Curs 5 materiale de construcții și produse ceramice

Informații generale despre materialele de construcție din ceramică și produse

Clasificarea materialelor de construcție din ceramică și produse. Proprietăți, aplicație

Materiile prime pentru producerea de materiale și produse ceramice. Clasificare, proprietăți de prelucrare

Fabricarea materialelor de construcții din ceramică și produse. procese comune

Materiale ceramice - materiale din piatră artificială derivate din argile naturale sau amestecuri de argilă cu aditivi minerali prin modelarea, uscarea și calcinarea ulterioară. Cuvântul „ceramică“ (gr. Ceramos) este calcinat argilă. Produsă din aceasta cărămidă arsă, țigle, conducte de apă, detalii arhitecturale. Materialele ceramice sunt cele mai vechi dintre toate materialele de piatră artificială. Cioburile de elemente ceramice grosiere găsite la locul de așezări din epoca de piatră. Urme de ceramică vechi (farfurii, vase etc.) sunt păstrate în Egiptul Antic, Grecia. In Rusia secole vechi biserici românești X-XV. (Vladimir, Novgorod, biserica din Kolomna și Sf. Vasiliya Blazhennogo (Catedrala Pokrovsky, 1561). La Moscova, a căror construcție este de culoare utilizat pe scară largă și cărămizi obișnuite, țigle și alte produse ceramice).

Mare dezvoltare a ceramicii obținute în Asia Centrală, în India antică, China și Japonia. Grecii și romanii produse din lut ars cărămidă, țigle, detalii arhitecturale si alte produse, case din chirpici (IV-III mileniu BC.).

De mare merit artistic și a luat notă de artă de teracotă secolele XV-XVIII din Rusia. Terracotta și smălțuite mostre au fost produse la Moscova, Yaroslavl. (. De la pământ italian terra-,-cotta coapte) Terracotta - ceramică nesmălțuită o singură culoare, cu un distinctiv crocks poroase colorate.

Cărămidă apărut în urmă cu mai mult de 5.000 de ani, iar ca material de construcție au fost folosite pentru prima dată în Egiptul antic și Babilonia. Și acum, într-o perioadă de dezvoltare rapidă a industriei de construcții, caramida argila nu a pierdut valoarea. Ubicuitatea materiilor prime - argilă, ușurința de fabricație și durabilitate permit să-l ia în considerare una dintre principalele materiale de construcție locale.

Clasificarea materialelor de construcție din ceramică și produse. Proprietăți, aplicație

materiale de construcții ceramice și produse pentru scopul propus în decorarea clădirilor și a elementelor individuale sunt împărțite în:

Produse de fațadă - caramida aparenta, gresie de diferite tipuri;

produse pentru decoratiuni interioare - placi glazurate si neglazurate, accesorii, covoare și mozaic din ceramică;

Placi de podea;

articole din ceramică și porțelan scopuri decorative.

rezistență la influențele agresive;

Produse ceramice au proprietăți diferite, care sunt determinate de compoziția materiei prime, metodele de prelucrare și de prăjire condițiile sale.

Utilizați - în toate elementele clădirilor, în casa prefabricate din ceramică de construcții, produse ceramice de construcție de perete, pentru fabricarea de ceramica de fațadă, agregate poroase pentru beton, ceramica sanitare, gresie pentru pardoseli, ceramice etc. ale conductelor de canalizare.

Astfel, materialele ceramice îndeplinesc tendințele moderne de utilaje de construcții, sunt competitive cu alte materiale de construcție de aceeași destinație. Materialul din care constau din vase ceramice, o tehnica numita ceramica ciob ceramice.

În funcție de structura porozitatea produselor de construcție din ceramică sunt împărțite în două grupe:

Porous (greutate apă de absorbție 5 și mai mult de 5% - cărămizi ceramice și pietre, țigle, dale care se confruntă și tuburi ceramice);

mai densă (absorbție a apei din masă - mai puțin de 5% - dale pentru pardoseli si caramida la sol);

sanitare ceramice poate fi poros (faianță) și dens (porțelan sanitar).

Materiile prime pentru producerea de materiale și produse ceramice. Clasificare, proprietăți de prelucrare

Zgura - materie primă pentru proizvodstvakeramicheskih

Calitatea materiilor prime este determinată de compoziția mineralogică, proprietățile fizice, în funcție de condițiile de depunere și de depozit. Principalele materii prime pentru fabricarea produselor ceramice sunt argile și caolin; materii prime ca subsidiare pentru îmbunătățirea proprietăților tehnologice ale nisipuri de cuarț utilizate și zgură, șamotă, aditivi organici (rumeguș, inflamabile chips-uri cărbune și altele asemenea).

