Будівельна кераміка

4.1. Загальні відомості та класифікація

Керамічними називають матеріали та вироби, здобуті випалюванням при високих температурах спеціально підготовлених мас із мінеральної сировини (головним чином, з глин). Кераміку відносять до найдревніших штучних кам’яних матеріалів. Перші керамічні вироби були відомі людині понад 10 тисяч років тому, а керамічна цегла як будівельний матеріал - понад 5 тисяч років.

У сучасному виробництві керамічних виробів використовують не тільки глину, а й інші види сировини, у тому числі чисті оксиди (оксидна технічна кераміка, застосовувана в радіотехнічній, ракетній та інших галузях промисловості). Зараз відомо понад 60 різновидів кераміки, з них тільки третина припадає на кераміку з глинистої сировини. Для будівельної кераміки як сировинні матеріали використовують в основному глини.

Висока міцність, водо- і морозостійкість, довговічність і широкий асортимент керамічних виробів дають змогу використовувати ці вироби у найрізноманітніших конструкціях будівель і споруд (стіни, теплові агрегати, підлоги, покрівлі, мережі каналізації тощо).

Будівельні керамічні матеріали класифікують залежно від ступеня спікання на щільні (спечені) й пористі (не спечені). Щільні мають водопоглинання (Вм) менше 5%. Щільну структуру мають плитки для підлоги, дорожня (клінкерна) цегла, стінки каналізаційних труб, кислототривка кераміка тощо. Пористі керамічні матеріали поглинають більш як 5% води (за масою). До цієї групи належать стінові (цегла, камені), покрівельні (черепиця), облицювальні (плитки), дренажні труби, керамзит тощо.

За призначенням керамічні матеріали й вироби, поділяють на кілька груп (див. схему 2.1.)

4.2. Сировинні матеріали

Глинисті матеріали

Основний вид сировини для виробництва керамічних матеріалів - глина, яка застосовується як у чистому вигляді, так і з різними добавками.

Глина являє собою осадову уламкову гірську породу, що утворилася внаслідок вивітрювання магматичних польовошпатових гірських порід. Придатність глин для виробництва керамічних матеріалів оцінюється за хімічним, мінералогічним, гранулометричним складом і властивостями глин.

До складу глин входять кремнезем Sі0₂ (40-70%), глинозем Аl₂Оз (15-35%), оксиди калію К₂О і натрію Nа₂О (1-5%), хімічно зв'язана вода (5-15%). Дуже часто присутні оксиди заліза (до 7-8%), зустрічаються оксиди титану Ті0₂, магнію, карбонати Са і Мg, органічні домішки. Зі збільшенням кількості Аl₂Оз підвищується пластичність та вогнетривкість глини. Більша кількість кремнезему знижує пластичність, усадку та міцність готових виробів, збільшує їхню пористість. Оксиди заліза зменшують вогнетривкість глин, підвищують усадку виробів. Луги знижують вогнетривкість і викликають появу вицвітань.

Оксиди утворюють глинисті мінерали, головними з яких є каолініт Аl₂0з×2Sі0₂×2Н₂0, монтморилоніт Аl₂Оз×4Sі0₂×11Н₂0, гідрослюди. Залежно від вмісту переважаючих мінералів глини поділяють на каолінітові, гідрослюдисті, монтморилонітові. Для виробів будівельної кераміки найчастіше застосовують полімінеральні глини, що в своєму складі містять усі три основні мінерали, а також каолінітові та гідрослюдисті глини. Наприклад, для виробництва санітарних керамічних виробів придатні світловипалювані вогнетривкі каолінові або каолініто-гідрослюдисті глини.

У складі глин містяться частинки різних розмірів, так звані фракції. Як правило, в глинистих породах виділяють кілька фракцій: глинисті (розмір зерен менш як 0,005мм), пилуваті (0,005-0,05мм) і піщані (розмір зерен 0,05-0,5мм). Фракції понад 0,5мм називають крупнозернистими (грубими включеннями). Залежно від співвідношення фракцій (або гранулометричного складу) глинисті породи поділяють на глини важкі, глини, суглинки, супіски. Останні містять 5-10% глинистих частинок. Чим більше вміст глинистих частинок, тим вища пластичність і кращі формувальні властивості. Але при цьому глини повільно висихають, мають підвищену усадку.

До основних властивостей глин відносять пластичність, спікання, усадку, вогнетривкість, коефіцієнт спучування тощо.

