Jaké materiály se používají při výrobě keramiky. Suroviny pro keramické materiály a výrobky. Téma: Keramické materiály

Keramika je jedním z hlavních materiálů používaných v průmyslu a každodenním životě. Je označován jako třetí průmyslový materiál spolu s kovy a polymery. Tato část představuje druhy keramiky a pojednává o technologii výroby keramických výrobků. Zvláštní pozornost je věnována metodám tvarování keramických výrobků.

b HISTORIE KERAMIKA

Keramika byla prvním umělým materiálem vytvořeným člověkem dávno před výrobou skla a kovu, výrobou plastů a kompozitů. Keramické výrobky jsou na rozdíl od dřevěných a kovových trvanlivé a odolné vůči změnám přírodních podmínek, proto archeologové studují historii zmizelých měst a zemí pomocí keramických střepů. Archeologické vykopávky prováděné na území mnoha států poskytují rozsáhlý materiál pro studium této nejzajímavější oblasti lidské tvůrčí činnosti.

K vynálezu keramiky pomohly unikátní vlastnosti hliněných minerálů, které umožnily primitivním lidem tesat nádoby a figurky z mokré hlíny, které po vypálení v plameni ohně nabyly na síle. (Jak říká Bible, první člověk na Zemi - Adam - byl také stvořen Bohem z hlíny.)

Přítomnost hlíny, snadno dostupného přírodního materiálu, vedla k rychlému a rozsáhlému rozvoji keramického řemesla na samém úsvitu lidských dějin, v období primitivního komunálního systému. Poté, co se objevil v mezolitu, byl vyvinut již v neolitu.

První keramické výrobky byly nádoby na vodu a potraviny se silnými stěnami a porézním střepem, pro snadnější instalaci do země bylo dno takové nádoby kulaté nebo kónické. Do hlíny se přidávaly drcené skořápky a drcená žula, aby jí dodaly pevnost při výpalu. Pomocí otisků prstů vědci zjistili, že nejstarší keramické nádoby byly vyrobeny ženami. Takové nádoby byly vyřezávány z pramenů a zdobeny kolky ve formě jamek, pruhů a rýh různých tvarů. V závislosti na použité hlíně měly výrobky různé barvy od terakotové po černou. Později se ke zdobení začaly používat barevné hlíny s převážně červenou, bílou, nažloutlou nebo tmavou barvou, pokrývající jednotlivé části vzoru (engoby). Některé kultury začaly používat leštění – hlazení povrchu.

První glazované výrobky se objevily ve 4.-3. tisíciletí před naším letopočtem v oblastech Blízkého a Středního východu. Keramické výrobky (barevné glazované cihly a obkladové dlaždice, které tvoří monumentální panel) se používaly k výzdobě palácových a církevních budov. Výsledná glazura obsahovala mnoho alkálií a byla fritována.

Nejdůležitějším faktorem pro zlepšení keramického řemesla byl vynález hrnčířského kruhu (IV. tisíciletí př. n. l.), jehož používání prudce zvýšilo produktivitu práce a zlepšilo kvalitu výrobků. Muži se začali zabývat výrobou keramiky.

Ve starověkém Egyptě se nádoby vyráběly z hrubé hmoty, do hlíny se přidávala jemně nasekaná sláma, aby se snížila viskozita hlíny, urychlilo se sušení a zabránilo se velkému smrštění produktu. Lisování nádob těžkých tvarů v neolitu a predynastiku bylo prováděno ručně, později se jako otočný stojan používala kruhová podložka, předchůdce hrnčířského kruhu. Začali také používat lisování na lanových polotovarech. V Egyptě se objevily hrnčířské pece vyrobené z hlíny, dvakrát vyšší než člověk, připomínající trubku rozpínající se nahoru; dvířka pece, kterými se nakládalo palivo, se nacházela dole, nádoby se nakládaly shora a hrnčíř šplhal po žebříku.

Později v Egyptě se hmota stává jemnější a formy jsou rozmanitější, s reliéfy a rytými vzory. Kromě nádobí, váz a cihel vyráběli Egypťané hliněné figurky, často se zvířecími hlavami, náhrdelníky, obrazy skarabů, dětské hračky, tuleně, dokonce sarkofágy atd.

Barva egyptské keramiky závisela na druhu hlíny, zdobení (engoba) a výpalu. K jeho výrobě použili především dva druhy jílů: hnědošedou s dosti velkým množstvím nečistot (organické, železité a pískové), která výpalem získala hnědočervenou barvu, a šedou vápenatou hlínu téměř bez organických nečistot, které po vypálení získaly různé odstíny šedé.barvy, hnědé a nažloutlé barvy.

Postupně se proces glazování začal rozšiřovat ve starověkém Řecku. Výzdoba malbou byla provedena na surovém střepu. Hlavními způsoby výroby keramických nádob v Řecku bylo ruční lisování nádoby z bičíků, lisování na provazové polotovary a lisování na hrnčířském kruhu. Řecká keramika dosáhla svého vrcholu v 6.–5. století. PŘED NAŠÍM LETOPOČTEM.

Ve starověkém Řecku nebyly vázy luxusním zbožím - bylo jich hodně a byly vyrobeny z jednoduché hlíny a k malování se používal pouze černý „lak“ (tavicí engoba). Ale s malou rozmanitostí použitých materiálů (Řekové neznali průhledné glazury ani barevné smalty) se malované vázy proměnily v opravdová umělecká díla, která měla obrovský vliv na vývoj celého světa dekorativního a užitého umění.

Malba starověké řecké keramiky je obvykle rozdělena do čtyř stylů:

• 1) IX-VIII století. PŘED NAŠÍM LETOPOČTEM. - geometrický styl - malba ve formě geometrického ornamentu s konvenčně stylizovanými postavami zvířat a lidí;
• 2) konec 7. stol. PŘED NAŠÍM LETOPOČTEM. - kobercový nebo orientalizační styl - malba polychromovanými ornamentálními pásy s orientálními vzory a obrazy zvířat a fantastických tvorů;
• 3) VI století. PŘED NAŠÍM LETOPOČTEM. - černofigurový styl - malba s vícefigurálními kompozicemi ze života bohů s černým „lakem“ na nelakovaném žlutém, oranžovém nebo narůžovělém podkladu;
• 4) kolem roku 530 před naším letopočtem - červenofigurový styl - při překrytí pozadí černým „lakem“ měly nebarvené postavy přirozenou barvu hliněného střepu. Tato technika dala mistrovi příležitost kreslit formy podrobněji a zprostředkovávat přirozený pohyb postavy.

Etruská keramika (XII-V století př. n. l.) není z hlediska technologie horší než řečtina, ale má menší uměleckou hodnotu.

Etruskou keramiku lze rozdělit do dvou skupin:

• 1) kopie řeckých váz (amfor a mís);
• 2) nebarvené nádoby středoasijského a egyptského typu s hrubě provedenou plastickou výzdobou. Podle barvy střepu se dělí na černé (bucchero, vypálením získala hlína černou barvu) a červené (impasto).

Římská kultura zdědila mnoho řeckých tradic bez uctivého přístupu ke keramice, jako tomu bylo ve starověkém Řecku. Keramické výrobky již nejsou uměleckými díly, ale běžnými výrobky pro domácnost, které mají na římský způsob čistě užitkový, pragmatický význam. K výrobě nádobí se používal ručně vyrobený hrnčířský kruh. Konstrukce hrnčířských pecí zůstala v podstatě nezměněna, ale pece pro hromadnou výrobu často dosahovaly větších rozměrů a umožňovaly vyšší výpal keramiky. Římští keramikáři vyráběli hrnce, kotlíky vojáků, pánve, džbány na vodu, mísy na mléko, číše v podobě mís a sklenic, velké mísy, talíře, omáčku, salátové mísy. Římští stavitelé hojně používali keramiku k vytváření složitých architektonických detailů.

Zpočátku se malovaná keramika rozšířila ve starověkém Římě, ale postupně ztratila svou uměleckou hodnotu a malba zcela nahradila reliéf na keramice pokryté červeným „lakem“. Keramici z Arretium v ​​Itálii dosáhli dokonalosti ve výrobě červené glazury, která má rovnoměrnou barvu a lesklý povrch připomínající lesk pečetního vosku.

Pro dekoraci jsme použili známé techniky pro vytvoření nízkého reliéfu na vnějším povrchu stěn pomocí forem a razítek. Reliéfy na některých arretinských nádobách byly vytvořeny pomocí známek, které měly „negativní“ hloubkové obrazy. Byly vtisknuty do měkké keramické hmoty na povrch nádob a poté překryty červeným „lakem“ a vypáleny v pecích.

Nejaktivnější výroba keramických výrobků na Kyjevské Rusi začala v 8.-12. Zpočátku se výrobky vyráběly modelováním, ale koncem 9. - začátkem 10. stol. Došlo k přechodu na hrnčířskou technologii.

Do hmoty se přidávala různá plniva, aby se získala pevnost: písek, drcený kámen, slída, sláma a plevy. Aby výrobky získaly sílu, začali je zdobit zahříváním v čisté vodě, máčením v teplém chlebovém roztoku a černěním v peci. Hlavními produkty byly různé druhy nádobí (hrnce, dózy, džbány, misky), dětské hračky, lampy, umyvadla, cihly, obkladové dlaždice.

V X-XI století. ruční hrnčířský kruh nahrazuje nožní kolo, které se rychleji otáčí a uvolňuje hrnčířské ruce, čímž se opět mění technologie - odpadá proces předběžného hrubého vyřezávání výrobku.

Tatarsko-mongolské jho zahodilo všechny výdobytky ruských hrnčířů 9.-12. století: některé nádoby zcela zmizely, ornamentika se zjednodušila, technologie glazování byla téměř úplně zapomenuta a po svržení jha na další tři století se výrobky vyznačovaly monotónností a drsností tvaru.

Kulturu výroby keramiky v západní Evropě výrazně ovlivnila španělsko-maurská keramika potažená cínovou glazurou. Zpočátku se v Itálii na konci 14. století nazývala „majolika“ pouze španělská keramika dovážená do země. V Itálii se výroba takové keramiky začala intenzivně rozvíjet a v 16. stol. Pro italskou keramiku se začalo používat označení „majolika“.

V Itálii keramik Luca della Robbia (1399(1400)-1482) jako první použil techniku ​​glazování terakoty v kruhové plastice a reliéfech pro fasády a interiéry budov. Jeho výrobkům se začalo říkat majolika a jím vyvinuté glazury se až do 16. století staly tajemstvím rodiny della Robbia. výroba majolikových plastik zůstala výsadou rodiny della Robbia.

Pokrytí dílků bílou cínovou glazurou vytvořilo perfektní kulisu pro malování. Nejprve byl design jednoduše aplikován na surovou glazuru (el fresco) a poté byla technologie zdokonalena nanesením dodatečného nátěru transparentní glazurou.

Zpočátku většina italských keramických výrobků sloužila pouze k dekorativním účelům, později se dekorativnost a užitkovost spojily v albarelli - antické nádoby renesance.

Italská majolika měla zase významný vliv na vývoj keramiky v Německu v 15. století a také ve Francii v 16.–18. století, kde se stala známou jako „fajáns“.

Ve Francii je za zakladatele fajánse považován Bernard Palissy (asi 1510-1589 (1590)), který vyvinul vlastní receptury na bílý smalt a různé glazury - zálivku. Pracoval s „venkovskými hlínami“ a vytvořil četná dekorativní díla (především dekorativní nádobí) v naturalistickém i mytologickém duchu. Ve Francii se zároveň vyvíjí další technologie - výpal při nízkých teplotách s lakováním na předem vypálenou glazuru.

Dalším technologickým typem keramiky té doby byla kamenná hmota. Ve XIV století. Němečtí hrnčíři vynalezli kamennou hmotu. Byl sériově vyráběn v XIV-XVII století.

Až do 15. století zdokonalovala se technologie výroby, začala se používat reliéfní výzdoba a teprve počátkem 16. stol. kamenná keramika získala klasický vzhled, jaký má nyní.

