Керамические материалы и изделия

1. Керамические материалы и изделия

Керамическими называют искусственные
каменные материалы, получаемые
высокотемпературным обжигом глин с
минеральными добавками.

2. Керамические материалы

• Сырьем для изготовления керамических
материалов служат различные глинистые
горные породы.
• Глиной называют землистые минеральные массы
или обломочные горные породы, способные с
водой образовывать пластичное тесто, по
высыхании сохраняющее приданную ему форму, а
после обжига приобретающее твердость камня.

3.

• В состав глин входят различные оксиды (Аl20з, Si02, Fe203,
CaO, Na20, MgO и К2О), свободная и химически связанная
вода и органические примеси.
• Основная формула глин Al2O3·nSiO2·mH2O.
• Минералы, содержащиеся в глинах
• Каолинит (Al2O3·2SiO2·2H2O)
• Андалузит, дистен и силлиманит (Al2O3·SiO2)
• Галлуазит (Al2O3·SiO2·H2O)
• Гидраргиллит (Al2O3·3H2O)
• Диаспор (Al2O3·H2O)
• Корунд (Al2O3)
• Монотермит (0,2[K2MgCa]0·Al2O3·2SiO2·1,5H2O)
• Монтмориллонит (MgO·Al2O3·3SiO2·1,5H2O)
• Мусковит (K2O·Al2O3·6SiO2·2H2O)
• Накрит (Al2O3·SiO2·2H2O)
• Пирофиллит(Al2O3·4SiO2·H2O)

4.

• Глиняные материалы образовались в результате
выветривания изверженных полевошпатовых
горных пород.
• Процесс выветривания горной породы
заключается в механическом разрушении и
химическом разложении.
• Механическое разрушение происходит в
результате воздействия переменной температуры
и воды.
• Химическое разложение происходит, например,
при воздействии на полевой шпат воды и
углекислоты, в результате чего образуется
минерал каолинит.
• Наиболее чистые глины состоят
преимущественно из каолинита и называются
каолинами.

5.

Каолинит — глинистый минерал из группы водных силикатов алюминия.

6.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СТРОЕНИЕ
Химический состав Al4[Si4O10](OH)8;
Образует землистые массы, в которых
при больших увеличениях под
электронным
микроскопом
обнаруживаются
мелкие
шестигранные кристаллы.
В основе кристаллической структуры
каолинита лежат бесконечные листы
из тетраэдров Si—O4, имеющих три
общих
кислорода
и
связанных
попарно через свободные вершины
алюминием и гидроксидом. Эти листы
соединены между собой слабыми
связями, что обусловливает весьма
совершенную спайность каолинита и
возможность различного наложения
одного слоя на другой.

7.

• Кроме глинистых минералов в состав глин входят
• кварц (усложняет формование, обжиг, понижает
прочность)
• карбонаты (повышают пористость и усадку,
снижают огнеупорность, морозостойкость,
прочность)
• гидроксиды железа (окрашивают глину, снижают
огнеупорность и температуру обжига)
• органические примеси (при обжиге выгорают.
Увеличивая пористость и вспучивание черепка).

8. Технологические свойства глин

• Влагоемкость – способность вмешать
определенное количество воды и
удерживать ее.
• Размокание – распад крупных частиц
(сопровождается увеличением объема)
• Воздушная усадка – ( при сушке
отформованных изделий: 4-15%)
• Огневая усадка – при обжиге (2-6%)

9.

• Гранулометрический состав глин — процентное
содержание зерен различной величины в глинистой
породе. Характеризуется большим разнообразием.
Размеры частиц легкоплавких глин, мкм:
Менее 5..............8-60%
5 - 50 (пылевидные) .........6-55%
50-250 (песчаные)........1-22%
Более 1000 (включения) ..............10%
• Повышенное, содержание частиц размером менее 5 мкм
придает глинам высокую пластичность и
чувствительность к сушке, увеличивает усадку изделий
при обжиге.
• Повышенное содержание пылевидной фракции в глинах
повышает чувствительность к сушке и обжигу, снижает
прочность изделий.
• Глины, содержащие крупнозернистый песок, менее
чувствительны к сушке, чем глины, содержащие
тонкодисперсный песок.

10.

• Зная гранулометрический и вещественный
составы глин, можно ориентировочно определять
их пригодность для изготовления керамических
изделий того или иного вида.
• Так, для тонкостенных и крупноразмерных
керамических камней содержание фракций
должно быть в пределах:
• размером меньше 2 мкм 24—50%,
• размером 2—20 мкм — 30—47%,
• размером более 20 мкм — 6—34%.

