ЛЕКЦИЯ 6

ЛЕКЦИЯ 6
Керамические материалы
Керамическими называют искусственные каменные материалы, изготовляемые из
минерального сырья путем формования и последующего обжига при высоких
температурах.
Материал, из которого состоят керамические изделия после обжига, в технологии
керамики называют керамическим черепком.
Распространенность глин в природе, а также большая прочность, значительная
долговечность, красивый внешний вид многих видов керамики позволили применять
керамические материалы почти во всех конструктивных элементах зданий и сооружений.
Основные сведения о керамических материалах и изделиях, их классификация.
Строительные керамические изделия классифицируют по:
1) Структуре черепка
2) Конструктивному назначению
По структуре различают керамические изделия с пористым и со спекшимся
(плотным) черепком.
Пористыми условно считают изделия, у которых водопоглощение черепка по массе
превышает 5% (в среднем 8…20%):
• кирпич сплошной,
- пустотелый и легковесный,
- керамические камни,
- черепица,
- облицовочные плитки,
- дренажные трубы и т.п.
Спекшимся считают черепок с водопоглощением меньше 5% (чаще 2…4%), как
правило, он практически водонепроницаем. К плотным изделиям относят:
- дорожный кирпич,
- плитки для полов,
- фарфоровые изделия.
По конструктивному назначению различают керамические изделия:
- для стен (кирпич и керамические камни),
- облицовки фасадов (лицевой кирпич и камни, плитки);
- внутренней облицовки стен и полов (плитки);
- перекрытий (пустотелые камни);
- кровли (черепица);
- санитарно-техническое оборудование (изделия из строительного фаянса);
- дорог и подземных коммуникаций (дорожный кирпич, трубы и т.п.);
- теплоизоляции (легкий кирпич фасонные изделия, керамзит, аглопорит);
- кислотоупорные изделия (кирпич, плитки, трубы и т.п.);
- огнеупоры.
СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И
ИЗДЕЛИЙ
Сырьевую массу для изготовления керамических изделий составляют из пластичных
материалов (глины, каолины) и непластичных материалов (отощающих и выгорающих
добавок, плавней). Глины и каолины объединяют общим названием - глинистые
материалы.
Глинистые материалы и их керамические свойства.
Глины представляют собой осадочные горные породы тонкоземлистого строения,
которые независимо от их минерального и химического состава способны при
смешивании с водой образовывать пластичное тесто, переходящее после обжига в
водостойкое и прочное камневидное тело. Образовавшись в результате выветривания
главным образом полевошпатовых пород, глины состоят из плотной смеси различных
глинистых минералов, представляющих собой водные алюмосиликаты со
слоистой кристаллической структурой. Наиболее распространенными из них являются
каолинитовые (каолинит
А12О3 2SiO22H2O и галлуазит Al2O32SiO24H2O),
монтмориллонитовые (монтмориллонит Al2O34SiO2n H2O, бейделлит
Al2O33SiO2n H2O) и гидрослюдистые (в основном продукты разной степени
гидратации слюд).
Наряду с глинообразующими минералами в глинах встречаются: кварцы, полевой
шпат, серный колчедан, гидроксиды железа, карбонаты кальция и магния, соединения
титана, ванадия, органические примеси. Перечисленные примеси влияют как на
технологию керамических изделий, так и на их свойства. Например, тонко
распределенный углекислый кальций и оксиды железа понижают огнеупорность глин.
Если в глине имеются крупные зерна углекислого кальция, то при обжиге из них
образуются включения извести, которые гидратируют с увеличением объема («дутики»),
что вызывает образование трещин или разрушение изделий.
Наиболее чистые глины, состоящие преимущественно из каолинита, называют
каолинами; после обжига они сохраняют белый цвет.
Бентонитами называют высокодисперсные породы с преобладающим содержанием
монтмориллонита.
Важно! В состав глины могут входить кварц, слюда, известняк, железистые,
органические и другие вещества.
