Koji se materijali koriste u proizvodnji keramike. Sirovine za keramičke materijale i proizvode. Predmet: Keramički materijali

Keramika je jedan od glavnih materijala koji se koristi u industriji i svakodnevnom životu. Naziva se trećim industrijskim materijalom, uz metale i polimere. U ovom dijelu su predstavljene vrste keramike i razmatrana tehnologija izrade keramičkih proizvoda. Posebna pažnja posvećena je metodama oblikovanja keramičkih proizvoda.

b ISTORIJA KERAMIKE

Keramika je bila prvi umjetni materijal koji je čovjek stvorio mnogo prije stakla i metala, plastike i kompozita. Keramički proizvodi, za razliku od drvenih i metalnih, izdržljivi su i otporni na promjene prirodnih uvjeta, pa arheolozi proučavaju historiju nestalih gradova i zemalja koristeći keramičke krhotine. Arheološka iskopavanja na teritoriji mnogih država pružaju obiman materijal za proučavanje ovog najzanimljivijeg područja ljudskog stvaralaštva.

Pronalasku keramike pomogla su jedinstvena svojstva glinenih minerala, koja su primitivnim ljudima omogućila da od mokre gline oblikuju posude i figurice, koja je nakon paljenja u vatri dobivala snagu. (Kao što Biblija kaže, prvog čovjeka na Zemlji - Adama - je također stvorio Bog od gline.)

Prisustvo gline, lako dostupnog prirodnog materijala, dovelo je do brzog i raširenog razvoja keramičkog zanata u samom osvitu ljudske istorije, u periodu primitivnog komunalnog sistema. Pojavivši se u eri mezolita, već se razvio u eri neolita.

Prvi keramički proizvodi bili su posude za vodu i hranu s debelim zidovima i poroznom krhotinom, a zbog lakšeg postavljanja u zemlju dno takve posude bilo je okruglo ili stožasto. Zdrobljene školjke i drobljeni granit dodavani su glini da daju snagu tokom pečenja. Prema otiscima prstiju, naučnici su ustanovili da su najstarije keramičke posude napravile žene. Takve posude su bile oblikovane iz snopova i ukrašene markama u obliku jama, pruga, žljebova različitih oblika. Ovisno o korištenoj glini, predmeti su bili u boji od terakote do crne. Kasnije su se za ukrašavanje počele upotrebljavati obojene gline pretežno crvene, bijele, žućkaste ili tamne boje koje su njima prekrivale pojedine dijelove šare (engobe). U nekim kulturama počeli su koristiti poliranje - zaglađivanje površine.

Prvi glazirani proizvodi pojavili su se u 4.-3. milenijumu prije nove ere, u regijama Bliskog i Srednjeg istoka. Keramički proizvodi (obojene glazirane opeke i obložene pločice koje čine monumentalni panel) korištene su za ukrašavanje palača i vjerskih objekata. Dobivena glazura je sadržavala mnogo lužina i bila je pržena.

Najvažniji faktor u unapređenju keramičke izrade bio je pronalazak grnčarskog kola (4. milenijum pre nove ere), čija je upotreba dramatično povećala produktivnost rada i poboljšala kvalitet proizvoda. Keramikom su počeli da se bave muškarci.

U starom Egiptu posude su se izrađivale od grube mase, u glinu je dodavana sitno sjeckana slama - da bi se smanjio viskozitet gline, ubrzalo sušenje i spriječilo veliko skupljanje proizvoda. U neolitskom i preddinastičkom razdoblju lijevano je posuđe teških oblika ručno, a kasnije se kao rotirajući stalak počela koristiti okrugla prostirka, prethodnica lončarskog točka. Također su počeli koristiti oblikovanje na praznim dijelovima užadi. U Egiptu su se pojavile keramičke peći napravljene od gline, duplo veće od ljudskog bića, nalik luli koja se širi prema gore; vrata peći, kroz koja se tovarilo gorivo, nalazila su se ispod, a posude su tovarene odozgo, a grnčar se penjao stepenicama.

Kasnije u Egiptu masa postaje finija, a oblici raznovrsniji, sa reljefnim i graviranim ornamentima. Osim posuđa, vaza i cigli, Egipćani su pravili figurice od gline, često sa životinjskim glavama, ogrlicama, slikama skarabeja, dječjim igračkama, pečatima, čak i sarkofazima itd.

Boja egipatske keramike zavisila je od vrste gline, dekora (engobe) i pečenja. Za njegovu proizvodnju korištena je glina uglavnom dvije varijante: smeđe-siva s prilično velikom količinom nečistoća (organske, željezne i pijeska), koja je pečenjem dobivala smeđe-crvenu boju, i siva vapnenačka gotovo bez organskih nečistoća, koja je poprimala različite nijanse sive nakon pečenja, boja smeđa i žućkasta.

Postupno se proces zastakljivanja počeo širiti u staroj Grčkoj. Ukrašavanje slikanjem izvršeno je na sirovoj krhoti. Glavni načini izrade keramičkih posuda u Grčkoj bili su ručno oblikovanje posude od flagela, oblikovanje na ingotima užeta i kalupljenje na grnčarskom kolu. Grčka grnčarija je dostigla vrhunac u 6.-5. veku. BC.

U staroj Grčkoj vaze nisu bile luksuzni predmet - bilo ih je puno i pravljene su od jednostavne gline, a za slikanje se koristio samo crni "lak" (flux engobe). Ali uz malu raznolikost korištenih materijala (Grci nisu poznavali ni prozirne glazure ni obojene emajle), oslikane vaze su se pretvorile u prava umjetnička djela koja su imala ogroman utjecaj na razvoj cjelokupnog svijeta dekorativne i primijenjene umjetnosti.

Slikanje starogrčke keramike obično se dijeli u četiri stila:

• 1) IX-VIII vek. BC. - geometrijski stil - slikanje u obliku geometrijskog ornamenta s konvencionalno stiliziranim likovima životinja i ljudi;
• 2) kraj 7. veka. BC. - tepih, ili orijentalizirajući, stil - slikanje polihromnim ornamentalnim pojasevima sa orijentalnim šarama i slikama životinja i fantastičnih bića;
• 3) VI vek. BC. - crnofiguralni stil - slikanje višefiguralnim kompozicijama iz života bogova crnim "lakom" na neobojenoj žutoj, narandžastoj ili ružičastoj pozadini;
• 4) oko 530. pne - crvenofiguralni stil - kada je pozadina bila prekrivena crnim "lakom", neobojene figure su imale prirodnu boju glinene krhotine. Ova tehnika je majstoru pružila priliku da detaljnije crta oblike, prenoseći prirodno kretanje figure.

Etrurska keramika (XII-V stoljeće prije nove ere) nije inferiorna u odnosu na grčku u pogledu tehnologije, ali ima manju umjetničku vrijednost.

Etrurska keramika se može podijeliti u dvije grupe:

• 1) kopije grčkih vaza (amfore i zdele);
• 2) neoslikane posude srednjoazijskog i egipatskog tipa sa grubo izrađenim plastičnim ukrasima. Prema boji krhotine dijele se na crne (buccero, glina pocrnila prilikom pečenja) i crvene (impasto).

Rimska kultura naslijedila je mnoge grčke tradicije bez poštovanja prema keramici, kao što je to bio slučaj u staroj Grčkoj. Keramički proizvodi više nisu umjetnička djela, već obični proizvodi za domaćinstvo, koji u rimskim terminima imaju čisto utilitarno, pragmatično značenje. Za proizvodnju posuđa koristi se ručni lončarski točak. Dizajn keramičkih peći nije se bitno mijenjao, ali su peći za masovnu proizvodnju često dostizale veće veličine i omogućavale veće pečenje keramike. Rimski keramičari izrađivali su lonce, vojničke kotlove, tiganje, vrčeve za vodu, posude za mlijeko, pehare u obliku zdjela i čaša, velika posuđa, tanjire, sosnike, zdjele za salatu. Rimski graditelji su široko koristili keramiku, od nje su pravili složene arhitektonske detalje.

U početku je oslikana keramika postala raširena u starom Rimu, ali je postupno izgubila svoju umjetničku vrijednost i slikarstvo je u potpunosti zamijenilo reljef na zemljanom posuđu prekrivenom crvenim „lakom“. Keramičari Arretiuma u Italiji postigli su savršenstvo u izradi crvene glazure, koja ima ujednačenu boju i sjajnu površinu, koja podsjeća na sjaj voska za pečat.

Za dekoraciju su korištene poznate metode izrade niskog reljefa na vanjskoj površini zidova uz pomoć kalupa i žigova. Reljefi na nekim posudama Arretine napravljeni su pomoću markica koje su imale "negativne" dubinske slike. Utisnute su mekom keramičkom masom na površinu posuda, a zatim prekrivene crvenim "lakom" i pečene u pećima.

Najaktivniji keramički proizvodi u Kijevskoj Rusiji počeli su se izrađivati ​​u VIII-XII vijeku. U početku su se proizvodi izrađivali modeliranjem, ali krajem 9. - početkom 10. stoljeća. došlo je do prelaska na tehnologiju keramike.

Masi su dodavana razna punila za davanje čvrstoće: pijesak, lomljeni kamen, liskun, slama i pljeva. Da bi dali snagu proizvodima, počeli su ih ukrašavati usijanjem u čistoj vodi, mućkanjem u toploj otopini kruha i crnjenjem u pećnici. Glavni proizvodi bili su razne vrste posuđa (lonci, poklopci, vrčevi, zdjele), dječje igračke, lampe, umivaonici, cigle, obložene pločice.

U X-XI vijeku. ručni lončarski točak zamjenjuje nožni koji se brže okreće i oslobađa lončarske ruke, čime se ponovo mijenja tehnologija - eliminiše se proces preliminarnog grubog modeliranja proizvoda.

Tatarsko-mongolski jaram odbacio je sva dostignuća ruskih grnčara 9.-12. stoljeća: neke posude su potpuno nestale, ornament je pojednostavljen, tehnologija glaziranja je gotovo potpuno zaboravljena, a nakon svrgavanja jarma, još tri stoljeća , proizvodi su se odlikovali ujednačenošću i grubošću oblika.

Na kulturu proizvodnje keramike u zapadnoj Evropi veliki je uticaj imala špansko-maurska keramika prekrivena limenom glazurom. U početku se u Italiji samo španska keramika uvezena u zemlju nazivala "majolika", krajem 14. veka. u Italiji se počela intenzivno razvijati proizvodnja takve keramike, a 16.st. naziv "majolika" je primijenjen i na italijansku keramiku.

U Italiji je keramičar Luca della Robbia (1399(1400)-1482) prvi primijenio tehniku ​​glaziranja terakote u okruglim skulpturama i reljefima za fasade i interijere zgrada. Njegovi proizvodi počeli su da se nazivaju majolika, a razvijene glazure postale su tajna porodice Della Robbia sve do 16. veka. proizvodnja skulpture od majolike ostala je privilegija porodice Della Robbia.

Prekrivanje predmeta bijelom limenom glazurom stvorilo je idealnu pozadinu za slikanje. U početku se crtež jednostavno nanosio na sirovu glazuru (el fresco), a potom je i tehnologija unapređena nanošenjem dodatnog premaza prozirne glazure.

U početku je većina talijanske keramike služila samo u dekorativne svrhe, ali su se kasnije dekorativnost i upotrebljivost spojile u albarelli - antičko renesansno posuđe.

Zauzvrat, italijanska majolika je imala značajan uticaj na razvoj keramičkog zanata u Nemačkoj u 15. veku, kao iu Francuskoj u 16.-18. veku, gde je postala poznata kao fajansa.

U Francuskoj je osnivač fajanse Bernard Palissy (oko 1510-1589 (1590)), koji je razvio vlastite recepte za bijeli emajl i razne glazure - glazure. Radio je sa "seoskim glinama" i stvorio brojne dekorativne radove (uglavnom ukrasno posuđe), održane kako u naturalističkom tako i u mitološkom duhu. Istovremeno, u Francuskoj se razvija još jedna tehnologija - pečenje na niskoj temperaturi uz farbanje na prethodno pečenoj glazuri.

Druga tehnološka vrsta keramike tog vremena bila je kamena masa. U XIV veku. Nemački grnčari izmislili su kamenu masu. Masovno se proizvodio u XIV-XVII vijeku.

Sve do 15. veka poboljšala se tehnologija proizvodnje, počela se koristiti reljefna dekoracija, a tek početkom 16. stoljeća. Keramika je dobila onaj klasični izgled koji ima sada.

Zbog niskodisperznog sastava mase i blagog skupljanja, tehnologija je omogućila ukrašavanje zidova posuda vrlo tankim i detaljnim reljefima. Marke za njihovu izradu izrezane su posebno i utisnute na osušenu posudu. Zbog visoke temperature pečenja, do 1300°C, smanjena je poroznost krhotine. Stoga se utilitarno posuđe od kamene mase često nije moglo glazirati, ali je većina posuda i dalje bila prekrivena bezbojnom slanom glazurom prilikom pečenja. Kameni proizvodi su dobili snagu, što je omogućilo izvoz daleko od mjesta proizvodnje: u Evropu, u Rusiju, pa čak i u Sjevernu Ameriku.

Kada je kamena keramika došla u Englesku, keramičar Josiah Wedgwood je na osnovu nje izumio bolje fajansne mase - krhotine bazalta, krem ​​masu i "jaspis masu", od kojih su napravljene čuvene plave vaze sa bijelim reljefom u stilu klasicizma.

