Керамическими называют материалы, которые получаются в результате обжига до спекания отформованной сырьевой массы, состоящей из тонкодисперсного минерального сырья, содержащего чаще всего глину в качестве основного компонента.
По назначению все керамические изделия могут быть разбиты на следующие три основные группы:
- Художественно-декоративная и хозяйственная керамика.
- Техническая керамика. Эта группа объединяет все те виды керамических изделий, которые находят себе применение в разнообразных отраслях техники (электротехническая керамика, радиотехническая, химически-стойкая, огнеупорная и др.).
- Строительная керамика, куда входят:
- Стеновые материалы (глиняный кирпич и керамические камни);
- Кровельные материалы(керамическая черепица);
- Облицовочные материалы (облицовочные плитки стеновые, половые, фасадные, майолика, терракота);
- Санитарно-технические изделия (умывальники, унитазы, писсуары, биде, смывные бачки, урны и т. п.);
- Трубы (дренажные, канализационные).
- Керамзит.
Материал из которого состоят керамические изделия называют черепком.
В зависимости от пористости черепка, о которой судят по водопоглощению по массе (Вм), все керамические изделия делят на два класса: 1) изделия с пористым черепком (Вм> 5 %) и 2) изделия с плотным черепком (Вм< 5 %). К изделиям с пористым черепком относятся кирпич, дренажные трубы, керамзит. К изделиям с плотным черепком относятся клинкерный кирпич, плитки для полов, канализационные трубы.
Керамические изделия подразделяют также по внешнему виду черепка, в зависимости от его строения, степени однородности и окраски на две группы:
- Изделия грубой керамики, имеющие структуру черепка, разнородную по величине и окраске компонентов; являются в большей или меньшей степени окрашенными.
- Изделия тонкой керамики, имеющие однородную структуру и однообразную, преимущественно белую окраску.
На многие керамические изделия как пористого, так и плотного черепка в процессе их изготовления наносится тонкий поверхностный слой более или менее легкоплавкого стекла, который носит название глазури. Глазурь закрывает поры, сглаживает шероховатости поверхности, придавая ей гладкий и блестящий вид. В соответствии с этим все изделия могут быть разделены на глазурованные — покрытые глазурью — и неглазурованные — непокрытые глазурью. Последние в отличие от глазурованных не блестят и имеют матовую, шероховатую поверхность.
Сырьевые материалы, применяемые в керамическом производстве делят на две группы:
1) пластичные материалы и 2) непластичные материалы.
К пластичным материалам относятся различные сорта глин, которые при затворении водой образуют пластичную массу, способную принимать и держать заданную форму. К непластичным материалам принадлежат различные природные или искусственные продукты, которые при добавлении к глине снижают ее пластичность. В редких случаях непластичные материалы используются в виде основного сырья (например кварцит для получения динаса, магнезит для получения магнезитового кирпича), а главным образом употребляются как добавки к глине для регулирования ее технических свойств.
В зависимости от назначения различают три вида непластичных материалов:
- Отощающие материалы (песок, шамот) применяются для уменьшения излишней пласти-чности глины. Они снижают усадку и коробление, тем самым повышая качество изделий.
- Плавни или флюсы (полевой шпат, мрамор, обсидиан и т. д.) снижают температуру обжига, образуя легкоплавкие смеси (эвтектики) и позволяя получить жидкую фазу, необходимую для спекания черепка, уже при температуре 1150-1300 оС.
- Порообразующие материалы образуют поры либо выгорая при обжиге (древесные опилки, каменноугольная мелочь, торфяная крошка и т. д.), либо разлагаясь с выделением газообразных продуктов (карбонатные породы).
Глина весьма распространенная тонкообломочная, мучнистая, мягкая горная порода, обладающая двумя свойствами, отличающими ее от всех прочих сходных по строению материалов: 1) способностью при затворении водою давать легко формующуюся пластичную массу и 2) способностью превращаться после обжига в твердое камневидное тело.