Пластичність - здатність зволоженої глини приймати задану форму під дією механічного впливу і зберігати цю форму без розривів суцільності при зніманні навантаження. Характеризується числом пластичності (П), яке залежить від гранулометричного та мінерального типу глин. За числом пластичності глини поділяють на високо - (П>25), середньо-, помірно- і малопластичні (П=3-7).

Повітряна усадка - зменшення лінійних розмірів або об'єму виробу при висушуванні. Загальна усадка - зменшення розмірів або об'єму виробів в процесі висушування й випалювання. Залежно від пластичності й водопотреби глин повітряна усадка коливається в межах від 2-5 до 10-15%. Загальна усадка може дорівнювати 4-16%. Призначаючи розміри сирцю, необхідно враховувати усадку.

Для пористих керамічних матеріалів (керамзит, аглопорит тощо) визначається така термічна властивість, як коефіцієнт спучування (К_сп=V_спуч/V_о), тобто відношення об'єму спученої гранули до об'єму, цієї ж гранули до спучування. Наприклад, глини, що мають коефіцієнт спучування понад 4,5, відносять до високоспучуваних і з них можна виготовляти дуже легкий високоякісний керамзитовий гравій.

Добавки до глин, ангоби, глазурі

При необхідності до складу глинистих мас вводять різні добавки, які поділяють на такі групи: спіснювачі, пороутворювачі, спеціальні (плавні, пластифікатори тощо).

Спіснювальні добавки вводять до складу керамічних мас для зниження пластичності, зменшення усадки при сушінні та випалюванні, а також для поліпшення технологічних процесів і фізико-механічних властивостей виробів. Спіснювальними добавками можуть бути неорганічні речовини (кварцовий пісок, шамот, мелені шлаки тощо) та органічні (вугільний порошок, торф, тирса тощо).

Пороутворюючі добавки вводять для підвищення пористості керамічних виробів. Вони поділяються на вигоряючі (вугільний порошок, торф'яний пил, тирса) та газоутворюючі (мелені крейда, доломіт, магнезит тощо).

Спеціальні добавки вводять для поліпшення технологічного процесу або надання керамічним виробам спеціальних властивостей. Наприклад, для зниження температури випалювання і спікання глин застосовують плавні (польові шпати, легкоплавкі стекла, тальк, нефеліновий концентрат, перліти тощо). Для підвищення кислотостійкості вводять піщані суміші (мелений кварц, кварцовий пісок, замішані рідким склом).

Глазурі та ангоби застосовують для зниження водопроникності, підвищення стійкості до зовнішнього впливу, поліпшення декоративних властивостей керамічних виробів.

Глазур - склоподібне тонке покриття завтовшки 0,1-0,2 мм, яке у вигляді шлікеру наносять на поверхню виробу (після висушування або випалювання) і закріплюють випалюванням. Глазурі бувають прозорі та непрозорі (глухі), безбарвні та забарвлені.

Ангоби -покриття з тонкого шару білої або кольорової глини, яке наносять у вигляді шлікеру на сиру поверхню виробу і закріплюють випалюванням. Зв'язок ангобу з виробом тим міцніший, чим ближчий склад ангобу та основної маси черепка і чим тонший помел має глина ангобного шару. До глазурей та ангобів пред'являється така вимога: вони повинні мати коефіцієнт теплового розширення, близький до керамічного черепка, тобто при висушуванні та випалюванні повинні бути однаковими усадка виробу й шару покриття.

4.3. Основи технології виробництва

Основними етапами технологічного процесу виробництва керамічних матеріалів та виробів є: добування сировинних матеріалів, підготовка сировинної маси (шихти), формування виробу (сирцю), висушування, випалювання, сортування випалених виробів, пакування, зберігання.

Видобування сировини здійснюють відкритим способом у кар'єрах, використовуючи головним чином екскаватори (одноківшеві, багатоківшеві, роторні).

Підготовка сировини полягає в зруйнуванні природної структури, видаленні або подрібненні крупних включень, помелі або просіюванні непластичних матеріалів, змішуванні глини з добавками, зволоженні.

Застосовують три способи підготовки сировинної суміші: пластичний, мокрий, напівсухий. Відповідно до цього називають і спосіб виробництва: спосіб пластичного формування, литтєвий (шлікерний, мокрий), напівсухого пресування. Іноді підготовку маси проводять мокрим способом, потім шлікер висушують і вироби пресують з прес-порошків. Такий метод називають комбінованим.

