Файл: Кропотов В.Н. Строительные материалы учеб. для [архитектур.] вузов.pdf

обжига ввиду увеличения в объеме окиси кальция при воздействии на

мые фракции). От гранулометрического состава зависят такие техни­ ческие свойства глины, как пластичность.

Большое содержание в глинах тонких или так называемых глини­ стых частиц (от 0,005 до 0,0001 мм) повышает их пластичность, а сле­ довательно, и усадку, так как высокопластичные глины требуют боль­ шего количества воды для получения глиняного теста нормальной густоты.

П л а с т и ч н о с т ь ю г л и н называют их способность при пе­ ремешивании с водой давать тесто, которое может принимать под влия­ нием внешних сил любую форму без образования трещин и сохранить эту форму после прекращения действия внешних усилий.

Необходимым условием для получения пластичного теста является смачивание твердой фазы жидкостью. Процесс образования пласти­ ческого теста при смешивании глины с водой протекает следующим образом. Вода проникает в поры между частицами глины и вытесняет из них воздух. Затем глинистые частицы, впитывая воду, сильно набу­ хают, вследствие чего глиняное тесто всегда занимает больший объем по сравнению с подвергаемой замачиванию сухой глиной. Процесс набухания глинистых частиц сопровождается выделением тепла. По­ верхность набухших частиц глинистого вещества покрывается тонкой водяной пленкой, а в промежутках между ними располагаются вода и частицы естественных или искусственно введенных в нее отощителей. Таким образом, в готовом глиняном тесте дисперсная среда имеет вид непрерывной сетки с замкнутыми ячейками, внутри которых помеща­ ются частицы твердой дисперсной фазы.

Прибавка воды к глиняному тесту выше определенного предела отдаляет друг от друга глинистые частицы, вследствие чего уменьшает­ ся сила взаимного притяжения между ними и на первое место высту­ пает уже основное свойство жидкостей — текучесть. В результате гли­ няное тесто теряет рабочую консистенцию, начинает липнуть к рукам, а затем, при дальнейшем прибавлении воды, перестает сохранять свою форму и становится текучим.

Для повышения пластичности глин применяют операцию вылежи­ вания их во влажном состоянии на воздухе; кроме того, глины вымора­ живают, а также гноят в темных подвалах; при этом происходит разрых­ ление материала и увеличивается его дисперсность.

Пластичность можно также повысить добавлением высокопластич­ ных глин. Самый распространенный метод повышения пластичности глин — их механическая обработка.

Метод понижения пластичности состоит, наоборот, в добавке к пла­ стичным глинам различных непластичных материалов (отощающих до­ бавок): кварцевого песка, шамота (обожженная измельченная глина),

60

Помимо пластичности, к числу основных и характерных свойств глин можно отнести превращение их при обжиге в прочную камневидную массу. Этот процесс сопровождается, а иногда обусловливается рядом других явлений, как-то: изменением цвета, удельного веса, потерей пластичности, уменьшением объема (огневая усадка), а при дальней­ шем повышении температуры — плавлением.

Изменение цвета глины после обжига чаще всего сводится к при­ обретению белой, желтоватой окраски (с разными оттенками) или крас­ ной (до буро-красной) различной интенсивности. Окраска глины после обжига в красный или коричневый цвет зависит главным образом от наличия окислов железа и количества кислорода в печи. При избытке кислорода цвет бывает красный.

Огневая усадка обнаруживается у некоторых глин при нагревании до 400°. При повышении температуры огневая усадка до известного предела возрастает, а затем уменьшается, что объясняется процессом перерождения кварца или же деформацией образца. У кирпичных глин огневая усадка составляет 1—3%.

М е х а н и ч е с к а я п р о ч н о с т ь заметно повышается у не­ которых глин уже при нагревании до 700° в результате увеличения сил сцепления частиц между собой. При температуре выше 1300° происходит плавление многоплавких составных частей глинистого материала и их химическое взаимодействие.

Плавлению предшествует процесс спекания, т. е. такое состояние, при котором начинает образовываться жидкая фаза вследствие плавле­ ния некоторых минеральных частиц, более легкоплавких, чем основ­ ная масса глинистого материала.

О степени спекания судят по величине водопоглощения обожженно­ го изделия; за начало спекания принимают низшую из температур об­ жига, при которой водопоглощение обожженного изделия составляет 5%.

Интервал между температурой начала спекания и температурой, соответствующей началу деформации, называется интервалом спека­ ния; для кирпичных глин он составляет 20—30°. Глины для изготов­ ления плиток для пола и клинкерного кирпича имеют интервал спе­ кания 100—150°.