В состав глин входят различные по крупности зерна, но характерные для глин
высокие пластичность и связующая способность обусловлены наличием в них очень
мелких частиц пластинчатой формы, размер которых не превышает 0,005 мм. Эти частицы
называют глинистым веществом. Малая величина частиц и, следовательно, большая
суммарная поверхность, а также их пластинчатая форма обеспечивают сцепление частиц и
позволяют им сдвигаться относительно друг друга без потери сцепления. Чем больше в
глине содержится глинистого вещества, тем она пластичнее. Высокопластичные глины
содержат частиц менее 0,005 мм—80...90%. В большинстве глин имеются и более
крупные частицы, не обладающие свойством пластичности. При величине зерен
0,005...0,05 мм их относят к пыли, а при размерах 0,05... 2 мм — к песку.
Керамические свойства глин характеризуются пластичностью, связностью и
связующей способностью, отношением к сушке и к действию высоких температур.
• Пластичность — способность глиняного теста деформироваться под влиянием
внешних механических воздействий без нарушения сплошности (без разрыва или
образования трещин) и сохранять полученную форму после прекращения этих
воздействий.
Высокопластичные глины имеют водопотребность более 28 % и воздушную усадку
10...15 %. Глины средней пластичности характеризуются водопотребностью 20...28 % и
воздушной усадкой 7...10%. У малопластичных глин водопотребность менее 20 %, а
воздушная усадка 5...7 %. На этом свойстве и основана возможность формования изделий.
Техническим показателем пластичности является число пластичности (Пл ):
Пл = wт - wр, где wт и wр— значения влажности, соответствующие
пределу текучести и пределу раскатывания глинистого жгута, %.
Тип глины
Высокопластичные
Средней пластичности
Малопластичные
Водопотребность, % Воздушная усадка, %
более 28
20…28
10…15
7…10
менее 20
5…7
Изделия из весьма пластичных глин (Пл >15) при высыхании сильно уменьшаются в
объеме и дают трещины, что в производстве недопустимо. Малопластичные (тощие)
глины (Пл <7) неудобны в работе, так как тесто из таких глин с трудом формуется,
поэтому нередко приходится регулировать пластичность глины. Излишняя пластичность
глин может быть устранена путем введения в них непластичных (отощающих) добавок
или добавлением малопластичных глин. При недостаточной пластичности глину
отмучивают, освобождая ее от песка, подвергают вылеживанию на открытом воздухе,
измельчают на специальных машинах, обрабатывают паром, вакуумируют, а также
добавляют пластичную глину. В результате повышается дисперсность глин, улучшается
их набухаемость и повышаются пластичность и формовочная способность.
Скорость сушки – определяется скоростью миграции воды внутри глиняной массы
от центра к поверхности.
Спекаемость – способность глины при обжиге переходить в камневидное состояние.
В процессе сушки вода испаряется, толщина водных оболочек вокруг глинистых
частиц сокращается и отдельные частицы глины сближаются между собой, в результате
чего происходит воздушная усадка. Воздушную усадку выражают в процентах от
первоначального размера сырцового изделия.
Воздушная усадка - это изменение линейных размеров свежесформованного
образца в процессе сушки при 110оС.
Высокопластичные глины имеют усадку более 10%, глины средней пластичности
(7…10)% и малопластичные менее 7%.
Огневая усадка – это изменение линейных размеров образца в процессе обжига.
При обжиге наиболее легкоплавкие соединения глины переходят в состояние жидкости,
которая обволакивает нерасплавившиеся частицы и частично заполняет промежутки
между ними. Частичное плавление глины и действие сил поверхностного натяжения
жидкой фазы вызывают сближение твердых частиц обжигаемой глины и объем ее
уменьшается, т.е. происходит огневая усадка. Огневая усадка может быть 2…6%.
Полная усадка - арифметическая сумма воздушной и огневой усадок, как правило (518)%.
