Строительное материаловедение
Подготовку керамической массы осуществляют полусухим, сухим, пластическим и шликерным (мокрым) способами.
Полусухой способ применяют, если шихта содержит большое количество отощающих материалов, а пластичное сырьё трудно поддаётся размоканию, переработке и смешиванию с непластичными материалами. Формовочную массу приготавливают в виде пресс-порошка влажностью 8 – 12%. Формуют изделия в гидр
авлических или механических прессах с давлением штампа 19,5 – 29,5 МПа. Отпрессованный сырец поступает на обжиг в кольцевую или туннельную печь.
Сухой способ отличается от полусухого тем, что пресс-порошок имеет влажность 2 – 6%, полностью исключается сушка сырца.
При пластическом прессовании глину освобождают от каменных включений, измельчают и смешивают с отощающими, а иногда и выгорающими добавками до образования однородной керамической массы. Для измельчения глины применяют вальцовые дробилки с гладкими вальцами, дезинтеграторные вальцы, бегуны и др. Приготавливают глиняную массу чаще всего в двухвальных глиномешалках, где её увлажняют водой ил паром до формовочной влажности 18 – 23% и тщательно перемешивают. Подготовленную массу подают для формирования в горизонтальный вакуумный или обычный безвакуумный ленточный пресс. Перед обжигом сырец сушат до влажности 5 – 7%, после обжигают в печах.
При шликерном способе исходные материалы измельчают и смешивают с большим количеством воды (до 60%) до получения однородной массы – шликера. Изделия изготовляют методом литья в гипсовых формах из шликера влажностью 30 – 34% с последующей их сушкой и обжигом. При производстве некоторых видов плиток вводят дополнительную операцию – глазурование. Глазурованные изделия имеют меньшие водопоглощение и водопроницаемость, имеют большую долговечность. Глазури приготовляют из каолина, кварца, мела или мрамора, доломита, глины, полевых шпатов, углекислого бария, свинца и др.Для окрашивания глазурей применяют оксиды металлов, силикаты, шпинели, бораты и др. Наносят глазури на высушенные или обожжённые изделия разными способами – пульверизацией, окунанием изделий в глазурную суспензию, поливкой изделий этой суспензией, путём припудривания поверхностей сухим составом глазури и др. После нанесения глазури изделие обжигают.
Обжиг производится по специальному режиму: прогрев сырца, собственно обжиг и охлаждение готового изделия. Обжиг осуществляется в кольцевых и туннельных печах.
По пределам прочности при сжатии и при изгибе. по форме, размерам, средней плотности, водопоглощению изделия должны соответствовать требованиям ГОСТов.
Крупноразмерные облицовочные плиты должны иметь водопоглощение менее 1% и морозостойкость не менее 50 циклов.
Плитки керамические фасадные и ковры из них должны иметь водопоглощение 2 – 9% для стеновых и 2 – 5% для цокольных видов. Морозостойкость соответственно 40 и 50 циклов.
Керамические плитки для внутренней облицовки стен должны иметь водопоглощение по массе менее 16%, предел прочности при изгибе более 15 МПа. Плитки должны выдерживать перепады температур от 125(150) ºС до 15 – 20 ºС без появлении дефектов. К качеству плиток для внутренней облицовки стен предъявляют высокие требования. Плитки должны иметь правильную геометрическую форму, четкие грани и углы, не иметь выпуклостей, выбоин и трещин.
Плитки для половдолжны иметь правильную форму (квадратную, прямоугольную, шестигранную, восьмигранную, треугольную длиной грани 50 .150 мм и толщиной 10 .13 мм), четкие грани и углы, без выпуклостей, выбоин и трещин; высокую плотность, водопоглощение не более 4%; повышенное сопротивление истираемости (потери в массе при испытании плиток на истираемость не должны превышать 0,1 г/см2 для полов с повышенной истираемостью и 0,25 г/см2 для полов прочих помещений).