11. Пластичность глин

• Характерный признак пластичности глины – способность
сохранять приданную форму изделия не только после
формования, но и после обжига.
• Пластичность глины обусловлена ее строением.
• Глина состоит из мельчайших частиц. При увлажнении глины вода
внедряется, прежде всего, внутрь глинистых частиц, между
плоскостями пластинчатых кристаллов алюмосиликатов. Частицы
набухают, связи между ними ослабляются.
• При определенной влажности (wр) у глины появляется свойство
раскатываемости.
• При дальнейшем увлажнении вода занимает пустоты в глине,
промежутки между частицами. Контакты между частицами
сохраняются вплоть до влажности текучести (wт), при которой
частицы начинают «разъезжаться», глина течет.
• Свойство пластичности проявляется в промежутке между
влажностью раскатываемости и влажностью текучести.

12. Пластичность глин

• В технологии керамики и в науке о грунтах разность (в %)
wт – wр – называют числом пластичности глины.
• Для строительной керамики, в частности, для кирпича
наиболее подходят глины с числом пластичности от 7 до 15.
• Глины с меньшим числом пластичности плохо формуются
во влажном состоянии (рассыпаются), их называют тощими
глинами. Керамику из тощих глин можно получать только
при добавлении обогащающих добавок – глин с большим
числом пластичности, называемых жирными глинами.
• Для получения керамики из жирных глин с числом
пластичности более 15 в них добавляют отощающие
добавки (чаще всего песок).
• Без отощающих добавок жирные глины дают большую
усадку при обжиге, что приводит к растрескиванию
изделий.

13.

• Для улучшения технологических свойств
глин, а также придания изделиям
определенных и более высоких физикомеханических свойств к глинам добавляют
кварцевый песок, шамот (дробленая
обожженная при температуре 1000...1400°С
огнеупорная или тугоплавкая глина), шлак,
древесные опилки, угольную пыль.

14. Отощающие добавки

В высокопластичные глины, для затворения которых
требуется большое количество воды (до 28%) и которые
поэтому дают большую линейную усадку при сушке и
обжиге (до 15%), необходимо вводить отощающие
добавки, т. е. непластичные вещества.
При этом значительно уменьшается количество воды,
необходимой для затворения глиняного теста, что
сокращает усадку (до 2-6%).
В качестве отощающих добавок чаще всего применяют
вещества неорганического происхождения: кварцевый
песок, шамот (обожженная и измельченная глина), бой
изделий, молотый шлак и золу.
Эти добавки не только уменьшают усадку изделий, но и
улучшают формовочные свойства массы, делают более
легким технологический процесс производства и
устраняют брак.

15.

• Керамические материалы получают из
глиняных масс путем формования и
последующего обжига.
• При этом часто имеет место
промежуточная технологическая
операция — сушка
свежесформованных изделий,
называемых «сырцом».

16. Производство керамических изделий

• Основные этапы производства
керамических изделий являются общими
и состоят из следующих операций:
• добычи сырьевых материалов,
• подготовки сырьевой массы,
• формования изделий (сырца),
• сушки сырца,
• обжига изделий,
• обработки изделий (обрезки, глазурования и
пр.) и упаковки.

17.

Добычу сырья осуществляют в
карьерах открытым способом
— экскаваторами.
Транспортировку сырья от
карьера к заводу производят
автосамосвалами, вагонетками
или транспортерами при
небольшой удаленности
карьера от цеха формовки.
Заводы по производству
керамических материалов, как
правило, строят вблизи
месторождения глины, и карьер
является составной частью
завода.

18.

• Подготовка сырьевых
материалов состоит из
• разрушения природной
структуры глины,
• удаления или измельчения
крупных включений,
• смешения глины с
добавками
• увлажнения до получения
удобоформуемой глиняной
массы.

19.

• Формование керамической
массы в зависимости от
свойств исходного сырья и
вида изготовляемой
продукции осуществляют
способами
• полусухим,
• пластическим
• шликерным (мокрым).

20.

• При полусухом способе производства глину
вначале дробят и подсушивают, затем измельчают
и с влажностью 8... 12% подают на формование.
• При пластическом способе формования глину
дробят, затем направляют в глиносмеситель, где
она перемешивается с отощающими добавками до
получения однородной пластичной массы
влажностью 20...25%.
• По шликерному способу исходные материалы
измельчают и смешивают с большим количеством
воды (до 60%) до получения однородной массы —
шликера.
• В зависимости от способа формования шликер
используют как непосредственно для изделий,
получаемых способом литья, так и после его
сушки в распылительных сушилках.

21.

Обжиг является завершающей стадией технологического процесса.
В печь сырец поступает с влажностью 8...12%, и в начальный период
происходит его досушивание.
В интервале температур 550... 800°С идет дегидратация глинистых минералов и
удаление химически связанной конституционной воды. При этом разрушается
кристаллическая решетка минерала и глина теряет пластичность,
в это время происходит усадка изделий.
При температуре 200...800°С выделяется летучая часть органических примесей
глины и выгорающих добавок, введенных в состав шихты при формовании
изделий.
Дальнейший подъем температуры от 800°С до максимальной связан с
разрушением кристаллической решетки глинистых минералов и значительным
структурным изменением черепка, поэтому скорость подъема температуры
замедляют.
По достижении максимальной температуры обжига изделие выдерживают для
выравнивания температуры по всей толще его, после чего температуру снижают
на 100...150°С, в результате изделие претерпевает усадку и пластические
деформации.
Затем интенсивность охлаждения при температуре ниже 800°С увеличивается
до 250...300°С/ч и более.
При таких условиях обжиг кирпича можно осуществить за 6...8 ч. Изделия из
легкоплавких глин обжигают при температуре 900...1100°С.
В результате обжига изделие приобретает камневидное состояние,
высокие водостойкость, прочность, морозостойкость и другие ценные
строительные качества.