U XVI veku. Kineski porcelan je doveden u Evropu, gde je postao najpoželjniji dragulj, a proizvodi od porcelana bili su u svakoj palati u Evropi i Rusiji. Izloženi su skupi proizvodi od porculana kojima je omogućeno da pokažu visok status, bogatstvo i dobar ukus vlasnika. Čak se ni polomljeni proizvodi nisu bacali, krhotine porculana su se stavljale u plemenite metale i nosile kao perle na zlatnom lančiću. U 17. veku pojavila se moda za dekorativno slikanje kineskog porculana: glavni motivi za slikanje bili su razno cvijeće (božuri, krizanteme, lotos), borove grane, ptice i životinje, zmajevi.

Evropljani su zaista željeli otkriti tajnu pravljenja porcelana. Vjeruje se da su se kao rezultat ovih eksperimenata pojavili fajansa, kameni proizvodi i vrste mekog porculana. U početku su to bili pokušaji italijanskih majstora, a u Firenci je 1575. godine nabavljen "Medici porcelan". Po svojim svojstvima bio je između tvrdog i mekog porculana, imao je žućkastu boju, bio je providan zbog bijele gline iz Vicenze i bio je prekriven bijelom glazurom od majolike. Za slikanje je korišten kobalt oksid (plava boja), ponekad i mangan oksid (plavkasto-jorgovana boja). Proizvodi su bili ukrašeni stilizovanim cvijećem, granama, pticama. Takav se porcelan proizvodio do prve četvrtine 17. vijeka. inkluzivno.

Zatim francuski keramičari krajem 17. veka. izvedeni su uspješni eksperimenti u proizvodnji porculana (fabrike u Rouenu, Saint-Cloud, Mennessy, Chantilly, Vincennes, izrada proizvoda od mekog porculana). Od 1673. do 1696. godine, ruanska manufaktura proizvodi krhki prozirni mekani mliječni porculan. Za slikanje su korištene plave, crvene i zelene podglazure.

Od 1670. do 1766. u tvornici Saint-Cloud nastao je meki porculan, proizvodi od kojih su imali jednostavne forme, gustu kremastu krhotinu i bili su prekriveni sjajnom prozirnom gustom glazurom koja je prekrivala reljef. Za dekor su koristili uzorak oblikovanih ili preklopljenih cvjetova i listova, reljefnu cvjetnu dekoraciju i reljefnu pozlatu.

Za slikanje su korištene plave, tirkizne, žute i zelene nadglazure. Predmeti su često bili postavljeni u srebru.

U XVIII vijeku. mnoge fabrike za proizvodnju mekog porculana otvorene u Britaniji: Chelsea, Bow, Derby, Worcester, Spode, Coalport, Minton. Svaki od njih imao je svoj rukopis i stil. Od 1750. do 1784. tvornica Chelsea proizvodila je ukrasne, nepraktične komade mekog porculana. Na proizvodnji u Bowu 1748. godine prvi put su u masu počeli dodavati koštani pepeo i dobili koštani porculan koji se odlikovao svojom bjelinom; u fabrici u Derbyju od 1750. proizvodile su se figurice koje su se nadmetale sa Chelseajem, a od 1764. do 1769. u proizvodnji porculana korišten je kamen sapunice.

Sorte mekog porculana 16.-17. imale složen sastav, žutu boju krhotine, bile su jako deformisane tokom pečenja, ali neke vrste mekog porculana, nakon poboljšanja sastava i tehnologije, nastavljaju da se proizvode do danas, kao što je koštani porculan.

Prisutnost visoke poroznosti, krhkosti i jakih deformacija tokom pečenja proizvoda od mekog porculana primorala je Evropljane da potraže recept za tvrdi porculan. U Saksoniji je 1709. (1710.) alhemičar Johann Friedrich Böttger, uz pomoć naučnika Ehrenfrieda Walthera von Tschirnhausa, 1709. (1710.) dobio uzorke tvrdog porculana od izbornika Augusta. Odabrali su sirovine za porculan i glazure, podigli temperaturu pečenja na 1300°C i razvili tehnologiju pečenja na visokim temperaturama.

Godine 1710. otvorena je Majsenska manufaktura, koja je počela proizvoditi posude po obliku slične delftskom fajansu, posude s dvostrukim stijenkama, ukrašene rezbarijama izvana, proizvodili su se pribor za jelo i razne skulpture (jedna od prvih skulptura bila je figura Augusta). Jaki).

Evropski običaji u 18. veku postao slobodniji, i uprkos naporima vladara Saksonije, Fridrika Avgusta I, da sačuva tehnologiju tvrdog porculana u tajnosti, majstori iz Majsena su zajedno sa tajnama proizvodnje otišli u druge zemlje. Porcelan se brzo proširio evropskim gradovima i zamijenio proizvodnju fajanse.

U Francuskoj, u manufakturi Sevres 1750. godine, proizvodi se meki sevrski porculan, a od 1756. počinje proizvoditi tvrdi porculan. Fabrika je razvila izuzetno rafiniran stil sevrskog porcelana, posebno predmete sa oslikanom pozlaćenom plastikom i skulpture od belog neglaziranog porculana (keksa).

Ruska keramika, nakon propadanja izazvanog tatarsko-mongolskim jarmom, ponovo je oživjela u XIV-XV vijeku. Glavni centar je Gončarna sloboda u Moskvi, gde je do 17.st. proizvodi se širok asortiman posuđa, igračaka, lampi itd.

U XVI veku. u Rusiji nastaje vrijedan zanat (proizvodnja predmeta od gline premazanih bijelim emajlom). Najvredniji proizvodi su pločice izrađene na glinenoj osnovi, koje se koriste za ukrašavanje hramova i kućnog namještaja. Prilikom opisa kraljevskih i bojarskih odaja u XVI vijeku. svakako se spominju vrijedne peći pokrivene bijelim pločicama s plavim uzorkom.

Početkom XVIII vijeka. Gzhelski majstori pravili su jednostavna bijela jela i prelivali posuđe raznobojnom glazurom i umjetničkim slikanjem - ruskom majolikom. Proizvodi su bili vrlo raznoliki: skulpture, posuđe, pa čak i garniture. Međutim, bogati ljudi su željeli imati porcelan.

U Rusiji su se, po uputama Petra I, od 1718. godine pokušavali otvoriti porculan. Godine 1724. Afanasi Kirilovič Grebenščikov otvorio je prvu vrednu fabriku (majolike) u Moskvi i isporučio svoje proizvode carskom dvoru. Prvo su se proizvodile lule za pušenje prema holandskim uzorcima, zatim pločice - prvo reljefne, zatim glatke sa slikanjem, a od kraja 1730-ih. - vrijedno (emajlirano) posuđe. Fabrika je počela proizvoditi visokokvalitetno posuđe od majolike s plavim i trobojnim ornamentima naslikanim na sirovom svijetloplavom emajlu. Godine 1746. (ranije od D. V. Vinogradova), sin A. K. Grebenshchikova, Ivan Afanasevich, samostalno je otkrio tajnu proizvodnje porculana, ali nije dobio dozvolu za njegovu proizvodnju, a eksperimenti na stvaranju porculana u tvornici Grebenshchikov su zaustavljeni.

Prema službenoj verziji, porculan se pojavio u Rusiji pod Elizabetom Petrovnom 1746. godine, ali ovaj recept je razvio ruski majstor koji je studirao u inostranstvu (berg-meister) Dmitrij Ivanovič Vinogradov. Od 1744. provodio je eksperimente u prvoj carskoj manufakturi porculana (porculana) pod vodstvom Gunthera i razvio tehnologiju za proizvodnju porculana na bazi nekoliko vrsta gline Gzhel. Prvi porculanski predmeti nastali u Rusiji nakon otkrića tajne ruskog 10 porculana odlikovali su se originalnošću i neovisnošću, posebno u pogledu oblika. Fabrika je proizvodila svećnjake, lule za pušenje, skulpture, garniture.

Godine 1765. fabrika porculana je pretvorena u Carsku tvornicu porculana, gdje su nastavili s izradom ukrasnih vaza, poprsja, reljefa, serije (oko sto) porculanskih figura koje prikazuju narode Rusije.

Godine 1766. Franz Yakovlevich Gardner osnovao je privatno preduzeće za proizvodnju porculana u blizini Moskve, u selu Verbilki, Dmitrovski okrug (otuda naziv "Dmitrovski porculan"). Njemu je 1778. godine Katarina 11 povjerila izradu „reda” „Đorđeva služba”. U početku su se u tvornici ponavljale saksonske ploče i skulpture, a čak su stavili i majsensku oznaku u obliku dva ukrštena mača i prodavali ih trgovcima, buržujima i imućnim seljacima. Početkom XIX veka. u fabrici Gardner proizvodili su jarko oslikane figurice - "ruske tipove". Godine 1892. Gardnerovi nasljednici su tvornicu prodali M.S. Kuznjecovu.

Početkom XIX veka. Desetine malih privatnih fabrika pojavile su se u Rusiji. Godine 1812. u Sankt Peterburgu je otvorena fabrika trgovca Sergeja Batenjina, koja je do 1839. proizvodila velike pozlaćene vaze u stilu ruskog carstva sa slikama, brendirane bujnim buketima ruža. Slični proizvodi su se proizvodili u fabrikama Popov, Terekhov i Kiselev u regiji Gzhel od pozlaćenog porculana i nazivani su "bronzanom robom".

Godine 1832. Terenty Yakovlevich Kuznetsov je osnovao fabriku keramike u Likino-Dulyovu, blizu Moskve. Do 1889. njegov unuk Matvey Sidorovič Kuznjecov koncentrisao je sve najveće fabrike u svojim rukama i organizovao „Partnerstvo MS Kuznjecova“. Kuznjecov je napustio stare nazive brendova i pokušao zadržati uobičajeni izgled proizvoda, ali je ručno slikanje zamijenjeno naljepnicama i počeli su se kombinirati različiti stilovi, maniri, tehnike i dekorativni elementi. Do kraja XIX veka. ("Kuznjecov porculan") forme su postale eklektične, preopterećene polihromnim slikarstvom sa grubim kombinacijama boja. Otuda i prezrivi naziv "kuznjecovščina" kao sinonim za "trgovački ukus" i eklekticizam u ruskoj primenjenoj umetnosti kasnog 19. veka.

Od 1870. godine u Konakovu, Tverska gubernija, u fabrici koju je takođe kupio M. S. Kuznjecov, počeli su da proizvode porcelanske predmete sa tipičnom slikom "Kuznjecov".

Krajem XIX - početkom XX veka. proizvodnja keramike išla je u dva glavna pravca: razvoj utilitarnih predmeta za domaćinstvo (ovaj pravac je u ovom periodu bio u opadanju) i izlazak iz istorijskih okvira (drugi novi pravac stvarao je štafelajne slike u fajansi, ukrasne panoe i skulpture u majolici). Ovaj sukob između masovne proizvodnje i umjetnosti na kraju je doveo do stvaranja dizajna, koji je odgovoran za stvaranje ne samo proizvoda, stila, već i životne sredine. Do izražaja je došao dizajn keramičkih proizvoda koji bi trebao odražavati kako narodnu tradiciju, tako i nove trendove u svakodnevnom životu i arhitekturi. Keramički proizvodi se koriste u arhitekturi kao građevinski, obložni i ukrasni materijal, u svakodnevnom životu (posuđe, vaze), kao umjetnička plastika, suvenirski proizvodi.

Keramička proizvodnja - velike fabrike, male radionice i pojedinačni keramičari - dobila je na raspolaganju veliki broj raznovrsnih masa za proizvodnju širokog spektra keramičkih materijala, kao i efikasnu opremu (pre svega peći) i razrađivana decenijama 20ti vijek. tehnologija visokih performansi.

Danas se za proizvodnju umjetničkih keramičkih proizvoda koriste sljedeće vrste keramike: majolika, grnčarija, terakota, proizvodi od kamena, fajansa i porculan. Za proizvodnju keramičkih proizvoda mogu se razlikovati glavne metode oblikovanja: lijevanje, plastična metoda, polusuha metoda, suha metoda.

Klizno lijevanje i plastificiranje na alatnim mašinama omogućavaju značajno smanjenje troškova proizvodnje, kopiranje i repliciranje keramičkih proizvoda u bilo kojoj količini.

Razmotrite u sljedećem poglavlju klasifikaciju vrsta keramike.

Pitanja i zadaci za samokontrolu

• 1. Kada su se pojavili prvi keramički proizvodi?
• 2. Koja je sirovina korištena za proizvodnju keramičkih proizvoda?
• 3. Kako je ukrašena prva keramika?
• 4. Navedite stilove slikanja u antičkoj grčkoj keramici.
• 5. Koje su tehnologije korišćene za proizvodnju keramičkih proizvoda u Kijevskoj Rusiji VIII-XII veka?
• 6. U kojim evropskim zemljama se počeo proizvoditi porcelan?
• 7. Kada se porcelan pojavio u Rusiji?
• 8. Navedite glavnu keramičku proizvodnju u XIX vijeku. u Rusiji.
• 9. Koje su moderne fabrike keramike poznate u Rusiji?

• Imanov G. M., Kosov V. S., Smirnov G. V. Proizvodnja umjetničke keramike: udžbenik.M. : Viša škola, 1985; Akunova LF, Pribluda S. 3. Nauka o materijalima i tehnologija proizvodnje umjetničkih keramičkih proizvoda. Moskva: Viša škola, 1991; Boyko 10. A., Livšits V. B. Materijali za umjetničke proizvode (Keramika i premazi. Metalne legure). Moskva: OntoPrint, 2015; Volkova F. N. Opća tehnologija keramičkih proizvoda M.: Stroyizdat, 1989; Frantsuzova IG Opća tehnologija za proizvodnju proizvoda od porculana i fajanse. Moskva: Viša škola, 1991.

