Керамические материалы и изделия различного назначения
Кирпичи и камни керамические специального назначения
Для кладки и футеровки промышленных дымовых труб выпускают лекальный кирпич, отличающийся от обычного кривизной.
Рис. 1. Лекальный кирпич
Таблица 1. Размеры лекального кирпича в мм
|
Типы кирпича |
Длина |
Ширина |
Толщина |
|
Прямоугольный: 1. одинарный |
250 |
120 |
65 |
|
2. утолщенный |
250 |
120 |
88 |
|
Клинообразный: 3. радиально-продольный одинарный |
120 (70) |
250 |
65 |
|
4. радиально-продольный одинарный |
120 (100) |
250 |
65 |
|
5. радиально-продольный утолщенный |
120 (70) |
250 |
88 |
|
6. радиально-продольный утолщенный |
120 (100) |
250 |
88 |
|
7. радиально-поперечный одинарный |
250 (200) |
120 |
65 |
|
8. радиально-поперечный одинарный |
250 (225) |
120 |
65 |
|
9. радиально-поперечный утолщенный |
250 (200) |
120 |
88 |
|
10. радиально-поперечный утолщенный |
250 (225) |
120 |
88 |
Для устройства подземных коллекторов выпускают камни трапецеидальной формы, а для мощения дорог и улиц, полов промышленных зданий, облицовки набережных и т.п. — дорожный кирпич (клинкерный). Эти изделия отличаются высокой плотностью, прочностью до 100 МПа и морозостойкостью не менее 30… 100 циклов.
Кровельные материалы.
Глиняная черепица — старейший вид кровельных материалов. Наиболее распространена черепица штампованная пазовая, ленточная пазовая, ленточная плоская и коньковая.
Рис. 2. Коньковая черепица
Для производства черепицы используют те же глины, что и для кирпича. Ленточную черепицу изготовляют пластическим формованием на ленточных прессах со специальным мундштуком, а штампованную пазовую — полусухим прессованием в металлических или гипсовых формах на специальных прессах. Черепица может иметь красновато-розовую или светло-желтую окраску. Специальные виды черепицы покрывают глазурью различных тонов. Черепица долговечна и огнестойка. Недостатками черепицы являются большая масса (до 65 кг/м2 покрытия), хрупкость, а также большая трудоемкость возведения черепичной кровли и необходимость ее устройства с большим уклоном (более 30°) для быстрого стока воды
Рис.3. Керамическая черепица
Рис.4. Черепичная кровля
Керамические трубы
Канализационные керамические трубы изготовляют из огнеупорных или тугоплавких глин без добавок или с отощающими добавками. Поверхность труб снаружи и внутри покрывают кислотоустойчивой глазурью.
Рис.5. Керамические трубы
Канализационные трубы должны выдерживать гидравлическое давление не менее 0,2 МПа. Их применяют для отвода сточных вод, кислотных и щелочных растворов на химических заводах, а также для дворовой канализации.
Дренажные трубы выпускают с внутренним диаметром 25…250 мм и длиной до 500 мм неглазурованными без раструбов или же глазурованными с раструбом и перфорацией на стенках. Для изготовления труб используют кирпичные глины повышенной пластичности или глины с добавками. Водопоглощение черепка труб — не более 35 %, морозостойкость — не менее 15 циклов. Их применяют при ирригационных работах, а также для осушения грунтового основания под зданиями и сооружениями.
Санитарно-техническая керамика
К санитарно-техническим относят изделия из фаянса полуфарфора и фарфора. Для производства этих трех разновидностей керамических материалов, обладающих различной пористостью, используют беложгущиеся огнеупорные глины и каолины (около 50 % состава формовочной массы), кварц (для устойчивости при обжиге) и полевой шпат (для лучшей спекаемости) в различных соотношениях для каждого вида изделий. Формуют санитарно-технические изделия преимущественно методом литья. Изделия из фаянса (унитазы, умывальники, смывные бачки и др.) имеют пористый черепок с водопоглощением 10…12 % и пределом прочности при сжатии около 100 МПа. По сравнению с фаянсом черепок полуфарфора более спекшийся с водопоглощением 3…5 % и прочностью при сжатии 150…200 МПа. Фарфор отличается еще большей плотностью, что позволяет изготовлять из него тонкостенные изделия водопоглощением 0,2…0,5 %’ и прочностью до 500 МПа. Изделия покрывают глазурью.
Рис.6. Санитарно-техническая керамика
Теплоизоляционные керамические изделия
В эту группу керамических изделий входят кирпич легкий, трепельный (диатомовый), ячеистые штучные изделия, керамзит.
Теплоизоляционные трепельные (диатомовые) изделия изготовляют пластическим методом из трепела или диатомита, иногда с выгорающими добавками. По средней плотности изделия подразделяют на марки 500, 600, 700. Теплопроводность таких изделий при температуре 350°—0,18…0,27 Вт/(м°С). Их применяют для теплоизоляции до 900 °С.
Пенодиатомовые изделия изготовляют из трепелов или диатомитов путем приготовления из порошка этих материалов теста и добавления в тесто устойчивой пены. Полученную пеномассу разливают по формам. После сушки изделия обжигают. Плотность пенодиатомовых изделий 350..450 кг/м3, теплопроводность при 25°С составляет 0,08…0,12 Вт/(м°С).
