Технологія виготовлення керамичної черепиці

Технологія виготовлення керамичної черепиці

План

Вступ

1. Асортимент та сировина керамічної черепиці

1.1 Сировинні матеріали для виробництва керамічної черепиці

1.2 Асортимент керамічної черепиці

2.Технологія керамічної черепиці

2.1 Переробка сировини і підготовка мас

2.2 Пластичне формування керамічної черепиці

2.3 Сушка і випалення керамічної черепиці

3. Контроль якості керамічної черепиці

3.1 Технічні вимоги

3.2 Основні методи контролю керамічної черепиці

Висновок

Список використаної літератури

Додаток 1

Додаток 2

Вступ

Керамічна черепиця- один з найдавніших покрівельних матеріалів.

Термін служби якісної керамічної черепиці без необхідності проведення ремонту - понад 100 років. Керамічна черепиця зберігає свої декоративні властивості протягом усього терміну служби. Керамічна черепиця має низьку теплопровідність. Низька теплопровідність у поєднанні з масивністю матеріалу обумовлює мінімальне утворення конденсату на внутрішній поверхні черепичного покриття. Також вона вогнестійка, надзвичайно стійка до агресивних середовищ і сонячної радіації, має високу шумоізоляцію і морозостійкість. Керамічна черепиця не накопичує статичну напругу. Сучасні технології нанесення покриттів на керамічну черепицю забезпечують великий вибір кольорів і матових або глянцевих поверхонь (ангобірована або глазурована керамічна черепиця). Покриття істотно не впливає на термін служби керамічної черепиці, але може кардинально змінити її зовнішній вигляд. Крім величезного розмаїття кольорів керамічної черепиці, існує багатий вибір моделей керамічної черепиці.

В даний час виробництво керамічної черепиці в світі складає більше 2,5 млрд. м2 і має позитивну динаміку. Покрівля з керамічної черепиці займає провідні позиції, складаючи 33% від загальної площі покрівельних покриттів. Незважаючи на наявність в Україні величезних запасів високоякісної глини (понад 400 розвіданих родовищ глини, основними з яких є Артемівські глини, Миколаївські і Никифорівські), цей вид покрівельного матеріалу в даний час широкого застосування в нашій країні не отримав. Однією з основних причин є індустріалізація масового житлового будівництва, переважний розвиток якої вимагало більш дешевого і технологічного матеріалу, як, наприклад, хвилястий шифер.

Основною метою моєї роботи є розглядання технології керамічної черепиці, сировини, з якої вона виробляється, асортимент, методи контролю якості керамічної черепиці тощо.

1. Асортимент та сировина керамічної черепиці

1.1 Сировинні матеріали для виробництва керамічної черепиці

Основною сировиною для виробництва керамічних матеріалів і виробів є глини.

Глина - продукт механічного руйнування (вивітрювання) і хімічного розкладання деяких магматичних і метаморфічних гірських порід.

Розрізняють види глини для виробництва керамічної черепиці:

- легкоплавкі глини (основна сировина)

- різні функціональні (коригувальні) добавки.

Легкоплавкі глини мають здебільшого жовті і червоно-бурі відтінки. Зі збільшенням кількості піску в їх складі зменшуються усадка і міцність виробу. Тонкодисперсні фракції підвищують чутливість глин до сушіння.

До складу легкоплавких глин входять:

- Оксид алюмінію - знаходиться в глині в складі глиноутворюючих мінералів і слюдянистих домішок. Зі збільшенням його вмісту, як правило, підвищується пластичність глини, зростає міцність сформованих, сухих і обпалених виробів, їх вогнетривкість.

- Діоксид титану - впливає на забарвлення виробів.

- Оксид заліза - додає виробам після випалу червонуватий колір. При його вмісті більше 3% і наявності відновного середовища знижується температура їх випалу.

- Присутність часток вапняку розміром 1-2 мм призводить при випалюванні до утворення оксиду кальцію, який під впливом вологості повітря гаситься, збільшуючись в об'ємі, а при великому вмісті сприяє навіть руйнуванню виробів.

- Наявність в глині сульфату кальцію - причина утворення на обпалених виробах білих нальотів.

- Оксиди лужних металів знаходяться в глинах у складі слюд і польових шпатів, а в домішках - у вигляді розчинних солей. При сушінні виробу вони мігрують на поверхню, а після його випалу спікаються, надаючи йому велику міцність. Розчинні солі утворюють на поверхні виробу білий наліт.

- Органічні домішки - зв'язують велику кількість води, підвищують пластичність глин, а при сушці сирцю є причиною повітряної усадки і утворення тріщин. Вони надають виробам при випалюванні більш темний колір. Ці домішки, хімічно зв'язана вода у водних кристалогідратах і алюмосилікатах, а також СО2 карбонатів, видаляються з виробу при термічній обробці.