22.

Отдельные агрегированные кусочки глины,
а главным образом их тощая составляющая
часть — кварцевый песок, распределены
более или менее равномерно в суспензии
коллоидной фракции 1 глины.
Дисперсионной средой этой суспензии
является водный раствор растворимых
солей, содержащихся в глине, а дисперсной
фазой—находящаяся в этом растворе во
взвешенном состоянии коллоидная фракция
глинистых минералов. Эта суспензия
наполнена более крупными частицами
кварца 2 и агрегированными, не
распустившимися в воде кусочками глины,
которые являются как бы «заполнителями»
этой суспензии
Во время сушки, по мере испарения из
сырца влаги, зерна заполнителя
сближаются между собой, контактируясь
в отдельных точках и гранях, и образуют
таким образом скелет высушенного
изделия. Суспензия, высыхая, осаждает на
скелете свою коллоидную фракцию.
Таким образом, зерна заполнителя
оказываются покрытыми сплошной
«обмазкой» 3 из коллоидной фракции
глины (рис. б).
По мере нагревания сырца эта обмазка
плавится, образуя стекловидную фазу 4,
которая цементирует контактные
поверхности отдельных зерен.
Кроме того, в образовавшемся жидком
расплаве частично растворяются
поверхностные слои зерен наполнителя,
образуя пересыщенные растворы, из
которых выкристаллизовываются новые
минералообразования, цементирующие
скелет в виде кристаллических сростков
(рис. в).
Жидкая фаза, образующаяся на
контактных поверхностях, затекает в
трещины и поры и стекает к поверхностям
частиц, не пришедших еще в контакт,
увеличивая тем самым общую величину
контактной поверхности.

23. Структура керамики

• Керамике свойственна
поликристаллическая
структура, в которой
припеченные друг к другу
зерна кристаллического
вещества, могут быть
разделены участками
стекла (так называемой
стеклофазой) или порами.
• Эти три основные фазы кристаллическая, аморфная
и газовая - в той или иной
степени представлены
практически во всех
керамических материалах
(рис.).
Схематическое изображение
структуры фарфора: серый
фон - стеклофаза; мелкие
черные участки - кристаллы
муллита; белые поля - крупные
зерна кварца, пористость
незначительна

24.

• Структура черепка неоднородна и состоит из
кристаллической, стекловидной и газовой фаз.
• Кристаллическая фаза образуется при разложении
и преобразовании глинистых веществ и других
компонентов массы.
• Она включает кристаллы муллита 3Al2O3 * 2SiO2,
остатки измененного глинистого вещества,
оплавленные зерна кварца.
• Кристаллическая фаза и особенно муллит
придают черепку прочность, термическую и
химическую устойчивость.

25.

• Стекловидная фаза возникает за счет
расплавления плавней и частично других
компонентов.
• Она соединяет частицы массы, заполняет поры,
повышая плотность черепка; в количестве до 45 50% увеличивает прочность изделий, при
большем содержании – вызывает хрупкость
изделий, снижает их термостойкость.
Стекловидная фаза способствует уменьшению
водопоглощения, обуславливает
просвечиваемость черепка.

26.

• Газовая фаза (открытые и замкнутые поры)
оказывает неблагоприятное влияние на
физико-химические свойства изделий;
снижает прочность, термическую и
химическую устойчивость, увеличивает
водопоглощение и водопроницаемость
черепка.

27. Спекаемость глины

• Спекаемость глины – важнейшее ее
свойство уплотняться при обжиге и
давать прочный материал, называемый
в общем случае «глиняный черепок».
• О степени спекания можно судить по
водопоглощению остывшего черепка.

28.

• По характеру строения черепка различают
керамические материалы пористые
(неспекшиеся) и плотные (спекшиеся).
• Пористые поглощают более 5% воды (по
массе), в среднем их водопоглощение
составляет 8...20% по массе.
• Пористую структуру имеют кирпич, блоки,
камни, черепица, дренажные трубы и др.;
• плотную — плитки для полов,
канализационные трубы, санитарнотехнические изделия.

29.

• При температуре tA,
соответствующей точке А
на, начинается спекание.
• Водопоглощение
обожженной глины резко
снижается по мере
повышения температуры
обжига, достигая
минимума при температуре
tС.
• Разность tС - tA
называется интервалом
спекания глины.
Интервал спекания
легкоплавких глин (для стенового
кирпича) 50˚... 100˚,
для огнеупорных, тугоплавких
глин достигает 400˚.