За пластичним способом виробництва глину (і добавки) подрібнюють на машинах грубого й тонкого подрібнення (стругачі, каменевиділювальні вальці, дезінтегратори і вальці, корзинні дезінтегратори, бігуни, ротаційні, відцентрові млини, конусні дробарки тощо) і подають в глинозмішувач, де остаточно перемішують з добавками та зволожують (водою чи парою) до вологості 18-25%. Для формування виробів застосовують стрічкові вакуумні або безвакуумні преси. У стрічковому вакуумпресі з глиняного тіста видаляється повітря, маса ущільнюється і видавлюється у вигляді безперервного бруса (стрічки, труби), який розрізується на заготовки заданих розмірів, що подаються в сушарки. Так виготовляють цеглу, камені порожнисті, черепицю, труби дренажні. Для кислототривких виробів отриманий на різальних автоматах сирець допресовують на допресовочних верстатах для надання виробам більш чіткої форми та додаткового ущільнення маси заготовки. Керамічні каналізаційні труби формують з глиняного тіста на спеціальних трубних (вертикальних) пресах.

Застосовуючи напівсухий спосіб формування, глину подрібнюють і підсушують до вологості 6-8%, потім розмелюють до порошкоподібного стану, просіюють, перемішують в одно-або двовалкових змішувачах і зволожують порошок до вологості 8-13%. Підготовленим прес-порошком заповнюють форми пресів різної конструкції, в яких під тиском 10-50 МПа відпресовують задані вироби (цегла з малопластичних глин, облицювальні плитки тощо). Напівсухе пресування дозволяє скоротити витрати палива для висушування сирцю.

Мокрий (шлікерний) спосіб застосовують у виробництві облицювальних плиток, санітарно-технічних виробів тощо. Санітарні керамічні вироби складної форми виготовляють методом лиття в гіпсових формах, облицювальні плитки - на пористих піддонах. Мокрий спосіб полягає в тому, що вихідні матеріали подрібнюють разом з великою кількістю води в кульовому млині при вологості 40-60% до одержання однорідної маси шлікеру. Залежно від способу формування шлікер використовують як безпосередньо для виробів (метод лиття), так і після його сушіння в розпорошувальних сушарках до порошкоподібного стану (комбінований метод). Процес відливки виробів у розбірних гіпсових формах може проводитися на стендах ручних, литтєво-в'ялильних конвеєрах і механізованих стендах. Найпрогресивніші механізовані стенди.

Штучне сушіння керамічних виробів виконують у сушарках різної конструкції: тунельні, камерні, колискові, кареткові, конвеєрні (роликові, ланцюгові) тощо. Залежно від виду та типу сушарки час сушіння може коливатися від 10 хвилин (плитки) до 15-40 годин (цегла, труби, великогабаритні фасонні кислототривкі вироби). Сирий напівфабрикат містить вологу, кількість якої залежить в основному від способу виробництва. Вологі вироби мають незначну механічну міцність, що значно затруднює садку на вагонетки випалювальних агрегатів. Окрім того, значна повітряна усадка може спричинити деформації, а при швидкому нагріванні руйнування сирцю.

Випалювання керамічних виробів є найважливішою стадією технологічного процесу. Унаслідок фізико-хімічних процесів, що проходять у керамічній масі при випалюванні, вона ущільнюється, окремі зерна зливаються в моноліт, випалені вироби набувають міцності, водо-, термо- і морозостійкості. Максимальна температура випалювання залежить в основному від виду вихідної сировини, вимог до готових виробів і коливається для більшості виробів будівельної кераміки від 900-1000С (цегла, камені, черепиця) до 1200-13 00°С (каналізаційні труби, кислототривкі вироби тощо). Для виробництва вогнетривів температура випалювання значно вища.

Випалювання виконують в основному в тунельних печах (дуже рідко -кільцевих), що являють собою довгий канал, по якому переміщуються вагонетки з виробами. Конструкції тунельних печей постійно змінюються та вдосконалюються, що дозволяє скоротити питомі витрати палива, збільшити продуктивність печей, скоротити строки монтажу та капітальних ремонтів тощо.

Методи пакування, вид пакувального матеріалу, його кількість, необхідна для пакування, мають велике значення в загальному виробничому процесі. Кінцеві операції є важливою статтею витрат у собівартості. Враховуючи, що більшу частину виробів крім кислототривких, пакують у ґратчасті дерев'яні ящики, через витрати дефіцитної деревини проблему пакування виробів відносять до розряду першочергових.

