kategorie K: Konstrukční materiály

Hlavní druhy keramických materiálů a výrobků

Keramika jsou umělé kamenné materiály vyráběné z přírodních jílů s minerálními a organickými přísadami lisováním, sušením a následným vypalováním. Výroba keramických materiálů je jednou z nejstarších a nejrozšířenějších, vznikla několik tisíciletí před naším letopočtem. E.

Pozitivní vlastnosti keramických materiálů jsou vysoká pevnost, odolnost, vysoké tepelné vlastnosti, snadná výroba a také široká dostupnost surovin pro jejich výrobu. K negativním vlastnostem patří jejich křehkost, relativně velká objemová hmotnost a neprůmyslovost vzhledem k malé velikosti kusových keramických materiálů.

Klasifikace keramických materiálů a výrobků. Klasifikace je založena na účelu, struktuře páleného materiálu a kvalitě vstupní suroviny. Podle zamýšleného účelu jsou keramické materiály a výrobky rozděleny na materiály stěn (cihla, duté kameny); střešní krytina (dlaždice); tepelná izolace (keramzit, agloporit); obklady (dlaždice, cihly, kameny); potrubí (kanalizace, kanalizace); sanitární (umyvadla, dřezy atd.); na podlahy (dlaždice); silnice (slínek); ohnivzdorné a kyselinovzdorné výrobky.

Na základě struktury střepu vzniklého po vypálení se všechny keramické stavební materiály dělí na porézní a hutné. Porézní materiály se vyznačují absorpcí vody 5% nebo více, husté materiály - méně než 5%.

Keramické výrobky mohou být glazované nebo neglazované. Glazury dodávají výrobkům odolnost vůči vnějším vlivům, voděodolnost a vysoké dekorativní vlastnosti.Dle kvality surovin se keramické materiály a výrobky dělí na hrubé, tenké a ohnivzdorné.

Suroviny. Hlavní surovinou pro výrobu keramických materiálů a výrobků jsou jíly. V závislosti na cihle. Plasticky lisovaná dutá cihla (GOST 6316-74) má v tomto ohledu oproti obyčejným cihlám výhody, protože přítomnost dutin zvyšuje její tepelně izolační vlastnosti. Podle objemové hmotnosti se cihly dělí do dvou tříd: A - váha ne více než 1300 kg/m3 a B - 1300-1450 kg/m3.

Cihly z tripoli a diatomitu se vyrábějí plastickým a polosuchým lisováním. Podle objemové hmotnosti se dělí do tří tříd: A - 700-1000 kg/m3, B - 1000-1300 kg/m3, C - více než 1300 kg/m3.

Rýže. 1. Duté keramické kameny - dvojitá výška; b - zvětšený celý napůl

Struskové cihly se vyrábějí polosuchým lisováním o objemové hmotnosti 1400 kg/m3.

Keramické duté kameny plastového výlisku (obr. 1) se vyrábí ve velikosti 250 X 120 X 138 mm a zvětšené - 250 X 250 X 138 mm (GOST 6316-74). Kameny A mají hrubou objemovou hmotnost nejvýše 1350 kg/m3, kameny B - do 1450 kg/m3. Podle pevnosti v tlaku se keramické kameny dělí do čtyř tříd: 75, 100, 125 a 150. Absorpce Eb musí být minimálně 6 %; mrazuvzdornost - nejméně 15 cyklů.

Střešní tašky jsou keramický materiál získaný z tavitelných jílů lisováním suroviny, jejím sušením a následným vypalováním. V současnosti keramické továrny vyrábějí dlaždice: ražené drážkové dlaždice, drážkové dlaždice, ploché páskové dlaždice a hřebenáče. Taška je odolný a vysoce kvalitní materiál, ale pro svou velkou objemovou hmotnost a křehkost se dnes používá poměrně zřídka a hlavně pouze na střechy jednopatrových obytných a zemědělských budov.

Tepelně izolační keramické materiály. Mezi takové materiály patří: expandovaný jíl, aglotarit, diatomit, tripoli, expandovaný perlit.

Keramzit je lehký porézní materiál ve formě štěrku, méně často ve formě drceného kamene, získaný vypalováním tavitelných jílových hornin schopných bobtnat při teplotě 1050-1300 °C. Keramzit se vypaluje v rotačních pecích s průměru 1,2-2,5 m a délce 12- 40 m. Kvalita keramzitového štěrku je charakteristická velikostí jeho zrn, objemovou hmotností a pevností. Na základě zrnitosti se keramzitový štěrk dělí na frakce: 5-10, 10-20 a 20-40 mm, zrna menší než 5 mm jsou klasifikována jako keramzit. V závislosti na objemové sypké hmotnosti (kg/m3) se keramzitový štěrk dělí na jakosti: 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 700, 800.

Agloporit je umělý porézní hrudkovitý materiál. Získává se slinováním (aglomerací) granulí ze směsi jílových surovin a uhlí.

Současně se spalováním uhlí dochází k částečnému nabobtnání celé hmoty. Porézní lehký blok agloporitu se rozdrtí na drcený kámen. Agloporitová drť má objemovou hmotnost od 300 do 1000 kg/m3 a pevnost od 0,3 do 3 MPa.

Diatomit a tripolitní tepelněizolační materiály se získávají ze stejnojmenných surovin konvenční technologií ve formě cihel, bloků, skořepin a segmentů o objemové hmotnosti 100-735 kg/m3.

Expandovaný perlit se vyrábí tepelným zpracováním vulkanických láv obsahujících vodu. Používá se ve formě písku a drceného kamene. Objemová hmotnost perlitového písku je 100-200 kg/m3, perlitová drť je 300-500 kg/m3.

Keramika jsou umělé kamenné materiály vyrobené z přírodních jílů s minerálními a organickými přísadami formováním, sušením a následným vypalováním.

Pozitivní vlastnosti keramických materiálů jsou vysoká pevnost, odolnost, vysoké tepelné vlastnosti a snadná výroba. K negativním vlastnostem patří jejich křehkost, relativně velká objemová hmotnost a neindividuálnost díky malé velikosti kusových keramických materiálů.

Klasifikace keramických výrobků je založena na: účelu, struktuře vypalovaného materiálu a kvalitě surovin. Keramické výrobky se podle účelu dělí na základní (cihelné kameny), střešní krytiny (dlaždice), tepelně izolační (kepír, agloporit), obkladové (dlaždice, cihlové kameny), potrubí (kanalizace, drenáže), sanitární (umyvadla, dřezy ), na podlahy (dlaždice), vozovku (slínek), ohnivzdorné a kyselinovzdorné výrobky.

Na základě struktury vytvořené po vypálení se všechny keramické stavební materiály dělí na porézní a husté. Porézní materiály se vyznačují absorpcí vody 5% nebo více, husté materiály - méně než 5%.

Keramické výrobky mohou být glazované nebo neglazované. Glazury dodávají výrobkům odolnost vůči vnějším vlivům, voděodolnost a vysoké dekorativní vlastnosti. Podle kvality surovin se keramické materiály a výrobky dělí na hrubé, jemné a ohnivzdorné.

Hlavní surovinou pro výrobu keramických materiálů a výrobků je hlína. Podle obsahu jílových částic se přírodní jíly dělí na těžké jíly obsahující více než 60% jílových částic, vlastní jíl - 30-60%, hlinitý - 10-30% a písčitý - 5-10%.

Podle plasticity jsou jíly klasifikovány jako vysoce plastické (tučné), středně plastické a nízkoplastické (libové); z hlediska požární odolnosti - ohnivzdorné s teplotou měknutí nad 1500 °C, žáruvzdorné - 1350-1580 °C a nízkotavitelné s teplotou měknutí pod 1350 °C. Ohnivzdorné, porcelánové a kameninové výrobky jsou vyráběny ze žáruvzdorných ze žáruvzdorných jílů jsou vyráběny jíly, dlaždice, kanalizační potrubí a kamenina, ostatní druhy stavební keramiky, tavitelná - cihly a dlaždice.

Aby se snížilo smrštění jílu, eliminovaly se praskliny a deformace výrobku, do směsi jílových surovin se přidávají obohacující přísady (písek, struska, popel) a ke snížení objemové hmotnosti produktů - přísady tvořící póry (piliny, rašelina ), které během procesu vypalování vyhoří.

Pro stavebnictví průmysl vyrábí velké množství keramických materiálů a podle jejich účelu je lze rozdělit na stěnové, střešní, tepelné izolace, obklady, keramické trubky, sanitární výrobky, kyselinovzdorné a ohnivzdorné.

Materiály stěn. Patří sem hliněné cihly, obyčejné cihly z plastu a polosuchého lisování, lehké stavební cihly, duté cihly, porézní duté cihly; duté kameny lisované z plastu.

Stavební cihla je výrobek, jehož rozměry a hmotnost umožňují zakládání do konstrukcí jednou rukou. Rozměry cihly: jednoduchá - 250x120 mm, modulární (zahuštěná) - 250X120X88 mm. Pro snížení hmotnosti se cihly vyrábějí s průchozími i neprostupnými technologickými dutinami.

Struskové cihly se vyrábějí polosuchým lisováním.

Keramické duté kameny plastické formace se vyrábí ve velikostech 250X120X138 mm a zvětšené 250X250X138 mm. Podle pevnosti v tlaku se keramické kameny dělí do čtyř tříd: 75, 100, 125, 150.

Střešní materiály.

Střešní tašky jsou keramický materiál získaný z tavitelných jílů lisováním suroviny, jejím sušením a následným vypalováním.

Expandovaný jíl je lehký porézní materiál ve formě štěrku, méně často ve formě drceného kamene, získaný vypalováním tavitelných jílových hornin. V závislosti na objemové hmotě se expandovaný jílový štěrk dělí na třídy: 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 700, 800.

Agloporit je umělý porézní hrudkovitý materiál. Získává se slinováním granulí ze směsi jílových surovin a uhlí. Současně se spalováním uhlí dochází k částečnému nabobtnání celé hmoty. Porézní lehký blok agloporitu se rozdrtí na drcený kámen.

Tepelně izolační materiály. Diatomitové a tripolitní tepelně izolační materiály se získávají ze stejnojmenných surovin konvenční technologií ve formě cihel, skořepinových bloků a segmentů o objemové hmotnosti 100-735 kg/m3.

Rozšířené povolení se získává tepelným zpracováním vodnatých a vulkanických láv. Používá se ve formě písku a drceného kamene.

Cihelné a keramické kamenné bloky jsou průmyslové výrobky předem stanovených rozměrů, u kterých jsou jednotlivé cihly nebo keramické kameny tmeleny do monolitu cementovou maltou. K výrobě velkých bloků se používají hliněné cihly, keramické duté kameny, cihly z tripoli a diatomitu.

Obkladové materiály. Pro obklady fasád budov se používají lícové cihly a kameny. Slouží k provedení vnější části zdiva do hloubky 12 cm.Rozměry cihly 250X120XX65 mm, kamene 250x120x140 a 180X120X140 mm. Lícové cihly a kameny se vyrábí v plných i dutých obdélníkových tvarech.

Podle síly jsou rozděleny do čtyř stupňů: 75, 100, 125, 150.

Keramické dlaždice lze použít na fasády, koberce, obklady, na obklady vnitřních povrchů stěn a na podlahy.

Fasádní keramické obklady se vyrábí polosuchým lisováním s glazovaným i neglazovaným povrchem. Rozměry dlaždic, mm: 250X140, 140X120, 120×65, 68X68. Tloušťka 7-10 mm.

Kobercové obkladové dlaždice jsou vyráběny polosuchým lisováním s glazovaným i neglazovaným povrchem různých barev. Dlaždice se položí do „rohože“ a jejich přední strana se nalepí na papír. Rozměry dlaždic jsou 48X48 a 22x22 mm o tloušťce 4 mm.

Keramické obklady pro obložení vnitřních povrchů stěn se vyrábí ve dvou typech: glazované (fajáns) a kobercové mozaiky.