Коригувальні добавки. У глинисту сировину вводять:

- пластифікатори,

- флюсуючі добавки (плавні),

- охляли,

- паливовмісні добавки.

У більшості випадків введення добавки надає комплексний вплив. Кварцовий пісок – поширена охляли добавка. При звичайних температурах випалу виробів він не взаємодіє з розплавом і тим самим сприяє їх стійкості при сушінні й випаленні. Відвальні і гранульовані шлаки чорної і кольорової металургії, паливні шлаки знижують чутливість сирцю до сушіння, підвищують тріщиностійкість і поліпшують процес випалу.

Пластифікуючі добавки використовують для надання малопластічній глинистій сировині необхідної формоутворюваності, поліпшення сушильних властивостей і отримання міцних виробів. В якості пластифікуючих і одночасно збагачуючих добавок застосовують високопластичні, тонкодисперсні, вогнетривкі або тугоплавкі глини, відходи видобутку і збагачення вугілля, бентонітові глини, а також органічні й ПАР, електроліти, технічний лігнін, триетаноламін. Введені в кількості 0,1-1,0% від маси сухої глини, вони підвищують пластичність сировини завдяки утворенню на поверхні глинистих частинок адсорбційних плівок, що грають роль мастила. Найбільш ефективний спосіб введення пластифікуючих добавок - у вигляді шликера або суспензії разом з водою замішування.

Флюсуючі добавки сприяють появі рідкої фази при випалюванні виробів в умовах більш низьких температур в результаті утворення з компонентами основної сировини низькотемпературних евтектик. В якості таких добавок використовують тонкомолотий бій скла, шлаки, піритні огарки та ін.

До фарбувальних добавок відносять марганцеві, залізні та фосфорні руди та ін. Підготовка добавок зводиться до їх подрібнення або просіювання до заданого зернового складу.

1.2 Асортимент керамічної черепиці

Черепиця виготовляється трьох видів:

- штампована

- пластичного формування (стрічкова)

- напівсухого пресування плоска

Штампована керамічна черепиця буває:

- пазова

- марсельська

- голандська

- S-подібна,

- мунк-нун,

- гребенева

- гребенева укрупнена

Керамічна черепиця пластичного формування:

- стрічкова пазова

- стрічкова плоска стрічкова S-подібна

- стрічкова хвильова

- стрічкова гребенева

Керамічна черепиця пресування- плоска типу "Бобровий хвіст".

Черепиця «бобровий хвіст» - має менші розміри і вагу, ніж інші види керамічної черепиці. З огляду на невеликі розміри такої черепиці, її використовують для укладання на різних округлостях- на овальних слухових вікнах, закругленнях ската, конусних башточках. Плоску черепицю можна класти двома способами: лускою і вінцем (так зване подвійне покриття). В обох випадках вона ефектно виглядає і створює на даху декоративний малюнок (Таблиця 1.1).

Таблиця 1.1 Черепиця «бобровий хвіст». Технічні дані

«Марсельська» черепиця має характерні вертикальні виїмки, які полегшують стікання води. Виїмки на черепиці вносять у її вигляд різноманітність, створюючи рівномірний плоский «стібок», і сприяють тому, що вертикальні і горизонтальні ділянки виглядають збалансовано (Таблиця 1.2).

Таблиця 1.2 «Марсельська» черепиця. Технічні дані

Мунк-Нунн («чернець-черниця») складається з двох шарів черепиці, які підходять один одному за формою: лежать увігнутих «черниць» і що спираються на них опуклих «ченців» (Таблиця 1.3).

Таблиця 1.3 Мунк-Нунн. Технічні дані

S-образна, або «голландська» черепиця. У розрізі з профілем у формі лежить літери «S», укладена на схилі, створює рівномірно хвилясту поверхню даху. Цей вид при укладанні утворює плавні горизонтальні лінії між рядами черепиці (Таблиця 1.4).

Таблиця 1.4 S-образна, або «голландська» черепиця. Технічні дані

Сучасна пазова черепиця, створюючи на даху характерну оборку між горизонтальними рядами, по оригінальності нагадує S-образну. Кожен окремий елемент такої черепиці має частково плоску поверхню, на краю переходить у опуклість. Елементи сучасної пазівої черепиці спрофілювати так, щоб вона нагадувала традиційну черепицю Мунк-Нунн або схожу на неї романської. Покриття з неї є таким же рельєфним, опуклості - виразними, у кожному елементі вони конусно розширюються донизу (Таблиця 1.5).