30. Глазурование

Глазурь можно разделить на
Под глазурью понимают две большие группы,
которые состоят из сырых и
тонкий слой
нефриттованных и
стекловидного
сплавленных фриттованных
покрытия, которое
(спеченных) видов глазури:
наносится на
поверхность глиняного
Тугоплавкая - температура
изделия. Данная
отделка образовывается розлива которой составляет
около 1000 – 1420 градусов.
при проведении
Легкоплавкая - температуру
процедуры политого
розлива которой около 600
обжига.
– 1280 градусов.

31. Классификация керамических изделий

По плотности изделия делят на:
плотные с водопоглощением менее 5%
пористые – более 5%.
Пористые материалы – кирпич глиняный, стеновые
камни, черепица, облицовочные плитки и трубы
керамические.
• Плотными являются керамические плитки для полов и
дорожный кирпич.
• Санитарно-технические изделия: ванны, унитазы,
умывальники – бывают пористыми (фаянс) и плотными
(фарфор).
• Высокопористые материалы : керамзит и аглопорит.

32.

• По прочности и морозостойкости керамические
изделия делят на марки.
• По качеству переработки сырья керамику
делят на грубую и тонкую:
• - грубая:– это строительный и шамотный кирпич,
который широко используется при возведении
зданий и других строительных работах,
облицовочная плитка, черепица, гончарные
изделия.
- тонкая: фарфор, полуфарфор, фаянс, майолика.
• .

33.

• Грубая керамика (грубокерамические
изделия), имеет крупнозернистую,
неоднородную в изломе структуру с
размером частиц исходных сырьевых
компонентов до 5 мм.
• Изделия этой группы имеют окрашенный
черепок, высокую пористость и
удовлетворительную морозостойкость,
что позволяет использовать такие изделия
в монументальной скульптуре и элементах
строительных конструкций (керамический и
шамотный кирпич).

34. Грубая керамика

• Изделия грубой керамики имеют
пористый (пористость 5-30%)
крупнозернистый черепок неоднородной
структуры, окрашенный естественными
примесями в желтовато-коричневые
цвета.

35. Терракота

Терракота (от итал. terra — земля,
глина и cotta — обожжённая) —
керамические неглазурованные
изделия из цветной глины с пористым
строением. Применяется в
художественных, бытовых и
строительных целях. Из терракоты
изготавливается посуда, вазы,
скульптура, игрушки, изразцы,
черепица, облицовочные плитки и
архитектурные детали.
Терракота изготовляется из особых
сортов глины, которая после обжига
приобретает характерную фактуру (от
грубозернистой до тонкой, со
сплошной или частичной полировкой)
и цвет (от чёрного и краснокоричневого до светлого кремового).

36. Тонкая керамика

• (тонкокерамические изделия) с однородным,
мелкозернистым в изломе и равномерно окрашенным
черепком (черепок стекловидный) с размером частиц
исходных сырьевых компонентов менее 100 мкм.
• Такие изделия могут быть цветными, белыми и
покрытыми цветными глазурями.
• Повышенная по сравнению с грубокерамическими
изделиями механическая прочность позволяет изготовлять
большую группу тонкокерамических изделий бытового
назначения.
• Белый черепок создает возможность применения большой
цветовой гаммы красок для их декорирования и выпуска
художественных изделий.

37. Майолика

• – изделия из цветной легкоплавкой и тугоплавкой обожженной глины
высокой и средней пластичности с крупнопористым строением,
покрытые глазурью и красками, благодаря чему пористый черепок
становится водонепроницаемым.
• Майолика имеет пористый черепок, водопоглощение около 15 %,
естественный цвет обожженной глины.
• Изделия имеют гладкую поверхность, блеск, малую толщину стенок,
покрываются цветными глазурями и могут иметь декоративные
рельефные украшения.
• Декоративные качества майолики обогащают нанесением ангоба
(ангобированием) – очень тонкого слоя белой или цветной глины.
• Для изготовления майолики применяется литьё.
• Сырье – беложгущиеся глины (фаянсовая майолика) или
красножгущиеся глины (гончарная майолика), плавни, мел, кварцевый
песок.

38. Фаянс

• – пластичная масса из глины с примесью гипса и других компонентов
для изготовления посуды, других керамических изделий.
• В отличие от майолики фаянсовый черепок более тонкий, чаще всего
белый с желтоватым оттенком.
• Неглазурованный фаянс имеет водопоглощение 10-14 %, пропускает
жидкости и газы, используется для фильтрации.
• Пористость его блокируют глазурями, главным образом прозрачными
невысокой термостойкости.
• Используют его для хозяйственной посуды, санитарно-технических и
декоративных изделий.
• Фаянс также применяется для производства столовой посуды
повседневного использования и декоративных изделий.
• Сырье для производства фаянса – беложгущиеся глины с добавлением
мела и кварцевого песка.

