Строительные материалы (стр. 4 )

Для расширения цветовой гаммы производители смешивают глины нескольких видов, добавляют в сырьевую смесь красители. Почти любой оттенок можно получить с помощью ангоба и глазури. Особенно декоративен глазурованный кирпич. Глазурь позволяет получать любые цветовые оттенки и сохранять их яркость в течение длительного времени, и она почти не загрязняется. Долговечность такой отделки — десятки и сотни лет. Лицевым поверхностям кирпича можно придавать рельеф обработкой влажных сырцовых заготовок гребенками или рельефными валками.

Облицовка керамикой не только придает декоративность, но и защищает конструкцию от внешних воздействий.

Крупноразмерные облицовочные плиты

ГОСТ 13996-93: Плитки керамические фасадные и ковры из них. Технические условия

Крупноразмерные керамические плиты выпускают различных размеров и толщиной до 10 мм, имеют плотный, полностью спекшийся черепок с очень низким водопоглощением (менее 1 %).

Плиты могут иметь матовую и полированную поверхность различных цветов, часто со структурой, напоминающей гранит. По этой причине и за высокие физико-механические свойства такие плиты получили название керамогранит.

Клинкерный кирпич изготовляют из тугоплавких глин обжигом до полного спекания, который имеет низкое водопоглощение (2...6 %), высокую прочность при сжатии (40...100 МПа) и морозостойкость не менее F100. Используют его для отделки фасадов, мощения дорог и тротуаров, устройства полов промышленных зданий и т. д.

Терракота (от лат. terra cotta — жженая земля) — крупноразмерные облицовочные изделия в виде плит, частей колонн, наличников и других архитектурных деталей.

Материалы для внутренней облицовки – это:

Плитки и фасонные элементы для внутренней облицовки Плитки для полов

Плитку для внутренней облицовки выпускают разнообразных типоразмеров. Такую плитку часто называют кафельной.

Плитки для полов должны обладать высокой износостойкостью и минимальным водопоглощением, поэтому их изготовляют из тугоплавких глин методом сухого или полусухого прессования, обжигая их до полного спекания.

Керамические материалы и изделия специального назначения

Санитарно-техническая керамика Кровельные керамические материалы Канализационные и дренажные трубы Керамические пористые заполнители Огнеупоры

Санитарно-технические изделия. Санитарно-технические изделия — раковины, умывальники, унитазы, смывные бачки и т. д. изготовляют в основном из беложгущихся фаянсовых или полуфарфоровых масс.

Глиняная черепица представляет собой кровельный материал, получаемый из легкоплавких глин путем формования сырца, сушки его и последующего обжига. В настоящее время керамические заводы выпускают чере­пицу нескольких видов: пазовую штампованную, па­зовую ленточную, плоскую ленточную и коньковую.

Канализационные трубы изготовляют из огнеупорных или тугоплавких глин. Формуют трубы вместе с раструбом на трубных прессах. После сушки на внутреннюю и наружную поверхности труб наносят глазурь и обжигают. Наличие тонкого слоя глазури предопределяет водонепроницаемость и высокую стойкость труб к воздействию кислот и щелочей. Канализационные трубы выпускают внутренним диаметром 150—600 и длиной 800—1200 мм. Высокая химическая стойкость керамических труб позволяет широко применять их для отвода промышленных вод, содержащих щелочи и кислоты. Кислотоупорные изделия: Кислотоупорный кирпич, Кислотоупорные и термокислотоупорные плитки

Дренажные трубы — керамические неглазурованные изделия с гладкой поверхностью и сквозными канавкам или прорезями для повышения водопроницаемости. Они предназначены для отвода дождевых и грунтовых вод от фундаментов; осушения территорий с избыточным влагосодержанием; орошения засушливых территорий.

Керамические пористые заполнители. Основными видами керамических искусственных пористых заполнителей для легких бетонов являются керамзит и аглопорит.

Керамзит — легкий пористый материал ячеистого строения в виде гравия, реже в виде щебня, получаемый при обжиге легкоплавких глинистых пород, способных вспучиваться

Аглопорит представляет собой пористый кусковой материал, получаемый спеканием – способность глин уплотняться при обжиге и образовывать камнеподобный черепок называется спеканием (агломерацией) гранул из смеси глинистого сырья с углем.

Огнеупорные материалы характеризуются способностью при эксплуатации в промышленных тепловых установках длительное время выдерживать различные механические и химические воздействия при температуре выше 1500°С. По степени огнеупорности эти материалы разделяют на огнеупорные (1580—1770°С), высокоогнеупорпые (1770—2000°С), высшей огнеупорности (выше 2000°С). Огнеупорные материалы изготовляют в виде кирпича, блоков, плит и различных фасонных элементов путем прессования, сушки и обжига.

Рекомендуемая литература

1. , Производство изделий строительной керамики М.: Высшая школа 1985.

2. Технология искусственных пористых заполнителей и керамики. М.: Высшая школа 1974.

3. ст. пр. Испытание керамических материалов и изделий. Методические указания к лабораторной работе. 2000.