Clay - una dintre cele mai comune tipuri de roci sedimentare compoziție polimineral. Oxigen, siliciu și aluminiu la greutatea sa totală este de aproximativ 90% în compoziția crustei, deoarece marea majoritate a mineralelor cuprind aluminosilicați, silicați și bază de cuarț de natural minerale prime ceramice. Particulele de argilă Dimensiunile variază substanțial din dispersia coloidală la 5 microni. Mineralul principal este argila caolin caolinit mineral.

Zgura - roci sedimentare de pamant format din minerale argiloase cu impurități considerabile: caolinit, haloizit, montmorillita, bidelit, particule de cuarț, feldspat, hydromicas, hidrați, oxid de fier, alumină, carbonat de magneziu, calciu si altele.

Plasticitatea materiei prime argilă, determinată de numărul de ductilitate (prin rostogolirea argilă ham ​​3 mm în diametru) depinde de conținutul de minerale argiloase și umiditatea masei. În funcție de conținutul de minerale argiloase, argile sunt împărțite: pe:

grăsime (60%);

humă grele (20. 30%);

humă ușoară (mai puțin de 20%) și mediu.

Conform materialelor plasticitate de lut sunt clasificate în funcție de numărul de plasticitate la:

foarte plastic (mai puțin de 25);

sredneplastichnye (15. 25);

moderat din plastic (7 15);

maloplastichnyh (3. 7).

Suprafața adsorbit de apă a particulelor de argilă în procesul de preparare a unui amestec de materii prime joacă rolul de ungere hidrodinamică, care asigură o mare parte din caracteristicile sale de plastic. Cu toate acestea, eliminarea apei din ambele argila se particule și de la suprafața lor în timpul uscării și arderii provoacă un fenomen de aer și contracție ardere.

deformarea Contracția este cauza tensiunilor interne din produs, care afectează în cele din urmă indicatorii lor de calitate.

Pentru a reduce contracția la uscare și ardere, precum și pentru a preveni formarea de fisuri în argilele plastice injectate, aditivi artificiali sau naturali vlăguit. Acestea includ argila deshidratate, argilă refractară, zgură de cazan, cenușă zburătoare, nisip de siliciu, etc.

Introducerea amestecului brut permite mai lin sinterizarea acesteia temperatură mai joasă. Pentru a efectua lin feldspați, pegmatite, dolomită, talc, magnezie, bariu și stronțiu carbonați, sienit (pentru mase de porțelan). material ceramic artificial, turnate din materie primă de argilă, se obține ca urmare a modificărilor fizice, chimice și fizico-chimice complexe care au loc în timpul arderii, adică atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate.

Caolin - este o argilă pură, constând în principal din argilă caolinit mineral (Al2 O3 · 2SiO2 · 2H2O). Kaolin-rezistente la foc, low-plastic, au o culoare alba. Acestea sunt utilizate pentru producția de porțelan, ceramică și se confruntă cu subțire produse, deoarece după calcinare obținut ciob alb.

Convențional argila caolin sunt diferite de marea varietate de distribuție a dimensiunii particulelor mineralogică, chimice și. Modificări în compoziția chimică afectează în mod semnificativ proprietățile argilei. Odată cu creșterea A12 O3 crește argile plasticitate și rezistență la foc și cu creșterea conținutului de SiO2 plasticității argilă scade, crește porozitatea, rezistența scade produsele coapte. Prezența oxidului de fier reduce refractaritatea argilei, prezența alcaliilor degradează plasticității produselor.

La fabricarea materialelor ceramice proprietățile de bază tehnologice ale argilelor sunt:

contracție de aer și foc;

ciob de ceramică de culoare

Plasticitatea de lut - capacitatea testului de argilă sub influența forțelor externe pentru a lua forma dorită și păstrați-l după încetarea acestor forțe. În funcție de gradul de plasticitate de lut este împărțit în:

înaltă plasticitate, sau „gras“

maloplastichnyh, sau "slab".

