Искуственные каменные материалы

В зависимости от наличия пустот искусственные каменные мате-риалы бывают полнотелыми и пустотными:

В числе искусственных каменных материалов и изделий находятся:

- глиняный кирпич полусухого и пластического прессования;
- силикатный кирпич;
- пустотелые керамические камни;
- легкобетонные мелкие камни и т.п.

Искусственными каменными материалами и изделиями (ГОСТ 530-84) и силикатными (ТУ379-95) выполняют кладку внутренних и наружных стен и прочих конструкций сооружений и зданий, а также с их помощью изготавливают стеновые панели и блоки.

В зависимости от наличия пустот искусственные каменные мате-риалы бывают полнотелыми и пустотными.

В зависимости от состава производства существуют такие группы искусственных каменных материалов:
- керамические блоки и кирпичи;
- силикатные блоки и кирпичи;
- бетонные блоки, которые изготавливаются из газо- и пенобетонов, тяжелых бетонов, пенополистиролбетонов и т.п.

Искусственные каменные материалы часто изготавливают из таких местных материалов как керамзитобетон, опилкобетон, шлакобетон и т.д.

Среди искусственных каменных материалов главное место занимают керамические кирпичи и камни ГОСТ 530-95 (с изм. 1 2001). Искусственные каменные изделия и материалы, которые имеют форму параллелепипеда называются керамическими. Для их получения необходимо провести технологическую обработку минерального сырья. Чаще всего для изготовления керамических кирпичей и камней применяют легкоплавкие глины с добавками или без них. Природная глина - это горные землистые породы, которые соединяясь с водой создают пластичное тесто, которое при высыхании может сохранять заданную форму. По своему составу глина, которая бывает в природе, достаточно разнообразна. Даже в недрах есть готовая глиняная смесь, которая пригодна для выполнения любой керамики — от красного кирпича до фаянса и фарфора. Однако очень редко можно встретить залежи чистой глины, поэтому глину перед употреблением подвергают специальной обработке. Для определения возможности использования глины для выполнения керамических изделий, необходим инструмент и приспособления для каменных работ, так как все глины отличаются друг от друга степенью жирности. Самой лучшей считается жирная глина, так как она является очень пластичной. Но это вовсе не означает, что в таком виде они готовы к употреблению. Глина считается жирной, если в своем составе она содержит меньше 5% песка. В тощей глине наличие песка составляет до 30%. В глине средней жирности песка содержится не больше 15%.

Чтоб придать керамическим изделиям характерные свойства, в глину вводятся различные добавки. Добавки подразделяются на отощающие, выгорающие и специальные.

Отощающими добавками являются непластичные вещества (шамот, кварцевый песок, молотый шлак и т.д.), которые сокращают усадку глиняной массы от 2 до 6% так как забирают на себя лишнюю влагу.

Такие выгорающие добавки как доломит, мел и глинистый мер-гель применяется чтоб получать изделия с малой/средней плотностью. Процесс обжига проходит при высоких температурах, поэтому добавки будут выделять углекислоту, что способствует образованию пор. Помимо своей основной функции, у выгорающих добавок есть отощающие свойства.

Для придания керамическому изделию тех или других специфических свойств (кислото-стойкости, снижения температуры обжига и т.д.) применяются специальные добавки. В числе спе-циальных добавок находятся жидкое стекло, сода каль-цинированная, гидрат окиси бария, щелочи, руды, молотый полевой шпат, которые содержит железо, песчаник и т.д.

Несмотря на то, что на отечественном строительном рынке большое разнообразие керамических материалов и изделий, которые разнятся своим назначением, формой и физико-механическими свойствами, производят их практически одинаково. Для этого в карьере добывают глину, затем готовят керамическую массу, после чего следует выполнять формовку, сушку и обжиг изделия. Во многом на характеристики керамических изделий влияет способ приготовления керамической массы и термическая обработка.

Подготовка массы включает в себя:
- обогащение;
- дробление;
- тонкий помол материалов;
- увлажнение компонентов;
- перемешивание компонентов.

Керамическую массу можно готовить тремя способами: пластическим, полусухим и шликерным.

Чтоб формовать керамические изделия пластическим способом необходимо применять хорошо размокаемые в воде глины, которые имеют влажность 18—23%.

Полусухим способом формования чаще всего пользуются, работая с плотными структурами глиняного сырья и при низкой исходной влажности, которая должна составлять примерно 8—12%. Формовать изделия необходимо на прессах высокого давления применяя порошкообразные массы и подвергая термической обработке.

Применяя шликерный способ можно особо тщательно смешать исходные компоненты изготавливая тонкостенные керамические плитки, химически стойкую керамику и т.п. Основной принцип этого способа заключается в применении свойства гипсовых форм впитывать в себя определенную часть воды из залитого в них шликера. Таким образом изделия отдают влагу, дают усадку, а затем без труда отделяются от формы.

Изделия можно сушить естественным или искусственным способом. Керамическая заготовка после сушки перед термической обработкой изделия потеряет часть влаги. Естественная сушка слишком привязывает к сезонному циклу, поэтому чаще всего прибегают к искусственной сушке, таким образом снижая время производственного цикла.

Выполнять обжиг керамических изделий необходимо в специ-альных печах. Этот процесс состоит из трех этапов:
- прогрев;
- обжиг;
- охлаждение.

Когда изделие проходит период прогрева, то оно освобождается от гигроскопической и гидратной влаги, а в это же время происходит прогрев всей керамической массы. Так как температура медленно поднимается частично расплавляется глинистый материал (800— 1200°С) и образовывается керамическая черепка. Состав шихты влияет на то, каким будет температурный режим и время обжига.

Отожженные керамические изделия достаточно долго охлаждаются, чтоб не образовались трещины в результате резкого охлаждения и перепада температур. Время охлаждения можно ускорить только когда изделие остынет до 650°С.

В зависимости от размера искусственные каменные материалы могут относится к числу кирпичей или блоков (или же камней). Кирпичи могут быть одинарными и полуторными. Блоками (или камнями) называют изделия большего размера. В таблице 14 приведены виды и размеры искусственных керамических камней согласно ГОСТ 530-95.

Таблица 14. Самые распространенные размеры керамических камней

Перейти к списку содержания