Происхождение и минералогический состав глин. Глины в природе получаются в результате выветривания изверженных и метаморфических горных пород (гранита, гнейса, порфира, сиенита и т. д.),. преимущественно богатых полевыми шпатами.
Минералогический состав глин весьма разнообразен. Так, например, минерал каолинит в некоторых глинах (каолинах) находится в количестве до 100 %, а в некоторых почти совершенно отсутствует. Помимо каолинита в составе глин встречаются и другие глинообразующие минералы: монтмориллонит (Al2O3·4SiO2·H2O), гидрослюды и некоторые другие.
Важнейшими свойствами глины с точки зрения ее формования и получения керамических изде-лий являются: пластичность, огнеупорность, цвет после обжига, интервал плавкости, усадка.
Пластичность глины. Пластичностью глин называют способность глиняного теста деформиро-ваться под влиянием внешнего воздействия без разрывов и трещин. Глины, дающие высокопла-стичное тесто, называются жирными, а глины с низкой пластичностью - тощими.
Жирные глины отличаются от тощих тем, что они для получения нужной пластичности теста требуют больше воды, нежели тощие глины. Вследствие этого изделия из весьма пластичных глин при высыхании сильно уменьшаются в объеме и дают трещины. Поэтому при изготовлении керамических изделий излишняя пластичность глин является вредной и легко может быть устранена добавлением к глинам различных непластичных материалов, как например песок, шамот, бой керамических изделий и т. п.
Цвет глины после обжига имеет весьма существенное значение, ибо он определяет, для какого вида изделий—грубой или тонкой керамики—может быть применена данная глина.
Чистые глины, состоящие исключительно из водных алюмосиликатов (каолинита и др.), после обжига дают белый цвет и называются беложгущимися. Наиболее частой примесью, вызывающей окраску глин после обжига, являются соединения железа. Чем больше процентное содержание окислов железа в глине и чем выше температура ее обжига, тем интенсивнее получается окраска. Кирпич, обожженный при недостаточно высокой температуре, (недожог) всегда слабее окрашен, чем нормально обожженный кирпич, имеющий обычно ровную красную окраску. Наоборот, пережженный кирпич имеет бурый до синевато-черного цвет.
Огнеупорность глин. Глины, не имеют определенной температуры плавления, а плавятся в некотором интервале. Поэтому в керамике для характеристики плавкости глин пользуются определением так называемой огнеупорности, под которой понимают ту температуру, при которой происходит потеря формы (падение) образца глины в виде трехгранной пирамидки.
В зависимости от огнеупорности все глины могут быть разделены на три группы:
- огнеупорные с температурой плавления выше 1580 °С;
- тугоплавкие с температурой от 1350 до 1580 °С;
- легкоплавкие с температурой ниже 1350 °С.
Огнеупорность глин тем выше, чем они чище; поэтому из числа глинистых материалов наибольшую огнеупорность будет иметь совершенно чистый каолинит, который плавится при 1770 °С. Примеси в глинах понижают температуру их плавления.
Огнеупорность глины можно понизить добавкой к ней плавней (флюсов).
Интервал плавкости глин. Помимо температуры плавления (огнеупорности) глины, большое практическое значение имеет ее температура спекания и разность между температурой плавления и температурой спекания, называемая интервалом плавкости.
Чем выше температура обжига, тем больше образуется расплава и тем более спекшийся (более плотный) получается черепок. В керамике за температуру спекания принимают ту температуру обжига, при которой водопоглощение получаемого черепка составляет 5 %.
Если интервал плавкости мал, то существует опасность, что некоторые изделия при обжиге будут расплавлены, так как заводские печи не обеспечивают равномерной температуры по всему пространству и отклонения ее в более высокую сторону могут превысить интервал плавкости.