Являясь неоднородным веществом, глина не имеет определенной точки плавления, а размягчается постепенно, в довольно широком ин­ тервале температур. За температуру плавления глины условно прини­ мают температуру, при которой трехгранная пирамида, полученная из глины со стороной верхнего основания (вершины), равной 2 мм, нижнего 8 мм и высотой 30 мм, сгибается настолько, что касается вер­ шиной или всей гранью основания, на котором она установлена.

Глины, обладающие средней и высокой пластичностью, редко ис-

61

пользуют без добавок непластичных материалов. Последние вводят в состав многих керамических масс для уменьшения усадки при сушке и обжиге, улучшения формовочных свойств и облегчения отдачи воды при сушке.

Непластичные материалы могут быть неорганического или орга­ нического происхождения. Органические выгорающие добавки, по­ мимо сокращения воздушной усадки, увеличивают пористость и этим уменьшают объемный вес изделия, в результате чего снижается общий вес ограждающих конструкций зданий.

3. КЛАССИФИКАЦИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПО НАЗНАЧЕНИЮ

Изготовляемые на заводах разнообразные керамические изделия подразделяют на четыре группы в зависимости от их назначения.

то же пустотелый, то же пористо-пустотелый, кирпич лекальный кар­ низный, камни керамические пустотелые, кирпич строительный легко­ весный;

ющие прочностью, атмосферостойкостью и декоративными качествами: 1. Лицевые кирпичи и камни полнотелые и пустотелые: терракото­ вые, глазурованные, ангобированные, двухслойные, фактурные с вкрап­ лением в поверхность крошки камня, шлаков и клинкерный кирпич

для облицовки фасадов.

2.Плиты керамические фасадные.

3.Терракотовые архитектурно-художественные изделия.

4.Изразцы печные.

5.Фасадные керамические плитки полусухого прессования тер­ ракотовые, глазурованные.

ные для изоляции стен и пола от проникновения влаги и газа, отвода фекальных вод:

1.Плитки керамические для внутренней облицовки стен.

2.Встроенные детали.

3.Мозаичные облицовочные плитки, изготовленные методом литья.

4.Плитки для мозаичных полов.

Гр у п п а IV — специальные материалы:

1.Керамические трубы и коллекторные камни; дренажные трубы,

62

4.Крупные керамические панели для стен.

5.Виброкерамические блоки.

6.Кирпич клинкерный для мощения дорог.

7.Теплоизоляционные изделия: штучные (из трепела, диатомита и глины), сыпучие (керамзит).

8.Кровельные материалы: черепица плоская ленточная; черепица

пазовая ленточная; то же, штампованная; черепица коньковая. 9. Огнеупорные и тугоплавкие материалы.

4. ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

В технологическом процессе производства различных керамических изделий основные этапы производства являются общими, но виды сырь­ евого материала, оборудование, параметры производства различны для каждого вида изделий.

Основными процессами производства керамических изделий на заводах являются следующие: добыча сырьевых материалов; обра­ ботка и подготовка сырьевого материала; формовка изделий; сушка сырца; обжиг изделий; обработка поверхностей изделий (шлифовка, обрезка, глазурование); сортировка, упаковка и хранение.

Добыча сырьевых материалов. Заводы строительной керамики строят обычно вблизи месторождений сырьевых материалов; следова­ тельно, карьер является неотъемлемой частью завода. Добыча сырье­ вого материала ведется круглый год с помощью экскаваторов; в ка­

вания состоит из операций разрушения природной структуры мате­ риала и получения однородной массы путем интенсивного смешивания основного сырья с добавками, а если требуется, то и с водой.

В зависимости от принятой технологии производства процесс под­ готовки может осуществляться полусухим или пластическим способом. В первом случае сырьевой материал высушивают и размельчают в тон­ кий порошок, который может быть перемешан с любой добавкой, после чего поступает на формование изделий, во втором случае сырьевой материал в специальных машинах раздробляют и разминают, после чего он уплотняется и перемешивается с добавлением воды. Способ полусухого прессования имеет преимущество перед пластическим фор­ мованием в том, что необходимость сушки отпадает, так как небольшая влажность сырцевых изделий не вызывает их растрескивания в процес­

висимости от выбранного способа производства, заключается в прессо­ вании порошка, увлажненного до 8—10%, на гидравлических или меха­ нических прессах или в формовке тестообразной пластичной массы

свлажностью 20—25% на ленточных прессах.

Взависимости от формы и размеров изделий используют формовоч­ ное оборудование различного принципа действия и мощности.

63