Важно! 1) Большая усадка глин считается отрицательным свойством, так как
неравномерное изменение объема вызывает деформации изделия.
2) Полную усадку следует учитывать при формовании изделий.
Огнеупорность - Свойство глин выдерживать действие высоких температур без
деформации.
Глины вследствие неоднородности состава не имеют определенной температуры
плавления. При действии высоких температур они размягчаются и постепенно
деформируются.
По огнеупорности глины разделяют на три группы:
- огнеупорные с температурой
размягчения выше 1580о С
- тугоплавкие (1580-1350)о С
- легкоплавкие ниже 1350о С
Непластичные материалы.
Для придания необходимых свойств как глинам, так и изделиям из них в глину вводят
различные добавки.
• Отощающие материалы добавляют к пластичным глинам для уменьшения усадки
при сушке и обжиге и предотвращения деформаций и трещин в изделиях. Для этих
целей используют дегидратированную глину, шамот, шлаки и золы, а также
некоторые природные материалы (кварцевый песок, пылевидный кварц).
Дегидратированную глину получают нагреванием глины обычно до 600...700 °С
(при этой температуре она теряет свойство пластичности). Шамот изготовляют
•
•
обжигом огнеупорных или тугоплавких глин при 1000...1400 °С с последующим их
помолом (зерна 0,16...2 мм).
Порообразующие материалы вводят в сырьевую массу для получения легких
керамических изделий с повышенной пористостью и пониженной
теплопроводностью. Для этого используют вещества, которые при обжиге
диссоциируют (мел, молотый доломит и др.) с выделением газа, например СО2,
или выгорают (древесные опилки, угольный порошок, торфяная пыль и др.). Такие
добавки одновременно являются и отощающими.
Плавни добавляют в глину в тех случаях, когда необходимо понизить температуру
ее спекания (полевые шпаты, железная руда, доломит, магнезит, тальк, и др.).
Для придания стойкости к внешним воздействиям, водонепроницаемости и
определенного декоративного вида поверхность некоторых керамических изделий покрывают глазурью или ангобом.
Глазурование - покрытие различными способами слоем жидкой глазури толщиной
0,15—0,3 мм. Глазури, состоящие из кварца, полевого шпата, каолина и других
компонентов, образуют после обжига стекловидный слой, отличающийся блеском. Реже
применяют глазури, позволяющие получать матовую фактуру — со слабым блеском.
Глазури могут быть прозрачными и непрозрачными (глухими) различного цвета.
Материалы для изготовления глазури применяют в сыром виде или сплавленными в виде
фритты; размалывают в порошок, разводят водой и в виде суспензии наносят на
поверхность изделий перед обжигом.
Способ сериографии предполагает изготовление по фотоснимку рисунка сеткитрафарета, с помощью которой красящий состав наносят на материал, затем изделие
глазуруют и обжигают.
Шелкография — нанесение орнаментированного рельефа глубиной до 1 мм при
прессовании материала металлическим штампом с рисунком. Рельефный рисунок может
быть получен также при пульверизации глазури на металлический трафарет, который
устанавливают на высушенный материал.
Ангобирование — нанесение механическим способом на лицевую поверхность
белых или цветных жидких глиняных масс толщиной 0,25—0,4 мм. После обжига
образуется матовое покрытие. В отличие от глазури ангоб не дает при обжиге расплава,
т.е. не образует стекловидного слоя, и поэтому цветная поверхность получается матовой.
По свойствам ангоб должен быть близок к основному черепку.
Ангобы разделяют на глинопесчанистые, флюсные и «античные лаки».
Глинопесчанистые ангобы содержат обычно глину, песок и иногда в небольших
количествах мел. В состав флюсных ангобов, кроме глины и песка, вводят различные
вещества, которые снижают температуру обжига, способствуют уплотнению и спеканию.
«Античные лаки» отличаются от глинопесчанистых добавкой красящих оксидов.