Усадка. Воздушной усадкой называется уменьшение размеров глиняного изделия в результате его высыхания, а огневой усадкой – уменьшение размеров в результате обжига. Общей усадкой называют суммарное изменение размеров изделия как в результате сушки, так и в результате обжига. Для того чтобы получить изделия строго определенных размеров после обжига, требуется учитывать и регулировать усадку керамической массы. Введение отощающих добавок позволяет снизить усадку.
Несмотря на все многообразие керамических изделий и применяемого для их изготовления сырья, важнейшие процессы при их производстве, различаясь в деталях, по существу одни и те же. Получение керамических изделий состоит в основном из следующих технологических операций:
1) подготовка сырой керамической массы;
2) формование изделий;
3) сушка изделий и отделка их в необожженном виде;
4) обжиг изделий.
В ряде случаев к перечисленному добавляется еще пятая операция — глазурование изделий, которая может предшествовать обжигу или выполняться после предварительного обжига (без глазури) с последующим обжигом для закрепления глазури.
В общем случае керамическая масса состоит из четырех компонентов: 1) глины (или смеси глин), 2) отощителя, 3) флюса и 4) воды. В некоторых случаях, при подходящих природных глинах, отсутствует необходимость в использовании отощителя или флюса. При необходимости получить пористый черепок, в массу вводят порообразующие материалы.
Для того, чтобы иметь возможность точно дозировать и равномерно смешивать с другими компонентами, глину подвергают сначала грубому, а затем тонкому измельчению. Необходимым условием нормальной работы агрегатов тонкого помола является невысокая влажность глины, не выше 7-10 %. Поэтому излишне влажную глину сушат в сушильных барабанах сразу после грубого измельчения дробилками или глинорезками.
При другом способе помол всех компонентов исходной массы производится в шаровых мельницах мокрого помола. Полученную керамическую суспензию пропускают через вибра-ционное сито и подвергают распылительной сушке, получая пресс-порошок влажностью 5-7 %.
Для производства доброкачественных изделий необходимо придать глине высокую однородность, для чего ее перемешивают в глиномешалках при необходимости доувлажняя и иногда разогревая для повышения пластичности.
Выбор схемы подготовки керамической массы осуществляется с учетом как особенностей сырьевых материалов, так и способа последующего формования, для которого главным моментом является влажность W сырьевой смеси. Существуют три наиболее часто практикуемых способа подготовки керамической массы: полусухой (W=7-12 %), пластический (W=17-22 %) и мокрый (W>30 %).
В зависимости от содержания воды в готовой керамической массе, различают следующие способы формования: пластическое формование, полусухое прессование и шликерное литье.
Пластическое формование. При пластическом формовании (влажность массы 17-22 %) формовочным аппаратом, применяемым почти во всех отраслях строительной керамики, является шнековый (ленточный) пресс. Современный шнековый пресс – довольно сложный агрегат, однако, принцип его работы чрезвычайно прост и может быть пояснен упрощенной схемой, показанной на рис. 22. Керамическая масса через воронку 1 и пару вальцов 2 подается на лопасти шнека (червяка) 3, который, вращаясь вокруг своей оси, захватывает массу и перемещает ее в сторону сужающейся части – головки 4. На выходе из головки устанавливается съемная насадка – мундштук, отверстие в котором имеет ту или иную форму, зависящую от конкретного изделия. В случае кирпича мундштук имеет прямоугольное отверстие размерами 250х120 мм. Под действием давления, развиваемого шнеком (1,6-7 МПа), масса выдавливается через отверстие мундштука и выходит в виде непрерывной глиняной ленты 5, которая разрезается на отдельные кирпичи 7 стальными струнами 6.
|
Рис. 22. Пластическое формирование кирпича |
Методом пластического формования изготовляют кирпич как полнотелый, так и пустотный (многодырчатый), трубы, черепицу и другие изделия. В производстве керамических труб используют вертикально-формующие шнековые прессы.