Glazované dlaždice se vyrábí polosuchým lisováním ze žáruvzdorných jílů s přídavkem křemičitého písku a tavidla. Po zaschnutí se dlaždice glazují a vypalují. Dlaždice se dodávají v různých barvách a tvarech - čtvercové a obdélníkové. Rozměry dlaždic jsou 150×150, 150×100, 150×75 mm o tloušťce 4-6 mm.

Kobercové mozaikové dlaždice jsou vyráběny litím o rozměrech 50×150, 25×100 mm. Mohou mít přední povrch různých barev a textur.

Keramické dlaždice se vyrábí lisováním a dalším vypalováním až do slinování. Dlaždice čtvercové, obdélníkové, šestihranné a jiné se vyrábí ve tvaru. Délka hran je od 50 do 100 mm, tloušťka od 10 do 13 mm. Na základě vzhledu předního povrchu mohou být dlaždice hladké, drsné nebo lesklé.

- Hlavní druhy keramických materiálů a výrobků

První keramické výrobky se objevily dávno předtím, než se lidé naučili tavit kov. Starověké hrnce a džbány, které archeologové nacházejí dodnes, jsou toho důkazem. Stojí za zmínku, že keramický materiál má jedinečné vlastnosti, díky kterým je v některých oblastech prostě nenahraditelný. Podívejme se na vlastnosti keramiky, promluvme si o její výrobě a vlastnostech.

Obecná informace

Keramické výrobky se vyrábějí slinováním jílu a směsí s organickými přísadami. Někdy se používají oxidy anorganických sloučenin. První takové produkty se objevily před 5000 lety. Za tuto dobu se technologie výroby výrazně zlepšila a dnes jsou pro nás dostupné vysoce pevné keramické výrobky. Používají se ve stavebnictví k obkladům fasád, podlah, stavění stěn atd.

Existují keramické výrobky s hustým a porézním střepem. Klíčový rozdíl mezi těmito dvěma je v tom, že hustý střep je vodotěsný. Jedná se o porcelánové výrobky, podlahové dlaždice atd. Porézní kameniny - dlaždice, drenážní trubky atd.

Historie původu

Slovo „keramika“ přeložené z řečtiny znamená „hlína“. Přirozeně se k výrobě jakéhokoli produktu používala nějaká směs. Do toho se přidávaly potřebné materiály podle toho, co bylo nakonec potřeba. Nejprve dostával hliněný výrobek zvláštní tvar ručně a o něco později na speciálním stroji. Následně se keramické výrobky vypalují v pecích při vysokých teplotách.

Mnoho zemí používá své vlastní, to platí pro hrnčířské hmoty, malbu a glazurování. Egypt je považován za první stát, který dosáhl významného rozvoje v tomto odvětví. Vznikla tam především výroba keramiky. Výrobky se vyráběly z hrubé a špatně promíchané hlíny, ale později byla technologie zdokonalena. Dnes se nacházejí žluté hliněné cihly, které byly údajně použity při stavbě pyramid v Memphisu.

Vznik porcelánu

Čína po dlouhou dobu používala materiál, jako je nefrit. Bylo to krásné, ale dost křehké a náročné na zpracování. Po mnoha letech hledání se našlo řešení. Porcelán je jednodušší na výrobu. Nicméně i zde byly určité nuance. Například slída a tswaoku, které byly nalezeny v „porcelánových kamenech“, byly rozemlety na jemný prášek a skladovány více než 10 let. To bylo provedeno s cílem zajistit, aby se materiál stal co nejpružnějším. První porcelánové výrobky v Číně byly vysoké a podlouhlé nádoby. Měly leštěný povrch a modrou nebo tmavě zelenou barvu. Ti poslední byli ceněni nejvíce.

Dnes se věří, že Čína je státem, kde byl porcelán nejvíce distribuován. To je pravda, v Evropě byl sice populární, ale objevil se tam později a jeho výroba se vyvíjela déle.

Hlavní druhy keramiky

V současné době mají hliněné výrobky širokou klasifikaci. Keramické předměty lze tedy rozdělit do dvou hlavních skupin:

• neglazovaná keramika (terakota a keramika);
• glazované (majolika, šamot).

Terakota - z italského "pečená země". Výrobky jsou vyrobeny z barevné hlíny a mají porézní strukturu. Z terakoty se vyrábějí vázy, nádobí, ale i hračky a dlaždice.

Hrnčířská keramika je náročnější na zpracování. Aby byla vodotěsná, je nutné leštění. Poté se produkt obarví. K tomu se nechá v horké troubě v kouři, dokud úplně nevychladne. Dnes je velmi populární mnoho druhů keramiky, zejména keramika. Používá se v každodenním životě pro skladování mléka, sypkých materiálů nebo jako dekorace.

Pokud jde o druhý typ - zde je nejoblíbenější glazovaná keramika, porcelán a kamenina. První je dražší a pracnější na výrobu, druhý je praktický a levnější. Liší se od sebe tím, že porcelánové výrobky obsahují méně hlíny a více speciálních přísad. Porcelán navíc na světle na rozdíl od kameniny prosvítá.

O žáruvzdorných materiálech

Výrobky z jílových směsí jsou ohnivzdorné. Podle účelu snesou teploty od 1300 do 2000 stupňů Celsia, ale i vyšší. Pro výpal keramiky se používá speciální pec. se v největším množství používají v metalurgickém procesu. Tam se používají ke stavbě vysokých pecí a jednotek.

Je zcela logické říci, že s rostoucí teplotou se pevnost žáruvzdorného materiálu neztrácí, ale naopak se zvyšuje. Toho je dosaženo díky přítomnosti žáruvzdorných oxidů, silikátů a boridů v kompozici. Používají se téměř všude tam, kde probíhají vysokoteplotní procesy. Velmi často se nacházejí lisované, to znamená ve formě konkrétního produktu, například cihly. Méně často je nutné používat netvarované žáruvzdorné materiály v práškové formě.

Keramika ve stavebnictví

Totéž platí pro keramické dlaždice, které navzdory nástupu polymerů neztrácejí půdu pod nohama. Stále se používá k vybavení místností s vysokou vlhkostí a teplotou. Mezi obkladovými materiály zaujímá první místo expandovaná hlína.

Za posledních několik let vzrostla výroba dutých keramických bloků a cihel o 4 %. Jejich výroba vyžaduje minimální změny v cihelnách a továrnách a náklady se vrátí již v prvním roce prodeje. V zahraničí má dutinková keramika dlouhodobě vedoucí postavení a prodává se mnohem lépe než běžné cihly.

Speciální keramické materiály

Mezi takové výrobky patří sanitární a kanalizační potrubí. První jsou rozděleny do tří velkých skupin:

• z pevné kameniny (porézní střep);
• sanitární porcelán (slinutý střep);
• poloporcelán (poloviční spékaný střep).

Hlavními požadavky na sanitární výrobky jsou odolnost proti mechanickému poškození a tepelná odolnost. Recept je nutné striktně dodržovat a totéž platí o technologii. Používají se pouze profesionální a kvalitní suroviny. Mezi sanitární výrobky patří umyvadla, toalety, vany, radiátory atd. Jistým způsobem, jak zkontrolovat kvalitu výrobku, je lehké poklepání na tělo. Zvuk by měl být čistý a bez chrastění. To znamená vypalování při správné teplotě a bez prasklin.

Pokud jde o kanalizační potrubí, musí mít hustý slinutý střep. jsou vyráběny o průměru 150-600 mm. Obvykle pokrytý glazurou uvnitř i venku. Takové výrobky se vyznačují vysokou odolností vůči agresivnímu prostředí a bludnému elektrickému proudu. Mají mírnou cenu, díky čemuž jsou dostupnější.

Fyzikálně chemické vlastnosti keramiky

Jak bylo uvedeno výše, všechny produkty lze rozdělit do dvou širokých skupin: husté a porézní. Husté mají koeficient absorpce vody menší než 5%, porézní - 5% nebo více. Do poslední skupiny patří tyto výrobky: hliněné cihly (porézní a duté), dutinkové obkladové tašky, střešní tašky. Hutné keramické výrobky - silniční cihly a dlaždice. Porézní i hutná keramika se nachází v sanitárním průmyslu.

Když už mluvíme o fyzikálně-chemických vlastnostech, nelze nezmínit klíčovou nevýhodu keramiky. Spočívá ve zvýšené křehkosti oproti jiným materiálům. Přesto vysoká dostupnost a všestrannost činí tento materiál jedním z nejoblíbenějších v mnoha odvětvích a dokonce i v každodenním lidském životě. Moderní technologie umožňují získat hladký povrch ihned po vypálení. Pokud je potřeba dosáhnout určité barvy, pak se přidávají oxidy železa nebo kobaltu.

Vlastnosti mikrostruktury

Keramika při zahřívání postupně přechází do kapalného stavu. Vyznačuje se velkým množstvím jednoduchých i složitých spojení. Po ochlazení dochází ke krystalizaci. Projevuje se ztrátou čistých krystalů, které se zvětšují. Když hmota ztuhne, vytvoří se ve struktuře mikrokonglomerát. V něm jsou mullitová zrna stmelena vytvrzenou hmotou. Stojí za zmínku, že atomy kyslíku tvoří jakousi matrici. Obsahuje malé atomy kovu, které jsou nahrazeny v dutinách mezi nimi. V mikrostruktuře tedy dominují iontové a poněkud méně kovalentní vazby. Chemické stability a odolnosti je dosaženo díky přítomnosti silných a odolných chemických sloučenin.

Jak je uvedeno výše, použití keramických materiálů je omezené. To je způsobeno tím, že krystaly jsou nedokonalé. Krystalové mřížky mají mnoho vad: póry atomární velikosti, deformace atd. To vše výrazně zhoršuje pevnost. Jsou zde však i některé nuance. Například, pokud budete postupovat podle technologie při výrobě jednoho nebo druhého typu keramiky, je docela možné dosáhnout dobrých výsledků, pokud jde o pevnost. K tomu je nesmírně důležité dodržovat teplotní režim a dobu vypalování produktu.

Charakteristika a vlastnosti jílu

Jíl je sedimentární hornina, která bez ohledu na složení a strukturu tvoří po smíchání s vodou plastický materiál. Po vypálení - tělo podobné kameni. Obvykle je směs hustá a z velké části sestává z hlinitokřemičitanů. V jílech se často vyskytují horniny jako křemen, jizva, ale také hydroxidy a uhličitany sloučenin vápníku, hořčíku a titanu.

Kaoliny jsou nejčistší jíly, jaké dnes známe. Skládají se téměř výhradně z kaolinitu. Po vypálení zbělají. Plastičnosti potřebné pro zpracování je dosaženo díky přítomnosti malých zrn jílové hmoty (0,005 mm) ve struktuře. Přirozeně, čím více je takové látky ve složení, tím vyšší je plasticita a naopak.

Mezi hlavní keramické vlastnosti jílů patří:

• plasticita - deformace bez porušení celistvosti;
• konektivita;
• smršťování vzduchem a ohněm;
• ohnivzdornost.

Dnes se používají různé ředící a obohacující přísady, které umožňují měnit vlastnosti materiálu jedním nebo druhým směrem. To vede k tomu, že keramické výrobky jsou stále více žádané a cenově dostupné.

Schéma toku výroby

Charakteristiky keramických materiálů naznačují možnost využití jílů v různých průmyslových odvětvích. To vedlo k velké poptávce a následně i ke zvýšení nabídky. Výrobní závody ve většině případů fungují podle stejného schématu:

• těžba surovin;
• Příprava;
• tvarování a sušení;
• vypálení a uvolnění produktu.

Aby se minimalizovaly náklady, továrny se obvykle staví v těsné blízkosti ložisek hlíny. Těžba se provádí povrchovou těžbou, to znamená rypadlem. Dalším krokem je příprava hmoty. Suroviny se obohacují, drtí a míchají do hladka. Tvorba budoucího keramického produktu se provádí mokrými a suchými metodami. V prvním případě je hmota navlhčena na 25% a ve druhém - ne více než 12%.

