logo
конспект лекций по ТВ

5.Ассортимент строительной керамики. Классификация, характеристика групп, видов, применение

Ассортимент строительной керамики можно подразделить по назначению на пять групп:

Стеновые керамические материалы. Стеновую керамику изготовляют из глинистых и кремнеземистих (трепела, диатомита) пород, промышленных отходов с минеральными и органическими добавками и без них. В производстве кирпича эффективно применение топливосодержащих отходов в качестве добавки в шихту, это снижает на 30...40% расход сырья, на 50...70% температуру обжига и расход топлива. Новая технология с жестким формованием обеспечивает сокращение энергозатрат на 20%, снижение расхода металла на вагонетки.

Экологически чистое производство обеспечивается при улавливании сернистого газа и переработке его в гипсовое вяжущее.

К этой группе строительных материалов относятся:

Кирпич составляет до 50% общего количества стеновых материалов. Керамический кирпич (ГОСТ 530-95) изготовляют в форме параллелепипеда. В зависимости от размеров керамический кирпич подразделяют на виды:

Рис.5.1. Кирпич керамический полнотелый: 1 – постель; 2 - ложок; 3 – тычок

Одинарный кирпич (рис. 1) выпускают полнотелым, утолщенный и модульных размеров с технологическими пустотами. Предельные отклонения от номинальных размеров не должны превышать по длине ±5, по ширине ±4, по толщине ±3 мм. Поверхность граней должна быть плоской, ребра ─ прямолинейными. Допускается выпускать изделия с закругленными вертикальными ребрами с радиусом закругления не более 15 мм. По фактуре поверхности (ложковой и тычковой) изделия могут быть гладкими и рифлеными. Кирпич не должен иметь механических повреждений и сквозных трещин (дефектов). На одном кирпиче допускается не более двух отбитостей ребер и углов, одна сквозная трещина по постели; искривление ребер и граней кирпича не должно превышать 3 мм. Количество половняка в партии должно быть не более 5%.

Кирпич должен быть нормально обожжен (кирпич недожженный и пережженный – брак). Кирпич-недожог имеет красный цвет, пониженную плотность и морозостойкость, кирпич-пережог темно-бурого цвета, он отличается большой плотностью, прочностью и высокой теплопроводностью. Марку кирпича по прочности устанавливают по значению предела прочности при сжатии. По прочности кирпичи изготовляют следующих марок:75, 100, 125, 150, 175, 200 и 300, а с горизонтально расположенными пустотами: 25, 35, 50, 100.

По морозостойкости насыщенный водой кирпич должен выдержать не менее 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания; различается по маркам F15, F25, F35, F50. Плотность кирпича в сухом состоянии 1600...1900 кг/м3, теплопроводность 0,7...0,82 Вт/(м·К), водопоглощение не менее 8%. Меньшее значение водопоглощения свидетельствует о повышенной теплопроводности кирпича, что не желательно. Масса кирпича в высушенном состоянии должна быть не более 4,3 кг. В кирпиче не допускаются известковые включения («дутики»), вызывающие разрушение кирпича.

Применение. Керамический кирпич применяют для кладки каменных и армокаменных наружных и внутренних стен зданий и сооружений, столбов, сводов, печей и дымовых труб, фундаментов, изготовления сборных стеновых панелей.

Эффективные стеновые материалы применяют с целью снижения толщины и массы стен, а также улучшения теплотехнических свойств стен и ограждающих конструкций. По плотности и теплотехническим свойствам керамические кирпичи и камни для стен делят на три группы:

Кирпич глиняный обыкновенный – искусственный камень определенных размеров, полученный путем пластического или сухого прессования и обжига глины.

По строению он подразделяется на:

По размерам различают:

В зависимости от предела прочности при сжатии кирпич глиняный обыкновенный подразделяется на семь марок: 75, 100, 125, 150, 200, 250 и 300. По морозостойкости кирпич подразделяется на четыре марки: Мрз 15, Мрз 25, Мрз 35 и Мрз 50.

Свойства: высокие прочность, долговечность, водостойкость, стойкостью к агрессивным средам, содержащимся в грунтовых и сточных водах, теплостойкость.

Применение – при кладке стен, сводов и других частей зданий, подвальных помещений, фундаментов и цоколей зданий, печей и дымовых труб. Объемная масса и коэффициент теплопроводности глиняного кирпича несколько ниже, чем силикатного, однако по соображениям теплозащитности стены из него приходится возводить (как и в случае силикатного кирпича) большей толщины, чем это необходимо по расчетам на прочность. Такие стены имеют излишнюю прочность, которая полностью не используется. Большая масса таких стен создаёт значительную нагрузку на фундамент. Поэтому, обыкновенный кирпич стремятся, где это возможно, заменить на другой, менее теплопроводный. Его часто называют эффективным. Кирпич глиняный эффективный, сохраняя достаточную прочность, имеет меньшую объемную массу, большую пористость и лучшие теплозащитные свойства, чем обыкновенный.

Различают два основных вида эффективного кирпича: пустотелый и легковесный. В настоящее время промышленность выпускает одинарные и модульные кирпичи с 13, 19, 32 и 78 отверстиями (рис. 5. 2).

В зависимости от предела прочности при сжатии кирпич выпускается четырех марок: 75, 100, 125, 150. Морозостойкость кирпича равна 15. Свойства: кирпич глиняный легковесный изготовляется из диатомов (трепелов) с выгорающими добавками или без них или из глины с выгорающими добавками. Объемная масса его небольшая и колеблется в пределах 700-1400 кг/м3. Легковесный кирпич выпускается размерами 250х120х65 мм. Прочность его невелика: от 35 до 100 кгс/см2, морозостойкость –10.