Keramikom se nazivaju umjetni kameni materijali i proizvodi dobiveni u procesu tehnološke obrade mineralnih sirovina i naknadnog pečenja na visokim temperaturama.

Naziv "keramika" dolazi od grčke riječi "keramos" - glina.

Stoga je tehnologija keramike oduvijek podrazumijevala proizvodnju materijala i proizvoda od glinenih sirovina i njenih mješavina sa organskim i mineralnim dodacima.

Materijal od kojeg se izrađuju keramički proizvodi nakon pečenja naziva se u keramičkoj tehnologiji keramička krhotina.

Glina je oduvijek bila i jeste jedna od glavnih vrsta građevinskog materijala u povijesti čovječanstva.

Na početku - 8000 pne. - Glina se koristila u nepečenom obliku za izgradnju ćerpiča i proizvodnju ćerpiča i opeke od blata. 3500 pne bilježi se početak upotrebe keramičkih opeka, a 1000 godina prije Krista. - glazirane cigle i pločice.

Od sredine prvog milenijuma počela je proizvodnja porculanskih proizvoda u Kini.

U Rusiji je prva fabrika cigle izgrađena u Moskvi 1475. godine, a 1744. godine počela je sa radom prva fabrika porculana u Sankt Peterburgu. Krajem 18. - sredinom 19. vijeka. brzi razvoj metalurške, hemijske i električne industrije doveo je do razvoja proizvodnje vatrostalne, otporne na kiseline, elektroizolacione keramike i podnih pločica

Od početka ovog veka razvijena je proizvodnja efektne cigle i šupljeg kamena za zidanje zidova i plafona, kao i keramičkih pločica za unutrašnju i spoljašnju dekoraciju i sanitarija.

U posljednje vrijeme se širi proizvodnja specijalne keramike jedinstvenih svojstava za potrebe nuklearne energije, mašinstva, elektronike, raketne i drugih industrija.

Od velikog praktičnog interesa su kermeti koji se sastoje od metalnih i keramičkih dijelova.

Koncept keramičkih materijala i proizvoda uključuje širok spektar materijala različitih svojstava.

Klasificirani su prema nizu karakteristika.:
- prema namjeni, keramički proizvodi se dijele na sljedeće vrste: zidne, završne, krovne, za podove, za plafone, puteve, sanitarne, kiselootporne, toplotnoizolacione, vatrostalne i agregate za beton;

Prema strukturi razlikuju se keramički proizvodi s poroznom i sinterovanom (gustom) krhonom. Proizvodi s upijanjem vode po težini većim od 5% smatraju se poroznim. To uključuje proizvode kako grube (keramičke zidne cigle i kamen, proizvodi za krovove i stropove, drenažne cijevi) tako i fine (obložene pločice, fajansa) keramike. Gusti proizvodi uključuju proizvode s upijanjem vode manje od 5%. Uključuju i proizvode od grube (klinker opeke, velike obložne ploče) i fine (fajansa, poluporculan, porculan) keramike;

Prema temperaturi topljenja, keramički materijali i proizvodi se dijele na nisko topljive (sa talištem ispod 1350°C), vatrostalne (sa talištem od 1350°C-1580°C), vatrostalne (1580°C-2000°C). °C), veća vatrostalnost (više od 2000 °C).

Mogućnost dobijanja bilo koje zadate osobine, širok asortiman, velike rezerve sveprisutnih sirovina, relativna jednostavnost tehnologije, visoka trajnost i ekološka prihvatljivost keramičkih materijala omogućavaju im jedno od prvih mjesta po važnosti i obimu proizvodnje između ostalog. građevinski materijal.

Dakle, proizvodnja keramičkih cigli je oko polovine zapremine svih zidnih materijala.

2. Sirovine za proizvodnju keramičkih materijala

Glavna sirovina za proizvodnju građevinskih keramičkih proizvoda su glinene sirovine koje se koriste u čistom obliku, a češće u mješavini s aditivima - mršavim, kamenim, poplavnim, plastifikatorima itd.

Glinene sirovine

Glinene sirovine (gline i kaolini)- proizvod vremenskih utjecaja magmatskih feldspat stijena koji sadrže nečistoće drugih stijena.

Mineralne čestice gline prečnika 0,005 mm ili manje daju sposobnost da se u mešanju sa vodom formira plastično testo koje zadržava oblik kada se osuši, a nakon pečenja dobija vodootpornost i čvrstoću kamena.

Pored čestica gline, sastav sirovine sadrži određeni sadržaj čestica poput prašine veličine zrna 0,005-0,16 mm i čestica pijeska veličine zrna 0,16-2 mm.

Čestice gline imaju lamelarni oblik, između kojih se prilikom vlaženja formiraju tanki slojevi vode, što uzrokuje bubrenje čestica i njihovu sposobnost da klize jedna u odnosu na drugu bez gubitka kohezije. Dakle, glina pomiješana s vodom daje plastičnu masu koja se lako oblikuje.

Kako se glineno tijesto suši, gubi vodu i smanjuje se u volumenu. Ovaj proces se naziva skupljanje zraka. .

Što je više glinenih čestica u glinenoj sirovini, to je veća plastičnost i zračno skupljanje gline. Ovisno o tome, gline se dijele na visoku plastičnost, srednju plastičnost, umjerenu plastičnost, nisku plastičnost i neplastičnost.

Visoko plastične gline imaju u svom sastavu do 80-90% čestica gline, broj plastičnosti veći od 25, potrebu za vodom veću od 28% i skupljanje zraka od 10-15%. Srednje i srednje plastične gline sadrže 30-60% glinenih čestica, plastičnost broj 15-25, potrošnja vode 20-28% i skupljanje zraka 7-10%.

Niskoplastične gline imaju u svom sastavu od 5% do 30% čestica gline, potražnja za vodom je manja od 20%, broj plastičnosti je 7-15 i skupljanje zraka je 5-7%.

Neplastične gline ne formiraju plastično tijesto koje se lako oblikuje.

Gline sa sadržajem glinenih čestica većim od 60% nazivaju se "masti", odlikuju se velikim skupljanjem, za smanjenje kojeg se glinama dodaju "naslonjeni" aditivi.

Gline sa sadržajem glinenih čestica manjim od 10-15% * su "mršave" gline, u koje se tokom proizvodnje proizvoda uvode fino dispergirani aditivi, na primjer, bentonit glina.

Različita kombinacija hemijskog, mineraloškog i granulometrijskog sastava komponenti određuje različita svojstva glinene sirovine i njenu pogodnost za dobijanje keramičkih proizvoda različitih svojstava i namena.

Granulometrijski sastav gline usko je povezan s mineraloškim sastavom.

Pješčane i praškaste frakcije zastupljene su uglavnom u obliku ostataka primarnih minerala (kvarc, feldspat, liskun itd.).

Glinene čestice se uglavnom sastoje od sekundarnih minerala: kaolinita, montmorilonita, hidroliskuna i njihovih mješavina u različitim kombinacijama.

Gline s dominantnim sadržajem kaolinita su svijetle boje, blago bubre u interakciji s vodom, odlikuju se netopljivošću, malom plastičnošću i malom osjetljivošću na sušenje.

Gline koje sadrže montmorilonit su vrlo plastične, jako bubre, sklone su stvaranju pruga tokom kalupljenja, osjetljive su na sušenje i pečenje sa ispoljavanjem zakrivljenosti i pucanja proizvoda.

Visoko raspršene glinene stijene s dominantnim sadržajem montmorilonita nazivaju se bentoniti. .

Uzorke sa prevlašću hidroliskastih minerala u glinenom dijelu karakteriziraju srednji pokazatelji plastičnosti, skupljanja i osjetljivosti na sušenje.

Hemijski sastav glina izražava se sadržajem i odnosom različitih oksida.

Prisutnost oksida željeza smanjuje otpornost gline na vatru, fino dispergirani krečnjak daje svijetlu boju i smanjuje otpornost gline na vatru, a njegove kamene inkluzije uzrok su "dutikona" i pukotina u keramičkim proizvodima.

Oksidi alkalnih metala su jaki tokovi, doprinose povećanom skupljanju, zbijanju krhotina i povećavaju njegovu čvrstoću. Prisustvo rastvorljivih soli sulfata i hlorida natrijuma, kalcijuma, magnezijuma i gvožđa u glinenoj sirovini uzrokuje pojavu bele eflorescencije na površini proizvoda.

Za proizvodnju određenih vrsta vatrostalnih toplotnoizolacijskih proizvoda koriste se glinene sirovine od tripolisa i dijatomita, koje se uglavnom sastoje od amorfnog silicijum dioksida, a za proizvodnju lakih agregata koriste se perlit, plovućac i vermikulit.

Trenutno su prirodne gline u svom čistom obliku rijetko standardna sirovina za proizvodnju keramičkih proizvoda. S tim u vezi, koriste se uz uvođenje aditiva u različite svrhe.

Aditivi za glinu

Skinny Supplementi. Uvode se u plastične gline kako bi se smanjilo skupljanje tokom sušenja i pečenja i spriječile deformacije i pukotine u proizvodima. To uključuje: dehidriranu glinu, šamot, šljaku, pepeo, kvarcni pijesak.

Aditivi za stvaranje pora. Uvode se kako bi se povećala poroznost krhotine i poboljšala svojstva toplinske izolacije keramičkih proizvoda. To uključuje: piljevinu, ugljeni prah, tresetnu prašinu. Ovi suplementi su istovremeno i mršavi.

Plavni. Uvode se kako bi se smanjila temperatura pečenja keramičkih proizvoda. Tu spadaju: poljski pšat, željezna ruda, dolomit, magnezit, talk, pješčenjak, pegmatit, steg, perlit.

aditivi za plastifikaciju. Uvode se kako bi se povećala plastičnost sirovih mješavina uz manju potrošnju vode. To uključuje visoko plastične gline, bentonite i surfaktante.

Posebni dodaci. Da bi se poboljšala otpornost keramičkih proizvoda na kiselinu, sirovim smjesama se dodaju mješavine pijeska koje su zatvorene tekućim staklom. Za dobijanje nekih vrsta obojene keramike sirovoj mešavini se dodaju metalni oksidi (gvožđe, kobalt, hrom, titan, itd.).

Glazure i engobe

Neke vrste keramičkih proizvoda prekrivene su dekorativnim slojem - glazurom ili engobom kako bi se poboljšala sanitarna i higijenska svojstva, vodootpornost i poboljšao njihov izgled.

Glaze- stakleni premaz debljine 0,1-0,2 mm, nanesen na proizvod i fiksiran pečenjem. Glazure mogu biti prozirne i gluhe (prozirne) raznih boja.

Za proizvodnju glazura koriste se: kvarcni pijesak, kaolin, feldspat, soli alkalnih i zemnoalkalnih metala. Sirove smjese se melju u prah i nanose na površinu proizvoda u obliku praha ili suspenzije prije pečenja.

Engobe Zove se tanak sloj bijele ili obojene gline koja se nanosi na proizvod, tvoreći obojeni premaz s mat površinom. Prema svojstvima, engoba bi trebala biti blizu glavne krhotine.

3. Šema proizvodnje keramičkih proizvoda

Uz svu raznolikost keramičkih proizvoda u pogledu svojstava, oblika, namjene, vrste sirovina i tehnologije izrade, glavne faze proizvodnje keramičkih proizvoda su zajedničke i sastoje se od sljedećih operacija: ekstrakcija sirovina, priprema masa, oblikovanje proizvoda, njihovo sušenje i pečenje.

Glina se vadi u kamenolomima, obično otvorenim kopovima, uz pomoć bagera, a do fabrike keramike se transportuje željeznicom, cestom ili drugim transportnim sredstvima.

Razvoju kamenoloma prethode pripremni radovi: geološka istraživanja sa utvrđivanjem prirode pojave, korisne debljine i rezervi gline; čišćenje površine od biljaka godinu-dvije prije početka razvoja, uklanjanje kamenja nepogodnih za proizvodnju.

Priprema gline i oblikovanje proizvoda

Glina iz kamenoloma u svom prirodnom stanju obično nije pogodna za proizvodnju keramičkih proizvoda. Zbog toga se obrađuje kako bi se pripremila masa.

Preporučljivo je pripremati glinu kombinacijom prirodne i mehaničke obrade.

Prirodna obrada uključuje starenje prethodno ekstrahovane gline 1-2 godine uz periodično vlaženje sa taloženjem ili veštačko namakanje i periodično zamrzavanje i odmrzavanje.

Mehanička obrada glina vrši se u cilju daljeg uništavanja njihove prirodne strukture, uklanjanja ili mljevenja krupnih inkluzija, uklanjanja štetnih nečistoća, mljevenja gline i aditiva i miješanja svih komponenti dok se ne dobije homogena i lako oblikovana masa pomoću specijalizirane mašine (ripači gline; kamenolomne, perforirane, dezintegratore, grubo i fino mljevenje valjaka; trkači, mlinci gline, košarasti dezintegratori, rotacijski i kuglični mlinovi, jednoosovinske i dvoosovinske miješalice gline, propelerne miješalice itd.).

U zavisnosti od vrste proizvedenih proizvoda, vrste i svojstava sirovina, masa se priprema plastičnom, krutom, polusuhom, suvom i kliznom metodom. Način pripreme mase određuje kako način oblikovanja tako i naziv metode proizvodnje u cjelini.