Полусухое прессование. При полусухом способе формования содержание влаги в рабочей массе составляет всего только 7-12 %, вследствие чего приходится применять при прессовании весьма высокие давления, в некоторых случаях до 100 МПа и даже выше. Формование осуществляется в основном на механических и гидравлических прессах. Упрощенная схема формования этим способом показана на рис. 32. Прессование производится в пресс-форме 1, куда из бункера 2 с помощью каретки 3 переносится порция пресс-порошка (рис 23а). Одновременно при движении вправо каретка сталкивает отформованный сырец 6 (рис. 23в) на приемное устройство (на рисунке не показано). При обратном движении каретки (влево) нижний штамп 4 опускается и пресс-порошок заполняет пресс-форму (рис 23а). После этого опускается и входит в пресс-форму верхний штамп 5, производя предварительное уплотнение массы при давлении около 2 МПа, в результате чего ее объем уменьшается на 30-35 % (рис 23б). Дальнейшее прессование производится нижним штампом в две ступени. На первой ступени создается давление около 9 МПа. После этого нижний штамп опускается вниз, давая выход отжатому из прессуемой массы воздуху. Если этого не делать, то воздух, расширяясь после снятия давления, разрыхлит отформованное изделие. Окончательное прессование производится при давлении около 30 МПа.
|
Рис. 23. Полусухое прессование кирпича |
Полусухим прессованием получают керамические плитки, кирпич, черепицу. Этот способ формования имеет то преимущество перед пластическим, что при нем практически не требуется сушки изделий и они могут идти сразу на обжиг.
Шликерное литье. В основу технологии литья керамических изделий положена способность затвердевшего гипса впитывать воду. При этом применяют три способа литья: 1) сливной; 2) наливной; 3) комбинированный.
При сливном способе формования жидкую керамическую массу (шликер) наливают в гипсовую форму, пористые стенки которой впитывают влагу, отнимая ее от шликера, вследствие чего по внутренней поверхности формы образуется сплошной равномерный слой загустевшей массы (рис. 24а). Когда этот слой приобретет нужную толщину, избыток шликера сливают, а изделие оставляют еще на некоторое время в форме для высыхания (подвялки), вследствие чего оно дает усадку и легко отстает от стенок формы.
При наливном способе шликер заливают в пространство между сопрягаемыми частями разъемной формы. При этом способе процесс уплотнения массы протекает быстрее, так как влага отбирается и с наружной, и с внутренней поверхности заготовки (рис 24б). В отличие от сливного, наливной способ позволяет формовать изделия более сложной формы и с большей точностью размеров.
В некоторых случаях целесообразно сочетать оба эти способа (комбинированный способ). Например у раковин умывальников тело чаши – наливное, а полые борта – сливные.
Методом литья изготовляются тонкостенные фаянсовые и фарфоровые изделия строительного (санитарно-технические изделия), хозяйственно-декоративного (посуда, вазы и т.п.), технического назначения (химический фарфор: тигли, чашки и т. д.). Преимущества этого способа заключаются в возможности изготовлять изделия весьма сложной формы, что недостижимо при других способах.
Сушка осуществляется в сушилках разнообразных конструкций (камерных, туннельных). Сушка керамических изделий является весьма трудной стадией производства в том смысле, что при ней получается большой процент брака, вследствие образования трещин и деформации высушиваемых изделий. Особенно много брака получается при сушке изделий с неодинаковой толщиной стенок.
|
Рис. 24. Способы шликерного литья а) сливной; б) наливной |
Глазурью называется тонкий стекловидный слой, наносимый на поверхность керамического изделия с целью придать последнему красивый внешний вид и одновременно повысить его водонепроницаемость и стойкость против химических и механических воздействий. По составу и физическим свойствам глазури представляют собой разновидности стекол. Для приготовления глазури используют природные материалы, содержащие кремнезем и глинозем, (кварцевый песок, глину, полевой шпат, тальк и др.), а также соли и окислы различных металлов: калия, натрия, лития, бора, кальция, магния, бария, цинка, свинца, олова и т. д. Оксиды металлов придают глазури ту или иную окраску, улучшают блеск и другие свойства, играют роль плавней (понижают температуру плавления глазури).