Gras lut formă bună, dar se usuca, fisuri și să ofere o contracție semnificativă. lut Lean turnate rău. Pentru a crește plasticitatea argilelor este folosită operație de maturare această masă de aer umed, congelare, supurația în pivnițe întunecate, deci există o slăbire a materialului și mărește dispersia acestuia. Plasticitatea poate fi crescută prin adăugarea de argile foarte plastic. Cea mai comună metodă de creștere a plasticitatea - prelucrare a acestora. Pentru a reduce plasticitatea diferitelor materiale neplastice argilă Admix (aditivi vlăguit).

Contracția - reducerea dimensiunilor liniare și volumul argilei brute în timpul uscării (contracție a aerului) și ardere (contracție la foc). Contracția este exprimată ca procent din dimensiunea originală a produsului.

contracției aeriana are loc prin evaporarea apei din corp verde într-un proces de uscare în aer și este, 2. 10%.

Trăgând contracție se obține datorită faptului că, în procesul de ardere a componentelor fuzibil ale argilei și particulele de argilă sunt topite în locurile lor de contact de convergentă. Trăgând contracție este 2. 8%.

contracție completă este definită ca suma aritmetică a contracției de aer și de ardere. Valoarea totală contracție variază la 4 la 18%. contracție completă în considerare la formarea produselor.

Refractaritate - proprietate argila rezista la temperaturile din templu, fără deformări. Prin topirea argilele de temperatură sunt împărțite în:

Fuzibil (având un punct de topire sub 1350 ° C)

refractară (topire 1350. 1580 ° C Temperatura)

(Peste 1580 ° C), rezistente la foc.

argilă refractară utilizată pentru fabricarea de produse refractare, precum și porțelan și faianță. argila refractare utilizate în producția de gresie, conducte de canalizare. argila fuzibil utilizate pentru producția de cărămizi ceramice, pietre goale, gresie.

argile Spekaemostyu numit capacitatea sa de a densifice pe tragere și forma kamnevidny materiale. În timpul sinterizării crește rezistența și produse de absorbție a apei scade.

Fabricarea materialelor de construcții din ceramică și produse. procese comune

Caracteristicile de performanță ale produselor ceramice sunt determinate în mare măsură de compoziția ambelor materii prime și metodele tehnologice de fabricare a acestora. La fabricarea de gamă largă de produse ceramice pentru construcții moderne sunt folosite procese tehnologice conexe pentru a rezuma pe scurt baza producției de materiale ceramice.

Puteți selecta următoarele procese generale:

2. Prepararea greutății materiei prime;

3. Produsele turnate (brute);

Cele cinci etape de producție sunt comune pentru toate tipurile de produse ceramice. Pentru anumite tipuri de articole pot folosi diverse metode de turnare (turnare de cărămidă din plastic și semi-uscate), diferite metode de uscare (sau de aer în camerele de uscare), precum și procesele de fabricație suplimentare - acoperire sau angobă produse glazură.

exploatare argilă: extracția de materii prime este precedată de cercetare geologică, definirea compoziției chimice și minerale, proprietățile fizice ale materiilor prime, grosime depozit de utilitate, omogenitate și natura apariției, domeniul de activitate, etc. Clay apare de obicei - la o adâncime mică adâncime. Dezvoltarea materiilor prime în cariere de suprafață, - un cupe, cupe sau excavatoare rotative. Uzine de producere de produse ceramice sunt de obicei construite în apropierea depozitelor de lut, adică Cariera este o parte a instalației. Extracția de lut sunt dornici să efectueze în timpul lunilor calde, creând un stoc de material în stoc pentru iarna. Zgura este transportat de la cariera la fabricile din pendulare cărucioarele de transport feroviar, benzi transportoare și basculanta.

Prepararea masei brute. Extrasă cariera si livrate la planta nu este potrivit pentru turnarea articolelor de lut, și este necesar pentru a distruge structura argilă naturală, să-l îndepărteze de impurități dăunătoare, taie fracție mare amestecat cu aditivi umezește pentru a obține udoboformuemaya în masă. Depozitele acoperite sau materiale argiloase în aer liber sunt ținute de până la doi ani. In acest timp, ele se descompun reziduurile organice și sub acțiunea agenților atmosferici (umezire și uscare, congelare și decongelare) și pretratare (slăbirea, kamneudaleniya etc.) pot fi realizate în masă relativ omogenă compoziție granulometrică și minerale. preparare suplimentară a masei depinde de tipul produsului și metodele de fabricare propuse.

