Конспект лекций по курсу «Строительные материалы и изделия»

Добавки к глинам

1. 
   отощающие - их вводят в пластичные глины при сушке и обжиге для предотвращения деформаций и трещин в изделиях: дегидротированная глина, шлаки, золы, кварцевый песок.
   
2. 
   Порообразующие - их вводят для повышения пористости черепка и улучшения теплоизоляционных свойств керамических изделий: древесные опилки, угольный порошок, торфяная пыль. Эти добавки одновременно являются отощающими.
   
3. 
   Плавние – с целью снижения температуры обжига: полевой шпат, доломит, железная руда, тальк, песчаник.
   
4. 
   Пластифицирующие – для повышения пластичности сырьевых смесей при меньшем расходе воды: высокопластичные глины, бентониты, поверхностно-активные вещ-ва.
   
5. 
   Специальные – для повышения кислотостойкости изделий добавляют песчаные смеси, затворенные жидким стеклом. Для получения цветной керамики добавляют оксиды железа, хрома, титана.
   

Глазури и ангобы

Для повышения санитарно-гигиенических свойств , водонепроницаемости, улучшения внешнего вида керамических изделия покрывают декоративным слоем (глазурью или ангобом)
Глазурь – стекловидное покрытие, толщина 0.1-0.2 мм, нанесенное на изделие и закрепленное обжигом. Могут быть прозрачными и непрозрачными различного цвета. Для изготовления используют кварцевый песок, коалин, полевой шпат, соли щелочных и щелочноземельных металлов. Сырьевые смеси размалывают в порошок и наносят на изделие в виде порошка или суспензии перед обжигом.
Ангобом называют нанесенный на изделие тонкий слой бело-жгущейся или цветной глины, образующей цветное покрытие с матовой поверхностью. По своим свойствам ангоб должен быть близок к основному черепку.

Общая схема производства керамических изделий

Общие операции при производстве:

• 
  добыча сырьевых материалов
  
• 
  подготовка массы
  
• 
  формование изделий
  
• 
  сушка и обжиг
  

1. 
   добыча глины осуществляется на карьерах открытым способом и транспортируется на предприятие
   
2. 
   подготовка глин и формование изделий в зависимости от вида изготавливаемых изделий, вида и свойств сырья, массу приготавливают :
   

• 
  пластическим способом
  
• 
  жестким
  
• 
  полусухим
  
• 
  сухим
  
• 
  шликерным
  

способ приготовления массы определяет и способ формования и названия в целом способа производства
Пластический – подготовка массы и формование исходных материалов при естественной влажности или предварительно высушенных, смешивают с добавками воды до получения теста с влажностью от 18-20% . Этот способ наиболее простой, наименее металлоемкий, наиболее распространенный. Применяется в случаях использования средне-, умеренно пластичных, рыхлых и влажных глин с умеренным содержанием посторонних включений , хорошо размокающих и превращающихся в однородную массу.
Формование всегда происходит на ленточном шнековом прессе с вакуумированием и подогревом или без них.
Глинистая масса перемещается с помощью шнека к сужающейся переходной головке, уплотняется и выдавливается через мундштук в виде непрерывного бруса, ленты или трубы под давлением от 1.6-7 МПа.
Вакуумирование и подогрев массы при прессовании позволяет увеличить прочность обоженного изделия в 2 раза.
Жесткий – влажность формуемой массы от 13 до 18% . формование осуществляется на мощных вакуумных шнеках или гидравлических прессах.
При давлении от 10 до 20 Мпа, способ характеризуется меньшими энергозатратами на сушку, а получение изделия из сырца позволяет избежать операций, обязательных при пластическом способе.
Формование при пластическом и жестком способах завершаются разрезкой непрерывной ленты от формованной массы на отдельные изделия на резательных устройствах.
Этот способ формования наиболее распространен при выпуске сплошных и пустотелых кирпичей, камней, блоков, панелей, черепицы.
Полусухой – распространен меньше. Керамические изделия формуют из шихты с влажностью 8-12% при давлении 15-40 МПа. Недостаток: металлоемкость выше в 3 раза, чем при пластическом способе. Преимущества: длительность производственного цикла в 2 раза меньше, изделия имеют более правильную форму и размеры, расход топлива сокращается до 30%, возможность использовать тощие глины с большим количеством добавок отходов производства (золы, шлаки)
Прессование изделий производится в пресс-формах на одно или несколько изделий на гидравлических или механических прессах. Все виды изделий по этому способу изготовления как и для пластического.
Сырьевая масса: порошок
50% - размер частиц меньше 1 мм
50% - размером 1-3 мм
Сухой – разновидность полусухого. Порошок готовиться с влажностью 2-6%, устраняется необходимость сушки. Изготавливают плотные керамические изделия, плитки для полов, дорожный кирпич. материалы из фаянса и фарфора.
Шликерный – применяют, когда изделия из многокомпонентной массы, состоящей из неоднородных и трудноспекающихся глин и добавок; когда требуется подготовить массу для изготовления изделий сложной формы методом литья. Отливка происходит из массы с содержанием воды до 40%, изготавливаются сантехнические изделия, облицовочные плитки.