Ангобные покрытия должны быть однотонны, морозостойки (не менее 25 циклов), на них
не должно быть волосяных трещин (цека), отколов, вздутий, натеков. Состав ангобной
суспензии подбирают из измельченных материалов с тонкостью помола,
характеризующейся остатком на сите 10 000 отв/см2 в пределах 3—5%. Сырьевые
компоненты перемешивают с водой и получают ангобную суспензию плотностью 1,3-1,4
г/см3.
Производство керамических материалов и изделий.
Керамические изделия вследствие их разнообразия изготовляют разными
технологическими приемами, но основные этапы их производства примерно одинаковы и
состоят из добычи глины, подготовки массы для формования, формования сырца, сушки и
обжига изделий
Общая схема производства керамических изделий
1. ДОБЫЧА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.
3.
4.
5.
ПОДГОТОВКА СЫРЬЕВОЙ МАССЫ
ФОРМОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ
СУШКА
ОБЖИГ
1. В большинстве случаев глину добывают открытым способом, для чего используют
одно- или многоковшовые экскаваторы, скреперы и другие механизмы. На завод глину
доставляют рельсовым транспортом, автотранспортом, ленточными транспортерами,
подвесными дорогами, люлечными конвейерами.
2. Карьерная глина обычно непригодна для получения изделий. Поэтому технология
любого керамического изделия начинается с приготовления так называемой
керамической, или рабочей, массы. Цель этой стадии производства— разрушить
природную структуру глиняного сырья, удалить из него вредные примеси, крупные куски
измельчить, а затем обеспечить равномерное смешивание всех компонентов с водой до
получения однородной и удобоформуемой керамической массы. В зависимости от вида
изготовляемой продукции и свойств исходного сырья керамическую массу получают
пластическим, полусухим и шликерным (мокрым) способами. В связи с этим выбирают и
способ формования изделий — пластическое формование, полусухое или сухое
прессование, литье.
3. (Методы формования изделий описаны на слайдах 33 и 34)
4. Сушка — весьма ответственный этап технологии, так как трещины обычно
возникают именно на этом этапе, а при обжиге они лишь окончательно выявляются.
Обычно достаточным является высушивание сырца до остаточной влажности — 6...8%.
В процессе сушки продвижение влаги из толщи керамического изделия к наружным
слоям происходит значительно медленнее, чем влагоотдача с поверхности, особенно это
проявляется в ребрах и углах изделий. При этом возникает различная степень усадки
внутренних н внешних слоев, а следовательно, создаются напряжения, которые могут
привести к растрескиванию материала. Для предотвращения этого к жирным глинам
прибавляют отощители, которые образуют жесткий скелет, препятствующий сближению
глинистых частиц, увеличивают пористость изделия, что способствует продвижению
воды из его внутренних слоев к наружным. Для уменьшения чувствительности глин к
сушке применяют также паропрогрев и вакуумирование глин, используют некоторые
органические вещества в малых дозах ЛСТ, дегтевые и битуминозные вещества и др.
Естественная сушка, хотя и не требует затрат топлива, но в значительной степени
зависит от погоды и длится очень долго (10... 20 сут). В настоящее время сушку сырца,
как правило, производят искусственно в специальных сушилках периодического или
непрерывного действия. В качестве теплоносителя используют дымовые газы
обжигательных печей или горячий воздух из калориферов. Срок сушки сокращается до
2...3 сут, а иногда до нескольких часов.
5. Обжиг — важная и завершающая стадия технологического процесса керамических
изделий. Суммарные затраты на обжиг достигают 35...40 % себестоимости товарной
продукции. При обжиге сырца образуется искусственный каменный материал, который в
отличие от глины не размывается водой и обладает относительно высокой прочностью.
Это объясняется физико-химическими процессами, происходящими в глине под влиянием
повышенных температур.