U plastičnoj metodi pripreme mase i oblikovanja, sirovine se na prirodnoj vlažnosti ili prethodno osušene miješaju s dodacima vode dok se ne dobije tijesto sa sadržajem vlage od 18 do 28%.

Ovaj način proizvodnje keramičkih građevinskih materijala je najjednostavniji, najmanje metalointenzivan i stoga najčešći.

Koristi se u slučajevima upotrebe srednje plastične i srednje plastične, rastresite i vlažne gline sa umjerenim sadržajem stranih inkluzija, koje se dobro natapaju i pretvaraju u homogenu masu.

Tehnološka shema za proizvodnju keramičkih cigli:

1 - kamenolom gline; 2 - bager; 3 - skladište gline; 4 - kolica; 5 - kutija za ubacivanje; 6 - aditivi; 7 - trkači; 8 - valjci; 9 - trakasta presa; 10 - rezač; 11 - slagač; 12 - kolica; 13 - komore za sušenje; 14 - tunelska peć; 15 - samohodna kolica; 16 - magacin

Set i tipovi mašina za pripremu mase mogu se razlikovati od onih prikazanih na slici 1, u zavisnosti od svojstava sirovina i aditiva.

Međutim, kalupljenje plastičnom metodom uvijek se izvodi na mašini istog principa rada - trakasta vijčana presa sa ili bez vakuuma i grijanja.

Vakumiranje i zagrijavanje mase tokom prešanja omogućava poboljšanje njegovih svojstava oblikovanja, povećanje čvrstoće pečenog proizvoda do 2 puta.

Osovina puža sa spiralnim noževima rotira se u tijelu prese. Glinena masa se pomoću puža pomiče do sužene prelazne glave, sabija i istiskuje kroz nastavak za usta u obliku kontinuirane grede ili trake, ili cijevi pod pritiskom od 1,6-7 MPa.

Trakasta vakum presa:

1 - osovina zavrtnja; 2 - glava presa; 3 - usnik; 4 - glinena greda; 5 - radno kolo; 6 - vakuumska komora; 7 - rešetka; 8 - mops mlin

Produktivnost modernih trakastih presa za proizvodnju cigle dostiže 10.000 komada na sat.

Teško metoda oblikovanja je vrsta modernog razvoja plastične metode.

Sadržaj vlage oblikovane mase ovom metodom kreće se od 13% do 18%. Kalupljenje se vrši na snažnim vakuum pužnim ili hidrauličnim presama. Vakum presa italijanske kompanije "Bongeni", na primjer, stvara pritisak presovanja do 20 MPa.

Zbog činjenice da se "kruto" oblikovanje vrši pri relativno visokim pritiscima od 10-20 MPa, mogu se koristiti gline koje su manje plastične i prirodno niskog sadržaja vlage.

Ovom metodom su potrebni manji troškovi energije za sušenje, a dobivanje sirovog proizvoda povećane čvrstoće omogućava izbjegavanje nekih operacija u tehnologiji proizvodnje koje su obavezne za plastičnu metodu.

Kalupljenje plastičnim i krutim metodama završava se rezanjem kontinualne trake od oblikovane mase u pojedinačne proizvode na uređajima za sečenje.

Ove metode oblikovanja su najčešće u proizvodnji: pune i šuplje cigle, kamena, blokova i panela; pločice itd.

polusuhnačin proizvodnja proizvoda od građevinske keramike je rjeđa od metode plastičnog oblikovanja. Keramički proizvodi prema ovoj metodi se oblikuju iz mješavine sa sadržajem vlage od 8-12% pri pritiscima od 15-40 MPa.

Nedostatak ove metode je što je potrošnja metala gotovo 3 puta veća od plastike.

Ali istovremeno ima i prednosti.

Trajanje proizvodnog ciklusa se smanjuje za gotovo 2 puta; proizvodi imaju pravilniji oblik i preciznije dimenzije; do 30% smanjena potrošnja goriva; U proizvodnji se mogu koristiti niskoplastične mršave gline sa velikom količinom proizvodnih otpadnih aditiva - pepela, šljake itd.

Sirova masa je prah, koji treba da ima oko 50% čestica manjih od 1 mm i 50% veličine 1-3 mm.

Proizvodi se presuju u kalupe za jedan ili više pojedinačnih proizvoda pomoću hidrauličkih ili mehaničkih presa. Po ovoj metodi izrađuju se sve vrste proizvoda, koji se izrađuju i na plastični način.

Suhanačin je svojevrsni savremeni razvoj polusuhe proizvodnje keramičkih proizvoda. Pres prah ovom metodom priprema se sa sadržajem vlage od 2-6%.

Ovo u potpunosti eliminira potrebu za operacijom sušenja. Na taj način se izrađuju gusti keramički proizvodi - podne pločice, cigle za ceste, fajansa i porculanski materijali.

Slipnačin koristi se kada su proizvodi izrađeni od višekomponentne mase koja se sastoji od nehomogenih i teško zgrudljivih glina i aditiva, te kada je potrebna priprema mase za izradu keramičkih proizvoda složenog oblika lijevanjem.

Lijevanje proizvoda vrši se od mase sa sadržajem vode do 40%. Ova metoda se koristi za proizvodnju sanitarija, obložnih pločica.

Proizvodi za sušenje

Prije pečenja, proizvodi se moraju osušiti do sadržaja vlage od 5-6% kako bi se izbjeglo neravnomjerno skupljanje, izobličenje i pucanje tokom pečenja.

Ranije se sirovina sušila uglavnom u prirodnim uslovima u sušarama 2-3 nedelje, u zavisnosti od klimatskih uslova.

Trenutno se sušenje uglavnom izvodi umjetno u kontinuiranim tunelskim ili intermitentnim komornim sušarama u trajanju od nekoliko do 72 sata, ovisno o svojstvima sirovine i sadržaju vlage u sirovini.

Sušenje se vrši na početnoj temperaturi nosača toplote - izduvnim gasovima iz peći ili zagrejanom vazduhu -120-150 °C.

Proizvodi za pečenje

Burning- najvažniji i završni proces u proizvodnji keramičkih proizvoda. Ovaj proces se može podijeliti u tri perioda: zagrijavanje sirovine, stvarno pečenje i kontrolirano hlađenje.

Kada se sirovina zagrije na 120 °C, fizički vezana voda se uklanja i keramička masa postaje neplastična. Ali ako dodate vodu, plastična svojstva mase su očuvana.

U temperaturnom rasponu od 450 °C do 600 °C dolazi do odvajanja kemijski vezane vode, razaranja minerala gline i glina prelazi u amorfno stanje.

U tom slučaju, i s daljnjim povećanjem temperature, organske nečistoće i aditivi izgaraju, a keramička masa nepovratno gubi svoja plastična svojstva.

Na 800 °C počinje povećanje čvrstoće proizvoda zbog pojave reakcija u čvrstoj fazi na granicama površina čestica komponenti.

U procesu zagrijavanja na 1000 °C moguće je stvaranje novih kristalnih silikata, na primjer silimanita, a pri zagrijavanju na 1200 °C moguće je i mulit.

Istovremeno, topljivi spojevi keramičke mase i minerala poplavnog područja stvaraju određenu količinu taline, koja obavija neotopljene čestice, povlači ih zajedno, što dovodi do zbijanja i skupljanja mase u cjelini.

Ovo skupljanje se zove skupljanje od požara.

U zavisnosti od vrste gline, kreće se od 2% do 8%. Nakon hlađenja, proizvod poprima stanje nalik na kamen, vodootpornost i čvrstoću. Svojstvo gline da se pri pečenju zbije i formira kamenu krhotinu naziva sepečenje gline.

Ovisno o namjeni, proizvodi se peku do različitih stupnjeva sinterovanja. Krhotina sa upijanjem vode manjom od 5% smatra se sinterovanom. Većina građevinskih proizvoda se peče kako bi se formirao djelomično sinterirani kamen u određenom temperaturnom rasponu od temperature otpornosti na vatru do početka sinterovanja, tzv.interval sinterovanja .

Interval sinterovanja za topive gline je 50-100 °C, a za vatrostalne do 400 °C. Što je širi interval sinterovanja, manji je rizik od deformacije i pucanja proizvoda tokom pečenja.

Opseg temperature pečenja je unutar: od 900 °C do 1100 °C za ciglu, kamen, ekspandiranu glinu; od 1100 °S do 1300 °C za klinker cigle, podne pločice, keramiku, fajansu; od 1300 °S do 1450 °S za porcelanske predmete; od 1300 °C do 1800 °C za vatrostalnu keramiku.

4. Struktura i svojstva keramičkih proizvoda

Keramički materijali su kompozitni materijali kod kojih je matrična ili kontinualna faza predstavljena ohlađenom talinom, a disperznu fazu predstavljaju neotopljene čestice frakcija gline, prašine i pijeska, kao i pore i šupljine ispunjene zrakom.

Materijal matrice je pak mikrokompozitni materijal koji se sastoji od matrice - kontinuirane staklaste faze očvrsnute taline i dispergirane faze - kristalnih zrna silimanita, mulita, silicijum dioksida različitih frakcija i drugih tvari koje kristaliziraju pri hlađenju (uglavnom aluminosilikati ).

Staklasta, amorfna faza (prehlađena tečnost) je u mikrostrukturi predstavljena komponentama niskog taljenja koje nisu imale vremena da kristalizuju pri datoj brzini hlađenja taline.

Prava gustina keramičkih materijala je 2,5 - 2,7 g/cm; gustina 2000 - 2300 kg/m; toplinska provodljivost apsolutno guste krhotine je 1,16 V / (m ° C). Toplotni kapacitet keramičkih materijala je 0,75 - 0,92 kJ/(kg °C).

Čvrstoća na pritisak keramičkih proizvoda varira od 0,05 do 1000 MPa.

Upijanje vode keramičkih materijala, ovisno o poroznosti, varira od 0 do 70%.

Keramički materijali imaju stepen otpornosti na mraz: 15; 25; 35; 50; 75 i 100.

5. Zidni proizvodi

U grupu zidnih proizvoda spadaju: obična keramička cigla, efektni keramički materijali (šuplja cigla, porozno šuplja cigla, laka cigla, šuplji kamen, blokovi i ploče), kao i blokovi i ploče velikih dimenzija od cigle i keramičkog kamena.

Keramičke cigle i kamenje

Keramičke opeke i kamen izrađuju se od topljivih glina sa ili bez dodataka i koriste se za polaganje vanjskih i unutrašnjih zidova i drugih elemenata zgrada i konstrukcija, kao i za izradu zidnih panela i blokova.

Ovisno o veličini, cigle i kamenje se dijele na vrste:
- obični;
- zgusnuti;
- modularni;
- obični kamen;
- uvećana;
- modularni;
- sa horizontalnim rasporedom šupljina.

Vrste keramičke cigle i kamena

Cigla: a) obična; b) zadebljana; c) modularni. Kamen: d) običan; e) uvećano; e) modularni; g), h) sa horizontalnim rasporedom šupljina

Cigla može biti puna i šuplja, a kamen može biti samo šuplja. Podebljane i modularne cigle također trebaju biti samo sa okruglim ili prorezanim šupljinama tako da masa jedne cigle ne prelazi 4 kg.

Površina rubova može biti glatka i valovita.

Opeka i kamen moraju se normalno spaljivati, jer neizgorena (grimizna boja) ima nedovoljnu čvrstoću, nisku vodootpornost i otpornost na mraz, a spaljena cigla (željezna ruda) karakterizira povećana gustoća, toplinska provodljivost i, u pravilu, ima iskrivljen oblik .

Dozvoljena je proizvodnja cigle i kamena sa zaobljenim uglovima sa radijusom zakrivljenosti do 15 mm. Veličina cilindričnih šupljina duž najmanjeg prečnika treba da bude najmanje 16 mm, širina šupljina ne sme biti veća od 12 mm. Prečnik slijepih šupljina nije ograničen.

Debljina vanjskih zidova od cigle i kamena mora biti najmanje 12 mm. Po izgledu, cigla i kamen moraju ispunjavati određene zahtjeve.

To se utvrđuje ispitivanjem i mjerenjem određene količine cigle iz svake serije (0,5%, ali ne manje od 100 komada) na odstupanja od utvrđenih dimenzija, neravne ivice i ivice, polomljene uglove i ivice, prisustvo prolaznih pukotina prolazeći kroz krevet od cigle.

Ukupan broj proizvoda sa odstupanjima iznad dozvoljenih ne bi trebao biti veći od 5%.

Vrsta opeke u zavisnosti od čvrstoće na pritisak i savijanje

Otpornost na mraz cigle i kamena je 15, 25, 35 i 50. Upijanje vode za pune cigle treba da bude najmanje 8% za klase do 150, a za pune cigle viših razreda i šuplje proizvode najmanje 6%.

Prema gustoći u suhom stanju, cigle i kamenje se dijele u 3 grupe:
- obični - gustoće veće od 1600 kg / m;
- uslovno efikasan - sa gustinom većom od 1400-1600 kg / m;
- efektivno - sa gustinom ne većom od 1400-1450 kg/m.

U efektivne zidne materijale spadaju i porozne pune i šuplje cigle i kamenje napravljene od dijatomita i tripolisa i imaju gustinu: klasa A - 700-1000 kg/m, klasa B - 1001-1300 kg/m, klasa B > 1301 kg/m .