4. Общая технология стекла и стеклянных изделий М.: Высшая школа 1989.

Контрольные задания для СРС (тема 1)[1, 33-56]

Виды и свойства облицовочной керамики. Виды и свойства керамических изделий для устройства кровли и перекрытий. Свойства керамических изделий санитарно-технического и специального назначения. Специальные керамические изделия: клинкерный кирпич, кислотоупорные кирпич и плитки.

Тема 2 Материалы на основе минеральных расплавов. Стекло и изделия из стекла (1 час).

План лекции

1. Сырьевые материалы для производства стекла, понятие о стеклообразном состоянии вещества.

2. Основы производства стекла.

3. Структура и свойства стекломассы и стекла. Классификация стеклянных материалов. Понятия о ситаллах, шлакоситаллах и ситаллопластах, способы их изготовления и области применения. Литые изделия из шлаков и отходов разработки горных пород.

Стекло и изделия из минеральных расплавов

Изыскание новых материалов, более эффективных в техническом и экономическом отношениях, обладающих высокими физико-механическими свойствами (кислотостойкостью, водонепроницаемостью, сопротивляемостью истиранию и декоративными качествами), является важнейшей задачей промышленности строительных материалов.

Одним из таких видов являются материалы, получаемые из минеральных расплавов.

Для минеральных расплавов общим признаком является их силикатная природа, т. е. преобладание в их составе силикатов.

Минеральные расплавы в зависимости от исходного сырья разделяются на следующие группы: стеклянные, каменные, шлаковые, ситаллы и шлакоситаллы.

Из минеральных расплавов получают изделия самого различного назначения: листовые светопрозрачные, конструкционные, отделочные, облицовочные, трубы специальные, тепло - и звукоизоляционные. В строительстве наибольшее применение находит силикатное стекло, получаемое в промышленных масштабах из простейшего минерального сырья: кварцевого песка, мела, соды и других компонентов (далее вместо термина «силикатное стекло» будет использоваться термин «стекло»).

Современное стекольное производство включает в себя три этапа: подготовка сырья, стекловарение и формование стеклоизделий.

Подготовка сырья. Химический состав обыкновенного оконного стекла по основным оксидам следующий: SiO2 — 71...72%; Na2O — 15...16%; CaO - 5...7 %; MgO - 3...4 %; A12O3 - 2...3 %; содержание Fe2O3 не более 0,1%, так как оксиды железа придают стеклу зеленовато-коричневый («бутылочный») цвет и снижают светопропускание. Основные оксиды вводятся в сырьевую шихту в виде следующих веществ.

Вспомогательные сырьевые материалы делят по своему назначению на следующие группы: осветлители — вещества, способствующие удалению из стекломассы газовых пузырей; обесцвечиватели — вещества, обесцвечивающие стекольную массу; глушители — вещества, делающие стекло непрозрачным.

Красители для стекла могут быть следующими: соединения кобальта (синий цвет), хрома (зеленый), марганца (фиолетовый), железа (коричневый и сине-зеленые тона) и т. д.

Перед варкой стекла, сырьевые материалы измельчают, тщательно смешивают в требуемых соотношениях, брикетируют и подают в стекловаренную печь.

Стекловарение. Обычное стекло получают в непрерывно действующих ванных печах с полезным объемом до 600 м3 и суточной производительностью более 300 т. Для варки специальных (оптических, цветных и др.) стекол применяют периодически действующие ванные, а также горшковые печи.

Стекловарение — главнейшая операция стекольного производства. На первой стадии этого процесса — силикатообразовании — щелочные компоненты образуют с частью кремнезема силикаты, плавящиеся уже при 1000... 1200 °С. В этом расплаве при дальнейшем нагревании растворяются наиболее тугоплавкие компоненты SiO2 и А12О3. Образующаяся при этом масса неоднородная по составу и насыщена газовыми пузырьками.

Удаление пузырьков и полная гомогенизация расплава осуществляется на второй наиболее длительной стадии стекловарения — стеклообразовании — при температуре 1400...1600 °С. Третья заключительная стадия — студка — охлаждение стекломассы до температуры, при которой она приобретает оптимальную для данного метода формования стеклоизделий вязкость.

Формование. Метод выработки (формования) зависит от вида изделия. Для получения строительного стекла используют вытяжку, прокат, прессование.

При охлаждении в стекле вследствие его низкой теплопроводности возникают большие градиенты температур, вызывающие внутренние напряжения. Наиболее опасным моментом с этой точки зрения является переход стекла от вязкопластического состояния к хрупкому. Поэтому для снятия внутренних напряжений после формования производят отжиг — охлаждение по специальному режиму: быстрое до начала затвердевания стекломассы, очень медленное в опасном интервале температур (600..300 °С) и вновь быстрое до нормальной температуры.

Основной вид строительного стекла — листовое. С начала XX в. большая часть листового стекла стала производиться (а в России производится и до сих пор) методом вертикального вытягивания на машинах ВВС. Так получают стекла толщиной до 6 мм.