Тема 6. Керамические материалы и изделия

1. Керамические материалы являются одними из самых древних материалов известных на планете. Их возраст составляет примерно 5 тысяч лет. Основной исходный продукт для изготовления – глина.

 

Основные свойства глины

Пластичность – принимает заданную форму

Огнеупорность – некоторые глины выдерживают t до 1500⁰C

Основные материалы, изготавливаемые из глины методом обжига, являются кирпич керамический обыкновенный (красный).

 

Способы изготовления кирпича из глины:

Пластический способ формования (принцип выдавливания зубной пасты)

 

Рука глиняного бруса производится путем струнных ножей (под размер длины кирпича).

Полусухой способ прессования – глиняную массу втрамбовывают в специальные металлические формы, которые имеют размер кирпича.

 

 

Мокрый (шликерный) применяется для изготовления тонкой керамической плитки – глиняная масса разливается в специальные тонкие формы, которые имеют толщину и размер плитки сверху заливается слоем глазури (составная части стекла).

Общая технологическая схема обжига керамических изделий.

Керамический материал (кирпич) применяется как кирпичная кладка стен и перегородок зданий, сооружений. Керамический материал (плитка) применяется для облицовки санузлов, лестниц, зданий, сооружений.

Основные разновидности керамических стройматериалов. Их применение.

 

Керамический кирпич полнотелый

Керамический кирпич с внутренними пустотами.

- эффективный кирпич теплоизолирующий. Теплоизоляция повышается за счет воздушных пустот в самом кирпиче.

 

Коэффициент теплопроводности:

λ = 0,023 Вт/м²

λ = 0,04 Вт/м²

 

Кирпич утолщенный керамический

 

Кирпич лицевой

Глазированная грань

 

Применяется на лицевой поверхности кирпичной кладки.

 

Кровельные керамические материалы

Керамическая кровельная черепица (размеры, длина и ширина различные). Получила большое распространение в Западной и Центральной Европе. 1 керамическая черепица = 60 кг.

Облицовочные керамические материалы

 

Керамические плитки для пола (толщиной 10 мм и более)

 

Керамические плитки для стен

 

Сантехнические изделия

- изготавливаются методом литья беложгущихся каолиновых глин

 

Керамические трубы

 

 

Тема 7. Силикатные и асбестоцементные материалы. Материалы из минеральных расплавов

 

Силикатные материалы

- получают путем автоклавной обработки, кремнесиликатной смеси, которая состоит в основном из кварцевого песка (90 %) и негашеной извести (10 %). Сначала из этой смеси формируют сырец материала.

 

t = 175 ⁰C P = 0,9 МПа

 

В автоклаве сырец выдерживают в течение 6-12 часов. В течение этого времени происходят реакции гидратации, и силикатный кирпич приобретает необходимую прочность. Цвет серо-белый, при высыхании белый. ρ_m=1800 кг/м³ , а для обычного. ρ_m=1450 кг/м³

Ввиду того, что ρ_m силикатного кирпича больше, чем ρ_m красного керамического кирпича, то у него теплоизоляционная (холодоизоляционная) способность значительно ниже, чем у красного керамического. Стены наружные толщиной 770 мм.

 

 

Силикатный кирпич и силикатные бетоны (аналог силикатного кирпича) обладают повышенной водопотребностью. Исходя из этого, их нельзя применять:

­ в фундаментах зданий и сооружений

­ в стенах и перегородках подвальных и цокольных этажей

Они применяются только для кладки наружных и внутренних стен надземных частей зданий и сооружений.

Ввиду того, что силикатный кирпич (бетон) при высоких t (500^oC и выше) разлагается на исходные материалы (известь + песок). Кладка печей, каминов, печных вытяжных труб запрещена.

 

 

Материалы из минеральных расплавов

- неметаллические тела, обладающие при нормальных температурах свойствами твердых тел.

Стекло строительное

состав:

- песок кварцевый 71-71 %

- сода (Na₂ O) 14-15 %

- известь (CaO) 6,5-7 %

- окись магния (МаО) 4 %

- окись алюминия (Al₂ O₃) 2 %

 

сырье для стекла:

чистый кварцевый песок

сода

глиноземы в виде полевых шпатов и каолина

 

Свойства стекла:

1. ρ_m=2500 кг/м³

2. R_c = 100 Мпа

3. ρ_m приблизительно равно ρ, т.к. в этом материале практически отсутствуют внутренние поры.

 

В строительстве в основном применяется листовое стекло различного типа, размеров, толщиной от 4 до 20 мм. Считается одним из самых перспективных строительных материалов. Совместно с металлоизделиями, алюминиевыми изделиями стекло применяется как:

стеновой материал

устройство большеплощадных и светопрозрачных фонарей на кровлях.

Стеклоситаллы

- получают на основе стеклового расплава с добавлением цветных добавок. Получают цветное витринное стекло (для витражей, стендов, рекламы и т.д.)

 

Шлакоситаллы

- получают на основе шлаковых расплавов

- отход металлургической промышленности

Применяются для изготовления плит напольных в цехах заводов.

 

Контрольные вопросы по теме:

1. Классификация и основные свойства бетонных смесей.

2. Понятие о процессе твердения бетона и способах его ускорения.

3. Физические свойства бетона.

4. Механические свойства бетона, понятие о классах бетона по прочности.

5. Разновидности тяжелых бетонов.

6. Состав бетона и способы его выражения.

7. Подбор состава бетона.

8. Общие сведения и классификация легких бетонов

9. Легкие бетоны на пористых заполнителях, классификация. Свойства, составляющие компоненты.

10. Крупнопористые и ячеистые бетоны, особенности технологии изготовления

11. Общие сведения о керамических материалах.

12. Основные виды керамических строительных материалов, основы технологии производства.

13. Основные виды силикатных материалов. Основы технологии производства.

14. Материалы и изделия из асбестоцемента, основы технологии производства.

15. Материалы из минеральных расплавов, основы технологии производства.

 

РАЗДЕЛ 3. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И ОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

 

Изучив этот раздел вы:

­ Приобретете знания об общих сведениях и основных свойствах строительных металлических и лесных материалов.

­ Узнаете разновидности и виды металлических стройматериалов.

­ Основные породы древесины и их свойства.

­ Механические свойства различных пород древесины.

­ Узнаете об основных битумных вяжущих веществах

­ Их марки, свойства и применение.

­ Основные характеристики асфальтобетона.

­ Гидроизоляционные и кровельные материалы.

­ Их свойства и применение в строительстве.