Upotreba efektivnih zidnih keramičkih materijala omogućava smanjenje debljine vanjskih zidova, smanjenje utroška materijala ogradnih konstrukcija do 40%, te smanjenje troškova transporta i opterećenja na podlogu.

Različite zemlje proizvode zidne materijale koji se međusobno razlikuju kako po nomenklaturi, tako i po standardnim veličinama i markama. Tako je marka opeke proizvedene u inostranstvu 125-600, a većina opeke se proizvodi sa markom od 400

U Njemačkoj, na primjer, standard "Wall Brick" predviđa proizvodnju: obične pune i šuplje cigle i kamena od 14 vrsta dimenzija 240x115x52-490x300x238 razreda od M40 do M280 i gustine 1200-2200 kg / m 3); lagana šuplja cigla i kamen 13 standardnih veličina marki od M20 do M280 i gustine 600-1000 kg/m (3); cigle i kamene visoke čvrstoće tipa M360, M480 i M600: za unutrašnje zidove i pregrade - šuplje cigle, kamenje i ploče dimenzija 330x175x40-945x320x115.

U inozemnoj praksi poznata je proizvodnja opeke sa perom i utorom za zidanje bez maltera, keramičkih zidnih elemenata velikih dimenzija, zvučno izolovanih opeka i drugih zidnih proizvoda.

Paneli i zidni blokovi od cigle i keramičkog kamena

Zidne ploče i blokovi od cigle i keramičkog kamena izrađuju se kako bi se povećao industrijski karakter gradnje.

Obično se izrađuju u vodoravnom položaju u metalnom kalupu s matricom koja ima ćelije za fiksiranje položaja svake cigle i kamena i omogućava šivanje na prednjoj strani proizvoda ili s matricom sa posebnim uzorkom završnog sloja.

Izrađuju se troslojne, dvoslojne i jednoslojne dužine za jednu ili dve stepenice planiranja i visine za 1 i 2 sprata, debljina panela za unutrašnje zidove i pregrade je 80, 140, 180 i 280 mm.

Jednoslojni paneli su izrađeni od keramičkog kamena. Dvoslojni panel se sastoji od jednog sloja od 1/2 cigle i sloja izolacije debljine do 100 mm.

Troslojna ploča se sastoji od dva vanjska sloja od opeke, svaki debljine 65 mm, i sloja izolacije debljine 100 mm između njih. Kako bi se osigurala čvrstoća panela tokom transporta i ugradnje, oni su ojačani čeličnim žičanim okvirima duž perimetra panela i otvora.

6. Proizvodi za oblaganje

Proizvodi od keramičke obloge koriste se za vanjsko i unutarnje oblaganje zgrada i objekata ne samo u svrhu dekorativnog i umjetničkog ukrašavanja, već i za povećanje njihove trajnosti.

Keramički proizvodi za vanjske obloge zgrada

Keramički proizvodi za vanjsko oblaganje zgrada dijele se na obložne cigle i kamenje, ploče velikih dimenzija, keramičke fasadne pločice i tepihe izrađene od njih.

Opeka i kamen za oblaganje nisu samo obložni proizvodi. Polažu se zajedno sa zidnim zidom i istovremeno služe kao nosivi konstrukcijski element uz običnu ciglu.

Face opeke i kamen se proizvode u istim veličinama i oblicima kao i obični, a razlikuju se od potonjeg po većoj gustoći i ujednačenosti boje. Proizvedeno prema razredima čvrstoće 75, 100, 125 i 150 i otpornosti na mraz ne manje od 25

Prilagođavanjem sastava sirovina i načina pečenja dobijaju se od bijele, krem ​​do svijetlocrvene i smeđe boje.

U nedostatku visokokvalitetnih sirovina, izrađuju se sa teksturiranom prednjom površinom: engobiranje, dvoslojno oblikovanje, glačanje i pečenje obojenim mineralnim čipovima.

Dvoslojni proizvodi se izrađuju kalupljenjem od dvije mase: glavni dio - lokalne crveno goreće gline i prednji sloj debljine 3-5 mm od svijetlogorećih obojenih ili neobojenih glina.

Koristi se i reljefno teksturiranje, koje se provodi preradom još vlažnih sirovina posebnim metalnim naborima, češljevima, valovitim valjcima. Za zgrade od cigle, čeone opeke su najekonomičnija vrsta obloga zgrada.

Obložene keramičke ploče u obliku postolja velikih dimenzija za univerzalnu upotrebu dostupne su glazirane i neglazirane sa glatkom, hrapavom ili valovitom, jednobojnom ili višebojnom površinom.

Ploče imaju apsorpciju vode manju od 1% i otpornost na mraz od 50 ciklusa ili više. Proizvode se u kvadratnom ili pravougaonom obliku dužine 490, 990, 1190 mm, širine 490 i 990 mm i debljine 9-10 mm.

Primjenjuju se za oblaganje fasada i temelja zgrada, podzemnih prolaza.

Pločice keramičke fronte i tepisi od njih se proizvode metodom plastičnog i polusuvog presovanja.

Koriste se za oblaganje vanjskih zidova zgrada od opeke, vanjskih površina armirano-betonskih zidnih panela, postolja, podvožnjaka i dekoracije drugih elemenata zgrada.

Pločice se proizvode glazirane i neglazirane, obične i specijalne namjene sa glatkom i reljefnom površinom 26 vrsta dimenzija od 292x192x9 mm do 21x21x4 mm

Standard dozvoljava proizvodnju pločica i drugih veličina. Upijanje vode običnih pločica je 7-10%, a specijalnih - ne više od 5%.

Otpornost na mraz treba biti najmanje 35 ciklusa za obične pločice i najmanje 50 ciklusa za specijalne pločice.

Pločice se mogu isporučiti u tepisima. Fabrike proizvode tepihe sa naljepnicama za pločice na prednjoj strani na kraft papiru.

Keramičke pločice za unutrašnje oblaganje

Keramičke pločice za unutrašnje oblaganje dijele se u dvije grupe - za zidne obloge i za podove. Ovi proizvodi nisu izloženi negativnim temperaturama u radnim uvjetima, stoga im se ne nameću zahtjevi za otpornost na mraz.

Pločice za oblaganje zidova koriste se u dvije vrste -majolika I fajansa. Pločice od fajanse izrađuju se od sirove mješavine kaolina, feldspata i kvarcnog pijeska, a majolika od crvenogoreće gline, nakon čega slijedi glazura.

Pločice klasificirati: po prirodi površine - u ravne reljefno-ornamentirane, teksturirane; prema vrsti glazurnog premaza - prozirni i gluvi, sjajni i mat jednobojni i ukrašeni višebojnim šarama.

Prema obliku, namjeni i prirodi rubova pločica proizvode se sljedeće vrste: kvadratni, pravougaoni, oblikovani kutovi, oblikovani vijenci ravnih linija, za završnu obradu vanjskih i unutrašnjih uglova; u obliku postolja - ravno, za završnu obradu vanjskih i unutrašnjih uglova.

Vrste keramičkih pločica za uređenje interijera:

1-5 - kvadrat; 6-10 - pravougaoni; 11, 12 - oblikovani ugao; 13-16 - oblikovana streha; 17-20 - postolje

Dimenzije pločica za unutrašnje uređenje (150200) x (50200) x (58) mm.

Vodoupijanje pločica za unutrašnje uređenje do 16%, čvrstoća na savijanje - 12 MPa.

Pločice moraju izdržati temperaturne fluktuacije od 125 ± 5 ° C do 15-20 ° C bez pojave nedostataka.

Keramičke pločice za podove - metlakh (n Ime dolazi od grada Mettlacha u Njemačkoj, gdje je njihova proizvodnja osnovana još u srednjem vijeku)izrađuju se od vatrostalnih i vatrostalnih glina sa i bez aditiva

Koriste se za polaganje ognjišta u objektima sa visokim zahtevima za čistoćom, gde je moguća izloženost mastima i drugim hemikalijama, gust promet, kao i u slučajevima kada podni materijal služi i kao dekorativni element u arhitektonskom dizajnu prostorije.

Tokom proizvodnje, pločice se peku prije sinterovanja, zbog čega imaju apsorpciju vode od najviše 4% i visoku otpornost na habanje.

Pločice mogu biti kvadratne, pravougaone, četvoro-, peto-, šesto- i osmougaone.

Dimenzije pločica 16 vrsta (2004) x (17349) x (1013) mm.

Prema izgledu prednje površine, pločice se proizvode glatke, sa reljefom i reljefom: jednobojne i višebojne, mat i glazirane, sa i bez crteža.

Proizvode se i velike univerzalne keramičke pločice dimenzija (1200500) x 500 mm koje se koriste za oblaganje zidova i podova.

Vrste keramičkih podnih pločica:

1 - kvadrat; 2 - pravougaona; 3 - trokutasti; 4 - heksagonalni; 5 - tetraedar; 6 - petostrani; 7 - šestougaoni; 8, 9 - kovrčava

Za podove se koriste i mozaik pločice kvadratnog ili pravougaonog oblika veličine 23 i 48 mm debljine 6-8 mm, sastavljene u "tepisone" na kraft papiru veličine 398x598 mm.

Svjetski lider u proizvodnji keramičkih pločica je Italija, koja proizvodi oko 30% svjetske proizvodnje.

7. Keramički proizvodi za krovove i plafone

Najveća upotreba keramičkih proizvoda za pokrivanje krovova i crijepa nalazi se u zapadnoevropskim zemljama, u nekima se korištenjem crijepa rješavaju krovovi i do 100% stambenih zgrada.

Pločice, koje imaju trajnost do 300 godina, po ovom pokazatelju značajno nadmašuju sve druge krovne materijale, a po teksturnim kvalitetama i cijeni nisu inferiorne od njih.

Nedostaci crijepa uključuju potrebu za velikim nagibom (najmanje 30%) krova i značajnu težinu krova, što zahtijeva posebnu strukturnu čvrstoću rogova, te visok radni intenzitet krovišta.

Međutim, visoka izdržljivost, otpornost na vatru, otpornost na vremenske prilike i rasprostranjenost sirovina čine keramičke pločice jednim od najefikasnijih krovnih materijala.

Poznate pločice različitih vrsta. Prema namjeni, pločice se dijele na: obične, slemene, žljebljene, završne za zatvaranje redova i pločice posebne namjene. Pločice se izrađuju od topljive gline.

Vrste keramičkih pločica:

a) žljeb utisnut; b) traka sa žljebovima; c) ravna traka; d) greben; e) holandski; e) žljebljena; g) Tatar

Pločice se prilikom ugradnje slažu jedna na drugu, a s tim u vezi korisna površina je 50% za ravne pločice, odnosno 75-85% za štancane i trakaste proreze.

Kada se ispituje, pločica mora izdržati najmanje 70 kg s razmakom između nosača za ravne pločice - 180 mm, za pločice s utorima i žigosanim trakama - 300 mm. Težina žljeba sa žigom i trakom, položenog u krov i zasićenog vodom, ne smije biti veća od 50 kg / m, a ravnog - ne više od 65 kg / m.

Otpornost pločica na mraz treba da bude najmanje 25 ciklusa.

Kamenje i podne ploče

Stropovi od šupljeg kamena i ploča otporni su na vatru, izdržljivi i imaju dobra svojstva toplinske i zvučne izolacije.

Njihov uređaj zahtijeva malu potrošnju cementa i čelika i ne zahtijeva dodatno zatrpavanje.

Prema namjeni, keramički kamen za podove dijeli se na: montažne podne elemente, često rebraste montažne ili monolitne podove, rolne (ispuna između greda). Praznina keramičkog kamena za podove je 50-75%.

Keramički kamen za podove:

a) prevoznici; b) nenosivi

8. Sanitarna keramika i cijevi

Sanitarni keramički proizvodi- umivaonici, WC školjke, vodokotlići, bidei, pisoari, umivaonici i drugi slični proizvodi izrađuju se od porculanskih, poluporculanskih, fajansa i šamot masa, koje se dobijaju od istih materijala.

Tipične masene kompozicije za proizvodnju sanitarije (% mase)

Fizička i mehanička svojstva sanitarne keramike

Keramičke kanalizacione cijevi koriste se za izgradnju beztlačnih kanalizacijskih mreža koje transportuju industrijske, kućne, kišne, agresivne i neagresivne vode.

Cijevi se izrađuju od plastične vatrostalne i vatrostalne gline, cilindričnog oblika dužine 1000-1500 mm sa unutrašnjim prečnikom 150-600 mm.

Na jednom kraju se nalazi utičnica za spajanje pojedinih sekcija cjevovoda.

Upijanje vode cijevi ne smije biti veće od 8%, a otpornost na kiselinu ne smije biti niža od 93%.

Cijevi moraju biti vodootporne i izdržati unutrašnji pritisak od najmanje 0,15 MPa.

Keramičke drenažne cijevi izrađene su od gline sa i bez aditiva i koriste se u melioracionoj gradnji za unutrašnju odvodnju sa zaštitom spojeva filterskim materijalima.

Cijevi se proizvode sa cilindričnom, heksagonalnom i osmougaonom površinom unutrašnjeg prečnika 50-250 mm i dužine 333 mm.

Njihova otpornost na mraz je najmanje 15 ciklusa, a razorno vanjsko opterećenje je od 3,5 do 5,0 kN, ovisno o promjeru.

Vanjska površina cijevi je zastakljena. Voda ulazi u cijevi kroz okrugle ili prorezne rupe u spojevima, kao i kroz spojeve cijevi.

9. Specijalni keramički proizvodi

Specijalni keramički proizvodi uključuju cigle za dimnjake, klinker opeke i proizvode otporne na kiseline.