Используемая литература:
1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение // Москва. «Высшая школа», 2002.
2. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец. строит. вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.; Высш. шк., 1988. – 527 с.: ил.
ВОПРОС № 4
Доменные гранулированные шлаки — основной вид сырья при производстве шлаковых цементов. Их получают в качестве побочного продукта при выплавке чугуна из железной руды в доменной печи. Так же как и чугун, их выпускают из печи в расплавленном состоянии, причем на 1 т чугуна получается в среднем 0,6—0,7 т шлака.
Шлаки образуются в результате сплавления находящейся в руде пустой породы с флюсом (карбонаты кальция и магния) и золой кокса и представляют собой силикатный и алюмосиликатный расплавы.
Главнейшие факторы, определяющие гидравлическую активность доменного шлака,— его состав и режим охлаждения шлакового расплава.
В состав доменного шлака входят главным—образом четыре окисла: СаО, SiQ2, А1203, MgO суммарное содержание которых обычно превьштает,90%. 3начительно меньше в шлаке других соединений: Ti02, MnO, FeO, CaS, MnS, FeS. Влияние главных окислов на свойства шлаков сказывается в том, что окись кальция и глинозем(последний в особенности) повышают гидравлическую активность шлаков, а кремнез оказывает обратное влияние. Окись магния в небольших количествах может быть признана практически равноценной окиси кальция. Окись магния в шлаках находится в связанном состоянии и не вызывает неравномерности изменения объема шлаковых цементов.
Свойства доменного гранулированного шлака как компонента шлакопортландцемента характеризуются коэффициентом качества К, который определяют по формулам:
при содержании MgO до 10 %
К = %CaO+%Al2O3+%MgO/SiO2+%TiO2
при содержании MgO более 10%
К = %CaO+%Al2O3+10/SiO2+%TiO2%(MgO-10)
В зависимости от коэффициента качества и содержания некоторых соединений доменные гранулированные шлаки делятся согласно ГОСТ 3476—74 на три сорта.
По скорости охлаждения, доменные шлаки разделяют на медленно охлажденные в обычных естественных условиях и гранулированные, получаемые путем искусственного быстрого охлаждения тем или иным способом.
При медленном охлаждении расплава основного доменного шлака он застывает в сплошные каменные глыбы, причем успевает в значительной своей части закристаллизоваться. В таких шлаках содержатся силикаты и алюмосиликаты кальция и магния, как-то: геленит 2CaO·Al203·Si02; окерманит 2CaO·MgO·2Si02; твердые растворы геленита и окерманита, называемые мелилитами; двухкальциевый силикат в β-форме; псевдоволластонит и волластонит CaO·Si02; ранкинит ЗСаО·2Si02; анортит CaO·Al203·2Si02; мервинит ЗСаО·MgO·2Si02, а также сульфидные соединения (CaS, MnS, FeS); магнетит FeO·Fe203; оливины типа 2RO·Si02; магнезиальная шпинель MgO·Al203; монтичеллит CaO·MgO·Si02, небольшое количество стекловидной массы и ряд других веществ.
Доменные шлаки, содержащие более 45—46% СаО, при медленном охлаждении рассыпаются в тонкий порошок. Это происходит оттого, что находящийся в шлаке двухкальциевый силикат претерпевает в таких условиях полиморфные превращения, причем переход в ?-форму при 675°С сопровождается увеличением объема на 10%. При этом шлак растрескивается и рассыпается. Это явление известно под названием силикатного распада; реже возникают известковый и железистый распады. Известковый распад вызывается гашением встречающихся иногда в шлаках включений свободной окиси кальция. Железный распад является результатом присутствия в шлаке сульфидов железа FeS, которые под влиянием атмосферной влаги образуют Fe(OH)2+H2S. Эта реакция сопровождается значительным увеличением объема (на 38%), вызывающим распад шлака. Аналогичными образом происходит и марганцевый распад
Скачать реферат