Глазури бывают либо прозрачные (фаянс, фарфор), либо непрозрачные, глухие (кафель). И те и другие могут быть окрашенными и бесцветными.
Тонко измельченную глазурь смешивают с водой для получения суспензии, с консистен-цией сливок (плотностью 1,35-1,40 г/см3), и наносят на поверхность изделия путем полива, оку-нания или пульверизации. Затем изделие направляется на обжиг, во время которого глазурь рас-плавляется, растекается по поверхности и при охлаждении превращается в стекловидный слой.
Процессы, происходящие при обжиге. Обжигом достигается необратимое превращение керамической массы в твердое камневидное тело. Этот процесс называется спеканием.
Первым следствием воздействия повышенной температуры на сырое керамическое изделие, подвергаемое обжигу, является выделение из него той части механически примешанной воды, которая целиком не была удалена при сушке. При дальнейшем повышении температуры, примерно в интервале от 500 °С до 800 °С, происходит выделение химически связанной воды, находящейся в каолините и других минералах
Al2O3·2SiO2·2H2O → Al2O3·2SiO2 + 2H2O↑.
каолинит метакаолинит
В интервале температур от 800 до 900 °С происходит диссоциация глинообразующих минералов, например метакаолинита
Al2O3·2SiO2 → Al2O3 + 2SiO2,
а также присутствующего в массе углекислого кальция
CaCO3 → СаО + СО2.
Окись кальция, так же как и остальные окислы металлов, при последующем повышении температуры начинает реагировать с кремнеземом и глиноземом, давая легкоплавкие смеси различных силикатов и алюмосиликатов. Количество образующегося расплава увеличивается по мере нагрева; в соответствии с этим изменяются и свойства черепка. Черепок вначале весьма пористый начинает постепенно уплотняться, терять свою пористость, превращаясь в плотный клинкер. Для получения пористых изделий, обжиг проводят при сравнительно невысокой температуре. Если же необходимо получить изделие с плотным каменным черепком, температу-ру повышают до такого значения, при котором количество расплава становится достаточным для заполнения всех промежутков и пустот между твердыми (нерасплавленными) частицами.
Температура обжига различных изделий строительной керамики лежит в довольно широких пределах от 900 до 1700 °С.
Печи для обжига керамических изделий. Применяемые в керамической промышленности печи в основном непрерывно действующие, в которых все операции (загрузка выгрузка и пр.) совершаются одновременно, без прекращения процесса обжига. По роду топлива применяются печи нефтяные (на мазуте), газовые и электрические. По форме печного пространства современные печи бывают туннельные и щелевые.
Туннельная печь представляет собой длинный (100-160 м) узкий канал, перекрытый сводом и выложенный внутри огнеупорным кирпичем. Зона обжига в этой печи располагается примерно посредине. Обжигаемые изделия помещаются на вагонетки и вкатываются в печь одна за другой, составляя сплошной поезд. При вдвигании новой вагонетки с одного конца печи весь поезд перемещается, так, что с другого конца выталкивается вагонетка с обожженным уже материалом. Туннельные печи используются в производстве кирпича, керамических труб, сантехнических изделий.
Щелевые печи применяются для обжига керамической плитки и черепицы. Они работают подобно туннельным печам, но имеют очень узкий щелевидный канал, куда подаются изделия с помощью роликового конвейера. Ширина канала щелевых однорядных печей – от 0,9 до 2,5 м, высота – 0,6-0,8 м. Длина щелевой печи составляет от 24 до 65 м.
