Керамика в современном строительстве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Керамика в современном строительстве»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

ВВЕДЕНИЕ

1. КЕРАМИКА В СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

1.1. Понятие строительной керамики, классификация керамических строительных материалов и изделий.

1.2.  Общие  свойства   керамических   строительных   материалов  и изделий.

1.3.  Сырьевые материалы для производства керамических материалов   и изделий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованных источников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ.

 

Значение промышленности строительных материалов в нашей  стране огромно - от уровня производства их всецело зависят темпы и  качество строительных работ.

Главными направлениями  технического прогресса промышленности строительных материалов являются: создание новых и совершенствование существующих технологических процессов, обеспечивающих получение продукции с минимальными затратами энергетических, материальных и трудовых ресурсов; получение новых  видов строительных материалов и  изделий с заданными свойствами, отвечающими самым высоким требованием  современного строительства; широкое внедрение малоотходных и безотходных технологий, использование вторичных продуктов производства.

В современном строительстве  керамические  изделия  применяют  почти  во всех конструктивных элементах зданий, облицовочные  материалы  используют  в сборном   домостроении.   Богатство   эстетических   возможностей   керамики обеспечили ей видное место в отделке фасадов зданий и внутренних  помещений.

Керамические пористые заполнители  – это основа  легких  бетонов.  Санитарно-технические изделия, а  так же посуду из фарфора и фаянса  широко  используют в быту. Специальная керамика необходима для  химической  и  металлургической промышленности (кислотоупорные  и  огнеупорные  изделия),  электротехнике  и радиоэлектронике (электроизоляторы, полупроводники и др.)  ее  применяют в космической технике.

 

 

 

1. КЕРАМИКА В СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

 

1.1. Понятие строительной керамики, классификация керамических строительных материалов и изделий

 

Керамическими называют каменные  изделия,  получаемые  из  минерального сырья путем его формования и обжига при высоких температурах.

Термин «керамика» происходит от слова  «керамейя», которым в Древней Греции называли искусство изготовления изделий  из  глины. И теперь в керамической технологии  используют  главным  образом  глины,  но наряду с ними применяют и другие виды минерального  сырья,  например  чистые оксиды (оксидная  техническая  керамика).  Керамические  материалы  –  самые древние из всех искусственных каменных материалов. Черепки грубых  горшечных изделий находят на месте поселений, относящихся к  каменному  веку.  Возраст керамического кирпича как строительного материала более 5000 лет.

Большая прочность, значительная  долговечность,  декоративность  многих видов керамики, а также  распространенность  в  природе  сырьевых  материалов обусловили  широкое  применение  керамических   материалов   и   изделий   в строительстве.

Керамические изделия  обладают различными свойствами, которые определяются составом исходного сырья, способами его переработки, а также условиями обжига—газовой средой, температурой и длительностью. Материал (т.е. тело), из которого состоят керамические изделия, в технологии керамики именуют керамическим черепком.

Строительные керамические изделия классифицируют по структуре керамического черепка и по их конструктивному назначению в отдельных элементах зданий и сооружений.

По структуре черепка  различают изделия с пористым и со спекшимся черепком (плотные), а также изделия грубой и тонкой керамики. Пористыми в технологии керамики условно считают изделия, у которых водопоглощение черепка превышает 5% (по массе), в среднем их водопоглощение составляет 8 – 20%  по массе или 14 – 36% по объему. Пористую структуру имеют стеновые,  кровельные и облицовочные материалы, а так же стенки  дренажных труб  и т.д.,  обычно такие черепки пропускают воду. Спекшимся считают черепок с водопоглощением ниже 5%, чаще всего 1 – 4% по массе или 2 – 8%  по  объему; как правило, он водонепроницаем. 

У изделий грубой керамики черепок имеет в изломе зернистое  строение (макронеоднородный). Большинство строительных керамических изделий — строительный кирпич, черепица, канализационные трубы и др. — являются изделиями грубой керамики.

У изделий тонкой керамики излом черепка имеет макрооднородное строение. Он может быть пористым, как, например, у фаянсовых облицовочных глазурованных плиток, и спекшимся (плитки для полов, кислотостойкий кирпич, фарфоровые изделия). Изделия со спекшимся черепком с водопоглощением ниже 1 % называют каменными керамическими. Если при этом черепок обладает еще и просвечиваемостью, то его называют фарфором.

По конструктивному назначению различают следующие группы керамических строительных материалов и изделий:

• стеновые изделия—кирпич, керамические камни и панели из них;
• фасадные изделия—лицевой кирпич, различного рода плитки; архитектура-художественные детали, наборные панно;
• изделия для внутренней облицовки стен—глазурованные плитки и фасонные детали к ним (карнизы, уголки, пояски);
• плитки для облицовки пола;
• изделия для перекрытий (балки, панели, специальные камни);
• кровельные изделия—черепица;
• санитарно-строительные изделия—умывальные столы, унитазы, ванны;
• дорожные изделия—клинкерный кирпич;
• изделия для подземных коммуникаций — канализационные и дренажные трубы;

теплоизоляционные изделия (керамзитокерамические панели, ячеистая керамика, диатомитовые и шамотные легковесные изделия);

заполнители бетонов (керамзит, аглопорит).

Приведенная классификация  показывает широкое распространение  керамических материалов и изделий  в строительстве.

Различают керамическую плитку и керамогранит. Есть в этих изделиях и сходства и различия. Сходством является то, что оба эти изделия относятся к керамическим изделиям. Различаются они по составу, технологии и эксплуатационным характеристикам.