Рис 5.2. Кирпич глиняный пустотелый: а — кирпич с 13 пустотами; б — кирпич с 19 пустотами; в — кирпич с 32 пустотами; г — кирпич с 78 пустотами

Применение – применяется при кладке наружных и внутренних стен зданий, перегородок и других конструкций, за исключением кладки фундаментов Легковесный кирпич применяется для кладки стен малоэтажных зданий и для верхних этажей многоэтажных зданий. Не допускается использование его для кладки фундаментов и цоколей ниже гидроизоляции, а также печей и дымовых труб.

Керамические строительные материалы и изделия обладают красивым внешним видом, прочностью, долговечностью и находят широкое применение для наружных и внутренних облицовок. Для наружной облицовки фасадов зданий широко применяются кирпич лицевой и плитки фасадные, для внутренней облицовки – глазурованные плитки различных типов.

Кирпич лицевой. Обладая всеми свойствами обыкновенного кирпича, является одновременно не только конструкционным, но и декоративным материалом. Его изготовляют из высококачественных легко- и тугоплавких глин. Лицевой кирпич характеризуется тщательной обработкой лицевой поверхности, четкостью формы и граней, однородностью цвета (от белого, слегка кремового, до красноватых и коричневатых тонов). К эффективным керамическим материалам относятся:

Кирпич строительный легкий изготовляют путем формования и обжига из диатомитов или трепелов с добавками глины или из глины и выгорающих добавок. Технология изготовления схожа с технологией изготовления обыкновенного керамического кирпича пластического формования.

Свойства: имеет меньшую плотность, теплопроводность, что позволяет уменьшить толщину стены и облегчить конструкцию здания. Плотность их от 700 до 1500 кг/м 3

Марки прочности: 75; 100; 125; 150; 200, морозостойкость F10.

Применение – для кладки наружных и внутренних стен зданий и сооружений. Нельзя применять для фундаментов.

Керамические пустотелые кирпичи пластического формования и полусухого прессования и керамические пустотелые камни имеют форму прямоугольного параллелепипеда. Изготовляют их из легкоплавких глин.

Пустоты в изделиях располагаются перпендикулярно или параллельно постели и могут быть сквозными и несквозными. Толщина наружных стен пустотелого изделия должна быть не менее 12мм. Ширина щелевидных пустот должна быть не более 16мм, а диаметр цилиндрических сквозных пустот и размер стороны квадратных пустот — не более 20 мм. Диаметр несквозных пустот и размеры горизонтальных пустот не регламентируются.

Качество кирпича, а также форма, количество и размеры пустот нормируются ГОСТ 530-95. Водопоглощение пустотелых изделий не менее 6 %. По прочности кирпич и камни делят на марки 75, 100, 125, 150, 175, 200, 300, а по морозостойкости на марки F15, F25, F35, F50.

На рис. 5.3 приведены кирпичи и камни с различными по числу, объему и конфигурации пустотами. Кирпич пустотелый с круглыми или прямоугольными пустотами, расположенными перпендикулярно постели, пластического прессования (экструзионный) выпускают шести видов с количеством пустот от 18 до 32 и пустотностью 13...45%; кирпич прессованный – пяти видов с несквозными или сквозными отверстиями с количеством отверстий 3...17 и пустотностью 2,25...12,7%. Кирпич с горизонтальными пустотами выпускают двух видов с шестью сквозными прямоугольными отверстиями, расположенными в два ряда.

Керамические камни изготовляют из легкоплавких глин с добавками или без них путем формования и последующего обжига. Формуют камни на вакуумных прессах.

Промышленность выпускает камни следующих размеров:

Предельные отклонения от номинальных размеров у камней по длине и ширине соответственно ±5 и ±4 мм, по толщине ±4 мм. Масса камней в высушенном состоянии не более 16 кг. Количество пустот в керамических камнях от 7 до 28 и пустотность 25...45%. В соответствии с ГОСТ 7484-76 (кирпич и камни керамические лицевые) отклонения от размеров не должны превышать по длине 4 мм; по ширине 3 мм. На боковых гранях кирпича не допускается наличие трещин. Цвет кирпича и камней определяется составом исходного глинистого сырья и режимом обжига. Отечественная промышленность выпускает изделия белого, кремового, алого, коричневого цветов, с гладкой или рифленой поверхностью.

Офактуривание ложковой и тычковой граней кирпича осуществляется перед разрезкой глиняного бруса с помощью валиков, щеток и других механических приспособлений. Для придания изделиям большей декоративности на их лицевые поверхности наносят цветные глазури и ангобы.

Применение пустотелых керамических изделий на 20-30% снижает материалоемкость ограждающих конструкций, уменьшает толщину наружных стен на 20%, массу стен на 35%, расход цементного раствора на 45%, сокращает транспортные расходы и нагрузки на основание. Поэтому применяют пустотелые кирпичи для несущих, наружных и внутренних стен, перегородок и других частей зданий и сооружений. Не рекомендуется использовать пустотелый кирпич для фундаментов, цоколей и стен помещений с повышенной влажностью (бани, прачечные и др.) Керамические камни заменяют 4...6 кирпичей.

Применение укрупненных камней дает возможность уменьшить толщину наружных стен на 20%, массу стен – на 60, расход раствора – на 55%, а керамических материалов в 2 раза; снизить число швов в кладке и трудоемкость возведения стен по сравнению с полнотелым кирпичом. Из пустотелых камней возводят несущие стены и перегородки, стены каркасных зданий, изготовляют керамические панели.

Конструкции из пустотелых керамических камней с горизонтальными пустотами применяют для устройства междуэтажных и чердачных перекрытий и покрытий жилых, общественных и промышленных зданий (без динамических нагрузок).

Стеновые керамические панели - крупноразмерные строительные изделия из кирпича на цементном растворе с утеплителем. Они могут быть однослойными, изготовляемыми из пустотелых керамических камней, и двухслойными — из кирпича на ребро(его толщина 120 мм) и утеплителя (плиты минераловатные, фибролит, пеностекло) толщиной 100 мм. Различают панели для наружных и внутренних стен, а также специальные(цокольные, вентиляционные и др.).

Кирпичные или керамические панели позволяют расход кирпича уменьшить в 2,2...3,2, расход цемента на кладку в 2...2,5, массу стены в 1,8...3,0 раза. При этом затраты труда в строительстве сокращаются на 40%, а сроки строительства – на 30%.

Рис. 5.3. Кирпич и камни пустотелые (в скобках пустотность, %): а — 19 (13%); 6—31 (32%); в — 21 (32%); г — 6 горизонтальных (42%); д — 7 (25%); е — 28 (33%); ж — 7 горизонтальных (56%)

Облицовочные керамические материалы для стен и полов

Из широкой номенклатуры облицовочных материалов наиболее часто используют керамические материалы, получаемые формованием, сушкой и последующим обжигом глин или их смесей с различными добавками.

Свойства - характеризуются высокой прочностью, долговечностью, декоративностью и высокими эксплуатационными качествами. Керамические материалы независимо от их структуры и цвета могут быть:

Применение – для облицовки санитарных узлов и кухонь в жилых зданиях, операционных в больницах, душевых, бань и прачечных, цехов пищевых предприятий, станций метрополитена и пр. Отделка вертикальных и горизонтальных поверхностей плиткой предохраняет поверхности от увлажнения, механических повреждений, воздействия огня, химических агентов; обеспечивает поддержание требуемых санитарно-гигиенических норм; придает поверхности красивый внешний вид.

Основными видами облицовочных керамических изделий являются плитки, реже кирпичи. В зависимости от назначения различают:

Керамическая плитка бывает:

В зависимости от размера различают плитки:керамические фасадные и плитки керамические фасадные малогабаритные.

Плитки керамические фасадные в соответствии с ГОСТ 13996-93 выпускают прямоугольные толщиной 10 мм - 250x140, 250x65, 215x120, 140x120 мм; толщиной 7 мм - 150x75,143x68, 120x65, 65x60 мм и квадратные 68x68 мм.

Плитки фасадные изготовляют из улучшенных сортов глин, содержащих пониженное количество окислов железа. По форме выпускают плитки:

По характеру отделки поверхности плитки фасадные подразделяются на:

Плитки для внутренней облицовки стен - керамические плитки в виде квадратных, прямоугольных или фигурных пластинок с лицевой стороной, покрытой глазурью. Изготовляют их из глины или специально составленной керамической массы способом полусухого прессования. При этом их водопоглощение не превышает 16%. Лицевая поверхность всегда покрывается одно- и многоцветной глазурью, гладкими и рифлеными.

Цветовая гамма, рисунок, фактура поверхности достигаются формованием и при нанесении глазури методом полива, набрызга, шелкографии и т.д. Тыльная поверхность плиток обычно выполнена рифленой для лучшего сцепления с раствором. Размеры плиток изменяются в очень широких пределах от 1,2х1,2 см до 33х33 см. В зависимости от формы и размеров промышленность выпускает 28 типоразмеров плиток. Преимущественное распространение получили квадратные (150x150 мм) и прямоугольные (150X75 мм) плитки. Они выполняют защитные, декоративные, а при внутренней облицовке – и санитарно-гигиенические функции(легко очищаются от загрязнений). Форма плиток, используемых для отделки, чаще всего квадратная или прямоугольная для отделки криволинейных поверхностей используется ковровая керамика. Необходимыми элементами внутренней отделки являются фасонные изделия: плинтусы, прямые и обратные уголки, карнизы и т.д.

Технологическая схема производства керамической плитки состоит из следующих циклов:

В зависимости от материала такие плитки делятся на:

Гончарные плитки изготовляют из обычных глин, фаянсовые из светложгущихся глин с различными добавками, фарфоровые – из особых сортов беложгущихся глин с большим количеством легкоплавких соединений. Фарфор обладает намного меньшей пористостью, чем фаянс; водопоглощение фаянса достигает 10-15%, фарфора – около 0,5%. Стоимость фарфоровых изделий высока, поэтому применяют их редко.

Фактура плиток может быть:

Керамические плитки различают также по виду глазури. Она может быть:

Прозрачная глазурь создает блестящую лицевую поверхность плитки, цвет такой плитки аналогичен цвету черепка. Непрозрачная (глухая) глазурь придает лицевой поверхности плитки цвет пигмента (красителя), введенного в глазурь. Плитки с подглазурной росписью получают, нанося на обожженные изделия цветовой рисунок и покрывая их по рисунку прозрачной глазурью. Применяют эти плитки для отделки уникальных зданий. Глазурь для этих плиток подразделяется на:

По виду сырья плитки делятся на:

Фаянсовые плитки изготовляют из огнеупорных глин с добавками кварцевого песка и плавней, понижающих температуру плавления. Черепок фаянсовых плиток белый или слабо окрашенный.

Майоликовые плитки изготовляют из обыкновенных глин, покрываемых глухой глазурью. Выпускают их с поверхностным слоем из окрашенных глин и покрытых прозрачной глазурью («меццо-майолика») из светлых цветных глин, покрытых прозрачной цветной глазурью, отливающей радужными оттенками («майолика восстановительного огня»).

Майоликовые плитки – с непрозрачной глазурью – изготовляют из легкоплавких глин с добавлением 20% мела. Лицевая поверхность плиток может быть гладкой или рельефной, покрытой белой или цветной глазурью, с одноцветным и многоцветным узором, декорированной (сериография – изготовление по фотоснимку рисунка сетки-трафарета; напыление; применение деколей; ручная роспись).

Высокое качество, широкая гамма цветов и рисунков, красивый внешний вид, долговечность и гигиеничность дают возможность применять плитку для облицовки внутренних стен жилых помещений, общественных и промышленных зданий.