Для формования кирпича и камней применяют чаще всего пластический способ, и несколь-ко реже полусухой. Полусухим прессованием получают кирпич (камни) более высокого качест-ва, нежели на ленточных прессах. Кирпич полусухого прессования имеет правильную форму и ровные не искривленные грани, в то время как поверхности кирпича пластического формования обычно искривлены и испещрены мелкими бороздками, образующимися при разрезании ленты.
Одинарный кирпич имеет размеры 250х120х65 мм. Керамические камни отличаются от кирпича большими размерами. Выпускаются также модульные кирпич и камни, размеры которых кратны определенному модулю. Грани кирпича в порядке уменьшения площади называют: постель, ложок и тычок.
Свойства керамических кирпича и камней. Важнейшими свойствами кирпича и керамических камней являются: правильность формы и размеров, механическая прочность, морозостойкость и теплопроводность. Все эти свойства нормируются стандартом, кроме теплопроводности. Однако стандарт ограничивает нижний предел водопоглощения, что затрагивает связанную с ним пористость кирпича и, следовательно, его теплопроводность, которая зависит от пористости в первую очередь.
Основное применение в строительстве кирпич и керамические камни находят в качестве стенового материала, основными требованиями к которому являются: достаточная прочность и низкая теплопроводность.
Теплозащитные свойства кирпича недостаточно высоки, вследствие чего толщина сложенных из него стен, являясь необходимой и достаточной по условию теплозащиты, в большинстве случаев оказывается совершенно излишней с точки зрения механической прочности. Высокая объемная масса кирпича, и, соответственно этому, весьма высокая теплопроводность могут быть скомпенсированы до известной степени его избыточной механической прочностью, которая, например в одноэтажных зданиях, как правило, всегда остается неиспользованной.
Уменьшение же собственного веса как материалов, так и конструкций имеет чрезвычайно большое значение. Достигнуть этого можно устройством в теле кирпича в процессе его формовки пустот, имеющих правильную геометрическую форму и расположенных в определенном порядке.
Пустотелый кирпич. Пустотелыми называют кирпичи или камни, имеющие внутри себя каналы, расположенные в горизонтальном (параллельно постели кирпича) или вертикальном (перпендикулярно постели) направлении.
При пластическом формовании пустоты всегда получаются сквозными, так как образуются с помощью кернов (металлических формозадающих деталей), укрепленных в отверстии мундштука. При полусухом формовании пустоты имеют коническую форму и могут быть как сквозными, так и несквозными. Кирпич с несквозными пустотами получил название “пятистенка”. Такой кирпич лишен недостатка, присущего кирпичу со сквозными пустотами и заключающегося в том, что при кладке в открытые сверху пустоты проникает значительное количество строительного раствора, который таким образом тратится без пользы.
При совместном использовании в стене сплошного и пустотелого кирпича последний, как правило, выкладывается по наружной стороне стены, а сплошной кирпич—по внутренней. При таком способе кладки теплоустойчивость стены (способность поддерживать температуру в помещении на постоянном уровне при периодическом отоплении) оказывается наибольшей.
Основными преимуществами пустотелого кирпича являются:
1) увеличенная по сравнению со сплошным кирпичом того же веса толщина, что ведет к ускорению кладки и уменьшению расхода кладочного раствора;
2) повышенная теплоизоляционная способность кладки, что в свою очередь влечет за собою меньший количественный расход пустотелого кирпича, в виду возможности делать стены более тонкими.
– это кирпич, у которого две (ложок+тычок) или три (тычок+ложок+тычок) грани имеют декоративную отделку. Им либо придается декоративная фактура, либо на их поверхность наносится декоративный слой (глазурь, ангоб и т.п.).
Оценка качества кирпича и камней керамических. О качестве керамических изделий судят по результатам , во-первых, внешнего осмотра и обмера, и во-вторых, лабораторных испытаний.
