Технология производства керамических материалов

Общие сведения о керамике

Выполнить лабораторные работы.

Ответить на следующие вопросы.

Керамические строительные материалы и изделия

Цель изучения темы: Сформировать представление о керамических строительных материалах, их свойствах, области применения и технологии производства.

При изучении темы рассмотрим следующие разделы:

1. Общие сведения о керамике.

2. Сырьё для производства керамических материалов.

3. Технология производства керамических материалов.

4. Строительные материалы из керамики.

После изучения темы необходимо:

1. Из какого сырья получают керамические материалы?

2. Какие виды стеновой керамики вы знаете?

3. Какие требования предъявляются к качеству облицовочной керамики?

4. Какие требования предъявляются к качеству стеновой керамики?

5. Что относится к специальной керамике?

№4 «Определение качества кирпича глиняного обыкновенного»

Керамика – строительный материал, который получается из глиняных масс в результате формовки, сушки и обжига.

Керамика бывает пористой и плотной, глазурованной и неглазурованной.

3.2 Сырьё для производства керамических материалов

Основное сырье для производства керамики – глина. Основной элемент в глине – каолинит (частицы, размером менее 0,005 мм), способный при затворении водой образовывать пластичное тесто. Также присутствуют пылевидные частицы (размером от 0,005 до 0,14 мм) и песчаные (от 0,14 до 5 мм).

В зависимости от содержания каолинита глины бывают тяжелые – каолинита более 60%,

глины – от 30% до 60%

суглинки – от 10% до 3%

Супеси – от 5% до 10%

Свойства глин

a. Пластичность

В зависимости от пластичности бывают тощие и жирные. В тощих глинах мало глинистых частиц, они малопластичные. В жирных много глинистых частиц, они высокопластичные

b. Усадки (уменьшение в объеме). Жирные глины дают больше усадки, тощие – меньше усадки.

Усадки бывают:

Воздушная усадка– уменьшение в объеме при высушивании (от 6 до 10%)

Огневая усадка – усадки во время обжига (1-4%)

Полная усадка – сумма огневой и воздушной (5-18%)

c. Огнеупорность – бывают огнеупорные (выдерживают температуру более 1580 градусов), тугоплавкие (1350-1580 градусов), легкоплавкие (до 1350 градусов)

d. Цвет глины. Зависит от примесей. Например Fe₂O₃ придает красный цвет.

Кроме глин для производства керамики используют добавки:

– Отощающие – уменьшают усадки. К ним относятся песок, шлак, зола, керамический бой.

– Пластифицирующие – для увеличения пластичности теста при формовании (сульфатно-дрожжевая бражка).

– Плавни – для снижение температуры обжига. Молотый полевой шпат, доломит, магнезит.

Основные этапы технологии производства керамики

1. Добыча глины

2. Транспортировка

3. Подготовка сырья – нарушение природной структуры, если необходимо, добавление воды

4. Формовка – существует три способа формовки

· пластичное формование (W 18-23%),

· полусухое прессование (W 8-12%),

· литье (W более 45%).

5. Сушка – естественная (под навесом) и искусственная (в сушильных камерах при температуре около 100 градусов), 1-3 суток.

6. Обжиг. Условно делится на несколько этапов:

• Досушивание – удаляются остатки свободной воды

• Подогрев – удаляется химически связанная вода и выгорают органические добавки, 700 градусов

• Собственно обжиг или взвар, температура до 1200 градусов

• Медленное охлаждение

7. Если необходимо, изделие глазуруют

8. Второй обжиг

9. Сортировка и упаковка

Некоторые виды керамики глазуруют после сушки перед первым обжигом. Например, лицевой кирпич, некоторые виды плитки (для облицовки пола).