39. Фарфор

• – спекшаяся белая (иногда с голубоватым оттенком)
минеральная масса на основе лучших сортов белой
глины, каолина; в тонких слоях может просвечивать;
непроницаемая для жидкостей и газов, с низким
водопоглощением (до 0,2 %), при постукивании
издает высокий мелодичный звук.
• По своим декоративным свойствам качественно
отличается от других видов керамики. Исторически
это наиболее поздний вид керамики, хотя в Китае он
известен почти полторы тысячи лет.
• Белизна, прочность, химическая и термическая
стойкость дают возможность использовать фарфор
для разнообразных целей.

40.

• Основными видами сырья для фарфора являются каолин,
кварц и полевой шпат; для повышения пластичности в
фарфоровые массы вводится небольшое количество
высокопластичной глины.
• В настоящее освоено производство самых
разнообразных видов фарфора:
• а) твердый – для изготовления высококачественной
посуды, имеет высокую белизну, твердость, термическую
и химическую стойкость. Обжигается при температуре
1320-1450° С.
• б) мягкий – для изготовления различных художественных
изделий. Имеет высокую просвечиваемость, блеск и
широкую палитру красок, но его термическая и
химическая стойкость, механическая прочность
значительно хуже, чем у твердого фарфора. Спекается при
температуре 1250-1280°С.

41. Полуфарфор-тонкокаменные изделия

Полуфарфортонкокаменные изделия
• по свойствам занимает промежуточное положение
между фарфором и фаянсом, черепок белый или
цветной, водопоглощение 3-5 %, используется в
производстве посуды.
• Производство осуществляется по фарфоровой или
фаянсовой технологии.
• В зависимости от применяемого сырья, степени
спекания и цвета черепка, особенностей
технологии тонкокаменные изделия носят
различные названия: полуфарфор,
низкотемпературный фарфор, «каменный товар» и
др.

42. КЛАССИФИКАЦИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

I. По производственно-отраслевому признаку:
1. Архитектурно-строительная: стеновые материалы (кирпич, стеновые
камни), кровельные материалы (черепица), фасадно-облицовочные материалы
(плитки, лицевой кирпич), плитки для полов, облицовочные плитки для
интерьера зданий, санитарно-технические изделия, клинкерный кирпич,
канализационные и дренажные трубы, кислотоупорный кирпич;
2. Архитектурно-художественная: панно, вставки, рельефы, камины, садовопарковая керамика (крупные вазы, скульптура, объёмные композиции,
фонтаны);
3. Химически-стойкая (так называемая каменная масса): кирпич, плитки для
футеровки химической аппаратуры и строительных целей;
4. Бытовая
а) хозяйственно-бытовые изделия из фаянса и фарфора (различная посуда –
чайная, столовая, кухонная);
б) художественно-декоративные изделия (вазы, скульптуры малых форм,
сувениры);
5. Электротехническая: высоковольтные и низковольтные изоляторы,
фарфоровая арматура и др.;
6. Огнеупорная: материалы для футеровки печей, приготовления капселей и
др.;

43.

• По назначению изделия строительной керамики
подразделяются на:
• - стеновые: кирпич глиняный и керамические камни
пустотелые;
• - отделочные: плитки керамические глазурованные для
внутренней облицовки и фасадные облицовочные плитки, а
также плитки для полов;
• - санитарно-технические: ванны, умывальники, унитазы трубы
канализационные и дренажные;
• - кровельные: черепица ленточная, пазовая и коньковая;
• - теплоизоляционные: диатомитовый кирпич, керамзит,
аглопорит;
• - огнеупорные: шамот, динас, окисная керамика;
• - кислотоупорные: плиты, резервуары и их детали, трубы.

44. Керамический кирпич

• В настоящее время применяются две технологии производства
керамического кирпича.
• 1. Пластический метод предполагает формование блока из глиняной
массы с содержанием воды порядка 17-30 %. Для реализации этого
процесса используется ленточный пресс, затем кирпич сушится в
специально оборудованной камере или под навесом. На последнем
этапе производится его обжиг в печи, остывшие изделия
помещаются на склад.
• 2. Технология полусухого прессования. Исходная масса при этом
имеет влажность в пределах 8 -10 %. Процесс формования блока
осуществляется путем прессования под высоким давлением до 15
МПа.
• Производство кирпича осуществляется в строгом соответствии с
национальными стандартами ГОСТ 7484-78 и ГОСТ 530-95.
• В процессе подготовки массы используются глинообрабатывающие
машины вальцы, бегуны и глиномялки. Формование кирпича на
современных предприятиях происходит на высокопроизводительных
ленточных прессах. Однородная структура блоков и отсутствие
пустот достигается за счет использования вибростендов.

45.