Согласно ГОСТ 530-95 керамический кирпич и камни полнотелые и пустотелые с вер-тикальными пустотами по прочности делятся на следующие марки: 75; 100; 125; 150; 175; 200; 250; 300, а изделия с горизонтально расположенными пустотами – на марки: 25; 35; 50 и 100.
Водопоглощение полнотелого кирпича не должно превышать 8 %, а пустотелого и лицевого 6 %.
По морозостойкости керамический кирпич и камни могут быть следующих марок: F15; F25; F35 и F50. Для лицевого кирпича не предусмотрена марка F15.
Среди многочисленных видов черепицы наиболее известными и употребительными являются следующие: плоская, голландская, римская и фальцевая.
Плоская черепица имеет форму прямоугольной пластины с нижней гранью того или иного очертания. С тыльной стороны ее делается шип, служащий для зацепления за обрешетину кровли при ее укладке.
Голландская черепица имеет в поперечном разрезе форму буквы S; она с тыльной стороны также снабжается шипом.
Римская черепица бывает либо плоской, либо желобчатой; первая имеет вид трапеции с закраинами, вторая—вид части усеченного конуса; желобчататая черепица называется еще татарской. Римская черепица обоих видов не имеет шипа, поэтому она употребляется для пологих кровель, в местностях, где зимою выпадает мало снега.
Фальцевая, иначе марсельская черепица является самым распространенным типом черепицы. От предыдущих она отличается тем, что имеет вдоль двух смежных краев с лицевой стороны и вдоль двух остальных краев тыльной стороны закраины или фальцы.
При укладке фальцевой черепицы выступающие части тыльной стороны одной пластины помещаются в фальцы бокового закроя другой, а козырьки (нижние закрои) вышележащих черепиц в головные закрои ниже расположенных черепиц. Этим достигается достаточно плотное соединение отдельных пластин, исключающее возможность проникновения воды сбоку в стыки между ними. Благодаря наличию фальцев такие черепицы весьма мало перекрывают друг друга, почему их расход на 1 м2 крыши при одинаковом размере с другими видами черепиц получается наименьшим что ведет в свою очередь к облегчению кровли.
Фальцевая черепица с тыльной стороны имеет два шипа и, кроме того, еще ушко для продевания проволоки, которой черепица прикрепляется к обрешетине с целью предотвращения подъема черепицы ветром.
К фальцевой же черепице должна быть отнесена ленточная черепица с продольными пазами (фальцами). Она в производстве проще марсельской, так как не имеет поперечных фальцев (головного и нижнего закроев), вследствие чего может изготовляться в ленточных прессах.
Для перекрытия гребней крыш пользуются специальной коньковой черепицей,
Для производства черепицы употребляют особые так называемые черепичные глины, характеризующиеся значительной пластичностью и умеренной общей усадкой. Подготовка массы должна быть произведена более тщательно, нежели при производстве красного кирпича. Для формования черепицы употребляют или ленточный или револьверный пресс.
В некоторых случаях (для декоративных целей) черепицу покрывают глазурью.
Преимуществами черепицы по сравнению с другими видами кровельных материалов являются ее долговечность, пожаробезопасность, простота ухода. К недостаткам черепицы нужно отнести ее сравнительно большой вес, что удорожает устройство несущих кровлю частей здания.
Облицовочные стенные плитки употребляются для облицовки стен в ванных и душевых комнатах, уборных, в некоторых случаях в машинных залах электрических станций, в торговых помещениях и т. д. С наружной стороны облицовочные плитки покрываются белой или окрашенной непрозрачной глазурью. С тыльной стороны облицовочные плитки снабжаются поперечными и продольными бороздками глубиною 1,5—2 мм для лучшего сцепления с раствором, на котором они прикрепляются к стене.
Дренажными трубами называются короткие прямые трубы без муфтовых расширений, применяемые для целей дренажа, т. е. осушения местности. Они имеют пористый, неглазурованный черепок.
