ТЕМА 3. КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ. Керамические материалы - это

это искусственные каменные материалы, полученные из глиняного сырья путем формования

изделий с последующей их сушкой и обжигом.


керамическая
черепица

кирпич керамическая напольная плитка

на плотные, у которых водопоглощение по массе не более 5%,

и на пористые, у которых массовое водопоглощение более 5%.

По назначению керамические изделия делятся на :
- стеновые;
- облицовочные для фасадов зданий;
- облицовочные для внутренней и наружной облицовки стен и полов;
- кровельные;
- сантехническое оборудование;
- дорожные и для подземных коммуникаций;
- теплоизоляционные;
- кислотоупорные и огнеупорные;
- заполнители для легких бетонов.

однотонную естественно окрашенную керамику с пористым черепком, которая применяется в

качестве стеновых материалов, облицовочных плиток, изразцов, архитектурных деталей, декоративных ваз и т.д;

- майолику - керамику из цветной обожженной глины с крупнопористым черепком, покрытым глазурью,
применялась которая на Руси
уже в Х1 веке в виде оконных
наличников, печных изразцов,
фризов, порталов и др;

отличающийся от фарфора большими пористостью и водопоглащением, покрытый глазурью, который

применяется для санитарно-технических изделий, облицовочной плитки, посуды;
- фарфор - плотный водонепроницаемый материал белого цвета, применяется аналогично фаянсу;
. - каменная масса - водонепроницаемый керамический материал от серого до черного цвета, может быть глазурованным и неглазурованным; применяется для дорожных покрытий, и в виде облицовочных плиток для химическистойкой облицовки.

которые независимо от их химического и минералогического состава при смешивании

с водой способны образовывать пластичное тесто, переходящее после обжига в водостойкое и прочное камневидное
тело.








дом из глины, песка, соломы и земли

Глины содержат минеральные и органические примеси.

вводятся для снижения пластичности глин, их воздушной и огневой усадки.

ВЫГОРАЮЩИЕ ДОБАВКИ - древесные опилки, бурые угли, отходы углеобогащения, повышают пористость стеновых материалов, способствуют равномерному спеканию черепка.

ПЛАСТИФИЦИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ - высокопластичные глины, поверхностно-активные вещества (СДБ, ССБ и др.),увеличивают пластичность тощих глин.

ПЛАВНИ - полевые шпаты, железная руда, доломит, магнезит и другие, понижают температуру спекания глин.

им водонепроницаемость, химическую стойкость, улучшающие их внешний вид.

АНГОБЫ -

тонкий слой белой или цветной глины, нанесенный на поверхность изделия. Стекла они не образуют, поверхность получается матовой. Цель нанесения ангоба - повысить декоративную ценность изделий.

- способность глиняного теста под влиянием внешних механических воздействий принимать

определенную форму без разрывов и трещин и сохранять ее после снятия этих воздействий.
Чем выше пластичность глины, тем больше опасность растрескивания изделий при сушке и обжиге.
СВЯЗУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ - свойство глин связывать зерна непластичных материалов, образуя при высыхании достаточно прочное изделие - сырец.
УСАДКА ГЛИН - уменьшение линейных
размеров и объема глиняного сырца при
сушке (воздушная усадка) и обжиге
(огневая усадка).
Усадка при сушке обусловлена уменьшением
толщины водных прослоек вокруг частиц глины.
Огневая усадка обусловлена сближением частиц глины в результате появления при обжиге в черепке расплава.

камнеподобного черепка.
ОГНЕУПОРНОСТЬ ГЛИН - свойство глин противостоять

действию высоких температур, не расплавляясь.

По этому показателю глины делятся на:
огнеупорные, огнеупорность выше 1580˚С,
тугоплавкие, огнеупорность 1350..1580˚С
легкоплавкие с огнеупорностью ниже 1350˚С.

ЦВЕТ ГЛИН ПОСЛЕ ОБЖИГА чаще красный или желтый. Наличие в глине оксидов титана придают черепку глубокий синий цвет.

Тротуарная плитка

хранение глины в течении года на открытом воздухе для разрушения

ее природной структуры с целью повышения пластичности и формовочных свойств глины.








ПРИГОТОВЛЕНИЕ ФОРМОВОЧНОЙ МАССЫ. В зависимости от вида выпускаемой продукции и свойств исходного сырья формовочную массу получают в виде пластичного глиняного теста, пресспорошков или шликера.

глин сырье подвергают сначала грубому помолу (размер кусков не более

7...10мм), затем тонкому помолу (размер частиц не более 1мм). Далее порошок глины смешивают с непластичными добавками и увлажняют острым паром в двухвальных лопастных глиномялках непрерывного действия, из которых формовочная масса выходит с влажностью 18...22%.

Для получения пресспорошков
глину измельчают, затем сушат
до 8...9% влажности и
подвергают тонкому помолу,
далее следует увлажнение
острым паром и смешивание с непластичными
добавками.


Пресспорошки получают с влажностью 9...11% или 4...6%.

тонкому помолу в шаровых мельницах, в которые подается в необходимом

количестве вода и электролит (стабилизатор суспензии).Измельчение сопровождается перемешиванием всех компонентов до образования однородной суспензии. Суспензию процеживают через сито, вакуумируют и получают шликер с влажностью до 40%.

формование производится из пластичных глиняных масс на ленточных прессах (вакуумных

и безвакуумных).
Применяется пластический способ для формования стеновых материалов и керамических труб.

Полусухое прессование производится из пресспорошков на гидравлических прессах, работающих в автоматическом режиме.
Применяется способ для производства пустотелого и обыкновенного глиняного кирпича, облицовочных плиток, керамических труб, огнеупорных и кислотоупорных изделий.

Способ литья используют для получения изделий из глиняной суспензии. По конвейеру движутся высокопористые гипсовые или керамические разборные формы, в которые автоматически заливается определенное количество шликера.
Применяется способ для формования изделий сложной конфигурации (сантехнических изделий) и облицовочных плиток.

Длительность сушки определяется влажностью изделия, пластичностью глин, размерами сырца.

ОБЖИГ

ИЗДЕЛИЙ И ЕГО ОСНОВНЫЕ СТАДИИ:
t=110˚C - удаляется свободная влага, керамическая масса теряет пластичность, но при вторичном увлажнении пластичность восстанавливается;
t= 500...700˚С - удаляется химически связанная вода глинистых минералов и выгорают органические примеси - пластичность теряется безвозвратно;
t = 900˚С - начинает появляться расплав легкоплавких соединений, количество которого увеличивается с ростом температуры.

При нарушении режима обжига может появиться недожог, когда изделия имеют недостаточную степень спекания, малую прочность, алый цвет, или пережог, когда в черепке образуется слишком много жидкой фазы, что вызывает оплавление поверхности, деформацию изделий, резкое увеличение теплопроводности.