Technologie umožnila díky nízkodisperznímu složení hmoty a mírnému smrštění zdobit stěny nádob velmi tenkými a propracovanými reliéfy. Razítka pro jejich výrobu byla vyříznuta samostatně a otištěna na vysušenou nádobu. Díky vysoké teplotě výpalu, až 1300°C, se snížila pórovitost střepu. Úžitkové nádobí z kamenné hmoty se proto často nedalo glazovat, ale většina nádob byla při výpalu stále pokryta bezbarvou solnou glazurou. Kamenná keramika nabyla na síle, což ji umožnilo vyvážet daleko od místa výroby: do Evropy, Ruska a dokonce i Severní Ameriky.

Když se do Anglie dostala kamenná keramika, keramik Josiah Wedgwood z ní vynalezl lepší kameninové hmoty - čedičové střepy, smetanové hmoty a „jaspisové hmoty“, z nichž byly vyrobeny známé modré vázy s bílým reliéfem v klasicistním stylu.

V 16. stol Čínský porcelán se dostal do Evropy, kde se stal nejžádanějším klenotem, porcelánové výrobky byly v každém paláci v Evropě a Rusku. Byly vystaveny drahé porcelánové předměty, které umožnily prokázat vysoké postavení, bohatství a dobrý vkus majitele. Ani rozbité předměty se nevyhazovaly, porcelánové střepy byly zasazeny do drahých kovů a nošeny jako korálky na zlatém řetízku. V 17. stol Objevila se móda pro dekorativní malbu čínského porcelánu: hlavními malířskými motivy byly různé květiny (pivoňky, chryzantémy, lotos), větve borovic, ptáci a zvířata, draci.

Evropané skutečně chtěli odhalit tajemství výroby porcelánu. Předpokládá se, že v důsledku těchto experimentů se objevila fajáns, kamenné výrobky a odrůdy měkkého porcelánu. Nejprve to byly pokusy italských mistrů a ve Florencii byl v roce 1575 získán „porcelán Medici“. Svými vlastnostmi se pohyboval mezi tvrdým a měkkým porcelánem, měl nažloutlou barvu, byl průhledný díky bílé hlíně z Vicenzy a byl pokryt bílou majolikovou glazurou. K malbě se používal oxid kobaltnatý (modrá barva) a někdy oxid manganu (modrofialová barva). Výrobky byly zdobeny stylizovanými květinami, větvemi a ptáčky. Takový porcelán se vyráběl až do první čtvrtiny 17. století. včetně.

Poté francouzští keramikáři na konci 17. stol. prováděl úspěšné pokusy ve výrobě porcelánu (manufaktury v Rouen, Saint-Cloud, Mennesy, Chantilly, Vincennes, vyrábějící výrobky z měkkého porcelánu). V letech 1673 až 1696 vyráběla rouenská manufaktura křehký průhledný měkký porcelán v mléčném odstínu. K malování byly použity modré, červené a zelené podglazurní barvy.

V letech 1670 až 1766 v továrně Saint-Cloud vznikal měkký porcelán, jehož výrobky měly jednoduché tvary, silné krémově zbarvené střepy a byly pokryty lesklou průhlednou hutnou glazurou, která pokrývala reliéf. Pro výzdobu byl použit vzor tvarovaných nebo na sebe nakládaných květů a listů, reliéfní květinová výzdoba a reliéfní zlacení.

K malování byla použita modrá, tyrkysová, žlutá a zelená přeglazurní barva. Výrobky byly často zasazeny do stříbra.

V 18. stol V Británii bylo otevřeno mnoho továren na výrobu měkkého porcelánu: Chelsea, Bow, Derby, Worcester, Spode, Coalport, Minton. Každý z nich se vyznačoval vlastním rukopisem a stylem. Továrna Chelsea vyráběla dekorativní, nepraktické předměty z měkkého porcelánu v letech 1750 až 1784. Při výrobě v Bow v roce 1748 byl do hmoty poprvé přidán kostní popel a byl získán kostní porcelán, který se vyznačoval svou bělostí; V továrně v Derby se od roku 1750 vyráběly figurky, které konkurovaly Chelsea, a od roku 1764 do roku 1769 se mastkový kámen začal používat při výrobě porcelánu.

Odrůdy měkkého porcelánu 16.-17. století. měly složité složení, žlutou barvu střepu a při výpalu se značně deformovaly, ale některé druhy měkkého porcelánu se po zlepšení složení a technologie vyrábějí dodnes, např. kostní porcelán.

Přítomnost vysoké pórovitosti, křehkosti a silné deformace při vypalování výrobků z měkkého porcelánu přinutila Evropany hledat recept na tvrdý porcelán. V Sasku obdržel od kurfiřta Augusta v roce 1709 (1710) alchymista Johann Friedrich Böttger s pomocí vědce Ehrenfrieda Waltera von Tschirnhaus vzorky tvrdého porcelánu. Vybrali suroviny pro porcelán a glazury, zvýšili teplotu výpalu na 1300 °C a vyvinuli technologii vysokoteplotního výpalu.

V roce 1710 byla otevřena míšeňská manufaktura, která začala vyrábět nádoby tvarem podobné delftské fajáns, nádoby s dvojitými stěnami, zvenčí zdobené řezbami, příbory a různé plastiky (jednou z prvních plastik byla postava Augusta I. Silný).

Morálka Evropanů v 18. století. se stal svobodnějším a přes snahu vládce Saska Fridricha Augusta I. utajit technologii tvrdého porcelánu, odešli míšeňští mistři spolu s tajemstvím výroby do jiných zemí. Porcelán se rychle rozšířil do evropských měst a nahradil výrobu kameniny.

Ve Francii v manufaktuře Sevres se v roce 1750 vyráběl měkký porcelán Sevres a od roku 1756 začali vyrábět porcelán tvrdý. Továrna vyvinula nádherně vytříbený styl porcelánu Sèvres, charakteristické jsou zejména výrobky s malovaným zlaceným plastem a sochy z bílého neglazovaného porcelánu (bisque).

Ruská keramika po úpadku způsobeném tatarsko-mongolským jhem byla znovu oživena ve 14.–15. století. Hlavním centrem se stala Gončarnaja Sloboda v Moskvě, kde do 17. stol. Vyrábí se široký sortiment nádobí, hraček, lamp atd.

V 16. stol V Rusku se objevilo řemeslo tsenin (výroba hliněných předmětů s bílým smaltem). Většina produktů tsenin jsou dlaždice vyrobené na bázi hlíny, používané k ozdobení chrámů a bytového zařízení. Při popisu královské a bojarské komnaty v 16. stol. Určitě existují zmínky o Tseninových kamnech pokrytých bílými kachličkami s modrým vzorem.

Na počátku 18. stol. Gzhelští řemeslníci vyráběli jednoduché bílé nádobí a glazované nádobí s vícebarevnými glazurami a uměleckou malbou - ruskou majoliku. Výrobky byly velmi rozmanité: sochy, nádobí a dokonce i sady. Bohatí lidé však chtěli mít výrobky z porcelánu.

V Rusku se na pokyn Petra I. od roku 1718 pokoušely objevit porcelán. V roce 1724 otevřel Afanasy Kirillovich Grebenshchikov první továrnu na tsenin (majoliku) v Moskvě a dodával své výrobky císařskému dvoru. Nejprve se vyráběly dýmky podle holandských vzorků, poté obklady - nejprve reliéfní, poté hladké s malbou a od konce 30. let 18. století. - hodnotné (smaltované) nádobí. Továrna začala vyrábět vysoce kvalitní majolikové nádobí malované modrými a tříbarevnými vzory na surovém světle modrém smaltu. V roce 1746 (před D.V. Vinogradovem) syn A.K. Grebenshchikov, Ivan Afanasyevich, nezávisle objevil tajemství výroby porcelánu, ale nedostal povolení k jeho výrobě a experimenty s výrobou porcelánu v továrně Grebenshchikov byly zastaveny.

Podle oficiální verze se porcelán objevil v Rusku pod Elizabeth Petrovna v roce 1746, ale tento recept vyvinul ruský mistr, který studoval v zahraničí (Bergmeister) Dmitrij Ivanovič Vinogradov. Od roku 1744 prováděl pokusy v první porcelánové (porcelánové) císařské manufaktuře pod vedením Gunthera a vyvinul technologii výroby porcelánu na základě několika odrůd gželské hlíny. První porcelánové výrobky vzniklé v Rusku po objevení tajemství ruského porcelánu se vyznačovaly svou originalitou a nezávislostí, zejména co se týče tvarů. Manufaktura vyráběla svícny, dýmky, sochy a soupravy.

V roce 1765 se porcelánka přeměnila na Císařskou porcelánku, kde pokračovali ve vytváření dekorativních váz, bust, reliéfů a série (asi sto) porcelánových figurek znázorňujících národy Ruska.

V roce 1766 založil Franz Jakovlevič Gardner nedaleko Moskvy ve vesnici Verbilki v okrese Dmitrovskij soukromý podnik na výrobu porcelánu (odtud název „porcelán Dmitrov“). Právě jemu v roce 1778 Kateřina 11 svěřila výrobu „řádu“ „Svatojiřské bohoslužby“. Zpočátku továrna opakovala saské desky a plastiky a dokonce opatřovala míšeňským razítkem v podobě dvou zkřížených mečů a prodávala je obchodníkům, měšťanům a bohatým rolníkům. Na počátku 19. stol. Gardnerova továrna vyráběla pestrobarevné figurky – „ruské typy“. V roce 1892 Gardnerovi dědicové prodali závod M. S. Kuzněcovovi.

Na počátku 19. stol. V Rusku se objevily desítky malých soukromých továren. V roce 1812 byla v Petrohradě otevřena továrna obchodníka Sergeje Batenina, která až do roku 1839 vyráběla velké zlacené vázy ve stylu ruského empíru s obrazy a známkami s bujnými kyticemi růží. Podobné výrobky byly vyráběny v továrnách Popov, Terekhov a Kiselev v regionu Gzhel ze zlaceného porcelánu a nazývaly se „bronzové zboží“.

V roce 1832 Terenty Jakovlevič Kuzněcov založil keramickou továrnu v Likino-Dulyovo u Moskvy. Do roku 1889 jeho vnuk Matvey Sidorovič Kuzněcov soustředil ve svých rukou všechny největší továrny a zorganizoval Partnerství M. S. Kuzněcova. Kuzněcov opustil předchozí tovární značky a snažil se zachovat známý vzhled výrobků, ale ruční malbu nahradily obtisky a začaly kombinovat různé styly, způsoby, techniky a dekorativní prvky. Do konce 19. stol. ("Kuzněcov porcelán") formy se staly eklektickými, přetíženými polychromovanou malbou a hrubými barevnými kombinacemi. Odtud pochází opovržlivý název „Kuzněcovščina“ jako synonymum pro „obchodní vkus“ a eklekticismus v ruském užitém umění konce 19. století.

Od roku 1870 v Konakově v provincii Tver v továrně, kterou získal také M. S. Kuzněcov, začali vyrábět porcelánové výrobky s typickou „kuzněcovskou“ malbou.

Koncem 19. - začátkem 20. stol. keramická výroba se ubírala dvěma hlavními směry: rozvojem užitkových předmětů pro domácnost (tento směr byl v tomto období na ústupu) a výstupem z historického rámce (druhý nový směr vytvořil stojanové malby fajáns, ozdobné panely a sochy v majolice). Tento konflikt mezi masovou produkcí a uměním nakonec vedl k vytvoření designu, zodpovědného za vytvoření nejen produktu, stylu, ale také životního prostředí. Do popředí se dostal design keramických výrobků, které by měly odrážet jak lidové tradice, tak nové trendy v každodenním životě a architektuře. Keramické výrobky se používají v architektuře jako stavební, obkladové a dekorativní materiály, v každodenním životě (nádobí, vázy), jako plastika a suvenýry.