Формовка труб производится с помощью ленточных прессов, причем трубы диаметром в 15 см и более формуются не на горизонтальных, а на вертикальных прессах, применяемых для изготовления канализационных труб.
Клинкером называют искусственный камень высокой прочности, изготовляемый из глины путем ее обжига до полного спекания массы, однако без остеклования поверхности.
Важнейшими свойствами клинкера как строительного материала являются его высокая сопротивляемость механическим и химическим воздействиям всякого рода, что в свою очередь объясняется сильным уплотнением массы при обжиге.
Механическая прочность клинкера настолько велика, что он в лучших своих сортах приближается по прочности к граниту. Весьма характерна для клинкера его высокая твердость; по шкале Мооса она оценивается от 4 до 7. Само собою понятно, что соответственно такой высокой твердости клинкер обладает весьма малой истираемостью. При высокой вообще химической стойкости клинкер отличается весьма значительной кислотоупорностью, что позволяет употреблять его в качестве кислотоупорного кирпича.
Наибольшее применение клинкер находит в качестве дорожного материала для устройства клинкерных мостовых, пешеходных дорожек, тротуаров.
В строительном деле клинкер находит себе применение для кладки стен и колонн, подверженных большим нагрузкам, при устройстве сводов, для кладки и облицовки фундаментов, для облицовки канализационных труб в случаях значительного содержания в сточных водах вредно действующих на бетон веществ и т. д. В качестве облицовочного материала клинкер служит также и для наружной декоративной отделки зданий, в особенности монументальных.
Метлахскими плитками называются тонкие (толщиною 15—18 мм) половые плитки, изготовляемые из керамических масс обжигом их до спекания. Свое название эти плитки получили от имени городка Метлах, где они впервые стали изготовляться.
Для верхней лицевой поверхности плиток очень часто в состав керамической массы вводят красящие окислы. Обжиг производится при температуре 1260—1300 °С в щелевых печах. Твердость метлахских плиток должна быть весьма высокой, не ниже 7 по шкале Мооса, соответственно чему они характеризуются значительным сопротивлением истиранию.
Лицевая сторона плиток делается одноцветной или узорчатой, гладкой, шагреневой или с вдавленными рисунками.
Формование труб производится при помощи специальных механических трубовыж прессов. Раструбы должны быть выдавлены формовочным прессом одновременно с телом трубы. 06жиг труб производится в стоячем положении, в туннельных печах, при температуре 1250— 1280 °С. Керамические трубы с каменным черепком подвергаются обязательному глазурованию.
Помимо прямых труб, выпускаются еще фасонные части к ним: тройники, отводы, переходы, служащие для соединения труб различного диаметра, муфты и пробки.
Керамические канализационные трубы применяются для устройства канализации. Перед бетонными и чугунными трубами они имеют то существенное преимущество, что на них не действуют всякого рода химические реагенты, находящиеся в сточных водах. Поэтому керамические трубы особенно пригодны для канализации сточных вод химических предприятий
Фаянс и фарфор характеризуются белым цветом черепка, поэтому для их изготовления необходимо применять беложгущиеся каолины и глины. Как фаянс, так и фарфор покрываются прозрачной бесцветной глазурью. От фарфора фаянс отличается лишь более высокой пористостью своего черепка. Фарфор имеет сильно спекшийся черепок.
Рабочие массы для фаянса и в особенности для фарфора составляются из первосортных материалов. Формовка изделий осуществляется различными способами: полусухим, пластическим и мокрым. Обжиг фаянса и фарфора производится дважды: первый раз без глазури (так называемый утильный обжиг). второй раз после покрытия глазурью (глазурный обжиг).
В строительном деле фаянс применяется в виде фаянсовых стенных облицовочных плиток и санитарно-технических изделий: ванн, раковин, умывальников, писсуаров, унитазов и т. д. Фарфор идет главным образом для изготовления декоративных, а также технических изделий.
|