• Сушка сырого кирпича осуществляется камерным или
туннельным способом. В первом случае партия изделий
загружается в специально оборудованное помещение, где
температура и влажность изменяются по заданному
алгоритму. Во втором варианте вагонетки с сырцом
последовательно проводятся через зоны с разными
параметрами микроклимата.
• Обжиг кирпича происходит в специальных печах при
определенных условиях. Температурный режим
подбирается в зависимости от состава сырья и его
максимальные значения варьируются в пределах от 950 до
1050 °С. Время обжига подбирается с таким расчетом,
чтобы по завершении процесса массовая часть
стекловидной фазы в структуре кирпича достигала 8 –
10 %. Такой показатель обеспечивает максимальную
механическую прочность изделию.
• Сырьем для производства кирпича служит глина мелкой
фракции, которая добывается в карьерах открытым
способом с применением одноковшовых или роторных
экскаваторов. Обеспечить надлежащее качество изделий
возможно только при использовании материла с
однородным составом минералов.

46. Основные виды кирпича керамического

• различаются по назначению
и подразделяются на
рядовой (другие названия:
строительный или обычный)
и лицевой.
Лицевой в зависимости от
технологического
исполнения может быть
нескольких типов:
• фасадный;
• глазурованный;
• фасонный;
• фигурный;
• ангобированный.

47.

Керамический кирпич может
быть монолитным или
пустотелым, а его поверхности
ложковые и тычковые делаются
гладкими или рифлеными.
При этом изделия одного вида
часто сочетают несколько
признаков, так рядовой блок
изготавливается полнотелым
или с полостями.
Кладка печей или каминов
осуществляется из
специального огнестойкого
(шамотного) кирпича, а для
мощения дорожек применяется
его специальный вид –
клинкерный.
тычок
ложок
постель

48. Плотность керамического кирпича

Физико-химические свойства и технические параметры изделия во
многом зависят от внутренней структуры.
Плотность кирпича зависит от фракционного состава сырья,
разновидности и пористости строительного кирпича.
Разновидность
Плотность,
кг/м3
Пористость,
%
Марка
прочности
Морозостойкость
Рядовой полнотелый
1600 - 1900
8
75 -300
15 - 50
Рядовой пустотелый
1000 - 1450
6-8
75 - 300
15 - 50
Лицевой
1300 - 1450
6 - 14
75 - 250
25 - 75
Лицевой ангобированный
1300 - 1450
6 - 14
75 - 250
25 - 75
Клинкерный
1900 - 2100
5
400 - 1000
50 -100
Шамотный
1700 - 1900
8
75 - 250
15 - 50
Плотность керамического кирпича определяет его класс, который обозначается числовым кодом в
пределах от 0,8 до 2,4. Этот показатель обозначает вес одного кубического метра строительного
материала, выраженный в тоннах. Всего существует шесть классов изделий, введение данного
показателя существенно упрощает учет и делопроизводство в строительной отрасли.

49. Пустотелость кирпича

В целях снижения массы изделия и его
теплопроводности в нем оставляются
полости разной формы.
Пустотелым может быть как рядовой, так и
облицовочный керамический кирпич.
Форма и глубина отверстий задается
технологией и может быть самой разной:
круглой, щелевидной или прямоугольной.
Пустоты в теле изделия располагаются
вертикально или горизонтально, в
некоторых разновидностях они делаются
сквозными в других закрытыми с одной из
сторон.
Направление отверстий по отношению к
плоскости нагрузки оказывает заметное
влияние на показатель механической
прочности. Так, кирпич с горизонтальными
пустотами нельзя использовать при кладке
несущих стен, возможно его разрушение
под действием массы строительной
конструкции. При изготовлении пустотелых
блоков экономиться до 13 % сырья, что
снижает их стоимость и делает более
доступными.
Пустотелый керамический кирпич с
пустотами прямоугольной формы.
Пустотелый керамический кирпич с круглыми
полостями по центру.

50. Теплопроводность кирпича

Зависимость теплопроводности
кирпича от его класса
плотности
В соответствии с данным
показателем изделия могут быть
отнесены к одной из пяти групп по
теплопроводности.
2.5
Полнотелый керамический кирпич
теплоизоляционные характеристики
которого сравнительно невысокие
используется обычно для
возведения несущих конструкций.
Для стен сложенных из такого
материала необходимо
дополнительное утепление.
Применение пустотелых или
щелевых изделий позволяет в
значительной мере уменьшить
толщину ограждающих конструкции
в малоэтажных строениях.
Наличие сухого воздуха в пустотах
существенно снижает потери
тепловой энергии сквозь стены.
2
1.5
высокоэффек
тивный
повышенной
эффективност
и
эффективный
1
0.5
условноэффективный
0
малоэффекти
внй

51. Водопоглощение кирпича

• Наличие пор в керамическом кирпиче может способствовать
проникновению воды и паров в его структуру.
• Коэффициент водопоглощения зависит от многих факторов и
первую очередь от плотности и некоторых других характеристик
материала. Для полнотелых изделий величина его
колеблется в пределах от 6 до 14 %, что является довольно
низким показателем. Это положительно сказывается на
прочностных и теплоизолирующих характеристиках кирпича.
• Сохранность кирпичных зданий и сооружений напрямую зависит
от устойчивости отопления. Снижение температуры внутри
помещения до уровня уличной способствует проникновению
влаги в поры и накоплению в них воды. Кристаллизация ее при
замерзании вызывает образование напряжений и микротрещин,
которые постепенно разрушают материал строительных
конструкций.