Keramická výroba - velké továrny, malé dílny i jednotliví keramickí umělci - mají k dispozici velké množství různých hmot pro výrobu keramických materiálů širokého sortimentu, stejně jako výkonná zařízení (především pece) a odpady vyvinuté v průběhu desetiletí 20. století. vysoce výkonná technologie.

K výrobě uměleckých keramických výrobků se dnes používají tyto druhy keramiky: majolika, keramika, terakota, kamenické výrobky, kamenina a porcelán. Pro výrobu keramických výrobků lze rozlišit hlavní způsoby formování: lití skluzem, plastická metoda, polosuchá metoda, suchá metoda.

Odlévání a lisování plastů na strojích může výrazně snížit náklady na výrobu, kopírovat a replikovat keramické výrobky v jakémkoli množství.

Podívejme se v další kapitole na klasifikaci typů keramiky.

Otázky a úkoly pro sebeovládání

• 1. Kdy se objevily první keramické výrobky?
• 2. Jaká surovina byla použita k výrobě keramických výrobků?
• 3. Jak se zdobily první keramické výrobky?
• 4. Vyjmenujte styly malby na starořecké keramice.
• 5. Jaké technologie se používaly k výrobě keramických výrobků na Kyjevské Rusi v 8.-12.
• 6. Ve kterých evropských zemích se začal vyrábět porcelán?
• 7. Kdy se v Rusku objevil porcelán?
• 8. Uveďte hlavní keramickou výrobu v 19. století. v Rusku.
• 9. Jaké moderní keramické továrny jsou známé v Rusku?

• Imanov G. M., Kosov V. S., Smirnov G. V. Výroba umělecké keramiky: učebnice. M. : Vyšší škola, 1985; Akunova L.F., Přibluda S. 3. Nauka o materiálu a technologie pro výrobu uměleckých keramických výrobků. M.: Vyšší škola, 1991; Bojko 10. A., Livshits V. B. Materiály pro umělecké výrobky (Keramika a nátěry. Kovy a slitiny). M.: OntoPrint, 2015; Volkova F.N. Obecná technologie keramických výrobků M.: Stroyizdat, 1989; Frantsuzova I.G. Obecná technologie pro výrobu porcelánových a kameninových výrobků. M.: Vyšší škola, 1991.

Keramika jsou umělé kamenné materiály a výrobky získané technologickým zpracováním nerostných surovin a následným výpalem za vysokých teplot.

Název „keramika“ pochází z řeckého slova „keramos“ – hlína.

Keramická technologie proto vždy znamenala výrobu materiálů a výrobků z jílových surovin a jejich směsí s organickými a minerálními přísadami.

Materiál, ze kterého se vyrábí keramické výrobky po vypálení, se v keramické technologii nazývá. keramický střep.

Hlína vždy byla a je jedním z hlavních typů stavebních materiálů v historii lidstva.

Na počátku - 8000 př.n.l. - jíly se používaly v nepálené formě pro stavbu nepálených nepálených cihel a výrobu nepálených a nepálených cihel. 3500 před naším letopočtem označuje začátek používání keramických cihel a 1000 let před naším letopočtem. - glazované cihly a dlaždice.

Od poloviny prvního tisíciletí začala v Číně výroba porcelánových výrobků.

V Rusku byla v roce 1475 postavena první cihelna v Moskvě a v roce 1744 začala fungovat první porcelánka v Petrohradě. Koncem 18. - pol. 19. stol. Rychlý rozvoj hutního, chemického a elektrotechnického průmyslu vedl k rozvoji výroby žáruvzdorné, kyselinovzdorné, elektroizolační keramiky a podlahových dlaždic

Od počátku tohoto století se rozvinula výroba účinných cihel a dutých kamenů pro stavbu stěn a stropů, stejně jako keramických obkladů pro interiérové ​​a exteriérové ​​dekorace a sanitárních výrobků.

V poslední době se rozmohla výroba speciální keramiky s unikátními vlastnostmi pro potřeby jaderné energetiky, strojírenství, elektroniky, raketového a dalšího průmyslu.

Cermety sestávající z kovových a keramických částí jsou velmi praktické.

Koncept keramických materiálů a výrobků zahrnuje širokou škálu materiálů s různými vlastnostmi.

Jsou klasifikovány podle řady charakteristik:
- podle zamýšleného účelu se keramické výrobky dělí na následující typy: stěnové, dokončovací, střešní, podlahy, podlahy, silniční, sanitární, kyselinovzdorné, tepelně izolační, ohnivzdorné a betonové výplně;

Keramické výrobky se podle struktury rozlišují na porézní a slinuté (hutné) střepy. Výrobky s nasákavostí vody vyšší než 5 % jsou považovány za porézní. Jedná se o výrobky jak z hrubé (keramické cihly a kameny, výrobky pro střešní krytiny a stropy, drenážní trubky), tak i jemné (obkladové tašky, kamenina) keramiky. Mezi hutné produkty patří produkty s nasákavostí vody nižší než 5 %. Patří sem také výrobky z hrubé (klinker, velkoformátové obkladové desky) i jemné (fajáns, poloporcelán, porcelán) keramiky;

Podle bodu tání se keramické materiály a výrobky dělí na nízkotavitelné (s bodem tání pod 1350 °C), žáruvzdorné (s bodem tání 1350 °C-1580 °C), ohnivzdorné (1580 °C -2000 °C), s vysokou teplotou tání (více než 2000 °C). °C).

Schopnost získat libovolné specifikované vlastnosti, široký sortiment, velké zásoby všudypřítomných surovin, srovnatelná jednoduchost technologie, vysoká životnost a šetrnost k životnímu prostředí keramických materiálů zajišťují, že jsou na jednom z prvních míst z hlediska důležitosti a objemu výroby mezi ostatními stavební materiál.

Výroba keramických cihel tedy tvoří zhruba polovinu objemu všech materiálů stěn.

2. Suroviny pro výrobu keramických hmot

Hlavní surovinou pro výrobu stavebních keramických výrobků jsou hliněné suroviny, používané v čisté formě a častěji ve směsi s přísadami - leštění, horninotvorné, tavidlo, plastifikátory atd.

Hliněné suroviny

Jílové suroviny (jíly a kaoliny)- produkt zvětrávání vyvřelých živcových hornin, obsahující příměsi jiných hornin.

Částice jílového minerálu o průměru 0,005 mm a menším poskytují po smíchání s vodou schopnost vytvořit plastické těsto, které si při sušení zachovává daný tvar a po vypálení získává voděodolnost a pevnost kamene.

Surovina obsahuje kromě jílových částic určitý obsah prachových částic o zrnitosti 0,005-0,16 mm a částic písku o zrnitosti 0,16-2 mm.

Částice jílu mají lamelární tvar, mezi nimiž se při navlhčení tvoří tenké vrstvy vody, které způsobují bobtnání částic a umožňují jim klouzat vůči sobě bez ztráty soudržnosti. Hlína smíchaná s vodou proto vytváří snadno tvarovatelnou plastickou hmotu.

Při sušení hliněné těsto ztrácí vodu a zmenšuje objem. Tento proces se nazývá smršťování vzduchem .

Čím více částic jílu je v jílové surovině, tím vyšší je plasticita a vzduchové smrštění jílů. Podle toho se hlíny dělí na vysoce plastické, středně plastické, středně plastické, nízkoplastické a neplastické.

Vysoce plastické jíly obsahují až 80-90% jílových částic, číslo plasticity více než 25, potřeba vody více než 28% a smrštění vzduchem 10-15%. Středně a středně plastické jíly obsahují 30-60% jílových částic, číslo plasticity 15-25, potřebu vody 20-28% a smrštění vzduchem 7-10%.

Jíly s nízkou plasticitou obsahují od 5% do 30% jílových částic, potřeba vody méně než 20%, číslo plasticity 7-15 a smrštění vzduchem 5-7%.

Neplastické jíly netvoří plastické, tvarovatelné těsto.

Jíly s obsahem jílových částic vyšším než 60 % se nazývají „tuk“ a vyznačují se vysokým smrštěním, pro jehož snížení se do jílů přidávají „vychylovací“ přísady.

Jíly s obsahem jílových částic menším než 10-15 %* jsou jíly „libové“, při výrobě produktů se do nich přidávají jemné přísady, např. bentonitový jíl.

Různé kombinace chemického, mineralogického a granulometrického složení složek určují různé vlastnosti jílových surovin a jejich vhodnost pro výrobu keramických výrobků různých vlastností a účelů.

S mineralogickým složením úzce souvisí granulometrické složení jílů.

Písčité a prachové frakce jsou přítomny především ve formě zbytků primárních minerálů (křemen, živec, slída atd.).

Částice jílu se skládají převážně ze sekundárních minerálů: kaolinitu, montmorillonitu, hydroslídy a jejich směsí v různých kombinacích.

Jíly s převažujícím obsahem kaolinitu jsou světlé barvy, při interakci s vodou mírně bobtnají, vyznačují se žáruvzdorností, nízkou plasticitou a malou citlivostí k vysychání.

Jíly obsahující montmorillonit jsou velmi plastické, silně bobtnají, jsou náchylné ke zvlnění při formování a jsou citlivé na vysychání a vypalování s projevem zakřivení výrobků a praskání.

Vysoce rozptýlené jílovité horniny s převládajícím obsahem montmorillonitu se nazývají bentonity .

Vzorky s převahou hydroslídových minerálů v jílové části se vyznačují středními ukazateli plasticity, smrštění a citlivosti na vysychání.

Chemické složení jílů je vyjádřeno obsahem a poměrem různých oxidů.

Přítomnost oxidů železa snižuje požární odolnost jílů, jemný vápenec dodává jílům světlou barvu a snižuje požární odolnost a jeho kamenné inkluze způsobují vzhled „dutikonu“ a praskliny v keramických výrobcích.

Oxidy alkalických kovů jsou silná tavidla a přispívají ke zvýšenému smršťování, zhutňování střepu a zvyšují jeho pevnost. Přítomnost rozpustných solí síranů a chloridů sodíku, vápníku, hořčíku a železa v jílových surovinách způsobuje výskyt bílých výkvětů na povrchu výrobků.

Pro výrobu některých typů žáruvzdorných tepelně izolačních výrobků se používají jílové suroviny z tripolu a diatomitu, sestávající převážně z amorfního oxidu křemičitého, pro výrobu lehkého kameniva perlit, pemza a vermikulit.

V současné době jsou přírodní jíly ve své čisté formě zřídka vhodnou surovinou pro výrobu keramických výrobků. V tomto ohledu se používají se zavedením přísad pro různé účely.

Přísady do jílů

Štíhlé doplňky. Zavádějí se do plastických jílů, aby se snížilo smrštění během sušení a vypalování a zabránilo se deformacím a prasklinám ve výrobcích. Patří sem: dehydrovaná hlína, šamot, struska, popel, křemenný písek.

Pórotvorné přísady. Zavádějí se pro zvýšení pórovitosti střepu a zlepšení tepelně izolačních vlastností keramických výrobků. Patří sem: piliny, uhelný prášek, rašelinový prach. Tyto doplňky jsou také výkrmové.

Plavni. Jsou zavedeny ke snížení teploty vypalování keramických výrobků. Patří sem: polní kameny, železná ruda, dolomit, magnezit, mastek, pískovec, pegmatit, střepy, perlit.

Plastifikační přísady. Jsou zavedeny pro zvýšení plasticity směsí surovin s menší spotřebou vody. Patří mezi ně vysoce plastické jíly, bentonity a povrchově aktivní látky.

Speciální přísady. Pro zvýšení odolnosti keramických výrobků vůči kyselinám se do surových směsí přidávají pískové směsi utěsněné tekutým sklem. Pro získání některých druhů barevné keramiky se do surovinové směsi přidávají oxidy kovů (železo, kobalt, chrom, titan atd.).

Glazury a engoby

Pro zvýšení sanitárních a hygienických vlastností, voděodolnosti a zlepšení vzhledu jsou některé druhy keramických výrobků pokryty dekorativní vrstvou - glazurou nebo engobou.