Dříve se často využívalo přirozené sušení. Výsledek však do značné míry závisel na počasí. Proto v dešti nebo chladu se rostlina zastaví. Proto se používají speciální sušičky (plynové). Nejkritičtější fází je střelba. Je nesmírně důležité dodržovat technologii, která je poměrně složitá. Hodně také záleží na chlazení keramiky. Náhlé změny teploty, které mohou vést k zakřivení letadla, nejsou povoleny. Teprve poté lze keramické materiály prodávat. Technologie výroby, jak vidíte, není jednoduchá a skládá se z několika fází. Každý z nich musí být respektován. Pokud se tak nestane, pak se můžeme setkat se závadami na pultech obchodů.

Trochu o nevýhodách keramiky

Jak již bylo řečeno, složení keramických materiálů není ideální. Zejména to ovlivňuje pevnost hliněného produktu. Jakékoli mechanické poškození se může projevit jako odštípnutí, prasklina atd. To je klíčový nedostatek. Existují však další faktory, které brání širokému šíření materiálu, o kterém uvažujeme. Jedním z nich jsou vysoké náklady. Například keramické dlaždice pro střechu venkovského domu jsou vynikajícím řešením z estetického hlediska, ale takové potěšení bude velmi drahé.

Navíc jeho vzhled při správné péči nevydrží déle než 5 let. Následně dochází k vyblednutí, na povrchu se objeví mech atd. Spolu s tím křehkost a křehkost vede k tomu, že jakékoli mechanické poškození může vést k zatékání střechy a to se bude líbit málokomu. Moderní keramický materiál samozřejmě vypadá velmi působivě, čehož je dosaženo díky široké struktuře barev a vysoké kvalitě zpracování. Ale stále je to drahé, což vás často nutí přemýšlet o vhodnosti takové volby.

Pojďme si to shrnout

Podívali jsme se na základní vlastnosti keramických materiálů. Na základě všeho výše uvedeného můžeme dojít k závěru, že takové produkty mají určitou jedinečnost. Spočívá v tom, že bez mechanického poškození vydrží velmi, velmi dlouho. Kromě toho je keramický materiál pro odlévání tekutého kovu v továrnách také nepostradatelný, protože odolává vysokým teplotám.

Co se týče běžného života, keramika přijde velmi vhod. Speciální náčiní pro vaření v troubě, i když v průběhu let změnilo svůj vzhled, se stále vyrábí z tohoto materiálu. Porcelán má i přes svou vysokou cenu elegantní vzhled a je prostě příjemný na pohled. Týká se to i kameniny, která je při správném provedení jen těžko rozeznatelná od porcelánu.

V každém případě je nutné použít keramický materiál. Důvodem jsou především velké zásoby přírodního jílu. Je toho opravdu hodně a každý rok vzniká více a více nových lomů k těžbě tohoto přírodního zdroje. Druhým důležitým faktorem je čistota prostředí. Dříve lidé neměli možnost používat žádné škodlivé přísady ke zlepšení pevnostních charakteristik výrobku. Dnes se situace změnila, i když ne příliš kriticky. Keramické obklady jsou na rozdíl od syntetických materiálů zdravotně nezávadné. To platí i pro keramické nádobí, které ve srovnání s plastovým, zvláště pokud je ohříváno, vůbec neškodí.

Jíl je jemnozrnná sedimentární hornina, za sucha podobná prachu, po navlhčení plastická. Jíl se skládá z jednoho nebo více minerálů skupiny kaolinitu (odvozeno od názvu lokality Kaolin v Číně), montmorillonitu nebo jiných vrstevnatých hlinitokřemičitanů (jílových minerálů), ale může obsahovat i částice písku a uhličitanu.

Keramika (starořecky kesbmpt - hlína) - výrobky z anorganických, nekovových materiálů (například jíl) a jejich směsi s minerálními přísadami, vyráběné za působení vysoké teploty s následným chlazením.

Slip (německy Schlicker) je kašovitá, měkká porcelánová hmota používaná při výrobě porcelánu, sestávající z kaolinu, křemene a živce. Hlína smíchaná s vodou a obarvená, používaná ve starověku k malování keramiky, se také nazývá skluz. V současné době je skluz název pro vodné suspenze směsí na bázi jílu používaných pro formování keramických výrobků odléváním do porézních, obvykle sádrových, forem. Typická vlhkost skluzu pro odlévání porcelánu je 30-33%, pro odlévání kameniny - 33-37%, skluzy na bázi červeně pálených jílů mohou mít vlhkost i více než 40%. Čím nižší je vlhkost břečky, tím rychlejší je tvorba vrstvy keramické hmoty na povrchu sádrové formy, tím menší je smršťování při sušení a deformace výrobků. Pro přípravu skluzu s nízkou vlhkostí se do jeho složení přidávají deflokulanty (ředidla) - tekuté sklo, soda, uhlík-alkalické činidlo - v množství 0,1-0,5%.

Engoba je druh dekorativního žáruvzdorného povlaku na keramiku, který nemá odlesky. Obvykle se používá k zamaskování tmavé barvy střepu. Engoba může být bílá nebo barevná. Akunová, L.F., Krapivin, V.A. Technologie výroby a zdobení uměleckých keramických výrobků./ L.F. Akunová, V.A. Krapivin. - M.: Dům. - 75 s

Glazura je sklovitý povlak na keramice, který ji chrání před vnějšími vlivy a zároveň slouží jako dekorace. Moderní průmyslové glazury jsou většinou bezbarvé a průhledné (například na porcelán) nebo barevné a krycí (na dlaždice). Ale při návštěvě jakéhokoli muzea umění můžete vidět, že glazury mají mnohem širší „repertoár“ vizuálních efektů. Glazury na staroegyptských amuletech září stejně modře jako v den, kdy byly vytaženy z pece. Scény vyobrazené na starořeckých vázách pokrytých červenou a černou glazurou vůbec nevybledly. Jasné tříbarevné olovnaté glazury, „zářící“ seladon a porcelán svědčí o vkusu a síle čínského císařského dvora.

Hrnčířský kruh je stroj na tvarování nádobí a keramických výrobků, který umožňuje pomocí rotační setrvačnosti vytvářet tvar výrobků a zvyšovat produktivitu práce. Ruční hrnčířský kruh se jednou rukou otáčí na svislé ose a druhou rukou se tvaruje výrobek. Nožní hrnčířský kruh je poháněn setrvačníkem umístěným dole, který se otáčí patkami.

Druhy keramiky

Podle struktury se rozlišuje jemná keramika (sklovitý nebo jemnozrnný střep) a hrubá keramika (hrubozrnné střepy). Hlavní druhy jemné keramiky jsou porcelán, poloporcelán, fajáns, majolika. Hlavním typem hrubé keramiky je hrnčířská keramika. Porcelán má hutný slinutý střep bílé barvy (někdy s namodralým nádechem) s nízkou nasákavostí (do 0,2 %), po poklepání vydává vysoce melodický zvuk, v tenkých vrstvách může být průsvitný.

Glazura nezakrývá okraj korálku ani základnu porcelánového kusu. Suroviny pro porcelán jsou kaolin, písek, živec a další přísady.

Fajáns má porézní bílý střep se žlutavým nádechem, pórovitost střepu je 9 - 12 %. Kameninové výrobky jsou díky vysoké pórovitosti zcela pokryty bezbarvou glazurou s nízkou tepelnou odolností. Kameninové nádobí se používá k výrobě nádobí pro každodenní použití. Surovinou pro výrobu kameniny jsou bíle pálené jíly s přídavkem křídy a křemenného písku.

Poloporcelán ve vlastnostech zaujímá mezipolohu mezi porcelánem a kameninou, hrnec je bílý, nasákavost 3 - 5%, používá se při výrobě nádobí.

Majolika má porézní střep, nasákavost je cca 15 %, výrobky mají hladký povrch, lesk, tenké stěny, jsou pokryty barevnými glazurami a mohou mít dekorativní reliéfní dekorace. Odlévání se používá k výrobě majoliky. Suroviny - bíle pálená hlína (fajánsová majolika) nebo červeně pálená (hrnčířská majolika), tavidlo, křída, křemenný písek.

Hrnčířská keramika má červenohnědý střep (používají se do červena pálené jíly), vysokou pórovitost, nasákavost až 18 %. Výrobky mohou být pokryty bezbarvými glazurami nebo natřeny barevnými jílovými barvami - engobami. Kuchyňské a domácí potřeby, dekorativní předměty. Treťjakov, Yu.D., Lepis, Kh.L. Chemie a technologie materiálů v pevné fázi./ Yu.D Tretyakov. H. L. Lepis. - M.: MSU. -203 s

Podle způsobu přípravy se keramické hmoty dělí na práškové, plastické a tekuté. Práškové keramické hmoty jsou směsí drcených a suchých směsných výchozích minerálních složek, zvlhčených nebo s přídavkem organických pojiv a změkčovadel. Mícháním jílů a kaolinů se zaostávajícími přísadami v mokrém stavu (18-26 % vody hm.) se získávají plastické formovací hmoty, které se dalším zvýšením obsahu vody a přidáním elektrolytů (peptizérů) přeměňují na tekuté keramické hmoty (suspenze) - slévárenské břečky. Při výrobě porcelánu, kameniny a některých dalších druhů keramiky se plastická formovací hmota získává ze skluzu částečným odvodněním ve filtračních lisech s následnou homogenizací ve vakuových mlýncích na hmotu a šnekových lisech. Při výrobě některých druhů technické keramiky se licí břečka připravuje bez jílů a kaolinů přidáním termoplastů a povrchově aktivních látek (například parafín, vosk, kyselina olejová) do jemně mleté ​​směsi výchozích surovin, které se následně odstraní předběžným nízkoteplotním vypalováním výrobků.

Výpal keramiky je nejdůležitější technologický proces, který zajišťuje daný stupeň slinování. Přesné dodržení režimu vypalování zajišťuje požadované fázové složení a všechny nejdůležitější vlastnosti keramiky. Až na vzácné výjimky dochází ke slinování krystalických fází za účasti kapalných fází vzniklých z eutektických tavenin. V závislosti na složení keramické hmoty a teplotě výpalu v hustě slinutých porcelánových a steatitových výrobcích dosahuje obsah kapalné fáze při procesu slinování 40-50 % hmotnostních i více. Působením sil povrchového napětí vznikajících na rozhraní kapalné a pevné fáze dochází k přibližování zrn krystalických fází (například křemene v porcelánu) k sobě a mezi nimi distribuované plyny jsou vytlačovány z kapilár. V důsledku slinování se zmenšují rozměry výrobků, zvyšuje se jejich mechanická pevnost a hustota. Slinování některých druhů technické keramiky (např. korund, berylium, zirkonium) se provádí bez účasti kapalné fáze v důsledku objemové difúze a plastického toku, doprovázeného růstem krystalů. Slinování v pevných fázích nastává při použití velmi čistých materiálů a při vyšších teplotách než slinování za účasti kapalné fáze, a proto se rozšířilo pouze při výrobě technické keramiky na bázi čistých oxidů a podobných materiálů. V souladu se souborem požadavků se stupeň slinování různých typů keramiky velmi liší.

Výroba keramických výrobků zahrnuje tyto základní operace: příprava hmoty, formování výrobků, sušení, vypalování a zdobení.

Materiály používané pro keramickou výrobu se obvykle dělí na základní a pomocné. Mezi hlavní patří materiály používané pro přípravu keramických hmot, glazur, keramických barev; pomocné materiály - materiály používané pro výrobu sádrových forem a kapslí.

Základní materiály se dělí na plastické, ředící, tavné, lazurovací a keramické barvy.

Plastické materiály jsou jíly a kaoliny. Jíly a kaoliny vznikají v důsledku rozpadu hornin, jako je žula, rula a živec. Kaoliny se od jílu liší v čistším chemickém složení, menší plasticitě a větší požární odolnosti.

Ředícím materiálem je křemen a čisté křemenné písky, které pomáhají snižovat plasticitu jílů, snižují smršťování a deformaci výrobků při sušení.

Tavidla snižují teplotu tání a slinování jílových materiálů, dodávají keramickému střepu hustotu, průsvitnost a mechanickou pevnost; mezi ně patří živec, pegmatit, křída, vápenec a dolomit.