Керамічні облицювальні плитки та килими з них пакують у контейнери, на піддони, у дерев'яні ящики. Для механізованого сортування й пакування плиток в ящиковий металевий (оборотний) піддон розроблено потоково-конвеєрну установку, завдяки якій всі ручні операції на цій стадії механізовані. Найперспективніше, економічне та зручне для споживачів пакування керамічної плитки у пачки з перев'язуванням поліпропіленовою стрічкою на пакувальній машині, укладання пачок, і утворення пакето-маніпулятором за заданою програмою та скріплення пакета металевою стрічкою або термоусадочною плівкою.

Керамічні каналізаційні труби пакують у вигляді скріпленого металевою стрічкою пакета труб. Санітарні вироби (унітази, умивальники тощо) замість дерев'яних ґратчастих ящиків рекомендується пакувати в оборотні металеві складані контейнери або на піддони, обтягнуті термоусадочною плівкою.

4.4. Стінові керамічні матеріали

Класифікація та властивості. До керамічних стінових матеріалів і виробів відносять цеглу керамічну, цеглу пористу або легку, цеглу порожнисту, камені керамічні порожнисті, стінові панелі та віброкерамічні блоки (рис. 2.). Стінову кераміку класифікують:

- за способом формування - на вироби пластичного пресування з мас зниженої вологості та напівсухого пресування;

- за розмірами - на цеглу рядову 250х120х65 мм, цеглу потовщену 250х120х88мм, цеглу модульних розмірів 288х138х63 мм, камінь-250х120х138 мм, камінь модульних розмірів 288х138х138 мм, камінь укрупнений 250х250х138 мм;

- за середньою густиною (кг/м³) - на особливо легкі до 600, легкі 600-1200, полегшені 1200-1600, важкі 1600-2200;

- за міцністю - на марки 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100, 75 (що відповідає 30; 25; 20; 17,5; 15; 12,5; 10 і 7,5 МПа);

- за морозостійкістю на марки 15, 25, 35, 50 (витримують відповідну кількість циклів навперемінного заморожування й відтавання);

- за теплотехнічними показниками - на ефективні (середня густина цегли не більш як 1400, а каменів - не більше як 1450 кг/м³), умовно ефективні (середня густина цегли 1400-1600, а каменів 1450-1600 кг/м³) і звичайні (середня густина цегли повнотілої та порожнистої понад 1600 кг/м³; за призначенням.

Щодо зовнішніх ознак цегли та каменів стандартом регламентуються наявність, кількість і довжина тріщин на різних поверхнях (постіль, поперечик, ложок), відбитості кутів і граней, непрямолінійність ребер і граней, відхилення за розмірами та інші дефекти. Недопалення і перепалення цегли і каміння вважається браком і споживачеві не поставляється.

Марка цегли або каміння характеризується границею міцності при стиску з урахуванням границі міцності при вигині. Наприклад, для цегли марки 125 міцність при стиску повинна бути не менш як 12,5 МПа, а при вигині - понад 2,5 МПа для цегли пластичного формування (для цегли напівсухого пресування або потовщеної міцність при вигині стандартом встановлюється менше, ніж для пластичного способу).

Водопоглинання висушеної до сталої маси повнотілої цегли повинно бути не менш як 8%, а порожнистих виробів - не менш 6%.

Цегла й каміння керамічні в насиченому водою стані повинні витримувати понад 15, 25, 35-50 циклів навперемінного заморожування і відтавання залежно від марки за морозостійкістю.

Цегла і камені керамічні лицьові призначаються для мурування й одночасного облицювання зовнішніх і внутрішніх стін будівель і споруд. До лицьових виробів пред'являють жорсткіші вимоги за зовнішніми ознаками і морозостійкістю. На морозостійкість цегла і керамічні лицьові камені повинні витримувати не менш як 25 циклів, тобто марки за морозостійкістю повинні бути 25, 35, 50. На лицьовій, ложковій і поперечиковій поверхнях не допускаються тріщини, а відколи, плями, вицвітання або інші дефекти не повинні бути помітними на відстані 10м на відкритому майданчику при денному освітленні. За міцністю цеглу і камені лицьові поділяють на марки 300, 250, 200, 150, 125, 100 і 75 (остання – за погодженням зі споживачами)

4.5. Керамічні матеріали для зовнішнього і внутрішнього облицювання будівель

Керамічні вироби для облицювання фасадів. Для облицювання фасадів застосовують цеглу і камені лицьові (у тому числі ангобовані, глазуровані) - про це йшла мова у передньому параграфі; плитки й плити керамічні фасадні та килими з них, плитки керамічні литі та килими з них.