Glazura- sklovitý povlak o tloušťce 0,1-0,2 mm, nanesený na výrobek a fixovaný vypálením. Glazury mohou být průhledné a matné (neprůhledné) různých barev.

K výrobě glazury se používají: křemičitý písek, kaolin, živec, soli alkalických kovů a kovů alkalických zemin. Surové směsi se melou na prášek a před vypalováním se nanášejí na povrch výrobků ve formě prášku nebo suspenze.

Angobom je tenká vrstva bíle hořící nebo barevné hlíny nanesená na výrobek, tvořící barevný povlak s matným povrchem. Vlastnosti engoby by se měly blížit hlavnímu střepu.

3. Schéma výroby keramických výrobků

Při veškeré rozmanitosti keramických výrobků z hlediska vlastností, tvarů, účelu, druhu surovin a technologie výroby jsou hlavní fáze výroby keramických výrobků společné a sestávají z následujících operací: těžba surovin, příprava hmoty, lisování výrobků, sušení a vypalování.

Hlína se těží z lomů, obvykle v otevřených jámách pomocí bagrů, a dopravuje se do keramické továrny po železnici, silnici nebo jinými dopravními prostředky.

Rozvoji lomu předchází o přípravné práce: geologický průzkum za účelem zjištění povahy výskytu, užitečných vrstev a zásob jílu; čištění povrchu rostlin rok nebo dva před zahájením vývoje, odstraňování hornin nevhodných pro výrobu.

Příprava jílů a lisování výrobků

Lomová hlína v přírodním stavu je pro výrobu keramických výrobků většinou nevhodná. Proto se zpracovává za účelem přípravy hmoty.

Jíly je vhodné připravovat kombinací přírodního a mechanického zpracování.

Přirozené zpracování zahrnuje stárnutí předem vytěžené hlíny po dobu 1-2 let s periodickým smáčením srážením nebo umělým máčením a periodickým zmrazováním a rozmrazováním.

Mechanické zpracování jílů se provádí za účelem další destrukce jejich přirozené struktury, odstranění nebo rozmělnění velkých vměstků, odstranění škodlivých nečistot, rozemletí jílů a přísad a promíchání všech složek, dokud se nezíská homogenní a zpracovatelná hmota pomocí specializovaných stroje (rozrývače hlíny; odkamenovače, perforátory, dezintegrátory, hrubé a jemné mlecí válce; běhouny, mlýnky na hlínu, košové dezintegrátory, rotační a kulové mlýny, jedno- a dvouhřídelové mísiče hlíny, vrtulové míchačky atd.).

V závislosti na typu vyráběného produktu, druhu a vlastnostech suroviny se hmota připravuje plastickou, tvrdou, polosuchou, suchou a kluznou metodou. Způsob přípravy hmoty určuje jak způsob formování, tak i název výrobního postupu jako celku.

Při plastické metodě přípravy hmoty a formování se výchozí materiály s přirozenou vlhkostí nebo předsušené smíchají s přísadami vody, aby se získalo těsto s obsahem vlhkosti 18 až 28%.

Tento způsob výroby keramických stavebních hmot je nejjednodušší, nejméně náročný na kov a tedy nejrozšířenější.

Používá se v případech použití středně plastických a středně plastických, sypkých a vlhkých jílů s mírným obsahem cizích vměstků, které dobře vsakují a přecházejí v homogenní hmotu.

Technologický systém výroba keramických cihel:

1 - hliněný lom; 2 - bagr; 3 - jílová rezerva; 4 - vozík; 5 - krabicový podavač; 6 - přísady; 7 - běžci; 8 - válečky; 9 - pásový lis; 10 - řezačka; 11 - zakladač; 12 - vozík; 13 - sušící komory; 14 - tunelová pec; 15 - samohybný vozík; 16 - sklad

Sestava a typy strojů pro přípravu hmoty se mohou lišit od těch na obr. 1 v závislosti na vlastnostech surovin a přísad.

Lisování plastovou metodou se však vždy provádí na stroji se stejným principem činnosti - pásovém šnekovém lisu s nebo bez vakuování a ohřevu.

Vakuování a zahřívání hmoty při lisování umožňuje zlepšit její tvarovací vlastnosti a zvýšit pevnost vypáleného výrobku až 2x.

V těle lisu se otáčí šnekový hřídel se šroubovými lopatkami. Hliněná hmota je šnekem posouvána do zužující se přechodové hlavice, zhutňována a vytlačována přes náustek ve formě kontinuální tyče nebo pásky, nebo trubky pod tlakem 1,6-7 MPa.

Pásový vakuový lis:

1 - hřídel šroubu; 2 - lisovací hlava; 3 - náustek; 4 - hliněný nosník; 5 - oběžné kolo; 6 - vakuová komora; 7 - rošt; 8 - mlýnek na hlínu

Produktivita moderních pásových lisů na výrobu cihel dosahuje 10 000 kusů za hodinu.

Tvrdý Lisovací metoda je typem moderního vývoje plastické metody.

Vlhkost formované hmoty se touto metodou pohybuje od 13 % do 18 %. Lisování se provádí na výkonných vakuových šroubových nebo hydraulických lisech. Vakuový lis italské firmy Bongeni např. vytváří lisovací tlak až 20 MPa.

Vzhledem k tomu, že „tuhé“ formování se provádí při relativně vysokých tlacích 10-20 MPa, lze použít méně plastických jílů s přirozeným nízkým obsahem vlhkosti.

Tato metoda vyžaduje nižší energetické náklady na sušení a výroba surového produktu se zvýšenou pevností umožňuje vyhnout se některým operacím ve výrobní technologii, které jsou vyžadovány u plastové metody.

Lisování plastickou a tuhou metodou je ukončeno řezáním souvislého pásu lisované hmoty na jednotlivé výrobky pomocí řezacích zařízení.

Tyto způsoby formování jsou nejběžnější při výrobě: plných a dutých cihel, kamenů, bloků a panelů; dlaždice atd.

Polosuchécesta výroba stavebních keramických výrobků je méně běžná než metoda lisování plastů. Keramické výrobky touto metodou vznikají ze vsázky s vlhkostí 8-12 % při tlacích 15-40 MPa.

Nevýhodou této metody je, že její spotřeba kovu je téměř 3x vyšší než u plastu.

Ale zároveň to má i výhody.

Trvání výrobního cyklu se zkrátí téměř 2krát; výrobky mají pravidelnější tvar a přesnější rozměry; spotřeba paliva je snížena až o 30 %; ve výrobě lze použít nízkoplastické chudé jíly s velkým množstvím výrobních odpadních přísad - popel, struska atd.

Hmota suroviny je prášek, který by měl mít asi 50 % částic menších než 1 mm a 50 % o velikosti 1-3 mm.

Výrobky jsou lisovány do forem do jednoho nebo více jednotlivých výrobků pomocí hydraulických nebo mechanických lisů. Touto metodou jsou vyráběny všechny druhy výrobků, které jsou také vyráběny plastovou metodou.

Schnoutcesta je typem moderního vývoje polosuché výroby keramických výrobků. Lisovací prášek touto metodou se připravuje s obsahem vlhkosti 2-6%.

To zcela eliminuje potřebu sušení. Tímto způsobem se vyrábějí hutné keramické výrobky, jako jsou dlaždice, silniční cihly, kamenina a porcelánové materiály.

Uklouznutícesta Používá se při výrobě výrobků z vícesložkové hmoty skládající se z heterogenních a obtížně slinovatelných jílů a přísad a při nutnosti přípravy hmoty pro výrobu složitých tvarovaných keramických výrobků odléváním.

Výrobky jsou odlévány z hmoty obsahující až 40 % vody. Tato metoda se používá k výrobě sanitárních výrobků a obkladů.

Sušící produkty

Před vypálením musí být výrobky vysušeny na vlhkost 5-6%, aby se zabránilo nerovnoměrnému smršťování, deformaci a praskání během vypalování.

Dříve se suroviny sušily převážně v přírodních podmínkách v sušárnách po dobu 2-3 týdnů v závislosti na klimatických podmínkách.

V současné době se sušení provádí převážně uměle v průběžných tunelových nebo periodických komorových sušárnách po dobu několika až 72 hodin, v závislosti na vlastnostech suroviny a vlhkosti suroviny.

Sušení se provádí při počáteční teplotě chladicí kapaliny - výfukových plynů z pecí nebo ohřátého vzduchu -120-150 ° C.

Vypalování výrobků

Hořící- nejdůležitější a konečný proces při výrobě keramických výrobků. Tento proces lze rozdělit do tří období: ohřev suroviny, samotný výpal a řízené chlazení.

Při zahřátí suroviny na 120 °C se odstraní fyzikálně vázaná voda a keramická hmota se stane neplastickou. Pokud ale přidáte vodu, plastické vlastnosti hmoty zůstanou zachovány.

V rozmezí teplot od 450 °C do 600 °C dochází k separaci chemicky vázané vody, destrukci jílových minerálů a k amorfnímu stavu jílu.

Zároveň a při dalším zvyšování teploty dochází k vyhoření organických nečistot a přísad a keramická hmota nenávratně ztrácí své plastické vlastnosti.

Při 800 °C se pevnost produktů začíná zvyšovat v důsledku výskytu reakcí v pevné fázi na hranicích povrchů částic součásti.

Při procesu ohřevu na 1000 °C je možný vznik nových krystalických silikátů, například silimanitu, při zahřátí na 1200 °C vzniká mullit.

Nízkotavitelné sloučeniny keramické hmoty a tavné minerály zároveň vytvářejí určité množství taveniny, která obaluje neroztavené částice, napíná je, což vede ke zhutnění a smrštění hmoty jako celku.

Toto smrštění se nazývá smršťování ohněm.

Podle druhu hlíny se pohybuje od 2 % do 8 %. Po vychladnutí získá výrobek kamenný stav, voděodolnost a pevnost. Nazývá se vlastnost jílů zhutňovat se při výpalu a vytvářet kamenný střepslinovatelnost jílů.

V závislosti na účelu se výrobky vypalují do různého stupně slinování. Za slinutý se považuje střep s nasákavostí menší než 5 %. Většina stavebních výrobků se vypaluje tak, aby vznikl střep s nedokonalým slinováním v určitém teplotním rozmezí od žáruvzdorné teploty do začátku slinování, tzv.interval slinování .

Interval slinování u nízkotavitelných jílů je to 50-100 °C a u žáruvzdorných jílů až 400 °C. Čím širší je interval slinování, tím menší je riziko deformace a praskání výrobků při výpalu.

Rozsah teplot výpalu se pohybuje od 900 °C do 1100 °C pro cihly, kámen, keramzit; od 1100 °C do 1300 °C pro klinkerové cihly, dlaždice, keramiku, kameninu; od 1300 °C do 1450 °C pro porcelánové výrobky; od 1300 °C do 1800 °C pro žáruvzdornou keramiku.

4. Struktura a vlastnosti keramických výrobků

Keramické materiály jsou kompozitní materiály, ve kterých je matrice nebo spojitá fáze představována ochlazenou taveninou a dispergovaná fáze je představována neroztavenými částicemi jílu, prachových a pískových frakcí, jakož i póry a dutinami vyplněnými vzduchem.

Matricový materiál je zase mikrokompozitní materiál sestávající z matrice - souvislé sklovité fáze ztuhlé taveniny a disperzní fáze - krystalických zrn silimanitu, mullitu, oxidu křemičitého různých frakcí a dalších látek, které po ochlazení krystalizují (hlavně hlinitokřemičitany ).

Sklovitá, amorfní fáze (přechlazená kapalina) je v mikrostruktuře zastoupena nízkotavnými složkami, které při dané rychlosti ochlazování taveniny nestihly vykrystalizovat.

Skutečná hustota keramických materiálů je 2,5 - 2,7 g/cm; hustota 2000 - 2300 kg/m; tepelná vodivost absolutně hustého střepu je 1,16 V/(m °C). Tepelná kapacita keramických materiálů je 0,75 - 0,92 kJ/(kg °C).