Glazotvorné materiály (glazura) jsou tenkou sklovitou vrstvou na povrchu keramických výrobků. Chrání nádobí před mechanickými vlivy, zlepšuje jeho hygienu a dodává povrchu výrobku lepší vzhled. Glazury mohou být průhledné nebo neprůhledné (plné), bezbarvé nebo barevné.

Keramické barvy se používají ke zdobení porcelánu, kameniny, majoliky a dalších výrobků. Základem keramických barev jsou kovy a jejich oxidy, které zahřátím vytvářejí na keramickém střepu barevné sloučeniny s křemičitany, hlinitany, boritany a dalšími látkami. Podle charakteru aplikace se keramické barvy dělí na podglazurní a nadglazurní.

Podglazurní barvy se nanesou na neglazovaný obnažený střep, následně se kus glazuje a vypálí.

Overglaze - nanáší se na střep pokrytý glazurou, zajištěný speciálním výpalem při teplotě 600-850°C.

Příprava keramické hmoty se provádí postupným prováděním řady technologických procesů: čištění surovin od škodlivých minerálních vměstků, drcení, lámání, prosévání přes síta, dávkování a míchání.

Výrobky jsou tvořeny z plastické hmoty a tekuté (skluzové) keramické hmoty. Výrobky jednoduchých tvarů - (šálky, talíře) se lisují z plastické hmoty o vlhkosti 24-26% v sádrových formách pomocí ocelových šablon na automatických a poloautomatických strojích.

Metoda: odlévání z tekuté hmoty - břečky o vlhkosti 30-35% sádrových forem je nepostradatelné při výrobě keramických výrobků, kde složitost a tvarová rozmanitost vylučuje použití jiných metod formování. Odlévání se provádí ručně nebo automaticky.

Sušení pomáhá zvýšit pevnost keramických výrobků vyrobených z plastické hmoty nebo odlitků ze skluzu. Sušení se provádí v konvekčních (dopravnících, komorových a tunelových) a radiačních sušárnách při teplotě 70-90 0C.

Vypalování je hlavním technologickým procesem. V důsledku složitých fyzikálních a chemických přeměn probíhajících za vysokých teplot získávají keramické výrobky mechanickou pevnost.

Palba se provádí ve dvou fázích. U porcelánových výrobků se první vypalování (odpad) vyskytuje při teplotě 900-950 °C a druhé (zalévá se) - při teplotě 1320-1380 °C. U kameninových výrobků se první vypalování provádí při teplotě 1240-1280 °C a druhé při teplotě 1140-1180 °C. Používají se dva typy pecí: tunelové pece (nepřetržitý provoz) a vsázkové pece.

Zdobení výrobků je konečnou fází výroby porcelánových a kameninových výrobků, která spočívá v nanášení speciálních přířezů na prádlo (nelakovaný polotovar) dvěma způsoby: ručním a polomechanickým.

Úponka, vrstvení, páska jsou souvislé kruhové pásy (úponka šíře 1 mm, vrstvení - od 1 do 3 mm, páska od 4 do 10 mm).

Šablona se nanáší airbrushem pomocí destiček z tenkého cínu nebo fólie, které mají výřezy, jejichž obrysy odpovídají nanesenému vzoru. Může být jednobarevný nebo vícebarevný.

Střecha je rozdělena do následujících typů: pevná - celý výrobek je pokryt rovnoměrnou vrstvou barvy; poloviční pokrytí - výrobek je pokryt barvou o šířce 20 mm a více, směrem dolů - barva se nanáší se slábnoucím tónem směrem ke spodní části výrobku; zastřešení s čištěním - vzor byl očištěn podél souvislé střechy; pokrytí čištěním a malováním barvami a zlatem.

Potisk se aplikuje na výrobek z tištěného otisku na papíře, čímž se získá grafický jednobarevný design, který je obvykle malován jednou nebo více barvami.

Razítko je nejjednodušší způsob zdobení. Design je aplikován gumovým razítkem. Častěji jsou známky aplikovány ve zlatě.

Decalcomania (obtisk) zaujímá hlavní místo ve výzdobě výrobků. Design se na výrobek přenese pomocí obtisku vyrobeného litograficky. V současné době se používá posuvný obtisk. Na potahový papír je nanesena fólie z acetátu celulózy, na kterou je natištěn design. Po navlhčení se fólie se vzorem oddělí od papíru a zůstane na výrobku. Během procesu muflového vypalování se film spálí a barva se spojí s povrchem výrobku.

Sítotisk je slibným způsobem zdobení keramických výrobků. Design je vytištěn přes hedvábnou síťovinu, na kterou je nanesena šablona. Předmět určený k dekoraci je umístěn pod hedvábnou síťovinou. Gumový váleček, nesoucí barvu přes síťovinu, ji vtlačí do výřezů šablony a tím se design přenese na výrobek.

Malířské práce se provádějí ručně štětcem nebo perem. V závislosti na složitosti malby může být jednoduchá nebo vysoce umělecká.

Fotokeramika reprodukuje na výrobku portréty slavných lidí a pohledy na města, je zvláště efektní barevně.

Hlavní vlastnosti keramických výrobků jsou fyzikální a chemické. Vlastnosti keramických výrobků závisí jak na složení použitých hmot, tak na technologických vlastnostech jejich výroby.

Hlavní vlastnosti jsou objemová hmotnost, bělost, průsvitnost, mechanická pevnost, tvrdost, pórovitost, tepelná odolnost, rychlost šíření zvukových vln, chemická odolnost.

Objemová hmotnost porcelánu je 2,25-2,4 g/cm³ a ​​hliněné 1,92-1,96 g/cm³.

Bělost je schopnost materiálu odrážet světlo dopadající na něj. U porcelánových výrobků je zvláště důležitá bělost. Bělost se stanoví vizuálně porovnáním zkušebního vzorku se standardem nebo pomocí spektrofotometru.

Průsvitnost je charakteristická pro porcelán, který je průsvitný i při velké tloušťce výrobku, protože: má hustý slinutý střep. Výrobky z kameniny nejsou průsvitné, protože střep je porézní.

Mechanická pevnost je jednou z nejdůležitějších vlastností, na kterých závisí životnost výrobku. Specifická mechanická pevnost, tzn. poměr aplikované síly k jednotce tloušťky dna je určen metodou volného pádu ocelové kuličky po dně výrobku. U fajánse je vyšší než u porcelánu. Rázová houževnatost metodou kyvadla je naopak u kameninových výrobků nižší než u porcelánových.

Tvrdost vrstvy glazury na Mohsově mineralogické stupnici pro porcelán je 6,5-7,5 a pro kameninu - 5,5-6,5, mikrotvrdost je určena vtlačením diamantové pyramidy (podle Vickerse). Porcelánové glazury jsou tvrdé, majolika měkká a kamenina střední.

Pórovitost je určena metodou absorpce vody, která je pro porcelán 0,01-0,2% a pro kameninu - 9-12%.

Tepelný odpor charakterizuje schopnost výrobku odolávat náhlým změnám teploty. Tepelný odpor porcelánových výrobků je vyšší než u kameniny. Takže v souladu se současnými GOST musí glazura pro porcelánové výrobky odolávat teplotním změnám od 205 do 20 ° C a pro kameninu - od 145 do 20 ° C (pro bezbarvé glazury) a od 135 do 20 ° C (pro barevné glazury ).

Rychlost šíření zvukových vln v porcelánových výrobcích je 3-4krát vyšší než u kameniny, proto porcelánové výrobky při nárazu na hranu dřevěnou tyčí vydávají vysoký zvuk, zatímco kamenina vydává zvuk tupý.

Chemická odolnost glazur a keramických barev používaných pro domácí porcelán a kameninové výrobky musí být vysoká, protože by neměly být zničeny při ošetření slabými kyselinami a zásadami za běžných teplot nebo při zahřátí na 60-65°C.

Všechny keramické výrobky se dělí na hrubé a jemné keramické výrobky. Výrobky z hrubé keramiky mají heterogenní strukturu střepu, rozeznatelnou pouhým okem, navíc má střep přirozenou barvu od žlutých až po hnědé tóny.

Jemné keramické výrobky se vyznačují slinutým, jemně porézním střepem s jednotnou, hustou strukturou.

Rýže.

1 - vrstvení; 2 - páska; 3 - šablona; 4 - razítko; 5 g - průběžná střecha, 6 - klesající střecha; 7 - tisk; 8 - tisk s vybarvením; 9 - obtisky; 10 a 11 malba; 12 a 13 - fotografie na keramice; 14 a 15 - řezání reliéfu.

Výrobky z jemné keramiky zahrnují dvě skupiny:

1- výrobky se střepem slinutým ve lomu (tvrdý porcelán, měkký, kostěný a fritový porcelán, jemné kamenické výrobky);

2 - výrobky s porézním střepem (fajáns, majolika, poloporcelán).

Tvrdý porcelán se vyznačuje vysokou mechanickou pevností, chemickou a tepelnou stabilitou. Ruské továrny vyrábějí především porcelánové výrobky z tvrdého porcelánu, který se připravuje z hmoty obsahující 50 % jílových látek, 25 % živce a 25 % křemene.

Měkký porcelán má vysokou průsvitnost, ale nižší tepelnou a mechanickou pevnost. Hmoty používané při výrobě měkkého porcelánu obsahují 30 % jílových materiálů, 30-36 % živce a 20-45 % křemene. Měkký porcelán se používá při výrobě uměleckých výrobků.

Kostní porcelán se vyrábí z hmoty, která kromě běžných složek obsahuje 20–60 % kostního popela. Kostní porcelán se vyznačuje vysokou průsvitností, ale zároveň nízkou mechanickou a tepelnou pevností. Používá se k výrobě suvenýrů.

Fritovaný porcelán je složením podobný sklu, protože neobsahuje hliněné materiály. Pro nedostatečnou tvrdost glazury a pracnost technologického postupu se tento druh porcelánu používá k výrobě nádobí jen zřídka.

Výrobky z jemného kamene mají barvu závislou na přirozených vlastnostech hlíny (světle šedá, krémová). Tyto výrobky mají vysokou tepelnou stabilitu. Vyrábí chemické nádobí z jemného kamene, ale i hrnky, kávové a čajové soupravy.

Kamenina má bílý porézní střep, jehož nasákavost se pohybuje od 9-12%. Kameninové výrobky jsou potaženy nízkotavnou glazurou. Složení kameninové hmoty zahrnuje 65 % jílových materiálů, 30 % křemene nebo křemičitého písku a 2–5 % živce.

Majolika je druh kameniny, která je vysoce porézní. Majolikové výrobky bývají potaženy barevnou glazurou.

Poloporcelán svými vlastnostmi zaujímá střední postavení mezi porcelánem a kameninou a používá se především k výrobě sanitárních výrobků. Poloporcelánové výrobky jsou levnější než porcelán a jsou kvalitnější než kamenina.

Keramické výrobky se dělí na nádobí a umělecké a dekorativní výrobky. Nádobí lze zase použít pro nádobí, čaj a kávu.

Podle tloušťky stěny se porcelánové výrobky dělí na běžné s tloušťkou stěny 2,5 (hrnek) - 4 mm a tenkostěnné 1,4 (hrnek) - 2,5 mm, všechny ostatní.

Podle velikosti se keramické výrobky dělí na malé a velké.

Podle tvaru se výrobky dělí na duté a ploché.

Mezi ploché patří podšálky, misky, talíře, misky na sledě a další; duté - sklenice, šálky, hrnky, misky, konvičky, konvičky na kávu, cukřenky, džbány a jiné.

Podle přítomnosti glazurové vrstvy se porcelánové výrobky rozlišují na glazované a neglazované (sušenka).

Podle kompletnosti výrobku se rozlišují buď kusové nebo kompletní sady (sady, sady, sady). Zvláštností produktů obsažených v sadě je jednota dekorativního designu, designu a tvaru.