Cigla za dimnjake koristi se za polaganje dimnjaka i oblaganje industrijskih cijevi ako temperatura njihovog zagrijavanja dimnim plinovima ne prelazi 700°C.

Cigle se izrađuju u klasama od 125 do 300.

Dimenzije opeke: dužina 120 i 250 mm, širina 120 ili 250 mm, debljina 65 ili 88 mm.

Opeka je pravokutnog ili klinastog oblika.

Kraća dužina klinaste opeke je 70, 100, 200 i 225 mm. Upijanje vode cigle treba biti najmanje 6%, a otpornost na mraz treba biti 25, 35 i 50.

Klinker cigla dobijena pečenjem gline do potpunog sinterovanja, ali bez vitrifikacije površine, pa se razlikuje od uobičajene visoke čvrstoće i otpornosti na mraz.

veličina cigle 220x110x65 mm.

U skladu sa čvrstoćom na pritisak, podijeljen je u 3 razreda - 1000, 700 i 400, čija je otpornost na mraz 100-50 ciklusa, a apsorpcija vode nije veća od 2-6%.

Klinker cigla se naziva i cestovna cigla i koristi se za pokrivanje puteva i trotoara, oblaganje kanalizacijskih kolektora i oblaganje nasipa.

Takođe se koristi u hemijskoj industriji kao materijal otporan na kiseline.

Cigla otporna na kiselinu koristi se za zaštitu aparata i građevinskih konstrukcija koji rade u kiselim agresivnim sredinama, te za oblaganje dimnjaka koji se koriste za uklanjanje dimnih plinova koji sadrže agresivne medije.

Opeke se izrađuju od najviše i prve kategorije kvaliteta tri klase A, B i C i četiri oblika: ravne, klinaste (krajnje i rebraste), radijalne (poprečne i uzdužne) i oblikovane (kapno).

Veličine opeke 230x113x65 i 230x113x55 mm.

Svojstva opeke imaju sljedeća značenja: otpornost na kiseline - (98,5-96)%; tlačna čvrstoća (60-35) MPa; termička otpornost (5-25)

Pločice otporne na kiseline koriste se za oblaganje opreme i zaštitu građevinskih konstrukcija i objekata koji rade u agresivnom okruženju.

Pločice se izrađuju od najviših i prvih razreda 6 marki: porculan otporan na kiseline - KF, dunit otporan na termičku kiselinu - TKD, termo otporan na kiseline za industriju hidrolize - TKG, otporan na kiseline za građevinske konstrukcije - KS, šamot otporan na kiseline - KSh i šamot otporan na termičku kiselinu - TKSh.

Oblik pločica je:
- kvadratni stan;
- kvadratni radijalni;
- pravougaona;
- klinovi;
- upareno.

S jedne strane, pločice imaju rebrastu površinu koja omogućava bolje prianjanje na obloženu strukturu.

Dimenzije pločica variraju u okviru: dužina i širina 50-200 mm, debljina 15-50 mm.

Vrijednosti svojstava pločica, ovisno o vrsti i marki, kreću se od: upijanja vode - (0,4-8)%; otpornost na kiseline - (97-99)%; tlačna čvrstoća - (10-150) MPa, a na savijanje - (10-40) MPa; termička otpornost 2-10 termičkih ciklusa; otpornost na mraz - 15-20 ciklusa.

Glina se smatra osnovom za keramiku. Pomiješan sa vodom stvara pastozno masu pogodnu za dalju obradu. Sirovine prirodnog porijekla, imaju razlike u zavisnosti od mjesta nastanka. Jedna vrsta se može koristiti u svom čistom obliku, druge zahtijevaju prosijavanje i miješanje. Rezultat je glina za keramiku - materijal koji je prilično pogodan za proizvodnju raznih proizvoda.

Strukturno, glina se sastoji od malih kristala koji tvore silikatni mineral koji formira glinu - kaolinit. Sastav gline za keramiku uključuje vodu, okside silicija i aluminijuma.

crvena glina

U prirodi ova grnčarska glina ima zelenkasto-smeđu nijansu zbog željeznog oksida, koji čini pet do osam posto ukupne količine. Tokom termičke obrade, u zavisnosti od temperaturnog režima ili vrste peći, glina postaje crvena ili bjelkasta. Materijal se lako gnječi, podnosi zagrijavanje do 1.100 stepeni. Sirovina je vrlo elastična, odlična za modeliranje malih skulptura ili za rad sa glinenim pločama.

bijela keramika

Naslage ove vrste nalaze se posvuda. Uz dovoljno vlage, glina je svijetlo siva, proces gorenja daje joj bijelu ili boju slonovače. Glavne kvalitete materijala su elastičnost i prozirnost, budući da u sastavu nema željeznog oksida. Koristi se za proizvodnju posuđa, pločica, sanitarije, zanata od gline.

Raznovrsne sirovine koje sadrže povećanu količinu bijele glinice - majolike. Spaljuje se na niskim temperaturama, nakon čega se površina prekriva glazurom koja sadrži lim. Majolika keramika ima drugo ime - zemljano posuđe, jer je po prvi put ovaj materijal korišten za izradu čeličnog posuđa u tvornici za proizvodnju zemljanih proizvoda.

Sandstone Clay

Ovaj materijal je posebno pogodan za rad na posebnoj mašini za proizvodnju keramike. Sastav sadrži nečistoće ilovače i silicijum dioksida. Drugi naziv sirovine je "lonac gline". Nakon pečenja na temperaturama većim od 1.000 stepeni, glina postaje gušća i potpuno nepropusna. Koristi se za proizvodnju posuđa i ukrasnih zanata. Nijanse boja su različite - sivkasta, bež, slonovača, smeđa.

Glina za proizvodnju porculana

Sastav ove gline uključuje kaolin, feldspat i kvarc. Uz dovoljno vlage, glina ima svijetlosivu nijansu, pečenje na temperaturi od 1.300 - 1.400 stepeni čini je bijelom. Sirovina je elastična, rad s takvim materijalom uključuje visoke tehničke troškove, zbog čega se preporučuje korištenje gotovih oblika.

Šamotna glina

Ova vrsta gline odlikuje se najvrednijim kvalitetama. Takav kamen se dobija pečenjem kaolina (bele gline) pod uticajem temperature od najmanje 1.000 stepeni. Toplinska obrada daje materijalu dodatnu termičku stabilnost. Proces termičke obrade isparava tečnost i razne nečistoće iz glinenog materijala. U posebnoj peći glinenoj stijeni se daju svojstva čvrstoće kamena, koji se zatim drobi da bi se dobio šamot. Sirovina se koristi u proizvodnji vatrostalne opeke, za polaganje peći i dekorativnih elemenata.

Kriterijumi za odabir sastava gline za rad

Postoji mnogo faktora koje treba uzeti u obzir pri odabiru prave keramičke gline za posao:

• kakav ćete način rada koristiti i šta na kraju želite dobiti - skulpturu, ukrasni ornament ili funkcionalnu stvar. Ako planirate raditi na grnčarskom točku ili ručnom oblikovanju, trebali biste se zaustaviti na grnčarstvu;
• odredite koja vam je nijansa potrebna. Boja materijala ovisi o njegovim sastavnim komponentama. Prilikom odabira odgovarajuće opcije, preporuča se provjeriti sonde za temperaturni režim na kojem je planirano pečenje, jer se nijansa gline može promijeniti nakon toplinske obrade. Da biste napravili pravi izbor, morate unaprijed planirati dekoraciju proizvoda;
• Prije nego što odaberete vrstu gline za keramiku, odlučite koju temperaturu ćete podesiti tokom pečenja. Postoje materijali koji ne mogu izdržati režim veći od 1.000 stepeni i počinju se topiti. Iz toga slijedi da morate odabrati masu koja se može peći u vašoj pećnici.

Prije nego što pronađete najbolju opciju, morat ćete isprobati veliki broj vrsta gline različitih proizvođača. Iskusni majstor radije radi s nekoliko vrsta dizajniranih za različite zadatke. Neki iskusni profesionalci stvaraju prikladnu glinu vlastitim rukama ili poboljšavaju gotove sirovine.

Faze pripreme gline za rad

Da bi glina postala pogodna za izradu keramike, mora proći nekoliko faza pripreme.

Screening

Da biste to učinili, glina se mora raširiti u malim grudima na podu od drvenog materijala, osušiti na suncu. Zimi se materijal savršeno suši na hladnoći, ako je položen ispod nadstrešnice i isključen je snijeg. Priprema gline u malim količinama može se obaviti u toploj prostoriji u blizini peći ili radijatora. Karakteristika brzog sušenja je da se glina mora podijeliti na male komadiće.

Osušene sirovine se sipaju u drvenu kutiju debelih zidova, razbijenu nabijačem. Dobivena prašina se prosijava kroz sito, uklanjajući kamenčiće, komadiće, vlati trave i velika zrna pijeska.

Za modeliranje, prašak se mijesi po principu pripreme tijesta za kruh, dodaje se voda u malim porcijama, masa se dobro miješa. Dio glinenog praha se drži u suhom stanju ako je potrebno da se masa dobije gustoća, a više nema vremena za sušenje ili isparavanje. U tom slučaju prah se sipa u glinenu masu, gnječenje se ponavlja.

elutriation

U ovoj fazi, glina se čisti, poprima plastičnost i sadržaj masti. Takvom postupku najčešće se podvrgavaju niskoplastične glinene sirovine koje sadrže veliku količinu pijeska. Za ispiranje trebat će vam visoke posude, na primjer, kanta.

Dio gline se prelije sa tri dijela vode, ostavi preko noći. Ujutro se sadržaj dobro promiješa da se dobije homogena otopina, koja se ostavi dok se potpuno ne slegne. Kada vrh vode posvijetli, pažljivo se ispušta crijevom.

Za takav postupak postoji prikladnija metoda koju su izmislili drevni majstori. Da biste to učinili, koristite drvenu kadu, u kojoj su rupe raspoređene na određenom nivou, prethodno zatvorene čepovima.

Kada se glineni rastvor slegne, šljunak i teška zrna pijeska koji se nalaze u njegovom sastavu prvo dospiju na dno, a zatim glina počinje da se taloži. Pročišćena voda se postepeno ispušta kroz rupe, uklanjajući čepove jedan po jedan dok se sva tekućina ne isprazni.

Da bi se ubrzao proces taloženja, Epsom soli se dodaju u glineni rastvor (prstohvat po kanti).

Nakon što se voda ispusti, tečna glina se izvlači, pokušavajući da ne dodirne donji sloj sedimenta. Otopina se sipa u lavor ili široku kutiju, izložena suncu kako bi vlaga brzo isparila iz nje. Kada se glina počne sušiti, preporučuje se da je povremeno miješate drvenom lopaticom. Materijal koji je postao kao gusto tijesto i ne lijepi se za ruke prekriva se polietilenom i čuva do upotrebe.

prekid

Postupak se primjenjuje prije vajanja kako bi se uklonili mjehurići zraka iz gline i poboljšala ujednačenost. Prekid se smatra neophodnim kada je glina u početnim fazama slabo očišćena i sadrži male nečistoće.

Obrada počinje procesom valjanja koloboka, koji se zatim silom baca na radni sto. Radni komad je blago spljošten, ima oblik vekne. Lončarskom vrpcom se reže na dva dela, gornja polovina se ponovo snažno baci na sto sa rezom, isto rade sa drugim delom, bez prevrtanja. Zalijepljene polovice se ponovo režu i postupak bacanja se ponavlja.

Šuplje površine se naglo uništavaju, mjehurići zraka se istiskuju. Stanje homogenosti sirovine zavisi od broja rezova. Kod ove obrade možete koristiti stolarski plug ili veliki nož.

Nadalje, grumen gline se sabija, pritisne na površinu stola, iz njega se izrezuju tanke ploče. Sve nečistoće koje padnu ispod oštrice odbacuju se u stranu. U takvom postupku čistoća materijala i njegova ujednačenost zavise od tankosti ploča. Po završetku blanjanja, glinene ploče se ponovo sklapaju u jednu grudu i zbijaju do monolitnog stanja. Proces nanošenja ploča se ponovo ponavlja.

Remin

Ovo je posljednji DIY proces pripreme gline za izradu grnčarije. Uzima se grudva, umotava u valjak, savija i gnječi do prvobitnog stanja. Promine operacije se ponavljaju nekoliko puta u navedenom nizu. Ako je materijal jako suv, prije sljedeće promjene obilno se poprska vodenim sprejom.

Karakteristike skladištenja

Kvalitativno stanje materijala određeno je uvjetima njegovog očuvanja. Najviši zahtjevi postavljaju se na kvalitetu gline koja je namijenjena za izradu umjetničkih keramičkih proizvoda.

Sirovine koje ulaze u skladište se pakuju u vreće i slažu na visoke palete, visina naslaga ne bi trebalo da prelazi dva metra. Takvi uslovi polaganja su neophodni kako bi se spriječila kontaminacija sirovine. Svaka vrsta gline i ulazne serije materijala moraju se skladištiti odvojeno kako bi se spriječilo miješanje.

Ako glinu nije moguće skladištiti u zatvorenom prostoru, ona se ne skladišti na betonskim platformama.

U skladu sa svim zahtjevima za skladištenje i pripremu glinenih sirovina za rad, možete dobiti odličan materijal za izradu keramičkih proizvoda.

Keramički materijali se dobijaju od glinenih masa kalupljenjem i naknadnim pečenjem. U ovom slučaju često se odvija srednja tehnološka operacija - sušenje svježe oblikovanih proizvoda, nazvanih "sirovi".