Pevnost v tlaku keramických výrobků se pohybuje od 0,05 do 1000 MPa.

Nasákavost keramických materiálů se v závislosti na pórovitosti pohybuje od 0 do 70 %.

Keramické materiály mají stupně mrazuvzdornosti: 15; 25; 35; 50; 75 a 100.

5. Nástěnné výrobky

Do skupiny stěnových výrobků patří: obyčejná keramická cihla, účinné keramické materiály (dutá cihla, porézní dutá cihla, lehčená cihla, duté kameny, bloky a desky), ale i velkoformátové bloky a panely z cihel a keramických kamenů.

Keramické cihly a kameny

Keramické cihly a kameny se vyrábějí z tavitelných jílů s přísadami nebo bez nich a používají se pro pokládku vnějších a vnitřních stěn a dalších prvků budov a konstrukcí, jakož i pro výrobu stěnových panelů a bloků.

Podle velikosti se cihly a kameny dělí na typy:
- obyčejný;
- zahuštěný;
- modulární;
- obyčejný kámen;
- zvětšený;
- modulární;
- s horizontálním uspořádáním dutin.

Druhy keramických cihel a kamenů

Cihla: a) obyčejná; b) zahuštěný; c) modulární. Kámen: d) obyčejný; e) zvětšený; e) modulární; g), h) s horizontálním uspořádáním dutin

Cihla může být plná nebo dutá, ale kameny mohou být pouze duté. Tlusté a modulové cihly by také měly mít pouze kulaté nebo štěrbinové dutiny, aby hmotnost jedné cihly nepřesáhla 4 kg.

Povrch okrajů může být hladký nebo zvlněný.

Cihla a kámen musí být řádně vypáleny, protože nedopálené (šarlatová barva) má nedostatečnou pevnost, nízkou odolnost proti vodě a mrazu, a přepálené cihly (železná ruda) se vyznačují zvýšenou hustotou, tepelnou vodivostí a zpravidla mají zdeformovaný tvar. .

Je povoleno vyrábět cihly a kameny se zaoblenými rohy o poloměru do 15 mm. Velikost válcových průchozích dutin podél nejmenšího průměru musí být nejméně 16 mm, šířka mezer štěrbiny nejvýše 12 mm. Průměr slepých dutin není omezen.

Tloušťka vnějších stěn z cihel a kamenů musí být minimálně 12 mm. Ve vzhledu musí cihly a kámen splňovat určité požadavky.

To se zjišťuje kontrolou a měřením určitého množství cihel z každé šarže (0,5 %, ale ne méně než 100 ks) na odchylky od stanovených rozměrů, nerovnost hran a hran, zlomené rohy a hrany a přítomnost přes trhliny vedoucí podél lože cihel.

Celkový počet produktů s odchylkami vyššími než je přípustné by neměl být větší než 5 %.

Třída cihel v závislosti na pevnosti v tlaku a ohybu

Mrazuvzdornost cihel a kamenů je 15, 25, 35 a 50. Nasákavost u plných cihel by měla být minimálně 8 % u jakostí do 150 a minimálně 6 % u plných cihel vyšších jakostí a dutých výrobků.

Podle hustoty sušiny se cihly a kameny dělí do 3 skupin:
- obyčejné - s hustotou vyšší než 1600 kg/m;
- podmíněně účinné - s hustotou vyšší než 1400-1600 kg/m;
- efektivní - s hustotou ne větší než 1400-1450 kg/m.

Efektivní stěnové materiály zahrnují také porézní plné a duté cihly a kameny vyrobené z diatomitů a tripolů s hustotou: třída A - 700-1000 kg/m, třída B - 1001-1300 kg/m, třída B > 1301 kg/m .

Použití účinných keramických stěnových materiálů umožňuje snížit tloušťku vnějších stěn, snížit spotřebu materiálu obvodových konstrukcí až o 40 % a snížit náklady na dopravu a zatížení základů.

Různé země vyrábějí materiály na stěny, které se od sebe liší, a to jak v nomenklatuře, tak ve standardních velikostech a značkách. Třída cihel vyráběných v zahraničí je tedy 125–600 a většina cihel se vyrábí se třídou 400

Například v Německu norma „Wall Brick“ zajišťuje výrobu: běžných plných a dutých cihel a kamenů 14 druhů o rozměrech 240x115x52-490x300x238 tříd od M40 do M280 a hustotě 1200-2200 kg/m(3 ); lehké duté cihly a kameny 13 standardních velikostí, tříd od M20 do M280 a hustoty 600-1000 kg/m (3); vysokopevnostní cihly a kameny značek M360, M480 a M600: pro vnitřní stěny a příčky - duté cihly, kameny a desky o rozměrech 330x175x40-945x320x115.

V zahraniční praxi je známá výroba cihel s perem a drážkou pro bezmaltové zdění, velkorozměrové keramické stěnové prvky, zvukově izolační cihly a další stěnové výrobky.

Stěnové panely a bloky z cihel a keramických kamenů

Stěnové panely a bloky z cihel a keramických kamenů jsou vyráběny pro zvýšení průmyslové povahy stavebnictví.

Obvykle se vyrábějí ve vodorovné poloze v kovové formě s matricí, která má buňky pro fixaci polohy každé cihly a kamene a zajištění spárování na přední straně výrobku nebo s matricí se speciálním vzorem dokončovací vrstvy.

Vyrábějí se ve tří-, dvou- a jednovrstvých délkách pro jeden nebo dva plánovací kroky a výšku 1 a 2 podlaží, tloušťka panelů pro vnitřní stěny a příčky je 80, 140, 180 a 280 mm.

Jednovrstvé panely jsou vyrobeny z keramických kamenů. Dvouvrstvý panel se skládá z jedné vrstvy 1/2 cihly a vrstvy izolace do tloušťky 100 mm.

Třívrstvý panel se skládá ze dvou vnějších cihelných vrstev, každá o tloušťce 65 mm, s izolační vrstvou o tloušťce 100 mm mezi nimi. Aby byla zajištěna pevnost panelů při přepravě a montáži, jsou po obvodu panelu a otvorů vyztuženy ocelovými drátěnými rámy.

6. Obkladové výrobky

Výrobky z keramického obkladu se používají pro vnější a vnitřní obklady budov a konstrukcí nejen za účelem dekorativní a umělecké úpravy, ale také pro zvýšení jejich trvanlivosti.

Keramické výrobky pro vnější obklady budov

Keramické výrobky pro vnější obklady budov se dělí na cihly a obkladové kameny, velkoformátové desky, keramické fasádní obklady a koberce z nich.

Cihly a obkladové kameny nejsou pouze obkladové výrobky. Pokládají se společně se zdivem zdi a zároveň slouží jako konstrukční nosný prvek spolu s běžnými cihlami.

Lícové cihly a kameny se vyrábí ve stejných velikostech a tvarech jako běžné a liší se od nich vyšší hustotou a jednotností barvy. Vyrábí se v pevnostních třídách 75, 100, 125 a 150 a mrazuvzdornosti minimálně 25

Úpravou složení suroviny a režimu vypalování se barvy pohybují od bílé, krémové až po světle červenou a hnědou.

Při absenci vysoce kvalitních surovin jsou vyráběny s texturovanou přední plochou: engobing, dvouvrstvé lisování, lazurování a stříkaný beton s barevnými minerálními třískami.

Dvouvrstvé výrobky jsou vyráběny lisováním ze dvou hmot: hlavní část - místní červeně pálené jíly a přední vrstva tloušťky 3-5 mm ze světle pálených barevných nebo nebarvených jílů.

Používá se také reliéfní textura, která se vyrábí zpracováním ještě vlhkých surovin speciálními kovovými kartáči, hřebeny a drážkovanými válečky. U budov stavěných z cihel jsou lícové cihly nejekonomičtějším typem opláštění budovy.

Velkorozměrové keramické obkladové desky typu plink pro univerzální použití jsou k dispozici glazované i neglazované s hladkým, drsným nebo drážkovaným, jednobarevným nebo vícebarevným povrchem.

Desky mají nasákavost menší než 1 % a mrazuvzdornost 50 a více cyklů. Vyrábějí se ve čtvercových nebo obdélníkových tvarech o délce 490, 990, 1190 mm, šířce 490 a 990 mm a tloušťce 9-10 mm.

Používají se na obklady fasád a soklů budov, podzemních chodeb.

Keramické fasádní obklady a koberce z nich vyrobené se vyrábí plastovým a polosuchým lisováním.

Používají se k obkladům vnějších stěn zděných budov, vnějších povrchů železobetonových stěnových panelů, soklů, podzemních chodeb a dekoraci dalších stavebních prvků.

Dlaždice se vyrábí glazované i neglazované, běžné i speciální s hladkým a reliéfním povrchem 26 druhů o rozměrech od 292x192x9 mm do 21x21x4 mm

Norma umožňuje výrobu obkladů a jiných standardních rozměrů. Absorpce vody běžných dlaždic je 7-10% a speciálních - ne více než 5%.

Mrazuvzdornost by měla být u běžných dlaždic minimálně 35 cyklů, u speciálních minimálně 50 cyklů.

Dlažbu lze dodat v kobercích. Továrny vyrábějí koberce s dlaždicemi nalepenými přední stranou na kraftový papír.

Keramické obklady pro vnitřní obklady

Keramické obklady pro vnitřní obklady se dělí do dvou skupin – na obklady stěn a na podlahové krytiny. Tyto výrobky nejsou za provozních podmínek vystaveny negativním teplotám, takže na ně nejsou kladeny požadavky na mrazuvzdornost.

Dlaždice pro obklady stěn se používají ve dvou typech -majolika A kamenina. Kameninové dlaždice jsou vyrobeny ze surové směsi kaolinu, živce a křemenného písku a majolikové dlaždice jsou vyrobeny z červeně pálených jílů s následným lazurováním.

Dlaždice klasifikovat: podle povahy povrchu - plochý, reliéfně zdobený, texturovaný; podle typu lazury - transparentní a matné, lesklé a matné, jednobarevné a zdobené vícebarevnými vzory.

Dle tvaru, účelu a charakteru hran se dlaždice vyrábí v následujících typech: čtvercový, obdélníkový, tvarovaný roh, tvarovaná římsa rovná, pro zakončení vnějších a vnitřních rohů; tvarované sokly - rovné, pro zakončení vnějších a vnitřních rohů.

Typy keramických dlaždic pro interiérové ​​​​dekorace:

1-5 - čtverec; 6-10 - obdélníkový; 11, 12 - tvarovaný roh; 13-16 - tvarované římsy; 17-20 - tvarované sokly

Rozměry obkladů pro dekoraci interiéru jsou (150200) x (50200) x (58) mm.

Nasákavost obkladů pro interiérové ​​dekorace je až 16%, pevnost v ohybu je 12 MPa.

Dlaždice musí odolávat teplotním změnám od 125±5 °C do 15-20 °C bez výskytu vad.

Keramické dlaždice na podlahy - Metlakh (n Název pochází z města Mettlach v Německu, kde byla jejich výroba založena ve středověku)vyrobené ze žáruvzdorných a žáruvzdorných jílů s přísadami i bez přísad

Používají se pro pokládku podlah v objektech, kde jsou kladeny vysoké nároky na čistotu, kde může docházet k působení tuků a jiných chemikálií, silnému provozu a také v případech, kdy podlahový materiál slouží i jako dekorativní prvek v architektonickém řešení objektu. pokoj, místnost.

Při výrobě jsou dlaždice před spékáním vypáleny, díky čemuž mají nasákavost nejvýše 4 % a vysokou odolnost proti opotřebení.

Dlaždice mohou být čtvercové, obdélníkové, čtyř-, pěti-, šesti- a osmihranné.

Rozměry dlaždic 16 druhů (2004) x (17349) x (1013) mm.

Dle typu čelní plochy se obklady vyrábí hladké, s reliéfem a ražbou: jednobarevné i vícebarevné, matné i glazované, se vzory i bez nich.

Vyrábí se i velkorozměrové univerzální keramické obklady o rozměrech (1200500)x500 mm, které se používají na obklady stěn a podlah.