Klasifikace porcelánového nádobí

Na základě zamýšleného účelu je sortiment porcelánových výrobků pro domácnost rozdělen na nádobí, čajové nádobí, nádobí pro domácnost a další.

Vyzdvihovány jsou především umělecké a dekorativní předměty.

Porcelánové nádobí (viz Příloha 1) je zastoupeno širokou škálou výrobků, jak podle názvu, tak podle stylu a velikosti.

Nádobí se vyrábí v kulatých a oválných velikostech 300, 350 400 a 450 mm.

Vázy na polévku nebo kompot jsou vyráběny s poklicemi různých stylů o objemu 2000-3500 cm 3.

Omáčkové džbány jsou k dispozici bez tácu a s tácem (na talíři)
s kapacitou od 80 do 400 cm3.

Salátové mísy se vyznačují různými styly (kulaté, oválné, čtyřhranné) a objemem 1200-1400 cm3, čtyřhranné mají objem od 120 do 1000 cm3.

Misky na sledě jsou dostupné v délkách 135 a 250-270 mm.

Talíře jsou hlavním typem nádobí. Jsou hluboké a mělké, pro dospělé i děti. Hluboké talíře se vyrábí o průměru 240 a 200 mm a malé talíře 240 mm (stojan pro hluboký talíř 240 mm), 200 mm (pro druhé chody), 175 mm (snack bar) a 158 mm (koláč). Dětské talíře hluboké a mělké o průměru 178 mm jsou součástí dětských sad. Kromě uvedených výrobků do této skupiny patří výrobky na koření - hořčice, slánky, pepřenky a křeny.

Nádobí na čaj a kávu (viz příloha 2) se velmi liší stylem, velikostí a dekorem. Šálky a podšálky zaujímají hlavní místo v sortimentu této skupiny. Šálky na čaj se od šálků na kávu liší kapacitou. Takže šálky na kávu mají kapacitu 60, 85 a 100-130 cm3. Kapacita čajových šálků je 200-250 cm 3 (obyčejné), 260-275 cm 3 (střední), 300-350 cm 3 (velké) a 400 a 500 cm 3 (dárkové).

Varné konvice se dělí na varné konvice (na vaření čaje) o objemu 250, 350 - 375, 450, 500 - 700, 735 - 800 cm3 a konvice na dolévání (na vaření vody) o objemu 1000-1250, 1400 a 3000 cm3.

Sklenice jsou k dispozici v různých stylech s podšálky o objemu 375 - 400, 500 a 600 cm³.

Kávové konvice se vyrábí v různých stylech s kapacitou 500, 750,

1000-1250, 1400 cm.

Hrnky se vyrábí s ouškem i bez, se zesíleným střepem a speciální ploché hrnky s otvorem v uchu. Objem hrnků se pohybuje od 90 do 500 cm³.

Mísy jsou kónického tvaru, bez uší, o objemu 140-150, 220-250, 350-400 cm3.

Do skupiny čajového a kávového nádobí patří také vázy na ovoce a džem na stopce.

Dalšími produkty jsou misky na cheesecake, držáky na ubrousky atd.

Kompletní nádobí je vyráběno ve formě služeb, sad a sad, vyznačuje se jednotou formy (stylu) a řezu.

Sestavy a sety podle určení jsou jídelny, čajovny a kavárny pro 6 a 12 osob. Sada obsahuje větší počet položek než služba pro stejný účel.

Významné místo ve skupině porcelánových výrobků zaujímají umělecké a dekorativní výrobky - nádobí pro domácnost (viz příloha 3). Sortiment uměleckých a dekorativních výrobků zahrnuje sochy (figurky lidí, zvířat, ptáků, ryb atd.), busty, nástěnné basreliéfy, vázy na květiny, různé výrobky (pudrovače, popelníky, krabičky na tužky, nádobí a nástěnné talíře, karafy na vína, pamětní medaile atd.).

Výrobky užitého umění se vyznačují kombinací užitných vlastností a vysokých estetických vlastností. Tyto výrobky jsou tvarově rozmanité, jsou pečlivěji dokončovány a zdobeny (zpravidla malbou).

Nádobí.

Nabídka kameninových výrobků je jednodušší a méně pestrá než obdobné výrobky z porcelánu. Významný podíl zaujímají ploché výrobky (talíře, misky, misky pro sledě atd.). Sortiment kameninových výrobků nezahrnuje čajové šálky, konvičky ani konvičky na kávu. Sortiment kameniny reprezentují především stolní výrobky. Kamenina se skládá z kusových a kompletních výrobků. Kompletní produkty zahrnují nádobí, sady talířů (různé velikosti a dětské sady).

Umělecké a dekorativní předměty zaujímají v sortimentu kameninových výrobků malé místo, především sochy, vázy a popelníky různých stylů.

Majolika a keramika.

Sortiment výrobků z majoliky zahrnuje nádobí a umělecké a dekorativní předměty.

Majolikové výrobky se vyznačují řezáním různobarevnými glazurami (majolikové glazury) a podglazurovými barvami.

Sortiment majolikových výrobků je prezentován v kusovém i kompletním nádobí. Vyrábí hrnky, mísy na máslo, konvičky na kávu, misky na suchary, popelníky, kelímky na vajíčka, misky na sýr, misky na saláty, misky na med; Sortiment zahrnuje především široký výběr spotřebičů na ovoce, palačinky, saláty, vejce, vodu, džem, kompoty, čaje, koření, ale i kávu a dětské spotřebiče.

Umělecké a dekorativní předměty zahrnují květinové vázy, nástěnné nádobí a talíře, popelníky, sochy a další.

Keramika patří do hrubé keramiky. Hlavní surovinou jsou nízkotavitelné jíly střední plasticity. Tyto výrobky se formují na hrnčířském kruhu nebo v sádrových formách. Po vysušení a glazování se vypalují v pecích při teplotě 900-1000 °C.

Sortiment keramiky tvoří dózy, hrnce, mísy, džbány, mísy na máslo, krekry, nádoby na zakysanou smetanu a máslo a květináče. Z hrnčířské hmoty se vyrábějí umělecké a dekorativní předměty: vázy, květináče, nástěnné nádobí, plastiky, hračky atd.

Posuzování kvality keramického nádobí.

Keramické výrobky musí být odolné, snadno použitelné a mít krásný vzhled. Jsou vyráběny podle vzorků schválených v souladu se stanoveným postupem. Při posuzování kvality keramického zboží se dbá na jakostní ukazatele střepu, glazury a výzdoby. V závislosti na vzhledu, fyzikálních a technických ukazatelích, povaze, velikosti a počtu vad se podle současných GOST rozdělují pokrmy do 1. a 2. třídy.

Bělost, tepelná odolnost, absorpce vody, odolnost proti kyselinám se určují podle metod stanovených v GOST.

Bělost porcelánových výrobků pro stupeň 1 musí být minimálně 64 %, pro stupeň 2 - 58 %. Bělost není u kameninových výrobků regulována.

Průsvitnost je charakteristická pouze pro porcelánové výrobky, které jsou průsvitné ve vrstvách do tloušťky 2,5 mm. Porcelánové a kameninové talíře a podšálky jsou považovány za mechanicky pevné, při skladování v hromadách po dobu pěti dnů (první po 120 kusech a druhý po 100 a 150 kusech) se nezbortí.

Přítomnost závad se zjišťuje při vnější kontrole výrobku. Všechny různé vady nalezené na keramických výrobcích se dělí na vady ve střepu a glazuře a vady výzdoby.

Vady ve střepu a glazuře. Deformace výrobku je vyjádřena jeho zakřivením. Tato vada vzniká v důsledku cílených procesů sušení a vypalování. Obzvláště typické pro ploché výrobky. Deformace se měří pomocí stupňovité šablony v milimetrech a pro hlavní typy výrobků má tolerance v souladu s GOST.

Během výroby, přepravy a skladování se na výrobku tvoří výmoly a třísky.

Glazované jednostranné trhliny představují neprůchozí zářezy střepu.

Poleva natřená na střepech by měla být hladká a stejnoměrná. Drobné úniky jsou povoleny. Jsou povoleny malé rozptýlené vpichy, které neovlivňují vzhled produktu. Matná glazura třídy 1 není povolena.

Plešatá místa a nahromaděná glazura se jeví jako plochy nepokryté glazurou. Na přední straně porcelánových výrobků třídy 1 nejsou povoleny výrobky z kameniny třídy 1 a 2.

Na kameninových výrobcích se vyskytuje suchá glazura a odlévací hrany. Suchá glazura vzniká v důsledku nedostatečné tloušťky lazurovací vrstvy na výrobku. Letmá hrana výrazně snižuje hygienické vlastnosti produktu; vyznačuje se tím, že odskok glazury podél jejích okrajů ve stupni 1 není povolen.

Čeky a chlupy jsou praskliny ve vrstvě glazury. Výrobky s těmito vadami jsou odmítnuty.

Ucpávání se objevuje na výrobcích v důsledku odštípnutí šamotových zrn z kapslí. Může být jak podglazura, tak i nadglazura, kterou lze brousit.

Přední muška se na produktu jeví jako tmavé tečky. Tato vada se objevuje v důsledku vnikání oxidů železa do keramické hmoty.

Stopy od běhounů jsou typické pouze pro kameninové výrobky a lze je na rubové straně obrousit nebo vyčistit. Nesprávná instalace částí výrobku je jejich asymetrické uspořádání, odchylka připojených částí (výlevky, rukojeti) od svislé a vodorovné roviny.

Podkopávání připojených částí je povoleno, pokud je vlasové a neprostupné a nenarušuje mechanickou pevnost výrobku. Vyfukování hubic čajových konvic však není povoleno.

Vady výzdoby. Při narušení muflového vypalování se tvoří spálené nebo nedopálené barvy. Barva by se neměla otírat.

Montáž obtisku je povolena, pokud neporušuje design.

Značky přeglazurové barvy na přední straně výrobku nejsou v první třídě povoleny.

Odlupující se barva činí výrobek vadným.

Podle GOST by počet přípustných vad neměl překročit u porcelánových výrobků pro stupeň 1 - 3, pro stupeň 2 - 6; kameninové výrobky - 3 a 6, resp.

Označování, balení, přeprava a skladování keramického nádobí.

Každý porcelánový a kameninový výrobek je označen ochrannou známkou, která je na střed spodní části výrobku nanesena keramickou barvou a zajištěna vypálením. Značka musí být jasná.

Při balení nádobí se používají spotřebitelské obaly (krabice z lepenky, papíru a kombinovaných materiálů); obaly z lepenky, papíru a kombinovaných materiálů a pytle z papíru a kombinovaných materiálů, pomocné materiály (balicí a výplňový papír, vlnitá lepenka, teplem smrštitelné materiály, polyetylenová fólie, polystyren, dřevěné hobliny atd.); přepravní kontejnery (dřevěné krabice a krabice z vlnité lepenky).

Šálky a podšálky se umisťují následujícím způsobem: šálek se položí dnem vzhůru na podšálek na přední straně, předtím zakryje papírem a zabalí se do papíru. Poté se vytvoří stoh obsahující od dvou do dvanácti výrobků, který se také zabalí do papíru. Je přípustné formovat nožičky vyrobené odděleně od šálků a podšálků. Ploché výrobky se balí do papíru přes jeden výrobek a poté do sáčku po 25-40 kusech. Zvětšený balík se převáže provázkem nebo přelepí papírovou páskou a nalepí se štítek s uvedením výrobního závodu a jeho adresy, názvu produktu, počtu produktů v balíku, jakosti, data balení, čísla baliče a čísla GOST nebo TU. Při balení balíků služeb, setů a setů jsou umístěny výrobky stejného typu a dekorativního designu: každá položka je zabalena do papíru. Poté se nádobí umístí do spotřebitelských a přepravních nádob. Výrobky pro upomínkové a dárkové účely jsou umístěny v krabicích z vlnité lepenky, na které jsou nalepeny výtvarně řešené etikety.