При нагреве сырых керамических изделий до 110°С удаляется свободная вода и
керамическая масса становится непластичной. Но если добавить воду, пластические
свойства массы восстанавливаются. С повышением температуры до 500...700 °С выгорают
органические примеси и удаляется химически связанная вода, находящаяся в глинистых
минералах и других соединениях керамической массы, а керамическая масса безвозвратно
теряет свои пластические свойства. Затем происходит разложение глинистых минералов
вплоть до полного распада кристаллической решетки и образования аморфной смеси
А12О3 и SiO2. При дальнейшем нагреве до 1000 °С вследствие реакций в твердой фазе
возможно образование новых кристаллических силикатов, например силлиманита А12О3
· SiO2, и далее при 1200...1300°С переход его в муллит 3А12О3 ·2 SiO2. Одновременно с
этим легкоплавкие соединения керамической массы и минералы плавни создают
некоторое количество расплава (жидкой фазы). Расплав обволакивает нерасплавившиеся
частицы, частично заполняет поры между ними и, обладая силой поверхностного
натяжения, стягивает их, вызывая сближение и уплотнение. После остывания образуется
камнеподобный черепок. Этот процесс называют спеканием. Результатом процесса
спекания является уплотнение обжигаемого материала и, как следствие, уменьшение его
открытой пористости. Поэтому степень спекания
контролируется водопоглощением керамического черепка, и спекшимся
считается черепок, имеющий водопоглощение не более 5 %. Температурный интервал
между огнеупорностью и началом спекания называют интервалом спекания глин .
Интервал спекания зависит от состава глин. Чем он шире, тем меньше опасность
деформации изделия при обжиге. Большинство легкоплавких глин имеет узкий интервал
спекания. Обжиг изделий из них обычно ведут при температуре 900—1000 °С.
Огнеупорные и тугоплавкие глины имеют большой интервал спекания (более 100°С) и
применяются для получения изделий с плотным спекшимся черепком; обжигают их при
1150...1400 °С.
Для обжига керамических материалов используют специальные печи (кольцевые,
туннельные, щелевые, роликовые и др.).
После обжига изделия охлаждают постепенно, чтобы предотвратить образование
трещин.
Обожженные изделия могут различаться между собой как по степени обжига, так и
по наличию внешних дефектов.
Методы формования.
 ПЛАСТИЧЕСКОЕ ФОРМОВАНИЕ
 ПОЛУСУХОЕ ПРЕССОВАНИЕ
 СУХОЕ ПРЕССОВАНИЕ
 ЛИТЬЕ
При пластическом способе подготовки массы и формования исходные материалы
при естественной влажности или предварительно высушенные смешивают друг с другом с
добавкой воды до получения теста. Влажность получаемой массы колеблется от 15 до 25
% и более. Подготовленная глиняная масса поступает в формующий пресс, чаще всего в
ленточный обычный или снабженный вакуум-камерой (рисунок на следующем слайде).
Разрежение способствует удалению воздуха из глины и сближению ее частиц, что
повышает однородность и формуемость массы и прочность сырца. Глиняный брус
требуемого сечения, выходящий через мундштук пресса, разрезают резательным
аппаратом на изделия (сырцовые изделия). Пластический способ подготовки массы и
формования наиболее распространен при выпуске массовых материалов (кирпича
сплошного и пустотелого, камней, черепицы, облицовочных плиток и т. п).
При полусухом способе подготовки сырьевые материалы вначале подсушивают,
дробят, размалывают в порошок, а затем перемешивают и увлажняют водой или, что
лучше, паром, так как при этом облегчается превращение глины в однородную массу,
улучшаются ее набухаемость и формовочная способность. Керамическая масса
представляет собой малопластичный пресспорошок с небольшой влажностью: 8...12 %
при полусухом и 2...8 % (чаще 4...6%) при сухом способе формования. Поэтому изделия
из таких масс формуют под большим давлением (15...40 МПа) на специальных
автоматических прессах. Изделия после прессования иногда можно сразу обжигать без
предварительной сушки, что ведет к ускорению производства, сокращению расхода
топлива и удешевлению продукции. В отличие от пластического способа формования
можно использовать малопластичные глины, что расширяет сырьевую базу производства.