Для облицювання фасадів застосовують як великорозмірні (250х140х9 або 292х192х9 мм), так і дрібноштучні плитки (розміром 21х21, 46х46 або 120х65 мм завтовшки 7мм). Випускають плитки з різноманітною лицьовою поверхнею: однокольорові або багатокольорові, частково або повністю вкриті глазур'ю (білою, кольоровою, матовою чи блискучою), гладкі або рельєфні. На зворотному боці є рифлення або опуклості, глибина і висота яких залежить від довжини плитки для кращого зчеплення зі стіною. Морозостійкість плитки - понад 35 циклів, водопоглинання - не більш як 12-14%.

Плитки постачаються споживачам не тільки окремо (розсипом або в пачках), а також у вигляді килимів (килимова кераміка) Для цього застосовують глазуровані й неглазуровані плитки 150х75х7мм і менших розмірів довільної форми. Плитки наклеюють лицьовою стороною кістковим, мездровим або іншим клеєм на обгортковий папір або мішковину і висушують. Клей після облицювання повинен змиватися і не залишати плям.

Колір плиток, рисунок килимів мають відповідати зразкам-еталонам. Крім якості плиток (показники зовнішнього вигляду, водопоглинання, морозостійкість тощо), перевіряють також якість килимів: розміри, косокутність, міцність приклеювання плиток до паперу, щільність їх укладання тощо. Міцність приклеювання плиток у килимах перевіряється трикратним згортанням килима в рулон і розгортанням його. При цьому не повинна відірватися ні одна плитка килима. Для плиток більших розмірів (від 48х48х4 до 150х75х7 мм) міцність приклеювання до паперу визначається наданням килиму вертикального стану не менш ніж на 1 хвилину. При цьому ні одна плитка не повинна впасти. Килими типу "брекчія" тричі скидають з висоти 0,25м на тверду основу. При цьому ні одна плитка не повинна відшаруватися.

Фасадні керамічні плитки застосовують для облицювання зовнішніх стін кам'яних будівель, зовнішніх поверхонь стінових панелей, крупних блоків, для облицювання підземних пішохідних переходів і проїздів для руху транспорту, для оформлення архітектурних елементів будівель і споруд (обрамлення віконних і дверних прорізів, лоджій, фризів тощо).

Плитки для внутрішнього облицювання стін. Плитки керамічні для внутрішнього облицювання стін нараховують близько 50 типів плиток, що відрізняються формою, розмірами і станом лицьової поверхні.

Квадратні плитки випускають розмірами 200х200, 150х150 і 100х100 мм, а прямокутні мають максимальний розмір 200х150 (відповідно ширина і висота плиток). Фасонні плитки можуть мати інші розміри. За характером поверхні плитки бувають плоскі, рельєфно - орнаментовані, фактурні; за видом глазурованого покриття - вкриті глазурями прозорими або глухими, блискучими чи матовими, одноколірними або декоровані багатоколірними малюнками.

Залежно від виду вихідної сировини плитки називають фаянсовими (виготовляють з тугоплавких глин з добавкою піску, черепок білого кольору, поверхню плиток глазурують, товщина плиток до 6 мм, структура черепків доволі щільна) або майоліковими (виготовляють з легкоплавких глин із добавкою крейди, черепок пористий, поверхня вкрита глазур’ю, товщина плиток до 12 мм).

До плиток пред'являють підвищені вимоги щодо декоративних якостей і точності розмірів. Залежно від показників зовнішнього вигляду плитки поділяють на три сорти. Наприклад, загальна кількість відхилень на одній плитці (а це різнотонність, плями, тріщини, цек глазурі, відбиті кути, лисини, щербини, зазубрини тощо) для плиток першого сорту допускається не більше 2, для другого сорту - не більше 3, для третього сорту - не більше як 4.

Водопоглинання плиток повинно бути не більш як 16%. Плитки повинні бути термічне стійкими, без появи цеку глазурі (наколи) або руйнування черепку, витримувати перепади температур від 125 до 15-20°С. Твердість глазурі за шкалою Мооса повинна бути не менш як 5. Границя міцності при стиску повинна бути не менш як 12 МПа, а для окремих зразків - не менш як 8 МПа. Для вищої категорії якості ці показники ще більші. Хімічна стійкість глазурі визначається за допомогою універсальних миючих засобів.