Nádobí se přepravuje všemi druhy dopravy. Nádobí se v podstatě přepravuje v železničních vozech a kontejnerech, jejichž podlaha je obložena dřevěnými hoblinami v rovnoměrné a husté vrstvě. Řady sáčků jsou také vystlány hoblinami. Na kontejnery a železniční vozy musí výrobce umístit nápis „Pozor sklo“.

Pokrmy zasílané do Arktidy, Dálného severu a vzdálených oblastí jsou baleny v souladu se zvláštními technickými podmínkami.

Keramický jsou stavební materiály a výrobky získané vypalováním různé hlíny a podobných hmot do stavu podobnému kameni.

3.1. Suroviny pro výrobu keramických výrobků

3.1.1. Jíly . Jíly jsou skupinou v přírodě běžných sedimentárních hornin složených z různých jílových minerálů - hydratovaných hlinitokřemičitanů - s vrstevnatou krystalickou strukturou. Nejvýznamnějšími jílovými minerály jsou kaolinit (Al 2 O 3 2 SiO 2 2H 2 O); halloysit (Al 2 0 3 2SiO 2 4H 2 O) montmorillonit (Al 2 O 3 4SiO 2 n H 2 O); beidellit (Al 2 O 3 3SiO 2 nH 2 O) a produkty různého stupně hydratace slídy.

Jestliže v jílech převládá kaolinit a halloysit, pak se jíly nazývají kaolinit; pokud převažuje montmorillonit a beidellit - montmorillonit; převládají-li produkty různého stupně hydratace slíd - hydroslídy. Jemně rozptýlené horniny s převahou montmorillonitu se nazývají bentonity

Jílové minerály určují hlavní vlastnost jílů - vytvořit s vodou plastické těsto, schopné udržet si daný tvar během sušení a po vypálení získat vlastnosti kamene.

Kromě jílotvorných minerálů obsahují jíly křemen, živec, sirné pyrity, hydroxidy železa, uhličitany vápenaté a hořečnaté, sloučeniny titanu, vanad, organické nečistoty a další nečistoty ovlivňující jak technologii výroby keramických výrobků, tak jejich vlastnosti.

Keramické vlastnosti jílů charakterizuje plasticita, soudržnost a pojivost, smršťování vzduchem a ohněm, požární odolnost a barva střepu po vypálení.

Plastičnost jílů. Plasticita jílů je schopnost hliněného těsta vlivem vnějších sil zaujmout daný tvar bez vzniku trhlin a stabilně jej udržovat.

Nečistoty obsažené v jílech snižují plasticitu jílů a ve větší míře, čím vyšší je jejich obsah. Plastičnost jílů se zvyšuje se zvyšujícím se množstvím vody v hliněném těstě, ale až do určité hranice, po jejímž překročení začíná hliněné těsto ztrácet svou zpracovatelnost (lepí se na povrch strojů na zpracování hlíny). Čím plastičtější je hlína, tím více vody potřebují k získání tvarovatelného hliněného těsta a tím větší je jejich smrštění vzduchem.

Technickým ukazatelem plasticity je číslo plasticity:

Pl = W T – W R , 3.1

Kde WT A WR hodnoty vlhkosti v % odpovídající meze kluzu a meze válcování hliněného lana.

Vysoce plastické jíly mají potřebu vody více než 28 %, číslo plasticity vyšší než 15 a smrštění vzduchem 10...15 %. Výrobky z těchto jílů při sušení výrazně zmenšují objem a praskají. Nadměrná plasticita je eliminována zavedením naklápěcích přísad.

Jíly průměrné plasticity mají potřebu vody 20...28 %, číslo plasticity 7...15 a smrštění vzduchem 7...10 %.

Nízkoplastické jíly mají potřebu vody menší než 20 %, číslo plasticity menší než 7 a smrštění vzduchem 5...7 %. Výrobky vyrobené z těchto jílů se obtížně formují. Nedostatečná plasticita se odstraňuje odstraňováním písku (elutriace), stárnutím (přirozené zvětrávání), broušením ve speciálních strojích, úpravou párou nebo přidáváním plastické hlíny.

Konektivita – síla potřebná k oddělení částic jílu. Soudržnost je způsobena malou velikostí a lamelárním tvarem částic jílové hmoty. Čím vyšší je množství jílových frakcí, tím vyšší je soudržnost.

Vazebná schopnost hlíny je vyjádřena tím, že hlína může vázat částice neplastické látky (písek, šamot atd.) a při sušení vytvořit poměrně pevný produkt - drsný.

Smrštění jílů. Při smáčení jílů vodou dochází k bobtnání jílových minerálů tím, že voda, kterou absorbují, se nachází mezi jednotlivými vrstvami jejich krystalových mřížek; v tomto případě se výrazně zvětší mezirovinná vzdálenost mřížek. Při sušení jílů dochází k opačnému procesu doprovázenému smrštěním.

Pod vzduchové smrštění(lineární nebo objemové) rozumí snížení lineárních rozměrů a objemu vzorku hliněného těsta po sušení. Čím vyšší je plasticita hlíny, tím větší je smrštění vzduchu.

Při vypalování jílů dochází po odstranění hygroskopické vlhkosti a vypálení organických nečistot k rozkladu jílových minerálů. Kaolinit tak při teplotě 500 - 600°C ztrácí chemicky vázanou vodu; v tomto případě proces probíhá úplným rozkladem krystalové mřížky a tvorbou amorfní směsi oxidu hlinitého A1 2 O 3 a oxidu křemičitého SiO 2. Při dalším zahřívání na teploty 900 - 950 °C se objevují nové křemičitany kovů, například mullit 3Al 2 O 3 2SiO 2 a vzniká určité množství taveniny (kapalné fáze) v důsledku tavení nejtavitelnějších minerálů, které jsou část hmot pálené hlíny. Čím více oxidů tavidla Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO, Fe 2 O 3 je ve složení jílu, tím nižší je teplota vznikající kapalné fáze. Během procesu výpalu dochází vlivem sil povrchového napětí kapalné fáze k přiblížení pevných částic vypáleného materiálu a ke zmenšení jeho objemu, tedy ke smršťování ohněm.

Smršťování ohněm (lineární nebo objemové) je zmenšení lineárních rozměrů a objemu vysušených vzorků jílu během procesu výpalu.

Přechod jílových hmot při výpalu a následném ochlazování v těleso připomínající kámen je důsledkem adheze částic v důsledku difúzních procesů, vedoucích k tvorbě nových krystalických silikátů v důsledku topochemických reakcí a vzniku sklovité taveniny. který váže jednotlivá žáruvzdorná zrna do pevného monolitického střepu. Proces zhutňování hliněných hmot během výpalu se běžně nazývá slinování.

Teplota vypalování, při které je absorpce vody vypáleným produktem 5 %, se bere jako začátek spékání hlíny. Teplotní interval mezi žáruvzdorností a začátkem slinování se nazývá interval slinování jíl Záleží na složení jílů: čisté kaolinové jíly mají rozsah spékání více než 100° C, přítomnost kalcitu CaCO 3 ve složení jílu snižuje rozsah spékání. Při výrobě hutných keramických výrobků lze použít pouze jíly s velkým intervalem slinování.

Ohnivzdornost jíly závisí na jejich složení. Pro čistý kaolinit je požární odolnost 1780° C. Podle požární odolnosti se jíly dělí na žáruvzdorné - s požární odolností více než 1580° C, žáruvzdorné - s požární odolností 1350 - 1580° C a nízkotavitelné jíly - s požární odolností méně než 1350 °C.

K získávání keramických stavebních materiálů se používají převážně nízkotavitelné (cihelné) jíly obsahující značné množství křemenného písku, sloučenin železa a dalších tavidel.

Barva hliněného střepu po vypálení závisí na složení jílů, zejména na přítomnosti oxidů v nich; žláza. Sloučeniny železa zbarvují keramický střep do červena při výpalu v oxidačním prostředí a tmavě hnědou nebo černou při výpalu v redukčním prostředí. Intenzita barvy se zvyšuje s rostoucím obsahem Fe 2 O 3 v jílu.

3.1.2. Tenké materiály.Šípací materiály se přidávají do plastických jílů, aby se snížilo smrštění během sušení a vypalování a zabránilo se deformacím a prasklinám ve výrobcích.

Křemenný písek a práškový křemen (přírodní materiály), dehydratovaná hlína (získá se zahřátím jílu na 600...700 o C - v tomto případě jíl ztrácí plasticitu), šamot (získá se vypalováním žáruvzdorných nebo žáruvzdorných jílů na 1000...1400 o C) se používají jako ochuzující materiály.následné mletí na 0,16...2 mm), popel a struska (průmyslový odpad).

3.1.3. Materiály tvořící póry. Pórotvorné materiály se zavádějí do suroviny za účelem výroby lehkých keramických výrobků se zvýšenou porézností a sníženou tepelnou vodivostí.

K tomu použijte látky, které se při výpalu disociují (např. křída, mletý dolomit apod.) za uvolňování plynu (např. CO 2) nebo vyhoří (piliny, uhelný prášek, rašelinový prach apod.) . Tyto doplňky jsou také výkrmové.

3.1.4. Plavni. Tekutiny se do hlíny přidávají v případech, kdy je nutné snížit její spékací teplotu.

K tomu se používají živce, železná ruda, dolomit, magnezit, mastek atd. Při výrobě barevné keramiky se do suroviny přidávají oxidy kovů jako tavidla: železo, kobalt, chrom atd.

1.5. Glazury a engoby. Pro zajištění odolnosti vůči vnějším vlivům, voděodolnosti a dekorativního vzhledu je povrch některých výrobků (obkladové cihly, keramické obklady, keramické trubky atd.) opatřen nátěrem glazura nebo engoba.

Glazura je skelná vrstva nanesená na povrch keramického materiálu a fixovaná k němu vypalováním při vysokých teplotách. Glazury mohou být průhledné nebo neprůhledné (matné) a mít různé barvy.

K výrobě glazury se používají: křemičitý písek, kaolin, živec, soli alkalických kovů a kovů alkalických zemin, oxidy olova nebo stroncia, kyselina boritá, borax atd. Složení glazury je zpravidla know-how podniku. Surovinová směs se mele na prášek (buď surový nebo po roztavení na fritu) a před vypálením se aplikuje jako kaše.

Engoba se vyrábí z bílé nebo barevné hlíny a nanáší se v tenké vrstvě na povrch surového produktu. Engoba na rozdíl od glazury nevytváří při výpalu taveninu, tzn. nevytváří skelnou vrstvu, a proto je povrch matný. Vlastnosti engoby by se měly blížit hlavnímu střepu.

3.2. Základy technologie výroby keramiky

Výrobní proces všech keramických výrobků zahrnuje těžbu hlíny, přípravu hliněných hmot k formování, formování výrobků, sušení a vypalování.

U některých keramických výrobků proces jejich získávání (po vypálení) končí vnější úpravou.

Při výrobě keramických obkladů, keramických trubek, sanitárních výrobků technologie navíc zahrnuje glazování před výpalem nebo po primárním výpalu a někdy nanášení vzoru různými metodami (nejčastěji dekorací).

Těžba a doprava hlíny. Ve většině případů se hlína těží povrchovou těžbou pomocí jedno- a vícelopatových rypadel, škrabáků a dalších mechanismů. Hlína je do závodu dodávána po železnici, silniční dopravě, nadzemních komunikacích a dopravnících.

Příprava keramické hmoty. Lomová hlína ve většině případů není vhodná pro výrobu keramických výrobků. Proto technologie jakékoliv keramické výroby začíná přípravou keramické hmoty.

Účelem této fáze výroby je zničit přirozenou strukturu jílových surovin, odstranit škodlivé nečistoty, rozdrtit velké kusy a získat homogenní, tvarovatelnou hmotu.

Při přípravě na formování jílů s vysokou (nadměrnou) plasticitou se do jejich složení zavádějí přísady pro ztenčování a tvorbu pórů a v případě potřeby tavidla. Pokud jsou v hlíně kamenné vměstky s velikostí částic nad 5 mm, prochází se kamennými separačními válci nebo se tyto vměstky drtí zpracováním hlíny na žlabech.

Poté se hlína v mísiči hlíny smíchá s vodou, aby se získalo hliněné těsto s formovací vlhkostí.