Полусухим способом прессования изготовляют кирпич сплошной и пустотелый,
облицовочные плитки, а сухим способом — плотные керамические изделия (плитки для
полов, дорожный кирпич, материалы из фаянса и фарфора).
По шликерному способу исходные материалы предварительно измельчают и
тщательно смешивают с большим количеством воды (влажность смеси до 40 %) до
получения однородной текучей массы (шликера). Шликер используют непосредственно
для изготовления изделий (способ литья) или для приготовления пресспорошка,
высушивая его в распылительных башенных сушилках. Шликерный способ применяют в
технологии фарфоровых и фаянсовых изделий, облицовочных плиток.
Производственные дефекты: ТРЕЩИНЫ, НЕДОЖЖЕННЫЙ КИРПИЧ,
ПЕРЕЖЖЕННЫЙ КИРПИЧ (ЖЕЛЕЗНЯК), ДУТИКИ
Номенклатура керамических материалов.
1. Стеновые материалы:
 Кирпич керамический обыкновенный
 Керамические стеновые камни
 Крупные кирпичные блоки
 Эффективные стеновые керамические изделия (пустотелый кирпич, пористопустотелый кирпич)
Кирпич керамический обыкновенный.
Кирпич имеет форму прямоугольного параллелепипеда с ровными гранями и
прямыми ребрами и углами размером 250х120х65 мм, 250х120х88 мм (модульный). Для
кирпича толщиной 88 мм и обязательно наличие круглых или щелевых пустот, чтобы
масса одного кирпича не превышала 4 кг. Формуют кирпич пластическим и реже
полусухим способами. Плотность кирпича 1600...1900 кг/м3, а теплопроводность
0,70...0,82 Вт/(м°С). Более высокие показатели этих свойств относятся к кирпичу
полусухого прессования. Прочность кирпича характеризуется пределом прочности при
сжатии и изгибе и обозначается марками: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250 и 300. По
морозостойкости кирпич подразделяют на четыре марки: F 15, 25, 35 и 50.
Кирпич должен быть нормально обожжен, так как недожог (алый кирпич) обладает
недостаточной прочностью, малой водостойкостью и морозостойкостью, а пережженный
кирпич (железняк) отличается повышенными плотностью, теплопроводностью и, как
правило, имеет искаженную форму. По внешнему виду кирпич должен удовлетворять
требованиям стандарта. Это устанавливают путем осмотра и обмера определенного
количества кирпича от каждой партии (0,5 %, но не менее 100 шт.) по отклонениям от
установленных размеров, непрямолинейности ребер и граней, отбитости углов и ребер,
наличию сквозных трещин, проходящих по постели кирпича.
Кирпич применяют для кладки наружных и внутренних стен, изготовления стеновых
блоков и панелей.
Наряду с кирпичом керамическим обыкновенным в группу стеновых керамических
материалов входят различные виды более эффективных керамических материалов
(кирпич пустотелый, пористо-пустотелый, легкий, пустотелые камни), а также
крупноразмерные стеновые кирпичные блоки и панели заводского изготовления.
Эффективные керамические изделия имеют меньшую среднюю плотность и более
низкую теплопроводность, чем сплошной кирпич. Они обладают достаточной
прочностью, а некоторые из них (камни) имеют большие размеры, чем обыкновенный
кирпич. Применение эффективных изделий дает возможность снизить толщину и массу
ограждающих конструкций, расход керамических материалов и раствора для кладки и
снизить стоимость строительства. Например, применение высокопустотного
керамического камня позволяет сократить толщину наружных стен с 64 до 38 см, т. е. на
40 %.
Но кирпич, в том числе и эффективный, и мелкие камни являются мелкоштучным
материалом. Изготовление же из них стеновых панелей и крупных блоков в заводских
условиях позволяет получать индустриальные изделия.