Плитки изготовляют размером, мм: 150x150x6; 150x250x7; 200x200x7; 200x300x7. Отклонение от номинальных размеров плиток не должно превышать следующих величин, мм: для плиток размером 150 – ±1,2; размером 200 – ±1,6; по толщине ±0,5.

Свойства – водопоглощение не более 16%; предел прочности при изгибе не менее 15МПа; термическая стойкость плиток, покрытых белой глазурью, - 150°С, цветной -125°С; твердость глазури по Моосу не менее 5.

Плитки для наружной отделки сооружений выпускаются методом пластического или полусухого прессования. Плитки крупных размеров для отделки нижних частей сооружений обжигают до спекания или полного плавления с пористостью до 1%. Условия эксплуатации керамических изделий достаточно жесткие: воздействие влаги, термических факторов, солнечного света, промышленных газов, органических кислот и др.

Применение – для отделки фасадов, цокольных частей зданий, подземных сооружений.

Фасадные плитки. Водопоглощение для специальных плиток не должно превышать 5% для рядовых– 7... 10%. Форма, типоразмеры, фактура наружного слоя, цвет выпускаемых плиток в настоящее время очень широки. Плитки выпускаются размерами от 21х21х4 мм до2Гх140х10 мм, а в ряде случаев 500 х 500 х 7 мм и выше.

Крепление малоразмерных плиток к поверхности очень трудоемкий процесс, поэтому при необходимости нанесения плитки на большие отделываемые поверхности используется так называемая ковровая мозаика. В заводских условиях с помощью водорастворимого клея плитки«лицом вниз» по определенному рисунку наклеиваются на плотную бумагу. Полученный ковер замоноличивается на лицевой поверхности панелей или блоков при изготовлении в заводских условиях или на любой другой защищаемой поверхности. После отвердения раствора бумага смывается. Облицовочные материалы для полов характеризуются в отличие от всех других покрытий из других материалов высокой прочностью при износе, достаточным сопротивлением удару, долговечностью (до 50 лет), декоративностью, инертностью к действию различных химических и термических агентов, водонепроницаемостью; они гигиеничны и удобны в эксплуатации. Керамические плитки для пола (ГОСТ 6787–90) изготовляют из глиняной массы с отощающими добавками и окрашивающими примесями путем сухого прессования и последующего обжига до спекания. Черепок этих плиток плотный, с водопоглощением не более 4%. В настоящее время плитки для пола выпускают методом полусухого формования или методом литья из расплава горных пород(базальта, диабаза, мрамора или жидких металлургических шлаков) и обжигают до спекания. В этом случае пористость изделий составляет1...5%. Введением в состав формовочной массы тугоплавких или огнеупорных компонентов (кварцита, хромитов, корунда и т.д.) получают структуру с имитацией природного гранита. К этой группе строительной керамики относятся плитки для обычных и мозаичных полов. Такие изделия выпускаются под названиями гранитокерамика, экстрагранит и т.д.

Плитка для пола выпускается с гладкой лицевой поверхностью, офактуренной, шлифованной. Размеры выпускаемых изделий от 23х23х4 мм до 500х500х7 мм. Выпускается плитка с поверхностью, имитирующей деревянный паркет, природный камень.

Плитки для обычных полов по форме бывают: квадратные, прямоугольные, треугольные, шестигранные, четырехгранные (половинки шестигранных), восьмигранные. Размеры плиток (длина граней) колеблются в пределах 50-150 мм, толщина – 10-13 мм. По виду лицевой поверхности плитки бывают гладкими, шероховатыми и тиснеными; по цвету – одноцветными и цветными.

Лицевая поверхность плиток может быть:

Керамические плитки для полов подразделяют на

Мозаичные плитки размером 48x48 и 23x23 мм, толщиной 6 и 8 мм поставляют (наклеенными водорастворимыми клеями по определенной схеме лицевой поверхностью на оберточную бумагу) в виде отдельных ковров. Цвет плиток может быть белым, желтым, красным, серым и др. Водопоглощение их до 4%. Листы с наклеенными «коврами» упаковывают в пачки до 10 шт. в каждой и хранят в закрытых помещениях, не допуская размягчения или пересыхания клея.

Применение – в помещениях с интенсивным движением (вестибюли, фойе), повышенным увлажнением покрытия(душевые, бассейны, прачечные, санитарные узлы, бани), в производственных помещениях некоторых предприятий и т.д. Поэтому необходимым требованием, предъявляемым к таким изделиям, является их высокая прочность и низкая пористость.

Преимущества керамической плитки:

Недостатки керамических полов:

Разновидности плитки

  1. Плитка однократного обжига получается путем прессования смеси из отборных сырьевых ингредиентов(глины, полевые шпаты, флюсы и кварц). Спрессованная смесь подвергается глазурованию и далее однократному обжигу, что обеспечивает хорошее прилипание глазури к смеси.

  2. Низкопористая плитка применяется для устройства внутренних и наружных полов и характеризуется высокой стойкостью к механическим агентам и морозу. Изделия подвергаются повышенной усадке в процессе обжига и поэтому продаются разделенными на партии по калибру.

  3. Высокопористая плитка – изделия однократного обжига, изготавливаются из специальной смеси, снижающей усадку в процессе обжига. Изделия имеют повышенную пористость (большее водопоглощение) и низкую механическую прочность, что делает их пригодными для облицовки стен.

  4. Плитка из фарфоровой керамики (или керамический гранит, грес, грес«порчеланатто», колормасса, плитка из искусственного камня) изготавливается однократным обжигом. Получают прессованием смеси из белой глины, каолина, полевых шпатов и кварца: рецепт смеси похож на состав фарфора, отсюда и название изделия.