V závislosti na typu vyráběného produktu a vlastnostech suroviny se keramická hmota vyrábí plastickou, polosuchou a kluznou (mokrou) metodou a podle toho se volí způsob formování.

Lisování výrobků.

Metoda lisování plastů. S plastovou metodou Při přípravě hmoty a formování se výchozí materiály smíchají s přirozenou vlhkostí nebo se vzájemně předsuší s přidáním vody, dokud se nezíská těsto. Obsah vlhkosti výsledné hmoty se pohybuje od 15 do 25 % i více. Připravená hliněná hmota vstupuje do formovacího lisu, nejčastěji běžného pásového nebo vybaveného vakuovou komorou (obr. 3.1).

Vakuum pomáhá odstranit vzduch z hlíny a přiblížit její částice k sobě, což zvyšuje homogenitu a tvarovatelnost hmoty a také pevnost suroviny. Hliněný nosník požadovaného průřezu vycházející náustkem lisu je řezán řezačkou na výrobky (suroviny). Plastický způsob přípravy a formování hmoty je nejrozšířenější při výrobě hmotových materiálů (plné a duté cihly, dlaždice, obkladové dlaždice atd.).

Metody polosuchého a suchého formování.

Polosuchou metodou Suroviny se při přípravě nejprve suší, drtí, melou na prášek a poté smíchají a navlhčí vodou nebo ještě lépe párou, protože to usnadňuje přeměnu hlíny na homogenní hmotu a zlepšuje její bobtnání a tvarovací schopnost. . Keramická hmota je nízkoplastický lisovací prášek s nízkou vlhkostí: 8...12 % pro polosuché a 2...8 % (obvykle 4...6 %) pro suché tvarování. Proto se výrobky z takových hmot lisují pod vysokým tlakem (15...40 MPa) na speciálních automatických lisech. Výrobky po lisování lze někdy okamžitě vypálit bez předsušení, což vede k rychlejší výrobě, snížení spotřeby paliva a levnějším výrobkům. Oproti metodě tvarování plastů lze použít jíly s nízkou plasticitou, což rozšiřuje surovinovou základnu pro výrobu. Plné a duté cihly a obkladové dlaždice se vyrábí metodou polosuchého lisování, hutné keramické výrobky (dlažba, silniční cihly, kamenina a porcelán) suchou metodou.

Skluzová metoda . Skluzovou metodou výchozí materiály se předem rozdrtí a důkladně promísí s velkým množstvím vody (vlhkost směsi do 40 %), dokud se nezíská homogenní tekutá hmota (skluz). Sliz se používá přímo k výrobě produktů (metoda lití) nebo k přípravě lisovacího prášku, jeho sušení v rozprašovacích věžových sušárnách. Skluzová metoda se používá v technologii porcelánových a kameninových výrobků, obkladových dlaždic.

Slip o vlhkosti 35-45% se nalévá do sádrových forem (nebo do forem ze speciálního porézního plastu). Voda ze skluzu je absorbována porézním materiálem a na povrchu formy se vytvoří surový produkt. Podle druhu výrobku, jeho tvaru a účelu může být skluz ve formě zcela dehydratován (způsob lití) - takto se vyrábí výrobky složitých tvarů, např. sanitární keramika apod., nebo částečně dehydratovány. V tomto případě se během procesu formování sliz přidá na požadovanou úroveň a po uplynutí určité doby se zcela vylije z formy. V tomto případě zůstává na povrchu formy tenkostěnný výrobek.

Sušící produkty.

Sušení je velmi důležitou fází technologie, protože v této fázi se obvykle objevují praskliny, které se při vypalování odhalí až nakonec. Obvykle stačí vysušení suroviny na zbytkovou vlhkost 6...8 %.

Během procesu sušení dochází k pohybu vlhkosti z tloušťky keramického výrobku do vnějších vrstev mnohem pomaleji než ke ztrátě vlhkosti z povrchu, což je zvláště patrné v žebrech a rozích výrobku. V tomto případě dochází k různému stupni smrštění vnitřní a vnější vrstvy a následně vznikají pnutí, která mohou vést k praskání materiálu. Aby se tomu zabránilo, do mastných jílů se přidávají ředidla, která tvoří tuhou kostru, která zabraňuje přiblížení částic jílu k sobě, a zvyšují poréznost produktu, což podporuje pohyb vody z jeho vnitřních vrstev do vnějších. Pro snížení citlivosti jílů na vysychání se používá i parní ohřev a evakuace jílů a v malých dávkách se používají některé organické látky - lignosulfonáty (LST), dehet a živičné látky atd.

Dříve se syrové maso sušilo převážně v přírodních podmínkách (v sušárnách). Přirozené sušení, i když nevyžaduje palivo, je do značné míry závislé na počasí a trvá velmi dlouho (10...20 dní). V současné době se sušení surovin zpravidla provádí uměle ve speciálních periodických (komorových) nebo kontinuálních (tunelových) sušičkách. Jako chladivo se používají spaliny z pecí nebo horký vzduch z topidel. Doba schnutí se zkracuje na 2...3 dny, někdy i na několik hodin.

Vypalování výrobků.

Výpal je důležitou a konečnou fází technologického procesu keramických výrobků. Celkové náklady na výpal dosahují 35...40 % nákladů komerčních produktů. Při vypalování suroviny vzniká umělý kamenný materiál, který se na rozdíl od hlíny nesmývá vodou a má poměrně vysokou pevnost. To je vysvětleno fyzikálně-chemickými procesy probíhajícími v jílu pod vlivem zvýšených teplot.

Když se surové keramické výrobky zahřejí na 110 °C, volná voda se odstraní a keramická hmota se stane neplastickou. Pokud ale přidáte vodu, plastické vlastnosti hmoty se obnoví. Se zvýšením teploty na 500...700 °C dochází k vyhoření organických nečistot a odstranění chemicky vázané vody nacházející se v jílových minerálech a dalších sloučeninách keramické hmoty a keramická hmota nenávratně ztrácí své plastické vlastnosti. Poté dochází k rozkladu jílových minerálů až do úplného rozpadu krystalové mřížky a vzniku amorfní směsi Al 2 O 3 a SiO 2. Při dalším zahřívání na 1000°C je díky reakcím v pevné fázi možný vznik nových krystalických silikátů např. silimanit Al 2 O 3 -SiO 2, a poté při 1200...1300 °C jeho přechod na mullit 3Al2Oz-2SiO2. Zároveň nízkotavitelné sloučeniny keramické hmoty a tavné minerály vytvářejí určité množství taveniny (kapalné fáze). Tavenina obalí neroztavené částice, částečně vyplní póry mezi nimi a působením síly povrchového napětí je přitáhne k sobě, čímž se přiblíží a zhutní. Po vychladnutí vzniká kamenný střep.

Výpal výrobků z „cihelné hlíny“ se provádí při teplotě 900...1000 o C. Při získávání výrobků se slinutým střepem ze žáruvzdorných a žáruvzdorných jílů se výpal provádí při teplotě 1150...1400 o C.

Pro vypalování keramických materiálů se používají speciální pece: tunelové, prstencové, štěrbinové, válečkové atd.

Po vypálení se výrobky postupně ochlazují, aby se zabránilo vzniku trhlin.

Vypálené výrobky se mohou lišit stupněm vypálení a přítomností vad.

3.3. Druhy keramických materiálů a výrobků

Všechny keramické materiály jsou rozděleny do dvou skupin (v závislosti na pórovitosti) - porézní(s nasákavostí větší než 5 %) a hustý (s nasákavostí menší než 5 %).

Podle zamýšleného účelu se keramické materiály a výrobky dělí na stěnové materiály, cihly a kameny pro speciální účely, duté výrobky na podlahy, materiály pro obklady fasád budov, výrobky pro vnitřní obklady, střešní materiály, trubky (kanalizační a drenážní), ohnivzdorné materiály, sanitární výrobky.

Do skupiny stěnových materiálů patří obyčejné hliněné cihly, duté cihly, porézní duté cihly, lehké a duté keramické kameny.

Podle průměrné hustoty v suchém stavu se materiály stěn dělí do tříd A (ρ o = 700 - 1000 kg/m 3), B (1000-1300 kg/m 3), B (1300-1450 kg/m 3 ) a D (více 1450 kg/m 3):

Čím nižší je průměrná hustota materiálů stěn, tím větší je jejich pórovitost a tím nižší je jejich tepelná vodivost. Minimální pórovitost keramických stěnových materiálů je omezena příslušnými normami a řízena jejich nasákavostí. Nasákavost hliněných, obyčejných a dutých polosuchých lisovaných cihel musí být minimálně 8 %. a duté plastové výlisky a duté keramické kameny - ne méně než 6%.

Všechny keramické materiály stěn musí být dostatečně mrazuvzdorné (minimálně 15 cyklů střídavého zmrazování a rozmrazování ve stavu nasyceném vodou). Lehké stavební cihly musí vydržet minimálně 10 cyklů.

Stavební cihla. Obyčejná hliněná cihla je umělý kámen ve tvaru pravoúhlého rovnoběžnostěnu. Vyrábí se jednoduchý o rozměru 250x120x65 mm nebo modulární o rozměru 250x120x88 mm. Průměrná hustota cihel v suchém stavu se v závislosti na způsobu výroby pohybuje od 1600 do 1900 kg/m3. Polosuchá lisovaná cihla má vyšší průměrnou hustotu, a tedy i tepelnou vodivost.

Maximální pevností v tlaku; a ohýbání se dělí do sedmi stupňů: 75, 100, 125, 150, 250 a 300. Obyčejná hliněná cihla se používá pro pokládku vnitřních a vnějších stěn, pilířů, kleneb a dalších částí budov, ve kterých se plně využívá její vysoká pevnost.

Obyčejné stavební cihly mají dosti vysokou tepelnou vodivost, takže je nutné stavět vnější stěny větší tloušťky, než vyžadují pevnostní výpočty. V takových případech je efektivnější použít méně odolné, ale méně tepelně vodivé duté, porézní duté a lehké cihly.

Dutá cihla má štěrbinovité dutiny nebo kulaté otvory, které se vytvářejí během procesu plastového lisování cihly, když hliněný paprsek prochází speciální matricí s kovovými jádry. Pomocí polosuchého lisování jsou duté cihly vyráběny s průchozími a nepropustnými dutinami. Porézní dutá cihla se vyrábí podobně jako dutá cihla, ale do jílové kompozice se přidávají hořlavé přísady. Lehké porézní cihly jsou vyráběny jak z jílů s hořlavými přísadami, tak z diatomitů (tripolis) s hořlavými přísadami nebo bez nich.

Duté keramické kameny Vyrábějí se stejně jako cihly – lisováním plastů. Kameny mají tyto rozměry: délka 250 nebo 288, šířka 120, 138, 250 nebo 288 a tloušťka 138 mm. Průměrná suchá hustota se pohybuje od 1300-1450 kg/m3. Podle pevnosti v tlaku hrubého průřezu (bez odečtení prázdné plochy) se kameny dělí na třídy 75, 100, 125 a 150.

Keramické kameny se podle svého účelu vyznačují pro pokládku nosných stěn jednopatrových a vícepodlažních budov a pro vnitřní nosné stěny a příčky.

Cihly a kameny pro speciální účely

Do této skupiny keramických materiálů patří vzorované hliněné cihly, kameny pro kanalizační stavby a cihly pro vozovky.

Clay vzor cihla jsou vyráběny lisováním plastů ve čtyřech typech s různými poloměry zakřivení. Je určen pro pokládku průmyslových komínů. Podle pevnosti v tlaku a ohybu se cihly dělí na třídy 100, 125 a 150. Požadavky na vzorované cihly z hlediska mrazuvzdornosti a nasákavosti jsou stejné jako u cihel obyčejných.

Kameny pro kanalizační stavby Mají lichoběžníkový tvar a jsou určeny pro instalaci podzemních kolektorů. Musí mít pevnost v tlaku minimálně 200 kgf/cm2 (20 MPa).