Стеновые керамические материалы характеризуются пористостью, которая
контролируется водопоглощением (по ГОСТу не менее 6...8 % в зависимости от вида
стенового керамического изделия и его марки). Это требование стандарта означает, что
керамический материал, имеющий водопоглощение меньше указанной величины,
недостаточно порист и отличается повышенной теплопроводностью и будет плохо
сцепляться со строительным раствором. Морозостойкость стеновых керамических
материалов должна быть не менее 15 циклов, кроме кирпича строительного легкого,
который должен выдерживать не менее 10 циклов.
2. Облицовочные материалы и изделия
 Плитки и плиты
Керамическая плитка - это тонкая плитка, полученная из минерального сырья
(глины, каолина, кварцевого песка, флюсов, красителей и др.), применяемая для
облицовки полов, внутренней облицовки стен и фасадов зданий. Эти изделия производят
более 16 типов в зависимости от размеров. Их форма весьма разнообразна: квадратные,
прямоугольные, четырех-, пяти-, шести-, восьмигранные, фигурные, фасонные (угловые,
карнизные, плинтусные и др.).
Керамическая плитка является великолепным отделочным материалом, имеющим
высокие эстетические и эксплуатационные достоинства, поэтому она повсеместно
применяется в строительстве.
Как и все керамические изделия, плитка обладает такими качествами, как: твёрдость,
прочность, гигиеничность, легко очищается, негорючесть, огнеупорность, а также
устойчивость к воздействию химических агентов. Плитка отличается также жёсткостью и
хрупкостью. Керамическую плитку делают матовой, глянцевой, патинованной, с
металлическим или перламутровым напылением, разнообразных цветов и оттенков.
Любой нестандартный формат керамической плитки сразу открывает новые возможности
для дизайнеров: использование тонкой, контрастной плитки позволяет создавать мощные,
силовые пространства – они могут отлично гармонировать не только с современной
мебелью и отделкой стен, но и с антиквариатом.
Керамические плитки для облицовки фасадов зданий . Главным требованием для
плитки, укладываемой снаружи, является сопротивляемость сезонным климатическим
воздействиям: колебания температуры, морозные периоды, повышенная влажность,
климатические осадки и т.п. Нужно не забывать и о загрязняющих факторах,
ультрафиолетовом излучении, о воздействии транспортируемых ветром наносов.
В последнее время в фасадной керамике стали широко использоваться
вентилируемые навесные фасады (фальшстены).
Керамическая плитка (в большинстве случаев керамический гранит) идеально
подходит для навесных вентилируемых фасадов, благодаря следующим особенностям:
-Огромное разнообразие глазурованных, структурированных и неглазурованных
поверхностей.
-Высокие характеристики по механической прочности, износостойкость,
сопротивление воздействиям химических веществ, низкое водопоглощение.
-Устойчивость поверхностей к ультрафиолетовому излучению, агрессивному
воздействию окружающей среды, морозоустойчивости.
-Негорючесть (строительный материал класса А1), экологическая чистота.
-Возможности крупных форматов от 60x60 до 120x120, малый собственный вес (до
18 кг/м2).
-Разнообразные инженерные решения систем крепления плит, разработанные в
соответствии с практическими требованиями.
Ведущие мировые фирмы, специализирующиеся на производстве керамического
гранита и сверхпрочной плитки для вентилируемых фасадов: MIRAGE (Италия), FLOOR
GRES (Италия), MARAZZI (Италия), AGROB BUCHTAL (Германия).
3. Кровельная керамика
 Черепица
Черепица для кровли производится из легкоплавких глин различных размеров и
типов — рядовая, коньковая, разжелобочная, концевая, специальная и др.
Для производства черепицы используются те же глины, что и для кирпича. Черепица
долговечна и огнестойка. Недостатками черепицы являются большая масса (до 65 кг/м2
покрытия ), хрупкость, а также большая трудоемкость возведения черепичной кровли и
необходимость ее устройства с большим уклоном ( более 30 о) для быстрого стока воды.