În această etapă prin mașini kamnevydelitelnyh, role, mori de diverse tipuri, aditivi și dozatoare de apă, glinomeshalok sau agenți de dispersie se pot obține o masă care este adecvată pentru obținerea articolelor turnate. Prepararea unei compoziții de laminat din plastic, metode semi-uscate sau umede, în funcție de proprietățile materiilor prime și a calității cerințele produsului care rezultă.

Turnare - una dintre cele mai importante operațiuni în fabricarea produselor ceramice. Metode de fabricare a proprietăților de turnare sunt determinate de amestecul de materii prime și, mai presus de toate, ductilitate, care depinde de cantitatea de apă din amestec moldable. În funcție de conținutul de umiditate al metodelor de compoziție de turnare sunt clasificate într-un laminat uscat, demiseci și plastic (slip).

În metoda uscată are un pressporoshok conținut de umiditate de 2 ... 6%, în care folosesc presă mecanică sau hidraulică, dezvoltând o presiune mai mare de 40 MPa. Această metodă se face produse ceramice dense: gresie pentru pardoseli, unele tipuri de produse din cărămidă ceramică și porțelan.

Metoda semiuscată implică utilizarea amestecurilor de lucru cu umiditate 8. 12%. Prin urmare, o metodă care se face cărămizi, produse turnate, gresie.

Cea mai comună și economică metodă este masa din plastic laminat sub 18. 24% umiditate. Mecanismul de bază utilizat în acest caz - o presă cu bandă. apăsați Shnekval cu lame cu pas variabil ascute în masă simultan densificarea-l la priza. Evacuarea ultima etapă de presare poate compactat în masă. Priza de muștiuc PRESS- asigură o coloană continuă argilă mărimi geometrice necesare. Forma piesei bucale și dimensiunea acestuia determina tipul de produse: caramida, piatra, gresie, zona zoster, tevi, fitinguri. blockouts stabilit pentru a permite muștiucul de a modela produsele perforate cu cavități crestate, etc.

Metoda de injecție a făcut produse ceramice de forme geometrice complexe: obiecte sanitare (chiuvete, toalete, pisoare, etc.), unele elemente decorative, dale pentru decorațiuni interioare. Componentele amestecului de lucru amestecat bine, distribuit, amestecat cu apă. masa de umiditate în acest caz din 40 la 60%. Preparat în acest fel o masă omogenă este turnat în matriță din ipsos. gips structură microporoasă dezvoltată determină îndepărtarea apei în straturile parietale. Ca urmare, în funcție de grosimea dorită de timp se realizează stratul densificat. După aceea, amestecul în exces este îndepărtat. După uscare, elementele individuale sunt montate polițiști.

Uscare și prăjire a produselor. În funcție de metoda de producere a umidității amestecurilor brute variază într-o gamă foarte largă de 2 până la 60%. După îndepărtarea apei din produsele formate este însoțită de o deformare de contracție și, în consecință, apariția tensiunilor interne. Trecut în condiții severe de uscare poate fi cauza curburii, aparitia fisurilor, care reduc indicatorii de calitate a produsului. uscarea produsului obținut la o umiditate reziduală de 4. 6% sau în camera de cuptoarele tunel. Temperatura lichidului de răcire 120 150 ° C

Arderea produselor ceramice - una dintre etapele cele mai critice de fabricație, determină în mare măsură proprietățile materialelor obținute.

În producția de construcție ceramice folosesc în principal cuptoare tunel produse continuu uscate de lemn pe cărucioare, se deplasează prin tuneluri, se încălzește treptat la temperatura de sinterizare, în zona de ardere și apoi răcită lent printr-un contracurent de aer.

La o temperatură de ordinul a 100 până la 120 ° C, se îndepărtează apa liberă legat fizic. La o temperatură de 450 până la 600 ° C substanțe argiloase își pierd ireversibil proprietățile lor de plastic. Creșterea în continuare a temperaturii duce la distrugerea aluminosilicați cristal cu zăbrele și dezintegrarea lor în oxizi individuali: când temperatura crește la 1000 ° C a produs compusul silimanit, la o temperatură de 1200-1300 C - nou mulitul mineral. Aceste minerale oferă rezistență ridicată și durabilitate a diferitelor ceramice oală factori de mediu.

După ardere, produsul obținut se răcește lent, deoarece fisurile de calire pot fi formate. Înainte de expediere pentru ceramica de consum sortate în scopul de a verifica parametrii de calitate pentru conformitatea acestora cu standardele de stat.