Свойства: плитка имеет высокую износостойкость, механическую прочность, низкое водопоглощение, исключительное сопротивление постоянным механическим воздействиям, нейтральность к воздействию кислот и щелочей, морозоустойчивость, устойчивость к воздействию ультрафиолетовых лучей, очень плотную и почти«остеклованную» структуру, что обеспечивает его очищаемостъ от всех видов пятен. В отличие от естественного камня не имеет радиационного фона.

Для получения различных оттенков и эстетических эффектов в массу добавляют смеси окисей-красителей. Плитку чаще всего не глазуруют. Изделие можно подвергать полировке, что повышает его эстетическую ценность, но снижает прочность.

Применение - для устройства полов в любых помещениях, подлежащих очень сильному износу и требующих повышенной стойкости к химическим агентам и морозу. Это идеальный материал для помещений общественного назначения с большой проходимостью, его могут использовать для внутренней и внешней отделки, напольного покрытия и отделки фасадов, а также для специальных промышленных помещений.

Агломрамор, как и керамогранит, дешевле керамического гранита. На 95-96% состоит из крошки природного мрамора, полиэфирной смолы (4-5%; эластичность смолы делает агломрамор более прочным, чем натуральный камень) и карбоната кальция(для лучшего скрепления). В процессе производства выкачивают весь воздух, пузырьки которого могут ослабить прочность массива, а затем подвергают материал вибропрессовке.

Готовые блоки распиливают алмазным инструментом, шлифуют, полируют. Плитка, глазурованная под давлением. По современной технологии глазурования под давлением глазуровка смеси производится одновременно с приготовлением самой смеси. Слой глазури подвергается прессованию вместе со смесью и дальше – обжигу.

Свойства: плитка имеет низкую пористость и высокую толщину слоя глазури.

Применение - для устройства полов, подвергаемых высоким нагрузкам при интенсивном движении. Плитка двукратного обжига используется для облицовки стен и пола, в особенности при необходимости придания блеска поверхности плитки. Двукратный обжиг имеет технологическое преимущество перед однократным: при однократном в процессе обжига через глазурь проникает газ от разложения смеси, что образует на блестящей поверхности плитки мелкие следы в форме концов булавок, трещин: такой недостаток отсутствует при технологии двукратного обжига.

Клинкерная плитка изготавливается из неоднородных видов глины с добавлением окисей-красителей, флюсов и шамота. Формовка изделия

происходит путем экструдирования: изделие подвергается или не подвергается глазурованию (возможно применение способа однократного обжига).

Свойства: низкая пористость, высокая механическая прочность и стойкость к истиранию и химическим агентам.

Применение – для устройства внутренних и наружных полов, лестниц, облицовки наружных стен, в том числе для облицовки плавательных бассейнов. Плитка типа СОТТО чаще всего не подвергается глазуровке. Изделие изготавливается путем зкструдирования смеси из разных видов природной глины без особого сортирования и смешивания. Применение. Использование этой плитки является весьма древним и широко распространенным как в реконструкции старинных, так и в строительстве современных зданий. Применяется для устройства внутренних и наружных полов. Фасадная керамика для фасадов способствует повышению долговечности стен зданий, улучшает художественно-декоративные качества и своеобразие, снижает расхода на эксплуатацию. К фасадной керамике относят лицевые кирпичи и камни, плитки керамические фасадные и ковровую керамику. Фасадная керамика укладывается снаружи, характеризуется значительным разнообразием глазурованных, структурированных и неглазурованных поверхностей, сопротивляемостью сезонным климатическим воздействиям: колебаниям температуры, морозным периодам, повышенной влажности, климатическим осадкам, ультрафиолетовому излучению и т.п., а также обладает механической прочностью, износоустойчивостью, сопротивлением воздействиям химических веществ, низким водопоглощением, негорючестью (строительный материал класса А1 экологическая чистота), малым собственным весом (до 18 кг/м2).

Фигурные плитки для «бесшовной» облицовки. Лицевая поверхность фигурных плиток имеет рельефный рисунок. При облицовке плитки укладывают так, чтобы получился единый узор. Эти плитки снабжены фальцами, благодаря которым швы между плитками маскируются и вода не проникает под облицовку в помещениях с влажной средой. «Бесшовной» облицовкой отделывают внутренние помещения некоторых общественных зданий.

Керамические плитки для внутренней облицовки стен и перегородок(ГОСТ 6141-91). Плитки изготовляют квадратные, прямоугольные и фасонные из глины или специально составленной керамической массы. Черепок плиток пористый, а тыльная поверхность плиток имеет четкие рифы высотой не менее 0,3 мм для лучшего сцепления с раствором. Ко всем видам облицовочных плиток для интерьеров предъявляются строгие декоративно-художественные требования к цвету, рисунку и фактуре лицевой поверхности. Керамические глазурованные плитки применяют в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, душевые, бани и т.п.).

Литые керамические плитки выпускают в коврах, наклеенных на бумагу. Ковер из керамических плиток – набор плиток, наклеенных на лист бумаги, предназначенный для облегчения работ при укладке. Ковер«брекчия» – набор частей плиток произвольной формы, наклеенных на лист бумаги.

Лицевая поверхность плиток может быть гладкой или рельефной, неглазурованной, частично или полностью покрыта одноцветной или многоцветной глазурью или декорированной различными методами. Глазурь может быть блестящей или матовой. Плитки изготовляют с завалом или без завала лицевых поверхностей.

Для изготовления ковров применяют плитки прямоугольной и квадратной формы, одного или нескольких цветов. Размеры ковровых плиток 48x48 и 22x22 мм при толщине 4 мм. Плитки в коврах должны быть прочно наклеены на бумагу лицевой поверхностью. Водопоглощение плиток должно быть не более 12%, а морозостойкость – не менее 35 циклов замораживания-оттаивания.