52. Паропроницаемость

Напрямую со способностью к влагопоглощению связан такой
показатель, как паропроницаемость.
В любом обитаемом помещении влажность воздуха повышается
вследствие жизнедеятельности человека. В регулировании этого
параметра участвуют кирпичные стены, которые способны активно
поглощать и отдавать пары в окружающую среду. Данный показатель
для керамического кирпича находится на уровне 0,14 - 0,17 Мг/(м*ч*Па)
и этого достаточно для создания комфортного микроклимата в
квартире, доме или офисе.
Паропроницаемость материала определяется специальным
коэффициентом. Данный показатель характеризует плотность
проникающего потока через поверхность площадью в 1 кв. м в течение
одного часа.
Морозостойкость керамического кирпича указывается в виде буквенночислового кода от 50 F до 100 F. Это означает, что при правильном
выполнении кладки и постоянном отоплении в зимний период срок
эксплуатации здания составит от 50 до 100 лет. Керамический кирпич
отличается высокой стойкостью к внешним воздействиям и
экстремальным колебаниям температур.

53. Огнестойкость

• Пожарная безопасность зданий определяется способностью
строительных материалов противостоять воздействию высоких
температур и открытого пламени.
• Керамический кирпич относится к негорючим строительным
материалам, а его огнестойкость зависит от вида. Данный
показатель определяется временем, которое способна
выдержать стенка минимальной толщины до начала ее
разрушения.
• Керамический кирпич имеет максимальную огнестойкость среди
других строительных материалов свыше 5 часов. Для сравнения
железобетон способен противостоять огню не более 2 часов, а
металлоконструкции менее 30 минут.
• Важным параметром стойкости материала к огню является
максимальная температура, которую он может выдержать. Для
рядового кирпича она составляет 1400 °C, а для шамотного или
клинкерного превышает 1600 °C.

54. Экологичность керамики

• В настоящее время большое внимание уделяют влиянию
материалов на здоровье человека и окружающую среду.
Керамический кирпич является изделием, которое
изготовленного из природного сырья: глины путем
высокотемпературного обжига. Данный материал не выделяет
вредных и отравляющих веществ в процессе эксплуатации
жилых и производственных зданий и строений.
• Кирпич керамический рекомендован для возведения
практических всех видов сооружений:
• детские дошкольные, учебные и лечебные заведения;
• малоэтажные и многоквартирные дома для круглогодичного
проживания;
• учреждения общественного питания;
• производственные помещения и многое другое.
• В отношении экологичности данный материал способен
конкурировать с натуральной древесиной и природным камнем.

55. Размеры и точность геометрии

Производители строительных материалов предлагают
обширную номенклатуру блоков разных видов.
Всего промышленность выпускает пять типоразмеров
керамического кирпича следующих форматов:
• нормальный или одинарный;
• «Евро»;
• утолщенный;
• модульный одинарный;
• утолщенный с горизонтальными отверстиями.

56.

Размеры кирпича керамического определяются требованиями
национального ГОСТ 530-2007, который соответствует
европейскому стандарту ЕН 771-1:2003.
Наименования
изделия
Обозначение
Длина, мм
Ширина, мм
Толщина, мм
Рядовой или
одинарный
КО
250
120
65
Евро
КЕ
250
85
65
Утолщенный
КУ
250
120
88
Одинарный
модульный
КМ
288
138
65
Утолщенный с
пустотами
КУГ
250
120
88
Стандарт жестко устанавливает предельные отклонения от номинальных размеров
изделия. По длине керамический кирпич не должен отличаться от эталонного значения
более чем на 4 мм, по ширине - 3 мм и по толщине – 2 мм. Допустимая погрешность
изготовления по углу между перпендикулярными гранями составляет не более 3 мм.
Такие требования к точности изделий дают возможность производить кладку крупных
строительных конструкций с незначительными отклонениями.

57. Огнеупорный кирпич

• Огнеупорный или шамотный кирпич отличается высокой стойкостью
к высокотемпературным воздействиям в пределах от 1400 до 1800 °С
и открытому огню.
• В состав формовочной массы его вводится до 70 % тугоплавкой
глины, которая препятствует разрушения изделия при остывании.
• Существуют разные сорта огнеупорного керамического кирпича,
которые определяются рабочей температурой и устойчивостью к
разнообразным факторам внешней среды:
• Кварцевый. Предназначен для кладки сводов печей, выполняющих
функции отражателя.
• Шамотный. Используется для кладки бытовых печей и каминов,
наиболее распространенный вид огнеупорного кирпича.
• Основной. Изготавливается из магнезиально-известковых масс и
применяется в металлургии для сооружения плавильных печей.
• Углеродистый. Используется в некоторых отраслях
промышленности для строительства домен, в его состав входит
прессованный графит.