Prema prirodi strukture posude, keramički materijali su porozni (nesinterovani) i gusti (sinterovani). Porozni apsorbiraju više od 5% vode (po masi), u prosjeku, njihova vodoapsorpcija je 8 ... 20% mase. Cigla, blokovi, kamenje, pločice, drenažne cijevi itd. imaju poroznu strukturu; gusto - podne pločice, kanalizacijske cijevi, sanitarije.

Prema namjeni, keramički materijali i proizvodi dijele se na sljedeće vrste: zid - obična cigla, šuplja i porozna cigla i kamen, veliki blokovi i paneli od cigle i kamena; Za podova - šuplje kamenje, grede i ploče od šupljeg kamena; Za vanjske obloge - fasadna keramička cigla i kamen, tepih keramika, fasadne keramičke pločice; Za unutrašnja obloga Igrađevinske opreme - ploče i pločice za zidove i podove, sanitarni proizvodi; pokrivanje krovova - pločice; cijevi - odvodnja i kanalizacija.

Sirovine

Različite glinene stijene služe kao sirovina za proizvodnju keramičkih materijala. Za poboljšanje tehnoloških svojstava gline, kao i za davanje proizvoda određenim i većim fizičkim i mehaničkim svojstvima, kvarcni pijesak, šamot (zdrobljena vatrostalna ili vatrostalna glina pečena na temperaturi od 1000...1400 °C), šljaka, piljevina, ugljena prašina se dodaje glinama.

Glineni materijali nastali su kao rezultat trošenja magmatskih stijena feldspata. Proces trošenja stijena sastoji se od mehaničkog razaranja i kemijskog razlaganja. Mehaničko uništenje nastaje kao rezultat izlaganja promjenljivoj temperaturi i vodi. Hemijska razgradnja se događa, na primjer, kada je feldspat izložen vodi i ugljičnom dioksidu, što rezultira stvaranjem minerala kaolinita.

Glina se naziva zemljane mineralne mase ili klastične stijene koje su sposobne da sa vodom formiraju plastično tijesto, koje nakon sušenja zadržava dat joj oblik, a nakon pečenja poprima tvrdoću kamena. Najčišće gline sastoje se pretežno od kaolinita i nazivaju se kaolini. Sastav glina uključuje različite okside (AI2O3, SiO 2 , Fe 2 O3, CaO, Na 2 O, MgO i K2O), slobodnu i hemijski vezanu vodu i organske nečistoće.

Nečistoće imaju veliki uticaj na svojstva gline. Dakle, sa povećanim sadržajem SiO 2 koji nije povezan sa Al 2 Oz, u mineralima gline, smanjuje se sposobnost vezivanja gline, povećava se poroznost pečenih proizvoda i smanjuje njihova čvrstoća. Jedinjenja željeza, kao jaki tokovi, smanjuju otpornost gline na vatru. Kalcijum karbonat smanjuje vatrostalnost i interval sinterovanja, povećava skupljanje i poroznost pri pečenju, što smanjuje čvrstoću i otpornost na mraz. Na2O i K2O oksidi snižavaju temperaturu sinterovanja gline.

Gline karakteriše plastičnost, kohezija i kohezivnost, odnos prema sušenju I na visoke temperature.

Plastičnost gline je njeno svojstvo da pri miješanju s vodom formira tijesto, koje pod djelovanjem vanjskih sila može poprimiti zadani oblik bez stvaranja praznina i pukotina i zadržati taj oblik prilikom naknadnog sušenja i pečenja.

Plastičnost gline karakterizira broj plastičnosti

P =W T - W R ,

Gdje W t and W p - vrijednosti vlage koje odgovaraju granici tečenja i granici valjanja snopa gline, %.

Prema plastičnosti, gline se dijele na visoko plastične (P> 25), srednje plastične (P = 15 ... 25), umjereno plastične (P = 7... 15), niske plastičnosti (str <7) i neplastične. Za proizvodnju keramičkih proizvoda obično se koriste umjereno plastične gline s brojem plastičnosti P = 7 ... 15. Gline niske plastičnosti su slabo oblikovane, a visokoplastične pucaju tokom sušenja i zahtijevaju stanjivanje.

U proizvodnji materijala za pečenje, uz With gline koriste dijatomite, tripoli, škriljce itd. Tako se dijatomiti i tripoli koriste u proizvodnji lakih opeka i proizvoda, a za dobivanje poroznih agregata koriste se intumescentne gline, perlit, vermikulit.

Mnoge tvornice keramike nemaju sirovine pogodne u svom prirodnom obliku za proizvodnju odgovarajućih proizvoda. Takve sirovine zahtijevaju uvođenje aditiva. Dakle, dodavanjem mršavih aditiva do 6...10% (pijesak, šljaka, šamot, itd.) plastičnim glinama, moguće je smanjiti skupljanje gline tokom sušenja i pečenja. Frakcije manje od 0,001 mm imaju veliki uticaj na sposobnost vezivanja glina i njihovo skupljanje.

Što je veći sadržaj glinenih čestica, to je veća plastičnost. Plastičnost se može povećati dodavanjem visokoplastičnih glina, kao i uvođenjem površinski aktivnih materija - sulfitno-kvasne kaše (SDB) itd. Plastičnost se može smanjiti dodavanjem neplastičnih materijala koji se nazivaju mršavi - kvarcni pijesak, šamot, šljaka, piljevina, ugalj čips.

Gline koje sadrže povećanu količinu glinenih frakcija imaju veću kohezivnost, i obrnuto, gline sa niskim sadržajem glinenih čestica imaju nisku koheziju. S povećanjem sadržaja pješčanih i prašnjavih frakcija smanjuje se sposobnost vezivanja gline. Ovo svojstvo gline je od velike važnosti u oblikovanju proizvoda. Vezivnu sposobnost gline karakteriše sposobnost da veže čestice neplastičnih materijala (pijesak, šamot itd.) i formira, nakon sušenja, dovoljno jak proizvod datog oblika.

Skupljanje je smanjenje linearnih dimenzija i zapremine tokom sušenja uzorka (skupljanje na vazduhu) i pečenja (skupljanje u vatri). Skupljanje zraka nastaje kada voda ispari iz sirovine tokom njenog sušenja. Za različite gline, linearno skupljanje zraka kreće se od 2...3 do 10...12% u zavisnosti od sadržaja finih frakcija. skupljanje od požara nastaje zbog činjenice da se tokom procesa pečenja nisko topljive komponente gline tope i čestice gline na tačkama njihovog kontakta se približavaju jedna drugoj. Skupljanje od požara, ovisno o sastavu gline, iznosi 2 ... 8%. Potpuno skupljanje jednak algebarskom sumi skupljanja zraka i vatre, kreće se od 5 ... 18%. Ovo svojstvo gline uzima se u obzir pri proizvodnji proizvoda potrebnih dimenzija.

Karakteristično svojstvo gline je njihova sposobnost da se tokom pečenja pretvore u masu nalik kamenu. U početnom periodu porasta temperature, mehanički pomiješana voda počinje isparavati, zatim izgaraju organske nečistoće, a kada se zagrije na 550 ... 800 ° C, minerali gline dehidriraju i glina gubi svoju plastičnost.

Daljnjim povećanjem temperature vrši se pečenje - počinje se topiti neka komponenta gline niskog topljenja, koja, šireći se, obavija nestopljene čestice gline, učvršćuje ih i cementira kada se ohladi. Ovo je proces pretvaranja gline u stanje nalik kamenu. Djelomično otapanje gline i djelovanje sila površinskog napona rastaljene mase uzrokuju konvergenciju njenih čestica, dolazi do smanjenja volumena - požarnog skupljanja.

Skup procesa skupljanja, zbijanja i stvrdnjavanja gline tokom pečenja naziva se sinterovanje gline. Daljnjim povećanjem temperature, masa omekšava - glina se topi.

Na boju pečenih glina najviše utiče sadržaj željeznih oksida, koji boje keramičke proizvode u crveno u prisustvu viška kiseonika u peći ili u tamnosmeđu, pa čak i u crno u odsustvu kiseonika. Titanijum oksidi uzrokuju plavičastu boju kamena. Da bi se dobila bijela cigla, pečenje se izvodi u redukcijskom okruženju (u prisustvu slobodnog CO i N u plinovima) i na određenim temperaturama kako bi se prenio željezni oksid. V azotasti.

Procesi koji nastaju prilikom pečenja i sušenja gline

shema za proizvodnju keramičkih proizvoda

Unatoč širokom asortimanu keramičkih proizvoda, raznolikosti njihovih oblika, fizičko-mehaničkih svojstava i vrsta sirovina, glavne faze proizvodnje keramičkih proizvoda su uobičajene i sastoje se od sljedećih operacija: ekstrakcija sirovina, priprema sirovina. masa, oblikovanje proizvoda (sirovine), sušenje sirovina, pečenje proizvoda, prerada proizvoda (obrezivanje, glaziranje itd.) i pakovanje.

Vađenje sirovina se vrši u kamenolomima na otvoreni način - bagerima. Prijevoz sirovina od kamenoloma do pogona vrši se kiperima, kolicima ili transporterima na maloj udaljenosti od kamenoloma do kalupne radnje. Postrojenja za proizvodnju keramičkih materijala po pravilu se grade u blizini ležišta gline, a sastavni dio pogona je i kamenolom.

Priprema sirovina sastoji se od uništavanja prirodne strukture gline, uklanjanja ili mljevenja velikih inkluzija, miješanja gline s aditivima i vlaženja kako bi se dobila glinena masa koja se lako oblikuje.

Kalupljenje keramičke mase, ovisno o svojstvima sirovine i vrsti proizvedenih proizvoda, vrši se polusuhim, plastičnim i kliznim (mokrim) metodama. At polusuha metoda u proizvodnji, glina se prvo drobi i suši, zatim drobi i sa sadržajem vlage od 8 ... 12% stavlja se za oblikovanje. At plastični način Formirana glina se drobi, a zatim šalje u mikser gline (slika 3.2), gde se meša sa mršavim aditivima dok se ne dobije homogena plastična masa sa sadržajem vlage od 20 ... 25%. Oblikovanje keramičkih proizvoda plastičnom metodom se uglavnom izvodi on trakaste prese. Kod polusuhe metode, glinena masa se oblikuje na hidrauličkim ili mehaničkim presama pod pritiskom do 15 MPa ili više. By metoda klizanja sirovine se usitnjavaju i miješaju sa velikom količinom vode (do 60%) dok se ne dobije homogena masa - klip. Ovisno o načinu oblikovanja, klizač se koristi kako direktno za proizvode dobivene lijevanjem, tako i nakon sušenja u raspršivačima.

Obavezna međuoperacija tehnološkog procesa za proizvodnju keramičkih proizvoda plastičnom metodom je sušenje. Ako se sirovina, koja ima visok sadržaj vlage, peče odmah nakon oblikovanja, popucat će. Prilikom umjetnog sušenja sirovina, kao nosač topline koriste se dimni plinovi iz peći i posebnih peći. U proizvodnji tankih keramičkih proizvoda koristi se topli zrak koji nastaje u grijačima. Vještačko sušenje se vrši u komornim sušarama periodičnog djelovanja ili tunelskim sušarama (slika 3.4) kontinuiranog djelovanja.

Proces sušenja je kompleks pojava povezanih s prijenosom topline i mase između materijala i okoline. Kao rezultat toga, vlaga se kreće iz unutrašnjosti proizvoda na površinu i isparava. Istovremeno sa uklanjanjem vlage, čestice materijala se približavaju jedna drugoj i dolazi do skupljanja. Smanjenje volumena glinenih proizvoda tijekom sušenja događa se do određene granice, unatoč činjenici da voda do ovog trenutka nije potpuno isparila. Da bi se dobili visokokvalitetni keramički proizvodi, procesi sušenja i pečenja moraju se odvijati pod strogim uslovima. Kada se proizvod zagrije u temperaturnom opsegu O...15O°C, higroskopna vlaga se uklanja iz njega. Na temperaturi od 70 ° C, pritisak vodene pare unutar proizvoda može dostići značajnu vrijednost, stoga, kako bi se spriječile pukotine, temperaturu treba polagano podizati (50 ... 80 ° C / h) kako bi brzina pora formiranje unutar materijala ne nadmašuje filtraciju pare kroz njegovu debljinu.

Pečenje je završna faza tehnološkog procesa. Sirovina ulazi u peć sa sadržajem vlage od 8...12%, a u početnom periodu se suši. U temperaturnom opsegu od 550...800°C minerali gline se dehidriraju i uklanja se hemijski vezana konstitutivna voda. U tom slučaju, kristalna rešetka minerala je uništena i glina gubi svoju plastičnost, a tada se proizvodi skupljaju.

Na temperaturi od 200 ... 800 ° C oslobađa se hlapljivi dio organskih nečistoća gline i gorućih aditiva unesenih u smjesu tokom oblikovanja proizvoda, a osim toga, organske nečistoće se oksidiraju unutar temperature njihove paljenje. Ovaj period karakteriše veoma visoka stopa porasta temperature - 300 ... 350 ° C / h, a za efikasne proizvode - 400 ... 450 ° C / h, što doprinosi brzom sagorevanju goriva utisnutog u zeleno . Zatim se proizvodi drže na ovoj temperaturi u oksidirajućoj atmosferi sve dok ostaci ugljika potpuno ne izgore.