Ковры изготовляют из плиток одного тона, нескольких цветов по определенному рисунку и набранных из кусков плиток не менее 1 см 2 с неориентированным их распределением типа«брекчия». Плитки керамические литые предназначены для облицовки внутренних и наружных поверхностей стен жилых, общественных и промышленных зданий, балконных экранов, колонн, для монументально-декоративных работ.

Лицевая поверхность плиток равномерно покрыта прозрачной или глухой белой или цветной глазурью или несколькими цветными глазурями. Кирпичи лицевые и камни (ГОСТ 7484—78) изготавливают из беложгущихся глин аналогично технологии изготовления керамического кирпича. Для изготовления используют не только глины, но также трепелы и диатомиты.

Лицевые кирпичи и камни бывают сплошными и пустотелыми, характеризуются правильной формой, четкими гранями и однородностью окраски. Цвет лицевого кирпича и камней от кремового до темно-красного.

В зависимости от формы и назначения лицевые кирпичи и камни подразделяют на:

В настоящее время внедрен эффективный метод получения лицевого кирпича и керамических камней - ангобированием. Ангоб, изготовленный из белой глины с различными добавками, наносят с помощью специальных форсунок на свежесформованный или высушенный кирпич, который затем обжигают. Цвет ангобов: белый, серый, зеленый, голубой, красный, коричневый и др.

Фактурный слой наносят на две взаимно перпендикулярные поверхности изделий (тычковую и ложковую).

Укладывают лицевые кирпичи и камни вместе с кладкой стены, и они являются не только декоративным оформлением, но и конструктивным несущим элементом.

Кирпич и камни, лицевые должны обладать повышенной атмосферостойкостыо, прочностью. Они имеют следующие марки прочности— М75, 100, 125, 150, 200, 300, водопоглощение не менее 6% из беложгущихся глин; 20% из глин с добавкой трепелов и диатомитов; 28% из трепелов и диатомитов. Морозостойкость составляет F25, F3О, F50.

Применение - для кладки фасадов и внутренних стен вестибюлей, лестничных клеток, переходов, садово-парковых ограждений. Керамические материалы и изделия специального назначения.

Теплоизоляционная керамика. К этой группе могут быть отнесены пустотелые и пористо-пустотелые кирпичи и камни, обладающие почти вдвое меньшей, по сравнению с полнотелым кирпичом, теплопроводностью. С развитием производства легких бетонов широкое применение находят вспученные керамические материалы – керамзит и аглопорит.

Керамзит – легкий ячеистый материал с закрытой структурой мелких пор, обладающий замечательными качествами: малой плотностью и высокими теплоизоляционными свойствами. Сырьем для его производства являются легкоплавкие глины, содержащие 6..12 % оксидов железа, 2...3% щелочных оксидов и до 3% органических примесей – трепелы, глинистые сланцы, золы ТЭС, способные вспучиваться в условиях термической обработки. При температуре 1050...1300 °С ведётся обжиг глины, во время которого происходит разрушение органических добавок с выделением газов и водяных паров, вспучивающих размягченный материал, образуя в нем поры.

Охлажденный до температуры 50...70°С керамзитовый гравий транспортируют на склад готовой продукции, где его сортируют по размеру гранул на фракции. Качество керамзита характеризуется размером зерен, плотностью и прочностью.

По размеру зерен керамзитовый гравий делят на три фракции: 5...10, 10...20 и 20...40 мм. Зерна менее 5 мм относят к керамзитовому песку. Гранулы керамзитового гравия должны иметь эллипсовидную или округлую форму и оплавленную поверхность.

Предел прочности при сжатии (0,4...5,5 МПа для класса А и 0,3...4 МПа для класса Б) зависит от марки керамзитового гравия. В зависимости от насыпной плотности его подразделяют на марки 150...800кг/м. Водопоглощение составляет в пределах 15...25%, влажность гравия должна быть не более 2%, морозостойкость не ниже F15. Керамзит атмосферостоек.

Применение – как заполнитель для легких бетонов и как теплоизолирующие засыпки в слоистых конструкциях.

Аглопорит – пористый кусковой материал, получаемый спеканием (агломерацией) шихты из глинистых пород, шахтных выработок (угля), шлаков или зол с последующим дроблением и рассевом на фракции.

В зависимости от насыпной плотности аглопоритовый щебень подразделяют на марки 300... 1000 кг/м3, предел прочности при сжатии 0,3…3МПа.

Применение – в качестве заполнителя для легких бетонов. К теплоизоляционной керамике относят также плиты, камни, кирпичи, скорлупы, сегменты, получаемые из глин, трепелов, диатомитов, перлитов и вермикулитов.

Кислотоупорная керамика. Изделия кислотоупорной керамики применяют в химической и целлюлозно-бумажной промышленности. Выпускают их в виде прямого и клинообразного кирпича, плиток, труб и фасонных частей к ним.

Свойства кислотоупорной керамики:

Разновидности кислотоупорной керамики

Кислотоупорный кирпич изготовляют двух видов: прямой с размерами 230x113x65 мм и клинообразный. По свойствам и внешнему виду кирпич подразделяют на три сорта: I, II и III.

Свойства – кислотостойкость кирпича 92...96%, водопоглощение не более 8...12%, прочность при сжатии 15, 20, 25 МПа.

Применение – для кладки и футеровки химических аппаратов, настилки полов, футеровки варочных котлов.

Кислотоупорные плитки изготовляют трех типов:

По форме они бывают квадратными, прямоугольными и клинообразными со стороной размером от 50 до 200 и толщиной от 10 до 50 мм.

Свойства – плитки имеют плотный спекшийся черепок, высокую прочность при сжатии не менее 39 МПа, низкое водопоглощение 6...9% и высокую кислотостойкость 96...98%.

Применение – для футеровки аппаратов и газоходов, облицовки панелей и сточных желобов. Кислотоупорные трубы и фасонные части к ним покрыты снаружи и внутри кислотостойкой глазурью. Кислотостойкость должна быть не менее 98%.