Керамическая плитка изготавливается  из глины из разных сортов (белой, красной, розовой) путем обжига, При этом следует  отметить, что керамическая плитка весьма чувствительна к влаге, и  чтобы предотвратить поглощение влаги, плитку покрывают глазурью, которая  является одновременно защитным и декоративным покрытием.

Керамогранит является более совершенным материалом, так как производители более тщательно подходят к подбору глины для обжига. Различают два вида глины: более пластичная, которая содержит иллит и менее пластичная на основе коалинита. Считается, что самой лучшей глиной для керамогранита является белая глина, причем наиболее плавкая и старая. Керамогранит изготавливают путем прессования гранитных крошек, глины и других наполнителей при высоком давлении и температуре 1200-1300 градусов. Технология изготовления керамогранита исключает возникновение пустот и пор. При этом образуется материал по свойствам сходный с природным камнем: он не только не поглощает воду, но также отличается высокой прочностью.

Прочность керамогранита в 1,5-2 раза превосходит прочность керамической плитки. Поэтому его с успехом используют в качестве напольного покрытия в производственных помещениях и общественных местах, где требуется повышенная прочность материала. Для усиления прочности изготавливают технический керамогранит, в состав которого помимо глины и гранитной крошки добавляют еще полевой шпат, кварцевый песок и другие компоненты. По мнению экспертов, такой материал по свойствам становится похожим на гранит или мрамор, и его используют в качестве покрытий в аэропортах, автосалонах, крупных торговых центрах, спортивных центрах, где скапливается большое количество людей и механизмов.

Керамогранит выдерживает многократные оттаивания и замораживания. Благодаря этому, материал находит широкое применение при облицовке вентилируемых навесных фасадов и цокольных этажей зданий. При этом облицовка зданий является надежной и долговечной, а здания приобретают привлекательный внешний вид.

Для облицовки внутренних помещений  используют керамогранит, покрытый глазурью. При этом глазурь выполняет чисто эстетическую роль, придавая материалу внешнюю привлекательность. Выложенная определенным образом плитка создает картинку, имеющую трехмерную оптическую иллюзию. Например, идея изображения в ванной комнате подводного царства, или изображение Эйфелевой башни в сочетании с парижскими мотивами. Очень красиво будет смотреться в ванной комнате плитка с изображением морского дна с водорослями, скалами и дельфинами. Здесь есть, где развернуться фантазии многочисленных дизайнеров.

 

 

 

 

 

 

1.2. Общие свойства керамических строительных материалов и изделий

 

К керамическим материалам предъявляются различные требования соответственно тем воздействиям, которые они испытывают при использовании их в строительстве. В связи с этим необходимо знать основные свойства керамического материала и пути их регулирования в процессе изготовления различных керамических изделий.

Водопоглощение керамических материалов характеризует количественную величину их пористости и соответственно степень спекания, которая в свою очередь влияет на многие рабочие свойства изделий строительной керамики: морозостойкость, паро- и воздухопроницаемость, сцепление с раствором, загрязняемость и др. Диапазон этого показателя для изделий строительной керамики в зависимости от их вида и назначения довольно велик—от 1—30%.

Предел прочности  при сжатии Rcж керамических материалов зависит от их состава и структуры и уменьшается с увеличением размера образца. Наиболее важное значение Rсж имеет для изделий стеновой керамики, которые воспринимают большие нагрузки в зданиях и сооружениях. По этому показателю стеновые изделия маркируют, принимая за марку среднюю величину по результатам испытания пяти образцов.

Для изделий строительной керамики Rсж находится в пределах       7,5—70 МПа.

 

Между прочностью керамического  материала Rcж и его объемной массой g прослеживается зависимость, имеющая вид кубической параболы:

а между прочностью пустотелых изделий R`сж  и их объемной массой (брутто) g` отмечается зависимость вида квадратичной параболы  (рис. 1)

                                            

Предел прочности при  сжатии пустотелых изделий определяют с учетом их «рабочего» положения  в стене.

                                           

Рис. 1. Зависимость прочности  от объемной массы

1-пустотелых керамических  изделий; 2-образцов-кубиков пористой  керамики

 

Общую разрушающую нагрузку делят на площадь брутто.

Предел прочности  при изгибе керамических материалов Rиз зависит от тех же факторов, что и Rcж, с той лишь разницей, что здесь структура материала оказывает более резкое влияние на его сопротивляемость изгибу.

Так, например, кирпич полусухого прессования имеет меньшую величину предела прочности при изгибе, чем кирпич пластического формования, изготовленный из тех же глин, хотя Rcж последнего ниже, чем у кирпича полусухого формования.

Предел прочности при  изгибе регламентируется ГОСТами для  кирпича, поскольку в стене он испытывает не только сжимающие, но и  изгибающие нагрузки, вследствие неровностей своей поверхности. Этот показатель регламентируется и для некоторых других керамических изделий. По нему также судят об относительной прочности испытуемого материала и используют его как косвенный показатель для характеристики некоторых других свойств глинистого сырья и обожженных изделий (связность, связующая способность, термостойкость).

Для керамических материалов Rиз находится в пределах 0,7—5 МП а.

Морозостойкостью называют способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Показателем морозостойкости является количество теплосмен, которое выдерживает материал без признаков разрушения.

Обстоятельные исследования по влиянию грануло-метрии пор на морозостойкость керамических материалов выявили следующие положения: