатывается, имеет высокую огнеупорность. Применяется в производстве динаса, а также как абразивный, кислото- и щёлочестойкий материал. Красивые разновидности – прекрасный декоративный материал.

Мрамор – хорошо обрабатывается, слабо сопротивляется выветриванию. Применяется для внутренних отделочных работ, а в виде крошки – при приготовлении цветных штукатурок, облицовочного декоративного бетона.

Керамические материалы и изделия.

1. Состав и свойство глинкосырья для строительной керамики. Процессы, происходящие при обжиге кирпича.

Сырьевыми материалами для производства керамических изделий являются каолины (состоящие в основном из минерала каолинита Al₂O₃ 2SiO₂2Н₂О) и глины, применяемые в чистом виде и в смеси с добавками (отощающими, пластифицирующими, порообразующими, плавнями, глазурями и ангобами).

Глины – осадочные горные породы, способные образовывать с водой пластичное тесто, которое после обжига необратимо переходит в камневидное состояние.

Состав глин довольно сложен. Различают след группы минералов:

1. Каолинитовые (каолинит Al₂O₃ 2SiO₂2Н₂О и галлуазит Al₂O₃ 2SiO₂4Н₂О)

2. Монтмарилланитовые (монтмарилланит Al₂O₃ 2SiO₂ nН₂О и бейделит Al₂O₃ 3SiO₂ nН₂О)

3. Гидрослюдистые (являются продуктом гидратации слюд)

Включение кальцита СаСО₃ является причиной дутиков и трещин в керамических изделиях, а примесь оксида железа Fe₂O₃ – красноватой окраски. Частицы, слагающие глины и каолины имеют размер менее 0,005мм.

Свойства:

Пластичность – свойство глинистого теста деформироваться под влиянием внешних механических нагрузок без нарушения сплошности.

Связующая способность – характеризуется возможностью связывать частицы непластичных материалов (шамот, песок, зола ТЭС) и образовывать при высыхании достаточно прочное изделие, называемое сырцом.

Воздушная и огневая усадки проявляются в уменьшении размеров сырца при сушке и обжиге (воздушная→уменьшение толщины водных оболочек вокруг глинистых частиц; огневая→удаление химически связанной воды и расплавление легкоплавких составляющих глины).

Обжиг изделия производится до спекания керамической массы, при которой глина переходит в камневидное состояние.

1. при повышении t до 120С удаляется свободная вода

2. при повышении t до 450-600С удаляется химически связанная вода (из каолинита Al₂O₃ 2SiO₂2Н₂О) с образованием минерала метакаолинита Al₂O₃ 2SiO₂

3. при повышении t до 700-800С метакаолинит диссоциирует на оксиды Al₂O₃ и SiO₂

4. при дальнейшем повышении t (выше 900С) образуются новые минералы, например муллит 3Al₂O₃ 2SiO₂, который обеспечивает водостойкость, термостойкость и прочность получившегося керамического изделия + происходит расплавление некоторых вновь образовавшихся легкоплавких составляющих глин, которые, застывая, цементируют и упрочняют керамические изделия.