Свойства – имеют плотный спекшийся черепок, отличаются высокой плотностью и прочностью. Кислотостойкость достигается водопоглощение не более 3%, прочность при сжатии 40 МПа и более.

Применение – кислотоупорные трубы и фасонные части к ним применяют для перемещения кислот и газов при разрежении или давлении до 0,3 МПа.

Огнеупорные керамические материалы. Огнеупорная керамика – материалы, способные при эксплуатации выдерживать длительное воздействие высоких температур(свыше 1580°С).

В зависимости от этой способности различают:

Основные требования к огнеупорным материалам:

По химико-минералогическому составу огнеупорную керамику делят на:

Кремнеземистые (динасовые) материалы. Огнеупорность динаса достаточно высокая – 1700...1750°С.

Свойства – динас имеет низкую термостойкость; при быстром нагревании или охлаждении он растрескивается, разрушается и теряет прочность.

Применение – для кладки и футеровки сводов, стен и насадок мартеновских печей, стекловаренных печей и т.п.

Алюмосиликатные огнеупорные материалы в зависимости от содержания SiO2и А12О3 в обожженном продукте делят на три вида:

Огнеупорность полукислых изделий 1610...1710 °С. Изготовляют их путем обжига глин с большим содержанием кварцевого песка. Полукислые огнеупоры применяют для футеровки коксовых печей, вагонеток и др.

Шамотные огнеупоры имеют огнеупорность 1710..1730 °С. Изготовляют их путем обжига смеси шамота (дробленой обожженной глины) и огнеупорной глины. Они отличаются термической стойкостью, шлако-устойчивостью и прочностью. Применяют шамотные изделия для кладки и футеровки доменных печей, стен и пола керамических печей, футеровки топок паровых котлов, дымоходов и др.

Высокоглиноземистые изделия имеют огнеупорность 1820...2000 °С. Изготовляют их из материалов с высоким содержанием глинозема (бокситы, корунд и др.). Применяют в стекольной промышленности для кладки печей.

На современном этапе увеличивается производство легковесных огнеупоров. Для их изготовления в состав глиняных масс, содержащих огнеупорные или тугоплавкие пористые заполнители(или без заполнителей) вводят выгорающие добавки, газопенообразователи и другие парообразующие вещества. После формования изделия сушат и обжигают при высоких температурах.

Свойства – легковесные огнеупоры имеют плотность 0,4...1,3 г/см 3, пористость 45...85%, малую теплопроводность, высокую огнеупорность и достаточную прочность.

Применение – при температурах 1000...1650°С и более для футеровки промышленных печей разного назначения. Их применение сокращает в 2-4 раза продолжительность разогрева печей, уменьшает в 2-3 раза толщину ограждающих стен и на 20-70% удельные расходы топлива на тепловые процессы.

Специальный кирпич. Дорожный клинкерный кирпич – искусственный камень, получаемый путем пластического или полусухого формования и обжига тугоплавких глин до полного спекания, но без остеклования поверхности. Он хорошо сопротивляется истиранию. Размеры кирпича 220x110x65 мм. Клинкер по прочности изготовляют трех марок: 400, 600 и 1000; морозостойкость РЗО, Е50, Р100; плотность 1900 кг/м3.

Применение – для покрытия дорог, мостовых, а также как кислотостойкий материал. Для мощения тротуаров выпускается также фигурный кирпич.

Канализационные и дренажные керамические трубы. Керамические канализационные трубы широко применяют для строительства канализационных сетей, а также для отвода промышленных сточных вод, содержащих большое количество щелочей и кислот.

Основным сырьем для их производства служат пластичные огнеупорные и тугоплавкие глины, которые формуют в вертикальных трубных прессах и обжигают при 1250...1300°С до спекания. Поверхность труб снаружи и внутри покрывают кислотостойкой глазурью, которая увеличивает химическую стойкость труб и создает внутри трубы гладкую поверхность, уменьшает гидравлическое сопротивление при прохождении жидкостей.

Водопоглощение труб не должно превышать 8%, труб высшей категории качества – 7,5%.

Выпускают канализационные трубы цилиндрической формы длиной 1000 мм и диаметром 150, 200, 300, 350 и 400 мм, на одном конце которых имеется раструб для соединения отдельных звеньев трубопровода.

Дренажные трубы (ГОСТ 8411-74) применяют для понижения уровня грунтовых вод, а также для осушения(дренажа) заболоченных земель. Изготовляют трубы двух типов: с цилиндрической и восьмигранной наружной поверхностью. Формуют их из кирпичных высокопластичных глин на горизонтальных ленточных или вертикальных прессах. Промышленность выпускает гладкие неглазурованные трубы без раструбов или глазурованные с раструбом и перфорацией на стенках. Внутренний диаметр труб 50...30, длина 333...500, толщина стенок трубы 8...24 мм, морозостойкость 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания.

Кровельные изделия. Кровельная керамика представлена глиняной черепицей – одним из старейших видов кровельных изделий. Применяют ее для покрытия кровель малоэтажных зданий. По сравнению с другими видами кровельных изделий глиняная черепица имеет достоинства: огнестойкость, долговечность, сравнительно красивый вид, незначительные расходы по уходу. К недостаткам черепицы относятся большая масса кровли из нее, трудоемкость изготовления и укладки.

Глиняная черепица формуется на ленточных и штамповых прессах и выпускается четырех видов: штампованная, пазовая, ленточная пазовая, ленточная плоская и коньковая(для покрытия коньков и ребер).

Керамическая черепица (ГОСТ 1808-71) – один из древнейших видов кровельного материала, а теперь – модный современный материал, придающий уютный и благородный стиль постройкам.