Typy keramických dlaždic:

1 - čtverec; 2 - obdélníkový; 3 - trojúhelníkový; 4 - šestiúhelníkový; 5 - čtyřstěnný; 6 - pětiúhelníkový; 7 - šestiúhelníkový; 8, 9 - kudrnaté

Pro podlahy se také používají mozaikové dlaždice čtvercových nebo obdélníkových tvarů o rozměrech 23 a 48 mm o tloušťce 6-8 mm, sestavené do „koberců“ na kraftovém papíře o rozměrech 398x598 mm.

Světovým lídrem ve výrobě keramických obkladů a dlažeb je Itálie, která produkuje asi 30 % světové produkce.

7. Keramické výrobky pro střešní krytiny a stropy

Největší využití keramických výrobků pro střešní krytiny a tašky je v západoevropských zemích, v některých z nich je zastřešení až 100 % obytných budov dosaženo použitím tašek.

Dlaždice, které mají životnost až 300 let, výrazně převyšují jakékoli jiné střešní materiály, pokud jde o tento ukazatel, a nejsou horší než jejich texturní vlastnosti a náklady.

Mezi nevýhody tašek patří potřeba velkého sklonu (minimálně 30 %) střechy a značná hmotnost střechy, která vyžaduje zvláštní konstrukční pevnost krokví, a velká pracnost pokrývačských prací.

Vysoká životnost, požární odolnost, odolnost proti povětrnostním vlivům a hojnost surovin však dělají z keramických tašek jednu z nejúčinnějších střešních krytin.

Jsou známy různé typy dlaždic. Podle zamýšleného účelu se dlaždice dělí na: běžné, hřebenové, okapové, koncové dlaždice pro uzavírání řad a dlaždice pro speciální účely. Dlaždice jsou vyrobeny z nízkotavitelných jílů.

Druhy keramických obkladů:

a) drážka vyražena; b) drážkovaná páska; c) plochá páska; d) hřeben; e) holandština; e) drážkovaný; g) Tatar

Při pokládce se dlaždice skládají na sebe, a proto je užitná plocha pro ploché dlaždice - 50%, pro ražené a drážkované - 75-85%.

Při testování musí dlaždice vydržet nejméně 70 kg se vzdáleností mezi podpěrami 180 mm pro ploché dlaždice a 300 mm pro drážkované a lisované dlaždice. Hmotnost vyražených a pásových drážek položených ve střeše a nasycených vodou by neměla být větší než 50 kg/m a plochá - ne více než 65 kg/m.

Mrazuvzdornost dlaždic musí být minimálně 25 cyklů.

Kameny a desky na podlahy

Podlahy z dutých kamenů a desek jsou ohnivzdorné, trvanlivé a mají dobré tepelně a zvukově izolační vlastnosti.

Jejich instalace vyžaduje malou spotřebu cementu a oceli a nevyžaduje další zásyp.

Keramické kameny na podlahy se dělí podle účelu použití na: prefabrikované terasové prvky, často žebrované prefabrikované nebo monolitické podlahy, roll-upy (výplň mezi trámy). Dutost keramických kamenů pro podlahy je 50-75%.

Keramické kameny na podlahy:

a) nosné; b) nenosné

8. Sanitární keramika a potrubí

Výrobky sanitární keramiky- umyvadla, záchody, splachovací nádržky, bidety, pisoáry, dřezy a další podobné výrobky jsou vyráběny z porcelánových, poloporcelánových, kameninových a šamotových hmot, které jsou získávány ze stejných materiálů.

Typické složení hmot pro výrobu sanitárních výrobků (% hmotnosti)

Fyzikální a mechanické vlastnosti sanitární keramiky

Keramické kanalizační potrubí se používá pro výstavbu netlakových kanalizačních sítí přepravujících průmyslové, domovní, dešťové, agresivní a neagresivní vody.

Trubky jsou vyráběny z plastu, žáruvzdorných a žáruvzdorných jílů, válcového tvaru, délky 1000-1500 mm s vnitřním průměrem 150-600 mm.

Na jednom konci je hrdlo pro připojení jednotlivých úseků potrubí.

Nasákavost potrubí by neměla být vyšší než 8 % a odolnost vůči kyselinám by neměla být nižší než 93 %.

Potrubí musí být vodotěsné a odolávat vnitřnímu tlaku minimálně 0,15 MPa.

Keramické drenážní trubky jsou vyrobeny z hlíny s přísadami nebo bez přísad a používají se v rekultivačních stavbách k instalaci uzavřené drenáže se spoji chráněnými filtračními materiály.

Trubky se vyrábí s válcovou, šestihrannou a osmihrannou plochou o vnitřním průměru 50-250 mm a délce 333 mm.

Jejich mrazuvzdornost je minimálně 15 cyklů a destruktivní vnější zatížení od 3,5 do 5,0 kN v závislosti na průměru.

Vnější povrch trubek je pokryt glazurou. Voda vstupuje do potrubí kulatými nebo štěrbinovitými otvory ve spojích a také spoji potrubí.

9. Speciální keramické výrobky

Speciální keramické výrobky zahrnují komínové cihly, klinkerové cihly a kyselinovzdorné výrobky.

Cihly pro komíny používá se pro pokládku komínů a vložkování průmyslového potrubí, pokud teplota jejich ohřevu spalinami nepřesáhne 700 °C.

Cihla se vyrábí v třídách od 125 do 300.

Velikosti cihel: délka 120 a 250 mm, šířka 120 nebo 250 mm, tloušťka 65 nebo 88 mm.

Cihla může být obdélníkového nebo klínového tvaru.

Kratší délky klínových cihel jsou 70, 100, 200 a 225 mm. Nasákavost cihly musí být minimálně 6% a mrazuvzdornost 25, 35 a 50.

Klinker cihla Získává se vypalováním jílů do úplného slinutí, ale bez zeskelnění povrchu, takže se od běžných liší vysokou pevností a mrazuvzdorností.

Velikost cihly 220x110x65 mm.

V souladu s konečnou pevností v tlaku se dělí na 3 třídy - 1000, 700 a 400, jejichž mrazuvzdornost je 100-50 cyklů a absorpce vody není větší než 2-6% .

Klinkerová cihla se také nazývá silniční cihla a používá se k pokrytí silnic a chodníků, obložení kanalizačních kolektorů a obložení náspů.

Používá se také v chemickém průmyslu jako kyselinovzdorný materiál.

Kyselinovzdorné cihly se používají k ochraně zařízení a stavebních konstrukcí provozovaných v kyselém agresivním prostředí a k vložkování komínů, které slouží k odvodu spalin obsahujících agresivní prostředí.

Cihly jsou vyráběny nejvyšší a první kategorie kvality ve třech třídách A, B a C a ve čtyřech tvarech: rovné, klínové (koncové a hranové), radiální (příčné a podélné) a tvarované (trhavé).

Velikosti cihel 230x113x65 a 230x113x55 mm.

Vlastnosti cihel mají následující významy: odolnost vůči kyselinám - (98,5-96)%; pevnost v tlaku (60-35) MPa; tepelný odpor (5-25) tepelné posuny.

Kyselinovzdorné dlaždice se používají k obložení zařízení a ochraně stavebních konstrukcí a konstrukcí provozovaných v podmínkách vystavení agresivnímu prostředí.

Dlaždice jsou vyráběny v nejvyšších a prvních třídách 6 značek: kyselinovzdorný porcelán - KF, tepelný kyselinovzdorný dunit - TKD, tepelný kyselinovzdorný pro průmysl hydrolýzy - TKG, kyselinovzdorný pro stavební konstrukce - KS, kyselinovzdorný šamot - KSh a tepelný kyselinovzdorný šamot - TKSh.

Tvar dlaždic je:
- čtvercový byt;
- čtvercový radiální;
- obdélníkový;
- klíny;
- spárované.

Na jedné straně mají dlaždice žebrovaný povrch, který zajišťuje lepší přilnavost k obložené konstrukci.

Velikosti dlaždic se liší v následujícím rozmezí: délka a šířka 50-200 mm, tloušťka 15-50 mm.

Vlastnosti obkladů se v závislosti na typu a značce pohybují od: nasákavost - (0,4-8)%; odolnost vůči kyselinám - (97-99)%; pevnost v tlaku - (10-150) MPa a pevnost v ohybu - (10-40) MPa; tepelná odolnost 2-10 tepelných cyklů; mrazuvzdornost - 15-20 cyklů.

Hlína je považována za základ pro výrobu keramiky. Smícháním s vodou vytvoří hmotu podobnou těstu vhodnou k následnému zpracování. Suroviny přírodního původu se liší podle místa vzniku. Jeden typ lze použít v čisté formě, jiné vyžadují prosévání a míchání. Výsledkem je hlína na keramiku - materiál docela vhodný pro výrobu různých výrobků.

Strukturně se hlína skládá z malých krystalků, které tvoří jílotvorný silikátový minerál – kaolinit. Keramický jíl obsahuje vodu, křemík a oxidy hliníku.

červený jíl

V přírodě se taková hrnčířská hlína vyznačuje zelenohnědým nádechem udělovaným oxidem železa, který tvoří pět až osm procent z celkového počtu. Probíhá tepelné zpracování V závislosti na teplotě nebo typu pece se hlína stává červenou nebo bělavou. Materiál se snadno hněte a snese zahřátí až na 1100 stupňů. Surovina je vysoce elastická, vynikající pro modelování drobných plastik nebo pro práci s hliněnými destičkami.

Bílá keramika

Ložiska tohoto typu se nacházejí všude. Při dostatečném navlhčení je hlína světle šedá, lisování jí dodává bílý nebo slonovinový nádech. Hlavní vlastnosti materiálu jsou elasticita a průsvitnost, protože kompozice neobsahuje oxid železa. Používá se k výrobě nádobí, dlaždic, instalatérských zařízení a hliněných řemesel.

Druhem suroviny obsahující zvýšené množství bílého oxidu hlinitého je majolika. Vypaluje se při nízkých teplotách, načež se povrch pokryje glazurou obsahující cín. Majoliková keramika má druhý název - kamenina, protože tento materiál byl poprvé použit pro výrobu nádobí v továrně na výrobu kameninových výrobků.

Pískovcová hlína

Tento materiál je vhodný zejména pro práci na speciálním stroji na výrobu keramiky. Kompozice obsahuje nečistoty z hlíny a oxidu křemičitého. Druhý název suroviny je „hrncová hlína“. Po vypálení při teplotách přesahujících 1000 stupňů se hlína stává hustší a zcela neprostupnou. Používá se k výrobě nádobí a dekorativních řemesel. Barevné odstíny jsou rozmanité - našedlá, béžová, slonová kost, hnědá.

Hlína na výrobu porcelánu

Tato hlína obsahuje kaolin, živec a křemen. Při dostatečné vlhkosti má hlína světle šedý nádech, výpalem při teplotě 1 300 - 1 400 stupňů je bílá. Surovina je elastická, práce s takovým materiálem je spojena s vysokými technickými náklady, proto se doporučuje používat hotové formy.

Šamotová hlína

Tento typ hlíny má nejcennější vlastnosti. Tato hornina se získává vypalováním kaolinu (bílého jílu) pod vlivem teploty minimálně 1000 stupňů. Tepelné zpracování dodává materiálu dodatečnou tepelnou odolnost. Proces tepelného zpracování odpařuje kapalinu a různé nečistoty z jílového materiálu. Ve speciální peci jsou jílovité hornině dány pevnostní vlastnosti kamene, který se následně drtí na šamot. Suroviny se používají při výrobě žáruvzdorných cihel, pro pokládku kamen a dekorativních prvků.