Cihly na vozovky , jinak nazývaný slínek, se vyrábí vypalováním před slinováním, proto se k jeho výrobě používají žáruvzdorné jíly s velkým intervalem slinování (asi 100°C). Klinkerové cihly se dělí na třídy 400, 600 a 1000 s nasákavostí a mrazuvzdorností pro M400 - 6% a 30 cyklů; M600 – 4 % a 50 cyklů; M1000 – 2 % a 100 cyklů. Tato cihla navíc podléhá požadavkům na odolnost proti otěru a nárazu.

Klinkerové cihly se používají pro pokládku komunikací, podlah průmyslových budov, jakož i pro pokládání základů, soklů, sloupů, stěn kritických konstrukcí a kanalizačních kolektorů.

Dutinkové keramické výrobky na podlahy. Tato skupina produktů zahrnuje:

Kameny pro často žebrované podlahy tříd 50, 75, 100, 150 a 200 s průměrnou hustotou za sucha nejvýše 1000 kg/m 3;

Kameny pro vyztužené keramické nosníky tříd 75, 100, 150 a 200 s průměrnou hustotou nejvýše 1300 kg/m 3;

Válcovací kameny jakosti 35, 50 a 75 s průměrnou hustotou nepřesahující 1000 kg/m3.

Rýže. 3.3. Podlaha z keramického kamene

Keramické výrobky pro obklady fasád budov

K obkladům fasád budov se používají keramické výrobky neglazované i glazované. Keramické výrobky pro obklady fasád budov se dělí na lícové cihly a obkladové keramické kameny, kobercovou keramiku, malorozměrové fasádní obklady, keramické fasádní desky.

Cihly a keramické obkladové kameny nesmí mít žádné vyblednutí, výkvěty, velké inkluze nebo jiné vady. Přední plochy z cihel a kamene mohou být hladké, reliéfní nebo texturované.

Rýže. 3.4. Rozměry cihel dle norem EU.

Podle pevnosti v tlaku a ohybu se cihly a kameny dělí na třídy 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300. Jejich nasákavost by neměla být nižší než 6 a více než 14 %. Ve stavu nasyceném vodou musí bez poškození vydržet minimálně 25 cyklů střídavého zmrazování a rozmrazování.

Lícové cihly mohou mít rozměry 250x120x65 mm nebo mohou mít jiné rozměry (evropské a americké normy).

Kobercová keramika nazývaný soubor malorozměrových (od 20x20 do 46x46 mm) tenkostěnných glazovaných nebo neglazovaných dlaždic lepených na papírový podklad. Požadavky na obklady z hlediska mrazuvzdornosti a nasákavosti jsou přibližně stejné jako u obkladových keramických kamenů.

Drobné fasádní obklady Vyrábějí se jak glazované, tak i bez glazury.

Keramické fasádní desky se dělí na zapuštěné desky, instalované současně s pokládkou stěn, a opřené desky, instalované na maltu po postavení a usazení stěn. Desky mohou být neglazované nebo potažené glazurou. Neglazované desky se nazývají terakota. Vyrábějí se z jílů, které mají po vypálení bílý nebo slabě zbarvený střep.

Požadavky na mrazuvzdornost fasádních desek jsou stejné jako u ostatních keramických materiálů používaných pro opláštění budov: jejich nasákavost by neměla být vyšší než 14 %.

Keramické výrobky pro obklady interiérů

Do této skupiny výrobků patří obklady a dlažby.

Dlaždice pro obklady stěn se dělí na majoliku, vyrobenou z tavitelných jílů s barevným střepem a přední stranou pokrytou matnou (neprůhlednou) glazurou, a kameninu, vyrobenou ze žáruvzdorných bíle pálených jílů s přídavkem chudých materiálů (křemenný písek a mletý šrot) s přední stranou pokrytou průhlednými bílými nebo barevnými glazurami. Design lze na glazuru nanést různými metodami (sítotisk, dekorace atd.)

Dříve se vyráběly čtvercové (150x150 mm a 100x100 mm), obdélníkové (150x25, 150x75, 150x100 mm) a tvarované dlaždice.

Nyní většina továren na Ukrajině a v Rusku přešla na evropský standard - obdélníkový 300x200 mm (někdy 250x200, 400x225 mm). V elitních kolekcích však mohou být použity jiné velikosti dlaždic. V moderních technologiích se pro získání správné geometrie výrobků používá vysoce přesné lisovací zařízení a také laserové ořezávání hotových výrobků.

Tloušťka dlaždic by neměla být větší než 6 mm.

Dlaždice musí být tepelně odolné, to znamená, že při zahřátí na 125°C s následným rychlým ochlazením ve vodě při pokojové teplotě by se na glazuře neměly objevit odlupování a povrchové vlasové praskliny. Majolika i fajánsové dlaždice mají porézní horninu; jejich nasákavost by neměla přesáhnout 16 %.

Dlaždice se používají pro vnitřní obklady stěn sanitárních zařízení, ale i místností s vysokou vlhkostí.

Dlaždice se vyrábí polosuchým lisováním a vypalují se až do slinutí. Na základě typu čelní plochy se dlaždice dělí na hladké, reliéfní a reliéfní a podle barvy - na jednobarevné a vícebarevné. Podle tvaru se dlaždice dělí na čtvercové, obdélníkové, trojúhelníkové, šestiúhelníkové, čtyřstěnné (poloviční šestiúhelník), pětiúhelníkové a osmiúhelníkové. Dlaždice se vyznačují vysokou hustotou (absorpce vody ne více než 4 %) a nízkým otěrem (ztráta hmoty během testování by neměla překročit 0,08 g/cm2).

Střešní materiály (hliněné dlaždice)

Hliněné tašky jsou jednou z nejstarších střešních krytin. Navzdory tomu jsou hliněné tašky jednou z nejlepších střešních krytin. Jeho hlavní předností je životnost (více než 100 let) a požární odolnost. Dlažba navíc díky absorpci – odpařování vody a vysoké tepelné kapacitě reguluje mikroklima místnosti, zvyšuje komfort stavby.

Vyrábí ražené drážkové dlaždice, drážkové dlaždice, ploché páskové dlaždice, vlnité pásové dlaždice, páskové dlaždice ve tvaru S a hřebenové drážkované dlaždice. Nízkotavitelné plastové jíly se používají k výrobě dlaždic.

Pásové dlaždice se vyrábějí podle schématu podobného schématu pro výrobu cihel metodou lisování plastů. Hliněná hmota se však před formováním zpracovává pečlivěji, obvykle pomocí běhounů. Výstupní otvory náustku lisu jsou tvarovány tak, aby odpovídaly tvaru dlaždic vycházejících z lisu ve formě pásu; Hliněná hmota se řeže na řezacích strojích na jednotlivé dlaždice. Lisované dlaždice se lisují v kovových nebo sádrových formách na excentrických lisech, vypalují se v prstencových nebo tunelových pecích při teplotě 1000-1100 °C.

Na hliněné dlaždice jsou kladeny následující požadavky: mez pevnosti při zkoušení dlaždic na lom v suchém stavu nesmí být menší než: 100 kg pro tvar S, 80 kg pro drážkované dlaždice a 70 kg pro všechny ostatní typy dlaždice. Hmotnost 1 m2 střešních tašek ve stavu nasyceném vodou by u plochých pásových tašek neměla být větší než 65 kg, u ostatních typů nejvýše 50 kg (s výjimkou hřebenáčů, jejichž hmotnost 1 m2 by neměla přesáhnout 8 kg). Při nasycení vodou musí dlaždice vydržet minimálně 25 cyklů střídavého zmrazování a rozmrazování.

Keramické kanalizační a drenážní potrubí

Kanalizační potrubí se vyrábí ze žáruvzdorných a žáruvzdorných jílů. Trubky se tvoří na vertikálních pásových lisech z plastické, dobře připravené hliněné hmoty. Po vysušení trubek se na jejich vnitřní a vnější povrchy nanášejí tavitelné materiály.
kompozice (glazura), které při vypalování dýmek tvoří sklovitý film. Přítomnost tenké vrstvy glazury na povrchu trubek určuje jejich vysokou odolnost vůči kyselinám a zásadám. Kanalizační potrubí je kruhového průřezu s hrdlem na jednom konci. Trubky musí odolat hydraulickému tlaku minimálně 2 atmosféry (0,2 MPa) a mít nasákavost střepu maximálně 9 % u prvního stupně a 11 % u druhého. Vysoká chemická odolnost keramických trubek umožňuje jejich efektivní využití pro odvádění průmyslových vod obsahujících louhy a kyseliny, jakož i při pokládání kanalizačních trubek v agresivním prostředí.

Keramické drenážní trubky se vyrábí buď neglazované bez hrdla nebo glazované s hrdlem různých průměrů. Musí vydržet minimálně 15 cyklů střídavého zmrazování a rozmrazování ve stavu nasyceném vodou bez známek zničení. Drenážní trubky se používají především pro odvodnění bažinatých půd,

Žáruvzdorné keramické materiály

Žáruvzdorné jsou keramické materiály s požární odolností nejméně 1580 °C. Materiály získané ze žáruvzdorných jílů, ředěných stejnou hlínou, ale předem vypálených do slinování a drcených (šamot), se nazývají šamotové výrobky.

Šamotové výrobky ve formě cihel se nazývají šamotové cihly. Vyrábí se ze žáruvzdorných jílů polosuchým lisováním nebo lisováním plastů s následným vypalováním až do slinování při teplotě 1300-1400 °C. Tvarované žáruvzdorné výrobky včetně velkých bloků se vyrábí také ze žáruvzdorných jílů ředěných šamotem. Požární odolnost šamotových výrobků je přibližně 1670-1770°C.

Šamotové žáruvzdorné materiály se vyznačují vysokou tepelnou odolností, schopností dobře odolávat působení kyselé palivové strusky a roztaveného skla při teplotách do 1500 ° C. Používají se pro kladení stěn a kleneb pecí, vyzdívky topenišť, komínů apod.

Sanitární výrobky

Zařízení pro sanitární zařízení v obytných a průmyslových prostorách (vany, umyvadla apod.) mohou být vyrobeny z kameniny, poloporcelánu a porcelánu.

Porcelán je hutná keramická hmota s bílým střepem, získaná vypalováním surovinové směsi, která obsahuje žáruvzdorný jíl, kaolin, živec, křemen a porcelánový šrot.

Kamenina se nazývají keramické hmoty s jemně pórovitým střepem, obvykle bílé barvy, k jejichž výrobě se používají stejné suroviny jako na porcelán, ale s jinou recepturou. Takže pro výrobu kameniny může být složení hmoty suroviny následující (%): kaolín-jíl díl 45-50, křemičitý písek 35-45, živec 2-5, křída 10 a lámané výrobky nebo šamot 10-15 . Porcelán se od kameniny liší tím, že je hustší a odolnější.

Poloporcelán svými vlastnostmi zaujímá mezipolohu mezi kameninou a porcelánem.

Technologie výroby sanitární keramiky bude zahrnovat všechny hlavní etapy. Fáze přípravy surové směsi je zpravidla složitější. Výrobky sanitární keramiky se obvykle vyrábějí odléváním tekuté hmoty (skluzu) do forem, následným sušením a vypalováním výrobků. Střelba může být jednorázová nebo dvojnásobná. Aby sanitární výrobky byly voděodolné a lépe vypadaly, jsou potaženy glazurou. Glazurovací kompozice (glazura) se nanáší na lisované výrobky po vysušení nebo prvním vypálení. Během vypalování se glazura roztaví a pokryje výrobek tenkým lesklým filmem.

Literatura

1. Domokeev A.G. Konstrukční materiály. – M. Vyšší. škola, 1989. – 495 s.
2. Gorčakov G.I. Baženov Yu.M. Konstrukční materiály. – M. Vyšší. škola, 1986.
3. Sheykin A.E. Konstrukční materiály. – M. Vyšší. škola, 1978. – 432 s.
4. Savyovsky V.V., Bolotskikh O.N. Opravy a rekonstrukce občanských staveb. – Charkov: Vodováha, 1999 – 290 s