Таблиця 1.5 Пазова черепиця. Технічні дані

Кольори

Найбільш натуральним кольором керамічної черепиці являється тон обпаленої червоної глини. Найпоширеніші відтінки - це цегляний, мідний і каштановий. Колір залежить від місцевості видобутку глини і рецептури підготовки маси для виготовлення черепиці, тому окремі підприємства можуть похвалитися власним, характерним лише для їхньої продукції відтінком. Однак це зовсім не означає, що вся черепиця, виготовлена одним виробником, є ідентичною: невеликі відмінності в кольорі - це нормальне явище, пов'язане з природним походженням сировини. Керамічна черепиця може мати різні кольори. Крім червоного, найбільшою популярністю користуються темні тони: коричневий, антрацитовий або сірий. Черепиця може бути окрашена в масі шляхом додавання відповідних пігментів у глину, з якої вона формується. Популярним способом отримання кольоровий черепиці є покриття її перед термічною обробкою шаром ангоба - сумішшю благородних сортів глини, яка після випалення набуває заданий колір. Але при цьому у випадку різання черепиці або відколювання шматків може проявлятися червона структурована. Ангобірована черепиця існує у багатьох кольорах, перш за все, у натуральних: каштановому, коричневому, сірому, антрацитовому. Ціна може залежати від кольору: оскільки темні ангоби отримати складніше, чорна черепиця, як правило, найдорожча. Кольори хімічного походження - блакитний, зелений, жовтий, вишневий - потребують додаткового захисту шаром глазурі. Тому черепиця цих нестандартних кольорів значно дорожче ангобірованої.

Поверхня

Черепиця з натуральною керамічною поверхнею відрізняється міцністю, але її вигляд змінюється з часом. Вона старіє, темніє або вицвітає, обростає мохом. Якщо необхідно, щоб дах довше виглядав як новий, краще вибрати ангобіровану черепицю. Виробники рекомендують використовувати її в місцевостях, в яких спостерігається велике забруднення повітря. Ангобірована черепиця має більш гладку поверхню, ніж натуральна. На відміну від глазурованою, її пори закриті не повністю. Глазурована черепиця має гладку і блискучу поверхню. Глазур не пропускає рідини і гази, охороняє від забруднень або покриття патиною, але не впливає на міцність самого матеріалу. Період гарантії, який дають виробники, як правило, однаковий для всіх видів черепиці, незалежно від того, покриваються вони глазур’ю чи ні.

3а показниками зовнішнього вигляду черепиця повинна відповідати вимогам, наведеним в таблиці 1.6. Загальна кількість дефектів за показниками зовнішнього вигляду на окремій черепиці не повинна бути більше чотирьох.

Таблиця 1.6 Основні вимоги до зовнішнього вигляду черепиці

2.Технологія керамічної черепиці

2.1 Переробка сировини і підготовка мас

Переробка сировини для виробництва черепиці полягає в старанному дозуванні різних сортів глини із пластифікаторами, флюсуючими добавками (плавні), охлялами, паливовмісними добавками і в подрібненні, змішуванні й зволожуванні глиняної маси.

Щоб поліпшити якість виробів і полегшити механічну переробку сировини, треба провести попередню природну підготовку глин.

Подача сировини з кар'єру на виробництво, склад і властивості якого міняються, порушує режим роботи підприємства. Властивості глини можуть змінюватися як за площею кар'єру, так і по висоті шару сировини. Тому необхідно точно знати характер глини експлуатованого родовища і організувати його розробку так, щоб отримувати однорідну сировину.

Природна підготовка глин полягає в:

- переморожуванні,

- вивітрюванні,

- попередньому замочуванні їх.

Переморожування глини є обов'язковим при виготовленні черепиці.

Вивітрювання, або «літування», глин частково замінює процес переморожування, якщо його з якось причини не було проведено.

Переморожування глини основане на тому, то при замерзанні вологої глини вода збільшується у об'ємі і розриває грудки глини. Внаслідок неодноразового замерзання і відтавання глина стає пухкою.

Під час вивітрювання глина розпушується внаслідок поперемінного зволоження і висихання. Але при вивітрюванні глина розпушується значно менше, ніж при переморожуванні.

Заготовлену для переморожування глину треба укласти в бурти (грядки) висотою не більше 80 см. Якщо ділянка для укладання глини велика, то висоту буртів треба зменшити.

Для вивітрювання глину заготовляють весною або в крайньому разі на початку літа і укладають у бурти висотою не більше 40- 50 см (бажано робити бурти меншої висоти).

Глину, укладену в бурти для вивітрювання, треба добре змочувати водою, як тільки вона висохне. Крім того, у буртах треба зробити в шаховому порядку отвори, глибина яких трохи менша, ніж висота бурта, і заливати в ці отвори воду.

Витримувати глину в буртах для вивітрювання треба якнайдовше.

Страницы: 1, 2