Плитки застосовуються для облицювання внутрішніх стін лікувальних і торговельних приміщень, їдалень і кухонь, санітарних вузлів, побутових приміщень, плавальних басейнів тощо. Ці плитки не призначені для облицювання поверхонь, на які впливають мороз, високі температури, кислоти, гази, механічні дії.

4.6. Плитки для підлоги

За призначенням керамічні плитки для підлоги поділяють на основні і добірні. За формою плитки можуть бути квадратні, прямокутні, трикутні, шестикутні, чотиригранні (половинки шестигранних), п'ятигранні (половинки шестигранних), восьмигранні. Розміри плиток: довжина від 48 до 300 мм, ширина - від 22 до 230 мм. Лицьова поверхня плиток -глазурована, неглазурована, частково глазурована, гладка, рельєфна, з рисунком. Глазуровані і частково глазуровані плитки вкривають блискучою або матовою, прозорою чи заглушеною глазур'ю. Колір, рисунок і рельєф лицьової поверхні повинні відповідати зразкам - еталонам.

До основних властивостей плиток для підлог пред'являють такі вимоги: зовнішній вигляд, форма і розміри повинні відповідати стандартам. Так, наприклад, не допускаються відбиті кути, грані, тріщини, розшарування, пузирі, мушки, вм'ятини і подряпини, напливи і хвилястість глазурі, наколи, лисини, видимі з відстані 1,7 м; для декоративних плиток - нечіткість рисунка, забруднення кольоровими порошками, видні з відстані 1,7 м, недопал фарб, злущування фарб. Водопоглинання плиток має бути не більш як 3,8%, стираність (зносостійкість) не більш як 0,21 г/см². Плитки для підлог мають велику хімічну стійкість (кислотостійкість дорівнює 97-98%), малу пористість, вони вогнестійкі.

Килими (мозаїчна кераміка) виготовляються в основному з дрібноштучних плиток (48х48 і 48х22мм) завдовжки до 1,5 м і завширшки до 400мм. Килими, як і плитки, випускають однокольорові, багатокольорові (візерунчасті, порфіроподібні, мармуроподібні тощо). Для килимів, окрім вищенаведених властивостей, визначають міцність приклеювання плиток до паперу.

Плитки для підлог пакують вертикально, упритул одна до одної, у контейнери, дерев'яні гратчасті або картонні ящики. Допускається пакування у пачки, обгорнуті папером і перев'язані шпагатом; маса однієї пачки не більш як 10 кг.

Керамічні плитки для підлог застосовують для настеляння підлог у будівлях, до яких пред'являються високі вимоги (лікарні, школи, бані, кухні тощо), де можливий вплив жирів та інших хімічних реагентів (як футерувальний матеріал у цехах хімічної промисловості), інтенсивний рух (сходові клітки, вокзали, торговельні зали тощо), а також у випадках, коли матеріал для підлог є і декоративним елементом в архітектурному оформленні приміщення (вестибюлі громадських та інших будівель).

4.7. Покрівельні керамічні матеріали.

До покрівельних керамічних матеріалів належать черепиця та елементи перекриттів (камені для армокерамічних балок, камені для часторебристих перекриттів, керамічні камені для накатів).

Черепиця глиняна виготовляється з глинистих мас методом пластичного пресування з наступним висушуванням і випалюванням. Виготовляється черепиця таких видів: пазова штампована, пазова стрічкова, плоска стрічкова і гребенева. Основні розміри: довжина 365-400 мм, ширина 155-220 мм залежно від типу черепиці (однак може, по узгодженню із замовником, випускатися й інших розмірів і типів).

Випускається черепиця неглазурована і вкрита глазур'ю (блискучою або матовою, прозорою або глухою). Глазур повинна бути рівномірно розплавленою і міцно з'єднуватися з черепком. Глазур'ю вкривається вся лицьова черепиця, а у плоскої стрічкової - тільки покрівельна частина поверхні. З тильної сторони у черепиці є кілька шипів і вушко для закріплювання дротом до лат.

Основні властивості черепиці: показники зовнішнього вигляду, водонепроникність, морозостійкість, руйнівне навантаження.

До зовнішнього вигляду черепиці стандартом пред’являються вимоги, які не допускають відбитості і посічення на перекриваючій стороні, хвилястість глазурі. Допускаються незначні відбитості і посічення на перекриваючих кромках, натьоки глазурі, що не псують зовнішнього вигляду, розсіяні мушки. Загальна кількість дефектів за показниками зовнішнього вигляду на окремій черепиці повинна бути не більш як 4.

Черепиця повинна бути водонепроникною. Для визначення властивості на лицьовій поверхні черепиці встановлюється циліндрична прозора трубка діаметром 2,5 мм і висотою 200 мм. Трубка заповнюється водою на висоту 150 мм і цей рівень підтримується сталим. Через 3 години випробування оглядають нижню поверхню зразка. Відсутність крапель води свідчить про водонепроникність черепиці.

Черепиця повинна витримувати не менш як 25 циклів навперемінного заморожування і відтавання, тобто морозостійкість повинна бути не менш F25.

Черепиця повинна витримувати руйнівне навантаження у сухому стані не менш як 900н (90 кгс) - для пазової і 800н (80 кгс) - для інших видів черепиці. Випробування проводиться зосередженим вантажем, прикладеним посередині виробу, щоб зразок зломався.

Черепиця - один з найдовговічніших штучних матеріалів, з нею може зрівнятися тільки природний шифер. Це вогнестійкий і атмосферостійкий матеріал, екологічно досить чистий, недефіцитний (вихідна сировина -глина - широко розповсюджена). Однак черепиця має низку недоліків:

черепиця - неіндустріальний (дрібноштучний) матеріал, унаслідок чого підвищується трудомісткість покрівельних робіт; черепиця має значну масу (1 м² покриття важить 50-б0кг), тому потрібна міцна конструкція покрівлі, густі лати, кут нахилу повинен бути не менш як 30°.

Найбільше застосовують черепицю в малоповерховому будівництві.

4.8. Керамічні труби

Каналізаційні керамічні труби виготовляють з вогнетривких або тугоплавких глин зі спіснюючими добавками (шамот, дегідратована глина, іноді кварцовий пісок). Випалювання проводять при температурі 1250-1300°С.

Труби випускають розтрубними і безрозтрубними. Для кращої герметизації внутрішня сторона розтруба і зовнішня сторона протилежного кінця труби мають різьбу (не менш як 5 канавок). Внутрішня і зовнішня поверхні труб вкриті хімічно стійкою глазур'ю, завдяки чому зменшується всмоктування води і знижується гідравлічний опір. Випускають труби довжиною 1-1,5м діаметром 600-150мм.

Основні властивості труб: зовнішні ознаки, водонепроникність, водопоглинання, кислотостійкість, механічна міцність.

За показниками зовнішнього вигляду труби повинні відповідати вимогам стандартів: за розмірами і граничним відхиленням розмірів, конусністю розтруба, за відхиленнями від прямолінійності труб на 1 метр довжини стовбура і відхиленням від перпендикулярності площини торців труб до їх осі.

Каналізаційні труби повинні бути водонепроникними і витримувати внутрішній гідравлічний тиск не менш ніж 0,15 МПа. Водопоглинання труб не повинно перевищувати 8-9% (для вищої категорії якості - 7-5%). Кислотостійкість труб повинна бути не менш як 93%. Труби повинні витримувати зовнішнє навантаження на 1 м довжини не менше 2000 кгс.

Труби керамічні каналізаційні призначаються для будівництва безнапірних мереж каналізації, що транспортують промислові, побутові та дощові, агресивні і неагресивні стічні води.

Дренажні труби керамічні виготовляють з пластичних легкоплавких глин з добавками або без них методом пластичного формування. Формують труби на горизонтальних стрічкових пресах, обладнаних спеціальним мундштуком (роздільне, пакетне, роздільно-пакетне формування), а труби більших діаметрів формують на вертикальних пресах. Після висушування труби випалюють при температурі близько 1000°С Виготовляють труби двох типів: з циліндричною і восьмигранною зовнішньою поверхнею.

Основні властивості дренажних труб: показники зовнішнього вигляду (розміри, овальність, перекіс, виплавки, пузирі, ум'ятини, відбитості та ін.), морозостійкість повинна бути не нижче за 15 циклів, водопоглинання черепка до 15%, труби повинні витримувати зовнішнє навантаження не менш як 3,5-5,0 кН залежно від діаметра труби. Наприклад, для труб мінімальних діаметрів 50-75 мм навантаження повинно бути не менш ніж 3,5 кН, а для труб максимальних діаметрів 250-300 мм - відповідно не менш як 5,0 кН.

Дренажні труби застосовують для осушення будівельних майданчиків, для меліоративних робіт у сільському господарстві при осушуванні грунтів і торф’яних боліт.

4.9. Санітарно-будівельні вироби.

До санітарно-будівельних керамічних виробів відносять умивальники, унітази, змивні бачки, раковини, керамічні чаші для стоматологічного устаткування, керамічні деталі (рукоятка душової сітки на гнучкому шлангу, рукоятка змішувача для ванн тощо), призначені для обладнання санітарних вузлів житлових, цивільних і промислових будівель, лабораторій, лікарняних і навчальних приміщень.

Виготовляють ці вироби з фарфору, напівфарфору, фаянсу і шамотованого фаянсу, які розрізняються за своїми властивостями (наприклад, водопоглинання фарфору до 1%, міцність при стиску 400-500 МПа, а у шамотованого фаянсу відповідно 17% і 30-50 МПа).

Основний спосіб виготовлення санітарно - будівельних виробів - шлікерний (або метод лиття у гіпсових формах). Вироби повністю або частково вкриваються глазур'ю (білою, кольоровою, блискучою, матовою) для підвищення водонепроникності черепка.

Основні властивості санітарно-технічних виробів: показники зовнішнього вигляду (наприклад, умивальники відповідно до стандарту повинні мати певну форму: напівкруглі УмНк, овальні УмОв, прямокутні УмПр; зі спинкою або без неї, зі зрізаним кутом, з переливом тощо; допустимі відхилення розмірів, допустимі деформації (жолоблення); водопоглинання, механічні показники. Наприклад, умивальники повинні витримувати навантаження не менш як 1,5 кН, а унітази - не менш як 2,0 кН.

4.10. Керамзитовий гравій.

Керамзит відносять до теплоізоляційних керамічних матеріалів. Являє собою легкий пористий матеріал ніздрюватої будови із закритими порами. Виготовляють його у вигляді піску, гравію, щебеню (дуже рідко випускають штучний керамзит у вигляді блоків). Найбільше застосовується керамзитовий гравій.

Керамзитовий гравій виготовляють з легкоплавких глин, що мають заданий хімічний склад (6-12% оксидів заліза, 2-3% лужних оксидів і до 3% органічних домішок). Коефіцієнт спучування керамзитових глин повинен бути не менш як 2. Можна використовувати будь-яку легкоплавку глину, але тоді треба вводити спучувальні добавки.

Виготовляють керамзитовий гравій трьома способами: сухим, пластичним (напівсухим) і мокрим (шлікерним). При сухому способі щільні, каменеподібні, добре спучуванні глини подрібнюють, просіюють, а потім крихту (сирцеві гранули) подають у печі на випалювання. При мокрому способі глину з добавками подрібнюють, і перемішують з великою кількістю води. Утворений шлам (або шлікер) насосами подають у піч на випалювання. Найрозповсюдженіший пластичний спосіб - глину з добавками ретельно перероблюють, перетворюють у глиняне тісто і подають до формувальних машин: дірчасті вальці, барабани-гранулятори або стрічкові преси, у яких вихідний отвір мундштука перекрито перфорованою плитою. З преса виходять джгути, які розрізають на циліндрики і подають до окочувальних барабанів, а при необхідності на висушування та опудрювання.

Одержані гранули подають до випалювальних печей (обертові або печі "киплячого шару"). При випалюванні (t =1050-1250°С) глина розм'якшується і виокремлені газоподібні речовини спучують частково розплавлену (розм'якшену) масу, утворюючи в ній пори. Процес випалювання триває 30-60 хвилин, після чого зерна швидко охолоджують, поділяють на фракції і подають у силоси для зберігання.

Основні властивості керамзитового гравію: марка за насипною густиною 250-600 кг/м³; зерновий склад - випускають гравій рядовий нефракціонований (розмір зерен 5-40 мм) або, частіше, поділяють на фракції 5-10, 10-20, 20-40 мм;

коефіцієнт форми зерен (відношення максимального розміру зерна до мінімального) повинен бути не більше як 1,5. Міцність зерен при стискуванні в циліндрі повинна бути не менше 0,5-2,5 МПа (П25-П125) відповідно для марок 250 і 600 (кг/м³). Водопоглинання не більше 20,25,30% залежно від марки за насипною густиною. Морозостійкість не менше 15 циклів.

Керамзитовий гравій застосовують як найпоширеніший високоякісний заповнювач для виготовлення легкобетонних конструкцій. Його можна використовувати також для теплоізоляційних засипок.

Дата добавления: 2014-01-07