58. Клинкерный кирпич

Клинкерный кирпич
предназначается для облицовки
фасадов и цокольных частей
зданий, мощения полов во
внутренних помещениях
производственного назначения
и дорожек на улице.
Изделие отличается высокой
механической прочностью,
износо- и морозостойкостью,
способно выдержать до 50
циклов охлаждения до
экстремальных температур с
последующим нагревом.
Марка прочности изделия не
менее М400 обеспечивается
высокой плотностью и особыми
требованиями к составу сырья.

59.

• Каждая партия поставляемых изделий должна сопровождаться
документом о качестве, в котором указывают:
•
наименование предприятия-изготовителя и (или) его
товарный знак;
•
наименование и условное обозначение изделий
•
номер и дату выдачи документа;
•
номер партии и количество отгружаемых изделий;
•
массу кирпича и камней;
•
водопоглощение;
•
марку кирпича и камней по прочности и
морозостойкости;
•
удельную эффективную активность естественных
радионуклидов;
•
теплопроводность изделий;
•
обозначение настоящего стандарта.

60. Керамический гранит

Керамогранит делают из смеси
двух глин высокого качества, с
добавлением кварца, полевого
шпата и натуральных красящих
пигментов.
Смесь
прессуют
под
очень
высоким
давлением,
затем
подсушивают и обжигают при
высоких
температурах
(самых
высоких,
которые
только
применяются
в
керамической
промышленности). Сырье при этом
спекается,
образуя
монолит.
По своей сути производство
керамогранита
повторяет
процесс рождения натурального
природного камня. Но только в
ускоренном виде.
Керамический гранит или керамогранит
(gres porcellanato (ит.)) - одна из
технологий в керамическом
производстве, применение которой
началось в первой половине 80-х годов.

61.

• Существует класс износоустойчивости и
скольжения плитки, который рекомендуется
Американским обществом по испытанию
материалов (ASTM).
• Шкала предусмотрена тестом,
определяющим сопротивление плитки по
отношению износу поверхности и внешним
повреждениям.
• Группы PEI указывают на твердость и
износостойкость плитки.

62.

Следующая информация по шкале PEI для плитки с фарфоровой
эмалью:
Группа 0: Плитка технически непригодным для полов. Как правило, она
используется в качестве облицовки стен.
Группа 1 или PEI 1: плитка подходит только для мест, где ходят на
мягкой обуви, где обувью не часто пользуются, например, в ванной
комнате. Также для внутренних коммерческих и жилых помещений.
Группа 2 или PEI 2: плитка подходит для общего многолюдного места.
Для областей, в которых ходят на обуви с мягкой подошвой. Для кухни,
прихожих, лестниц и других мест.
Группа 3 или PEI 3: плитка подходит для всех жилых и коммерческих
площадей, таких как офисы, приемные, бутики, внутренних стен,
столешниц и полы в ванной комнате. Не рекомендуется для подъездов.
Группа 4 или PEI 4: плитка подходит для мест с интенсивным
движением. Рекомендуется для ресторанов, гостиниц, больниц,
вестибюлях и коридорах.
Группа 5 или PEI 5: плитка подходит для участков с интенсивным
движением, абразивная грязь и влагу, и где безопасность и
максимальную производительность не требуется. Примерами являются
торговые центры, общественные здания, входы в здания, бассейны,
или торговые центры.

63.

Вид материала
Назначение
керамических
изделий
Примеры изделий
Гончарная
керамика
бытовые и
декоративные
цветочные
кашпо,
посуда
Терракота
декоративные и
архитектурные
скульптура, панно
Каменные
керамичес
кие
изделия
строительные и
бытовые
напольная
плитка,
посуда
Майолика
бытовые,
декоративные,
архитектурные
Фаянс
бытовые,
декоративные
и
строительные
Фарфор
бытовые и
декоративные
посуда, сувениры
посуда,
сантехника
посуда,
сантехника,
сувениры
Особенности строения и декора
пористые, мелкозернистые, с
естественным цветом глины,
часто неглазурованные
пористые, мелкозернистые, с
моделированным цветом
глины, неглазурованные
плотные, мелкозернистые, не
пропускающие воду, часто
глазурованные
пористые, мелкозернистые,
глазурованные, ярко
окрашенные; цвет материала
светлый или глиняный
глазурованные, не
просвечивающиеся;
пористый, мелкозернистый
материал белого цвета
глазурованные полу
просвечивающиеся; плотный,
мелкозернистый материал
белого цвета