Daljnji porast temperature od 800°C do maksimuma povezan je sa razaranjem kristalne rešetke minerala gline i značajnom strukturnom promjenom krhotine, pa se brzina porasta temperature usporava na 100...150°. C/h, a za šuplje proizvode - do 200...220° S/h. Nakon postizanja maksimalne temperature pečenja, proizvod se drži da izjednači temperaturu u cijeloj svojoj debljini, nakon čega se temperatura smanjuje za 100...150°C, kao rezultat toga, proizvod se skuplja i plastično deformira.

Tada se intenzitet hlađenja na temperaturama ispod 800°C povećava na 250...300°C/h ili više. Pad temperature može biti ograničen samo uslovima spoljašnjeg prenosa toplote. U takvim uslovima pečenje opeke može da se izvede za 6...8 sati.Međutim, u konvencionalnim tunelskim pećima, brzi režimi pečenja se ne mogu primeniti zbog velike neravnomernosti temperaturnog polja duž poprečnog preseka opeke. kanal za pucanje. Proizvodi od topljivih glina peče se na temperaturi od 900...1100°C. Kao rezultat pečenja, proizvod dobiva stanje poput kamena, visoku vodootpornost, čvrstoću, otpornost na mraz i druge vrijedne građevinske kvalitete.

Opće informacije

Prirodni kameni materijali su materijali i proizvodi dobiveni mehaničkom obradom (drobljenjem, cijepanjem, piljenjem i sl.) stijena. Prirodni kamen, koji se koristi direktno kao građevinski materijal, privlači svojom dekorativnošću i dugotrajnošću.

Ogromna količina prirodnog kamenog materijala koristi se kao sirovina za proizvodnju većine građevinskih materijala: keramike, stakla, mineralnih veziva.

Sirovinska baza za industriju građevinskog materijala je kamenje. Koriste se za proizvodnju neorganskih veziva, keramičkih materijala, građevinskog stakla, lomljenog kamena, šljunka, pijeska u cestogradnji i za pripremu betona i maltera, oblaganje zgrada, konstrukcija i mnoge druge namjene.

stijene nazivaju se akumulacije mineralnih masa koje formiraju geološka tijela, koje karakterizira prilično konstantan sastav, struktura i svojstva. Procenat minerala u stijeni određuje njen mineralni sastav. Oblik, veličina, međusobni raspored minerala, prisustvo pora itd. određuju svojstva stijene.

mineral naziva se prirodno tijelo, homogeno po hemijskom sastavu, strukturi i svojstvima, nastalo kao rezultat fizičko-hemijskih procesa na površini i u dubinama zemlje. Ogromna većina minerala su čvrste tvari: kristalne i amorfne.

Ako se stijena sastoji od jednog minerala, naziva se monomineralna, a ako se sastoji od dva ili više minerala, naziva se polimineralnom.

U zavisnosti od uslova formiranja, stijene se dijele na tri tipa: primarne - magmatske, sekundarne - sedimentne, modificirane - metamorfne.

Magmatski stijene su vrlo raznolike u pogledu fizičkih i mehaničkih parametara. Ako se magma učvrstila na dubini, a njeni sastavni dijelovi su imali vremena da se kristaliziraju, tada su nastale takozvane duboke (intruzivne) stijene koje karakterizira puna kristalna struktura. Ako je kao rezultat vulkanske aktivnosti magma izbila na površinu, u zonu znatno nižih temperatura, njene komponente nisu imale vremena da se kristaliziraju i, kada se stvrdnu, formirale su stijene latentne i finokristalne strukture (efuzivne).

Mnogi prirodni kameni grupe koja se razmatra odlikuju se visokom gustoćom, toplinskom provodljivošću, čvrstoćom i koriste se isključivo kao strukturalni završni i završni materijali.

Istovremeno, prilično su rasprostranjene i detritne (rastresite i cementirane) magmatske stijene, koje se odlikuju relativno visokom poroznošću - plovućac, vulkanski tuf.

Sedimentne stijene nastao kao rezultat transformacije produkata razaranja magmatskih stijena, morskih i kontinentalnih sedimenata u obliku zasebnih slojeva i slojeva na površini zemlje iu njenoj blizini pri relativno niskim temperaturama i pritiscima. Mehanički naslage su nastale kao rezultat taloženja ili akumulacije labavih produkata raspadanja već postojećih stijena, od kojih su neke naknadno cementirane, formirajući konglomerate, breče i pješčara. Hemijski sedimenti su nastali kao rezultat taloženja iz vodenih otopina mineralnih tvari, nakon čega je uslijedilo njihovo zbijanje i cementiranje. Organogena formacije su rezultat direktne sedimentacije, zbijanja i cementiranja ostataka algi, organizama i njihovih metaboličkih proizvoda.

Modificirane (metamorfne) stijene nastaju u debljini zemljine kore kao rezultat manje ili više duboke transformacije magmatskih ili sedimentnih stijena pod djelovanjem visokih temperatura i pritisaka, kao i mogućih hemijskih efekata. Metamorfne stijene se razlikuju od originalnih po strukturi i svojstvima. Po strukturi se dijele na masivne ili zrnate (mramor, kvarcit) i škriljevce (gnajs, škriljac).

Technology Fundamentals

Blokovi kamena dobijeni u kamenolomu šalju se u preduzeća za preradu kamena na obradu. Proces, usljed kojeg se kamenu daje potreban oblik, veličina i tekstura prednje površine, uključuje niz operacija koje se izvode u strogom slijedu uz korištenje raznih strojeva za obradu kamena. U savremenim preduzećima kamen se obrađuje na mehanizovan način. Ovisno o prirodi alata koji se koristi, postoje tri glavne vrste obrade: sečenje, brušenje i usitnjavanje. Svaka od ovih vrsta, pak, podijeljena je u dvije faze: davanje oblika i veličine proizvedenog proizvoda i njegova teksturirana obrada. Da biste to učinili, prednjoj površini proizvoda se daje određeni stupanj reljefa.

Mašinska obrada– najmoderniji proces obrade kamena: ova metoda je visoko produktivna, proizvodi manje otpada i omogućava najveći stepen automatizacije proizvodnje. Ovisno o tvrdoći kamena koriste se čelični i karbidni glodali (za meko i srednje tvrdo kamenje) ili dijamantski i karborundski alat (za srednje tvrde i tvrde stijene) posebne izvedbe.

Chipping- takođe široko rasprostranjena metoda, ali je u većini slučajeva povezana sa stalnim učešćem operatera i stoga je napornija. Udarna obrada kamena je mehanizovana i nije u potpunosti automatizovana.

Davanje kamenu potrebnog oblika, bez obzira na prihvaćeni način obrade, odvija se u dvije faze: prvo se proizvodu daje oblik koji se približno približava zadatom, a tek onda proizvod dobiva svoj konačni oblik u skladu sa projektom. .

brušenje površina kamena omogućava postizanje visokog stepena njegove glatkoće, do zrcalnog sjaja (za to se koristi filcani krug ispod kojeg pada polirani prah).

Nomenklatura

Asortiman materijala od prirodnog kamena uključuje blokove, kamenje, ploče, arhitektonske i građevinske proizvode (ravne i profilne).

Blokovi sa zapreminom od najmanje 0,1 m 3 za postavljanje temelja i zidova, ovisno o tehnologiji njihove obrade, proizvode se rezane, tesane, piljene.

kamenje veličina 390*190*188; 490*240*188; 390 * 190 * 288 mm itd. slični su po namjeni blokovima.

Pločeširine do 2000 mm, u pravilu, ne manje od širine i debljine od 3 do 40 mm, koriste se za vanjsku i unutarnju oblogu. Dimenzije podnih pločica su obično 300*300; 305*305; 400*400; 600*300 mm. Za enterijere sa gustim prometom njihova debljina je najmanje 20 mm.

Arhitektonski i građevinski proizvodi služe za vanjsko i unutrašnje oblaganje, uređaj stepenica, parapeta platformi, ograde. U ovu grupu proizvoda spadaju podrumske, piljene i klesane ploče, piljene i usitnjene obloge, piljene gazišta, masivne rezane i lomljene stepenice, pravokutni i krivolinijski parapeti, stupovi, balusteri, portali, detalji vijenca, pojasevi, kordonski kamen, ukrasne kugle.

Baluster - relativno nizak kovrdžavi stupac u obliku tijela okretanja. Ovo je element ograde za stepenice, terase, balkone čiji je gornji dio prekriven ogradom. Balusteri se izrađuju uglavnom od mermera.

Portali- profilni proizvodi za uokvirivanje ulaznih vrata, izrađeni u pravilu od granita, gabra, labradorita i drugih magmatskih stijena.

Detalj vijenca- profilni proizvod u obliku ukrasnog izbočina na gornjem dijelu vanjske obloge zidnog polja, koji ga štiti od vode koja teče s krova. Dobija se odgovarajućom obradom magmatskih stijena.

Detalj pojasa- horizontalni izbočeni element vanjske obloge, koji odvaja podrum od zida iznad. Za proizvodnju se koriste prilično guste i izdržljive stijene.

Kordon kamen- profilni proizvod gornjeg dijela masivnog postolja od gustih i izdržljivih stijena.

ukrasna lopta- profilni proizvod sfernog oblika. Kugle (čvrste, ali češće kompozitne), uglavnom od granita, koriste se u dizajnu fasada zgrada, fontana, nasipa, u pejzažnoj arhitekturi.

TO materijal posebne namjene uključuju šljunak (komadi nepravilnog oblika ne veći od 500 mm u najvećoj dimenziji), lomljeni kamen (komadi do 150 mm od lomljenog kamena), ploče za hidraulične konstrukcije od magmatskih i sedimentnih stijena; popločavanje u obliku šipke, blago suženo prema dolje, od homogenih sitno i srednje zrnatih magmatskih stijena za asfaltiranje puteva; bočne stijene visine do 400 mm od gustih magmatskih stijena za odvajanje ceste od trotoara; kolovozne ploče (često od gnajsa) debljine najmanje 40 mm.

Svojstva

Uzimajući u obzir karakteristike minerala, njihovu količinu i prirodu lokacije, kao i vrstu i lokaciju cementne tvari, razlikuju se kristalno, staklasto, porfirno i druge kamene strukture.

Prilikom određivanja prirode kristalne strukture stijene, posebno se utvrđuje veličina zrna. U zavisnosti od veličine, krupnozrnate strukture razlikuju se u čvrstim stijenama (granit, itd.) - više od 40 mm; srednje zrnasti od 2 do 10 mm; sitnozrnati - do 2 mm. U prirodnom kamenu srednje tvrdoće (mermer, itd.), struktura s veličinom zrna većom od 1 mm smatra se krupnozrnom; do 1 mm - srednje zrnaste; do 0,25 mm - sitnozrnati.

Metode vađenja i obrade prirodnog kamena, njegova racionalna upotreba u građevinarstvu su prvenstveno povezani tvrdoća materijal.

Prilikom određivanja tvrdoće prirodnog kamena koristi se Mohsova skala, upoređuje njihovu tvrdoću sa tvrdoćom određenih minerala raspoređenih u karakterističnom redoslijedu kako se tvrdoća povećava: talk, gips, kalcit, fluorov špart, apatit, ortoklas, kvarc, topaz, korund, dijamant.

Tvrdo prirodno kamenje ima veću čvrstoću strukture u odnosu na materijale srednje tvrdoće i meke. U arhitektonsko-građevinskoj praksi, u pravilu se koriste tvrde ili srednje tvrde stijene.

Prosječna gustoća prirodnih kamenih materijala, ovisno o njihovoj vrsti, obično je u rasponu od 800 ... 3100 kg / m 3.

Upijanje vode tvrdo prirodno kamenje, u pravilu, je u rasponu od 0,01 ... 5%; za granit i sienit - 0,1 ... 1%; gabro - 0,1 ... 0,2%; labradorit i tešenit - 0,2 ... 1%; dijabaz - 0,01 ... 0,2%; kvarcni porfir - 0,1 ... 5%; bazalt - 1 ... 5%. Upijanje vode prirodnog kamena srednje tvrdoće 0,1 ... 40%, uključujući mermer - 0,1 ... 0,7%; krečnjak - 0,5 ... 40%; pješčenjak - 0,2 ... 2,5%; tufovi - 4 ... 40%.

Koeficijent omekšavanja ovih prirodnih kamenih materijala srednje tvrdoće u pravilu nije manji od 0,6.

Otpornost na mraz kamenih materijala je relativno visoka. Čvrsto prirodno kamenje (granit, diorit, sienit, gabro) izdržava 300 ili više ciklusa laboratorijskih ispitivanja; dijabaz, bazalt - 50 ili više. Prirodno kamenje srednje tvrdoće - više od 25 ciklusa, meko - 15 ciklusa ili više.

Zatezna čvrstoća pri sabijanju prirodnih kamenih materijala, u zavisnosti od tvrdoće, daje se sto.9 .

Da bi se odredila tlačna čvrstoća, uzorci se obično ispituju u obliku kocke ili cilindra, piljeni ili izbušeni iz cijelog proizvoda. Za ispitivanje relativno velikih blokova, čija je visina veća od 1,5 puta debljine, pripremaju se dva uzorka (rezana, izbušena): sa strane gornje i sa strane donje strane.

Abrazija je od velike važnosti, prije svega, za materijale od prirodnog kamena koji se koriste za podove u raznim javnim zgradama. Otpornost na habanje tvrdih materijala je vrlo niska - ne više od 0,5 g / cm 2.

Trajnost Prirodno kamenje je obično povezano sa svojom tvrdoćom.