Kritéria pro výběr složení jílu pro práci

Při výběru keramické hlíny vhodné pro práci je třeba vzít v úvahu velké množství faktorů:

• jakou metodu práce použijete a co nakonec chcete získat - sochu, ozdobu nebo funkční předmět. Pokud plánujete pracovat na hrnčířském kruhu nebo ručním sochařství, měli byste zvolit vzhled keramiky;
• určit, jaký odstín potřebujete. Barva materiálu závisí na jeho složkách. Při výběru vhodné možnosti se doporučuje zkontrolovat sondy na teplotní podmínky, při kterých je plánováno vypalování, protože odstín hlíny se může po tepelném zpracování změnit. Chcete-li provést správnou volbu, musíte předem naplánovat výzdobu produktu;
• Před výběrem typu hlíny na keramiku byste se měli rozhodnout, jakou teplotu při vypalování nastavíte. Existují materiály, které nevydrží teploty vyšší než 1000 stupňů a začnou se tavit. Z toho vyplývá, že je třeba vybrat hmotu, kterou lze vypálit ve vaší troubě.

Než najdete tu nejlepší možnost, budete muset vyzkoušet velké množství druhů jílů od různých výrobců. Zkušený mistr upřednostňuje práci s několika typy určenými pro různé úkoly. Někteří zkušení odborníci vytvářejí vhodnou hlínu vlastníma rukama nebo vylepšují hotové suroviny.

Etapy přípravy hlíny pro práci

Aby se hlína stala vhodnou pro výrobu keramiky, musí projít několika fázemi přípravy.

Promítání

K tomu je třeba hlínu rozprostřít v malých hrudkách na dřevěnou podlahu a vysušit na slunci. V zimě materiál dobře schne v mrazu, pokud jej rozložíte pod přístřešek a zabráníte vniknutí sněhu. Příprava hlíny v malých množstvích může být provedena v teplé místnosti v blízkosti kamen nebo radiátorů. Zvláštností rychlého sušení je, že hlína musí být rozdělena na malé kousky.

Sušené suroviny se nasypou do dřevěné krabice se silnými stěnami a rozbijí pěchovadlem. Vzniklý prach se prosévá přes síto a odstraňuje oblázky, třísky, stébla trávy a velká zrnka písku.

Pro modelování se prášek smíchá podle principu přípravy chlebového těsta, po malých dávkách se přidá voda a hmota se důkladně prohněte. Část jílového prášku se udržuje v suchém stavu, pokud je třeba přidat tloušťku hmoty, a není čas na sušení nebo odpařování. V tomto případě se prášek přidá do hliněné hmoty a hnětení se opakuje.

Vyčerpání

V této fázi se hlína čistí, získává plasticitu a obsah tuku. Nejčastěji se tomuto postupu podrobují jílové suroviny s nízkou plasticitou obsahující velké množství písku. K namáčení budete potřebovat vysokou nádobu, například kbelík.

Část hlíny se naplní třemi díly vody a nechá se přes noc. Ráno se obsah důkladně promíchá, aby se vytvořil homogenní roztok, který se nechá do úplného usazení. Když se voda shora vyčistí, opatrně se vypustí pomocí hadice.

Pro takový postup existuje pohodlnější metoda, kterou vynalezli starověcí mistři. K tomu použijte dřevěnou vanu, ve které jsou na určité úrovni otvory, dříve uzavřené zátkami.

Při usazování jílového roztoku se nejprve dostanou na dno oblázky a těžká zrnka písku obsažená v jeho složení, poté se začne usazovat hlína. Vyčištěná voda se postupně vypouští otvory, přičemž se z nich jedna po druhé odstraňují zátky, dokud nevyteče veškerá kapalina.

Pro urychlení procesu usazování přidejte do jílového roztoku Epsomskou sůl (špetku na kbelík).

Po vypuštění vody se tekutá hlína vydlabe, přičemž dávejte pozor, abyste se nedotkli spodní vrstvy sedimentu. Roztok se nalije do umyvadla nebo široké krabice a umístí se na slunce, aby se z něj rychle odpařila vlhkost. Když hlína začne vysychat, doporučuje se ji pravidelně promíchávat dřevěnou špachtlí. Materiál, který se stal jako husté těsto a nelepí se na ruce, je pokryt polyethylenem a skladován až do použití.

Přerušení

Postup se používá před vyřezáváním k odstranění vzduchových bublin z hlíny a zlepšení rovnoměrnosti. Hnětení je považováno za nezbytné, když je hlína v počátečních fázích špatně vyčištěna a obsahuje malé nečistoty.

Zpracování začíná procesem kutálení koloboku, který je pak silou vržen na pracovní stůl. Obrobek je mírně zploštělý a má tvar bochníku. Pomocí keramického provázku se rozřeže na dvě části, horní polovina se opět hodí řezem na stůl a druhá část se provede stejným způsobem, aniž by se převracela. Slepené poloviny se znovu rozříznou a postup házení se opakuje.

Prázdné oblasti jsou ostře zničeny a vzduchové bubliny jsou vytlačeny ven. Stav homogenity suroviny závisí na počtu řezů. Pro toto zpracování můžete použít tesařský hoblík nebo velký nůž.

Dále se hrudka hlíny zhutní, přitlačí na povrch stolu a nařežou se z ní tenké pláty. Všechny cizí předměty, které spadnou pod čepel, jsou odhozeny stranou. Při tomto postupu závisí čistota materiálu a jeho rovnoměrnost na tenkosti desek. Po dokončení hoblování jsou hliněné desky opět shromážděny do jediné hrudky a zhutněny do monolitického stavu. Proces vrstvení se znovu opakuje.

Peremin

Toto je konečný proces přípravy vlastní hlíny pro výrobu keramiky. Vezměte hrudku, vyválejte z ní váleček, ohněte a prohněťte do původního stavu. Těžební operace se několikrát opakují v určeném pořadí. Pokud je hmota velmi suchá, před dalším hnětením se vydatně postříká vodou.

Funkce úložiště

Kvalitativní stav materiálu je dán podmínkami jeho uchování. Nejvyšší nároky jsou kladeny na kvalitu hlíny, která je určena pro výrobu uměleckých keramických výrobků.

Suroviny přicházející do skladu jsou baleny do pytlů a umístěny na vysoké palety, výška stohů by neměla přesáhnout dva metry. Takové podmínky instalace jsou nezbytné, aby se zabránilo kontaminaci surovin. Každý typ hlíny a příchozí šarže materiálu musí být skladovány odděleně, aby se zabránilo smíchání.

Pokud není možné skladovat hlínu v interiéru, ukládá se na betonové plošiny.

Pokud jsou splněny všechny požadavky na skladování a přípravu hliněných surovin pro práci, můžete získat vynikající materiál pro výrobu keramických výrobků.

Z hliněných hmot se formováním a následným vypalováním získávají keramické materiály. V tomto případě často probíhá mezitechnologická operace - sušení čerstvě lisovaných výrobků, nazývaných „surové“.

Keramické materiály se na základě charakteru struktury střepu rozlišují na porézní (neslinuté) a hutné (slinuté). Porézní absorbují více než 5 % vody (hmotnostně), v průměru je jejich nasákavost 8...20 % hmotnosti. Cihla, tvárnice, kameny, dlaždice, drenážní trubky atd. mají porézní strukturu; hutné - dlažba, kanalizační potrubí, sanitární výrobky.

Na základě zamýšleného účelu jsou keramické materiály a výrobky rozděleny do následujících typů: stěna - obyčejné cihly, duté a porézní cihly a kameny, velké bloky a panely z cihel a kamenů; Pro podlahy - duté kameny, trámy a panely z dutých kamenů; Pro vnější obklad - keramické lícové cihly a kameny, kobercová keramika, keramické fasádní obklady; Pro vnitřní podšívka Azařízení budovy - desky a dlaždice na stěny a podlahy, sanitární výrobky; zastřešení -dlaždice; potrubí - kanalizace a kanalizace.

Suroviny

Surovinou pro výrobu keramických materiálů jsou různé jílové horniny. Pro zlepšení technologických vlastností jílů, jakož i pro dodání určitých a vyšších fyzikálních a mechanických vlastností výrobkům, křemenný písek, šamot (drcený žáruvzdorný nebo žáruvzdorný jíl pálený při teplotě 1000...14000°C), struska, piliny, do jílů se přidává uhelný prach.

Jílové materiály vznikly zvětráváním vyvřelých živcových hornin. Proces zvětrávání hornin se skládá z mechanické destrukce a chemického rozkladu. K mechanickému selhání dochází v důsledku vystavení proměnlivé teplotě a vodě. K chemickému rozkladu dochází například při vystavení živce vodě a oxidu uhličitému, čímž vzniká minerál kaolinit.

Hlínou se nazývají zemité minerální hmoty nebo klastické horniny, které jsou schopny vytvořit s vodou plastické těsto, které si po vysušení zachovává daný tvar a po vypálení získává tvrdost kamene. Nejčistší jíly se skládají převážně z kaolinitu a nazývají se kaoliny. Složení jílů zahrnuje různé oxidy (AI2O3, SiO 2, Fe 2 O3, CaO, Na 2 O, MgO a K2O), volnou a chemicky vázanou vodu a organické nečistoty.

Nečistoty mají velký vliv na vlastnosti jílu. Se zvýšeným obsahem SiO 2 nespojeného s Al 2 Oz se tedy snižuje vazebná schopnost jílů v jílových minerálech, zvyšuje se pórovitost vypálených výrobků a klesá jejich pevnost. Sloučeniny železa, které jsou silnými tavidly, snižují požární odolnost jílu. Uhličitan vápenatý snižuje žáruvzdornost a interval slinování, zvyšuje smrštění a pórovitost výpalu, což snižuje pevnost a mrazuvzdornost. Oxidy Na2O a K2O snižují teplotu slinování jílu.

Jíly se vyznačují plasticitou, soudržností a pojivostí a postojem k vysychání A na vysoké teploty.

Plastičnost hlíny je její vlastností, že po smíchání s vodou vytvoří těsto, které je pod vlivem vnějších sil schopno zaujmout daný tvar bez tvorby trhlin a prasklin a tento tvar si zachovat i při následném sušení a vypalování.

Plastičnost hlíny je charakterizována číslem plasticity

P =W T - W R ,

Kde W t a W p - hodnoty vlhkosti odpovídající meze kluzu a meze válcování hliněného lana, %.

Podle plasticity se jíly dělí na vysoce plastické (P>25), středně plastické (P = 15...25), středně plastické (P = 7... 15), s nízkou plasticitou (str <7) a neplastové. Pro výrobu keramických výrobků se obvykle používají středně plastické hlíny s číslem plasticity P = 7... 15. Nízkoplastické hlinky se obtížně formují, vysoce plastické hlinky při sušení praskají a vyžadují ředění.

Při výrobě palivových materiálů spolu s S Používané jíly jsou diatomity, tripoly, břidlice atd. Při výrobě lehkých cihel a výrobků se tedy používá diatomit a tripoli a bobtnavé jíly, perlit a vermikulit k výrobě porézního kameniva.

Mnoho keramických továren nemá suroviny vhodné v jejich přirozené formě pro výrobu odpovídajících výrobků. Takové suroviny vyžadují zavedení přísad. Přidáním ředících přísad do 6...10% (písek, struska, šamot atd.) do plastických jílů je tedy možné snížit smršťování jílu při sušení a vypalování. Zlomky menší než 0,001 mm mají velký vliv na vazebnou schopnost jílů a jejich smrštění.

Čím vyšší je obsah jílových částic, tím vyšší je plasticita. Plastičnost lze zvýšit přidáním vysoce plastických jílů, dále zavedením povrchově aktivních látek - sulfitovo-kvasnicové kaše (SYB) apod. Plastičnost lze snížit přidáním neplastických materiálů zvaných strusková činidla - křemenný písek, šamot, struska, piliny, uhelné třísky.

Jíly obsahující zvýšené množství jílových frakcí mají vyšší soudržnost a naopak jíly s nízkým obsahem jílových částic mají soudržnost nízkou. S nárůstem obsahu pískových a prachových frakcí klesá vazebná schopnost jílu. Tato vlastnost hlíny má velký význam při formování výrobků. Vazebnost hlíny se vyznačuje schopností vázat částice neplastických materiálů (písek, šamot apod.) a při sušení vytvořit dostatečně pevný výrobek daného tvaru.