4. Керамические трубы
 Канализационные трубы
 Дренажные трубы
Канализационные керамические трубы изготовляют из огнеупорных или
тугоплавких глин без добавок или с отстающими добавками. Поверхность труб снаружи и
внутри покрывают кислотоустойчивой глазурью. Канализационные трубы должны
выдерживать гидравлическое давление не менее 0,2 МПа. Их применяют для отвода
сточных вод, кислотных и щелочных растворов на химических заводах, а также для
дворовой канализации.
Дренажные трубы выпускают с внутренним диаметром 25...250 мм и длиной до 500
мм неглазурованными без раструбов или же глазурованными с раструбом и перфорацией
на стенках. Их применяют для ирригационных работах, а также для осушения грунтового
основания под зданиями и сооружениями.
5. Санитарно-техническая керамика
К санитарно-техническим относят изделия (ванны, раковины, унитазы, умывальники
и др.) из фаянса, полуфарфора и фарфора. Для производства этих трех разновидностей
керамических материалов, обладающих различной пористостью, используют
беложгущиеся огнеупорные глины и каолины (около 50 % состава формовочной массы),
кварц (для устойчивости при обжиге) и полевой шпат (для лучшей спекаемости) в
различных соотношениях для каждого вида изделий. Формуют санитарно-технические
изделия преимущественно методом литья. Изделия из фаянса (унитазы, умывальники,
смывные бачки и др.) имеют пористый черепок с водопоглощением 10...12 % и пределом
прочности при сжатии около 100 МПа. По сравнению с фаянсом черепок полуфарфора
более спекшийся с водопоглощением 3...5 % и прочностью при сжатии 150...200 МПа.
Фарфор отличается еще большей плотностью, что позволяет изготовлять из него
тонкостенные изделия водопоглощением 0,2...0,5 % и прочностью до 500 МПа. Изделия
покрывают глазурью.
6. Теплоизоляционные керамические изделия
 Керамзит
 Ячеистые штучные изделия
Керамзит представляет собой ячеистый материал в виде гравия. Сырьем для его
производства служат глины, содержащие оксиды железа и органические примеси. При
обжиге газы (кислород, образующийся при ракислении высших оксидов железа, оксид
углерода, образующийся при горении органических примесей и диссоциации карбонатов,
водяной пар, образующийся при дегидратации глинистых минералов) вспучивают глину в
момент ее перехода в пиропластическое состояние, керамзит используют как заполнитель
для легкого бетона и железобетона, а также в качестве теплоизоляционных посыпок.
6. Специальная керамика
 Кислотоупорные керамические изделия
 Огнеупорные материалы
 Дорожные материалы
Кислотоупорные керамические материалы (кирпич, плитки, трубы и фасонные части
к ним) получают из глин, которые не содержат примеси, понижающие химическую
стойкость (например, гипс, карбонаты). Процесс спекания таких глин происходит при
достаточно высокой температуре обжига (около 1200 °С). В результате материал
нерастворим в кислотах, щелочах и используется для футеровки башен, резервуаров, при
строительстве специальных печей на предприятиях с агрессивной средой.
Огнеупорные керамические материалы применяют при строительстве
промышленных печей, топок и оборудования, работающих при температуре 1580-1770
0С. Высокоогнеупорные и высшей огнеупорности материалы выдерживают
эксплуатационную температуру соответственно до 2000 °С и выше. Применяют в
основном кремнеземистые, алюмосиликатные, шамотные (из смеси огнеупорной глины и
порошка обожженной и размолотой такой же глины) и легковесные огнеупоры.
Последние отличаются сравнительно высокой пористостью — до 83% и низкой
средней плотностью 400—1300 кг/м3.
Для изготовления дорожного кирпича (клинкерного) применяют тугоплавкие глины.
Характерный размер такого кирпича 200x110x65 или 220x110x75 мм. Кроме дорожного
строительства, его применяют для устройства тротуаров, полов промышленных зданий.