Преимущества по сравнению с другими кровельными материалами:

Недостатки черепицы:

Керамическую черепицу изготовляют путем формования глиняной массы на ленточных и штамповых прессах. Ленту, выходящую из мундштука, разрезают на резательных станках по размеру черепицы. Выпускают черепицу в основном четырех типов:

По назначению черепицу подразделяют на:

Применение – керамическую черепицу применяют в малоэтажном строительстве.

Санитарно-технические изделия. К этой группе строительной керамики относятся ванны, умывальники, раковины, унитазы, биде, смывные бачки, пьедесталы, писсуары настенные и др. Изготовляют их способом литья в гипсовых формах из фаянсовых, полуфарфоровых и реже фарфоровых масс. Черепок изделий санитарно-технической керамики имеет белый, иногда светло-желтый цвет; его покрывают белой, а иногда и цветной глазурью.

Санитарно-технические изделия изготовляют из фарфоровых, полуфарфоровых и фаянсовых масс методом литья в гипсовых формах с последующей сушкой и обжигом. Различают три группы санитарнотехнической керамики:

Сантехнический фаянс применяют для оборудования кухонь, санузлов и специальных помещений (лабораторий, поликлиник, парикмахерских и др.), фарфор – для изготовления электроизоляционных изделий, химической и хозяйственной посуды.

  1. Требования к качеству. Упаковка, транспортировка и хранение.

Требования к основным потребительским свойствам керамических строительных материалов и изделий дифференцируются в зависимости от их назначения.

Так, водопоглощение обыкновенного кирпича должно быть не менее 6 или 8% (в зависимости от марки по прочности), для пустотелого – 6% массы кирпича, чем обеспечиваются необходимая пористость, а следовательно, и теплозащитные свойства.

Кирпич «недожег» не обладает достаточной прочностью и морозостойкостью, а кирпич «пережег» – достаточными теплозащитными свойствами и, как правило, деформирован. Такой кирпич считается браком и его поставка потребителю не допускается. Кирпич должен иметь правильную форму с ровными ребрами и поверхностями. Величина дефектов внешнего вида (отбитость или притупленность ребер и углов) не должна превышать отклонений, допустимых ГОСТом.

Все виды кирпича должны иметь установленные для них размеры; отклонения не должны превышать величин, указанных в действующих ГОСТах. Предел прочности при сжатии и морозостойкости каждой марки кирпича не должен быть менее установленного.

Основными потребительскими свойствами плиток для полов являются прочность при износе и эстетические свойства. Износ таких плиток не должен превышать 0,25 г/см2.

Водопоглощение, характеризующее плотность их черепка, не должно превышать 4%. Морозостойкость плиток должна быть не менее 25 циклов.

Керамические глазурованные плитки (ГОСТ 6141-91) изготовляют 28 типоразмеров (размеры приведены в таблице 2). Отклонения размеров по длине граней не должны превышать 1,5 мм. В каждой партии должны быть плитки только с плюсовыми либо только с минусовыми отклонениями.

Толщина плиток (кроме плинтусных) не более 6 мм; плинтусные могут быть толщиной до 10 мм. Такой же толщины могут быть плитки из легкоплавких или мергелистых глин. Во всех случаях толщина плиток должна быть равномерной. У одной и той же плитки разница в толщине не должна превышать 0,5 мм.

Размеры квадратных плиток (мм): 21x21, 46x46, 71x71, 96x96, толщина 3 и 3,5 мм. Длина и ширина прямоугольных плиток (мм): 46x21, 71x21, 96x21, 121x21, 71x46, 96x46, 121x46, 96x71,121x71,121x96, толщина З и 3,5 мм. Отклонения от размеров по длине и ширине плиток: для сторон размером менее 96 мм ±1,0 мм; для сторон размером 96 и более ±1,5 мм; по толщине ±0,5 мм. Отклонение от прямого угла (косоугольность), а так же выпуклость и вогнутость плиток со сторонами размером менее 46 мм допускается не более ±0,5 мм, а остальных не более ±1,0 мм.

Форма ковров может быть прямоугольной или квадратной со сторонами, кратными 50 мм, за вычетом ширины шва, равной 4 мм. Отклонения от линейных размеров ковра допускаются по длине и ширине +2 и -4 мм; разность диагоналей при длине ковра до 500 мм – 3 мм и 5 мм – для ковров большего размера.

Повышенные требования предъявляются к качеству внешнего вида фасадных плиток. Они должны иметь правильную геометрическую форму, равномерную толщину, а также четкие грани и углы, лицевая поверхность – ровной, без шероховатостей. Плитки не должны содержать выцветов, крупных включений, наплывов глазури и других дефектов, не допустимых ГОСТом. Боковые грани квадратных и прямоугольных плиток должны составлять с плоскостями прямой угол(предельно допустимое отклонение от прямого угла 0,5 мм). На кромках лицевой поверхности плиток не допускаются выпуклости, выбоины, трещины, а также зазубрины и щербины.

Цвет плиток должен соответствовать эталону. Их изготовляют с одноцветной или многоцветной (мраморовидной) лицевой поверхностью. Плитки для внутренней облицовки должны быть термически стойкими, водопоглощение не должно превышать 16%. Сорт плитки указывается в маркировке на упаковке.

Например, по европейским нормам, кроме надписей «1-й сорт» или «2-й сорт», вся маркировка должна быть красного цвета, для 2-го – синего цвета, а для 3-го – зеленого. Плитка высокого качества имеет строго выдержанные размеры, идеально ровную поверхность без пузырей, подтеков или трещин. Отклонения от установленных норм допускаются, но просто микроскопические.

Для пола годится только плитка с высоким сопротивлением истиранию. Чаще всего это плитка одинарного обжига, изготовленная способом нанесения глазурованного покрытия по раскаленному корпусу. Такой способ обеспечивает более высокую плотность плитки.

Таблица 5.2