Рис.7. Пенодиатомовый кирпич
Керамзит представляет собой ячеистый материал в виде гравия.
Рис.8. Керамзит
Сырьем для его производства служат глины, содержащие оксиды железа и органические примеси. При обжиге газы (кислород, образующийся при раскислении высших оксидов железа, оксид углерода, образующийся при горении органических примесей и диссоциации карбонатов, водяной пар, образующийся при дегидратации глинистых минералов) вспучивают глину в момент ее перехода в пиропластическое состояние. Насыпная плотность керамзитового гравия (марка) 250…600 кг/м3, водопоглощение 8…25%, морозостойкость не менее 15 циклов. Предел прочности при сжатии (при сдавливании в цилиндре) в зависимости от марки гравия не менее 0,6…2,5 МПа. Керамзит используют как заполнитель для легкого бетона и железобетона, а также в качестве теплоизоляционных засыпок.
Кислотоупорные керамические изделия
По свойствам и назначению их подразделяют на изделия с грубо- и тонкозернистым черепком. К грубозернистым относят кислотоупорные кирпич и плитки, термокислотоупорные плитки, к тонкозернистым — трубы кислотоупорные и фасонные части к ним, различную аппаратуру и ее детали (сосуды, насосы, мельницы, сифоны). Для производства керамических кислотоупорных изделий служат пластичные глины без примесей карбонатов, серного колчедана, гипса, понижающих химическую стойкость. Кислотоупорные трубы и некоторые другие изделия покрывают с обеих сторон глазурью. Кислотоупорные керамические изделия отличаются высокой плотностью — водопоглощение у кирпича не более 12%, а у других изделий не более 5…9 %, прочностью 15… …40 МПа и кислотостойкостью 92…98 %. Кислотоупорные кирпич и плитки применяют для футеровки башен и резервуаров на химических заводах, печей, а также устройства полов в цехах с агрессивными средами, а кислотоупорные трубы — для перемещения кислот и газов при разрежении или давлении до 0,3 МПа.
Огнеупорные материалы
Огнеупорные материалы изготовляют в виде кирпича, блоков, плит и фасонных элементов из различных сырьевых компонентов по технологии, близкой к керамической (формование или прессование, сушка, обжиг). Их разделяют на огнеупорные (1580…1770 °С), высокоогнеупорные (1770…2000 °С) и высшей огнеупорности (выше 2000 °С), а в зависимости от химико-минерального состава — на кремнеземистые, алюмосиликатные, магнезиальные, хромистые, углеродистые. Наибольшее распространение в строительстве получили кремнеземистые и алюмосиликатные огнеупорные изделия.
Кремнеземистые (динасовые) огнеупоры изготовляют из кварцевых пород (кварц, кварцит, кварцевый песок) с добавкой глины. Эти огнеупоры имеют высокую огнеупорность (до 1730°С), достаточную прочность (15…35 МПа), но малую термическую стойкость. Применяют динасовые изделия для кладки сводов и стен мартеновских и стекловаренных печей.
Алюмосиликатные огнеупорыв зависимости от содержания SiO2 и Аl2О3 в обожженном продукте разделяют на три вида: полукислые, шамотные, высокоглиноземистые. Полукислые огнеупоры изготовляют обжигом кварцевых пород на глинистой или каолиновой связке или обжигом глин и каолинов с большим содержанием кварцевого песка. Огнеупорность изделий на каолиновой связке не ниже 1710°С, на глиняной — не ниже 1580 °С. Их применяют для футеровки коксовых печей, вагранок и др.
Шамотные огнеупоры получают из огнеупорных глин и каолинов, отощенных шамотом из той же глины. Огнеупорность шамотных материалов 1730°С, а прочность при сжатии 10…12,5 МПа. Они отличаются термической стойкостью и шлакоустойчивостью. Применяют их для кладки доменных печей, стен и пода керамических печей, облицовки топок паровых котлов, дымоходов и т д. Высокоглиноземистые огнеупоры изготовляют из высокоглиноземистого глинистого сырья с содержанием глинозема более 45 % (бокситы, диаспор, корунд и др.) обжигом для спекания или методом литья из расплава. Эти изделия имеют огнеупорность до 2000 °С и высокую шлако- и стеклоустойчивость. Применяют их для кладки стекловаренных печей.
Магнезиальные изделия состоят в основном из периклаза MgO —80…85 %, огнеупорность их достигает 2000°С.
Легковесные огнеупоры — материалы с высокой пористостью (45…85%) и малой плотностью (1,3…0,4 г/см3), обладают высокой огнеупорностью, малой теплопроводностью и достаточной прочностью. Их применяют для футеровки промышленных печей разного назначения. При этом значительно (в 2…4 раза) сокращается продолжительность разогрева (холостой ход печи), в 2…3 раза уменьшается толщина ограждающих стен и на 20…70 % снижаются удельные расходы топлива на тепловые процессы.
Для этих же целей используют алюмосиликатные и другие волокна, обладающие высокой прочностью, термической стойкостью и малой теплопроводностью.
Читать по теме:
- Керамические материалы и изделия
- Керамические материалы и изделия различного назначения
- Стеновые материалы
- Облицовочные материалы и изделия