Smrštění je zmenšení lineárních rozměrů a objemu během sušení vzorku (smršťování vzduchem) a vypalování (smršťování ohněm). Smrštění vzduchem nastává, když se ze suroviny během procesu sušení odpaří voda. U různých jílů se lineární smrštění vzduchem pohybuje od 2...3 do 10...12% v závislosti na obsahu jemných frakcí. Smršťování ohněm dochází v důsledku skutečnosti, že během procesu výpalu se nízkotavitelné složky jílu roztaví a jílové částice v místech jejich kontaktu se přiblíží k sobě. Smršťování ohněm v závislosti na složení jílů může být 2...8%. Úplné smrštění rovná algebraickému součtu smrštění vzduchem a ohněm, pohybuje se v rozmezí 5...18 %. Tato vlastnost jílů se bere v úvahu při výrobě produktů požadovaných velikostí.

Charakteristickou vlastností jílů je jejich schopnost přeměnit se při vypalování v hmotu podobnou kameni. V počátečním období zvyšování teploty se mechanicky míchaná voda začíná odpařovat, následně dochází k vyhoření organických nečistot a při zahřátí na 550...800 °C dochází k dehydrataci jílových minerálů a jíl ztrácí svou plasticitu.

S dalším zvýšením teploty dochází k výpalu - některá nízkotavitelná složka jílu se začíná tavit, která při šíření obaluje neroztavené částice jílu a po ochlazení je vytvrzuje a cementuje. Tak dochází k procesu přeměny hlíny do stavu podobnému kameni. Částečné natavení hlíny a působení sil povrchového napětí roztavené hmoty způsobí přiblížení jejích částic k sobě, dochází ke zmenšení objemu – smršťování ohněm.

Kombinace procesů smršťování, zhutňování a tvrdnutí hlíny při výpalu se nazývá spékání hlíny. Při dalším zvyšování teploty hmota měkne – dochází k tání hlíny.

Barvu pálené hlíny ovlivňuje především obsah oxidů železa, které při přebytku kyslíku v peci zbarvují keramické výrobky do červena, při nedostatku kyslíku do tmavě hněda a až černa. Oxidy titanu způsobují namodralé zbarvení střepu. K získání bílé cihly se vypalování provádí v redukčním prostředí (v přítomnosti volného CO a III v plynech) a při určitých teplotách, aby se přeměnil oxid železa PROTI dusný.

Procesy, ke kterým dochází při vypalování a sušení jílů

schéma výroby keramických výrobků

Přes rozsáhlý sortiment keramických výrobků, rozmanitost jejich tvarů, fyzikálních a mechanických vlastností a druhů surovin jsou hlavní etapy výroby keramických výrobků obecné a sestávají z následujících operací: těžba surovin, příprava suroviny, lisování výrobků (surovin), sušení surovin, vypalování výrobků, zpracování výrobků (ořezávání, glazování atd.) a balení.

Suroviny se těží v povrchových dolech pomocí rypadel. Doprava surovin z lomu do závodu je realizována sklápěcími vozy, vozíky nebo dopravníky v krátké vzdálenosti od lomu do lisovny. Závody na výrobu keramických materiálů jsou většinou budovány v blízkosti ložiska jílu a lom je nedílnou součástí závodu.

Příprava surovin spočívá ve zničení přirozené struktury hlíny, odstranění nebo rozemletí velkých vměstků, smíchání hlíny s přísadami a vlhčení, dokud se nezíská tvarovatelná hliněná hmota.

Formování keramické hmoty se v závislosti na vlastnostech výchozí suroviny a typu vyráběného produktu provádí polosuchými, plastickými a kluznými (mokrými) metodami. Na polosuchá metoda Při výrobě se hlína nejprve drtí a suší, poté drtí a při vlhkosti 8...12% se podává na formování. Na plasticky Během formování se hlína drtí, poté posílá do mísiče hlíny (obr. 3.2), kde se mísí s chudými přísadami, dokud se nezíská homogenní plastická hmota s obsahem vlhkosti 20...25 %. Formování keramických výrobků plastickou metodou se provádí především na pásové lisy. Při polosuchém způsobu se jílová hmota formuje na hydraulických nebo mechanických lisech pod tlakem do 15 MPa a více. Podle skluzová metoda výchozí materiály se rozdrtí a smíchají s velkým množstvím vody (až 60%), dokud se nezíská homogenní hmota - skluz. V závislosti na způsobu formování se břečka používá jak přímo pro výrobky získané odléváním, tak po vysušení ve sprejových sušárnách.

Povinnou mezioperační operací v technologickém procesu výroby keramických výrobků plastickou metodou je sušení. Pokud je surovina, která má vysokou vlhkost, vypálena ihned po formování, popraská. Při umělém sušení surovin se jako chladivo používají spaliny z pecí a speciálních pecí. Při výrobě jemných keramických výrobků se používá horký vzduch generovaný v topných tělesech. Umělé sušení se provádí v dávkových komorových sušárnách nebo průběžných tunelových sušárnách (obr. 3.4).

Proces sušení je komplex jevů spojených s přenosem tepla a hmoty mezi materiálem a prostředím. V důsledku toho se vlhkost pohybuje z vnitřku produktu na povrch a odpařuje se. Současně s odvodem vlhkosti se částice materiálu přibližují k sobě a dochází ke smrštění. Ke zmenšení objemu hliněných produktů při sušení dochází až do určité hranice, a to i přesto, že se voda v tomto místě ještě zcela neodpařila. Pro získání vysoce kvalitních keramických výrobků musí být sušení a vypalování prováděno za přísných podmínek. Při zahřívání výrobku v rozsahu teplot O...15O°C se z něj odstraňuje hygroskopická vlhkost. Při teplotě 70°C může tlak vodní páry uvnitř výrobku dosáhnout značné hodnoty, proto, aby se předešlo prasklinám, by se měla teplota zvyšovat pomalu (5O...80°C/h), aby rychlost tvorba pórů uvnitř materiálu nepřevyšuje filtraci par jeho tloušťkou.

Výpal je konečnou fází technologického procesu. Surovina vstupuje do pece s vlhkostí 8...12% a v počátečním období je zcela vysušena. V teplotním rozmezí 550...800°C dochází k dehydrataci jílových minerálů a odstranění chemicky vázané konstituční vody. V tomto případě je krystalická mřížka minerálu zničena a hlína ztrácí svou plasticitu, v této době dochází ke smršťování produktů.

Při teplotě 200...800°C se uvolňuje těkavá část organických nečistot jílu a hořlavých přísad vnesených do směsi při formování výrobků a navíc dochází k oxidaci organických nečistot v mezích jejich zápalnou teplotu. Toto období se vyznačuje velmi vysokou rychlostí nárůstu teploty - 300...350°C/h, au účinných produktů - 400...450°C/h, což přispívá k rychlému vyhoření paliva lisovaného do surového materiálu. materiál. Poté jsou produkty udržovány při této teplotě v oxidační atmosféře až do úplného spálení uhlíkových zbytků.

Další nárůst teploty z 800°C na maximum je spojen s destrukcí krystalové mřížky jílových minerálů a výraznou strukturní změnou ve střepu, proto je rychlost nárůstu teploty zpomalena na 1OO...15O°C /h, a pro duté výrobky - do 200...220° S/h. Při dosažení maximální vypalovací teploty je výrobek udržován tak, aby se teplota vyrovnala v celé jeho tloušťce, poté se teplota sníží o 1OO...15O°C, následkem čehož výrobek podléhá smršťování a plastické deformaci.

Poté se intenzita chlazení při teplotách pod 800°C zvýší na 250...300°C/h nebo více. Pokles teploty může být omezen pouze podmínkami vnější výměny tepla. Za takových podmínek lze vypálit cihly za 6...8 hod. U běžných tunelových pecí však nelze realizovat vysokorychlostní režimy vypalování z důvodu velké nerovnoměrnosti teplotního pole napříč průřezem vypalovacího kanálu. . Výrobky z nízkotavitelných jílů se vypalují při teplotě 900...1100°C. Výpalem výrobek získává kamenný stav, vysokou voděodolnost, pevnost, mrazuvzdornost a další cenné konstrukční vlastnosti.

Obecná informace

Materiály z přírodního kamene jsou materiály a výrobky získané mechanickým zpracováním (drcení, štípání, řezání atd.) hornin. Přírodní kámen, používaný přímo jako stavební materiál, zaujme svou dekorativností a odolností.

Obrovské množství materiálů z přírodního kamene se používá jako surovina pro výrobu většiny stavebních materiálů: keramika, sklo, minerální pojiva.

Surovinou pro průmysl stavebních hmot jsou horniny. Používají se pro výrobu anorganických pojiv, keramických materiálů, stavebního skla, drceného kamene, štěrku, písku v silničním stavitelství a pro přípravu betonu a malt, opláštění budov, konstrukcí a mnoho dalších účelů.

Skály se nazývají akumulace minerálních hmot, které tvoří geologická tělesa vyznačující se dosti stálým složením, strukturou a vlastnostmi. Procento minerálů v hornině určuje její minerální složení. Tvar, velikost, vzájemná poloha minerálů, přítomnost pórů atd. určují vlastnosti horniny.

Minerální nazývané přírodní těleso, homogenní v chemickém složení, struktuře a vlastnostech, vzniklé v důsledku fyzikálních a chemických procesů na povrchu a v hlubinách země. Převážnou většinu minerálů tvoří pevné látky: krystalické a amorfní.

Pokud se hornina skládá z jednoho minerálu, nazývá se monominerální, pokud se skládá ze dvou nebo více, nazývá se polyminerální.

Podle podmínek vzniku se horniny dělí na tři typy: primární – vyvřelé, sekundární – sedimentární, modifikované – metamorfované.

Vybuchla Horniny jsou velmi rozmanité ve fyzikálních a mechanických vlastnostech. Pokud magma ztuhlo v hloubce a jeho složky stihly vykrystalizovat, tak vznikly tzv. hlubinné (intruzivní) horniny, které se vyznačují holokrystalickou strukturou. Pokud v důsledku vulkanické činnosti vytrysklo magma na povrch, do zóny výrazně nižších teplot, nestihly jeho složky vykrystalizovat a při ztuhnutí vytvořily horniny se skrytými a jemně krystalickými strukturami (efuzivní).

Mnoho přírodních kamenů této skupiny se vyznačuje vysokou hustotou, tepelnou vodivostí, pevností a používá se výhradně jako konstrukční, dokončovací a dokončovací materiály.

Zároveň jsou poměrně rozšířené i klastické (sypké a stmelené) vyvřeliny vyznačující se poměrně vysokou pórovitostí - pemza, sopečný tuf.

Sedimentární horniny vzniklé v důsledku přeměny produktů destrukce vyvřelých hornin, mořských a kontinentálních sedimentů do podoby samostatných vrstev a vrstev na zemském povrchu a v jeho blízkosti při relativně nízkých teplotách a tlaku. Mechanické sedimenty vznikly v důsledku ukládání nebo akumulace volných produktů rozpadu již existujících hornin, z nichž některé byly následně stmeleny, za vzniku slepenců, brekcií a pískovců. Chemikálie sedimenty vznikly v důsledku vysrážení minerálních látek z vodných roztoků s následným zhutněním a cementací. Organogenní tvorba je výsledkem přímé sedimentace, zhutňování a cementování zbytků řas, organismů a jejich metabolických produktů.

Upravené (metamorfované) horniny vznikají v mocnosti zemské kůry v důsledku více či méně hluboké přeměny vyvřelých nebo usazených hornin působením vysokých teplot a tlaku a také možné chemické expozice. Metamorfované horniny se od původních liší strukturou a vlastnostmi. Podle stavby se dělí na masivní nebo zrnité (mramor, křemenec) a břidlicové (ruly, břidlice).

Základy technologie

Kamenné bloky získané z lomu se zasílají ke zpracování do závodů na zpracování kamene. Proces, kterým kámen získává požadovaný tvar, velikost a texturu přední plochy, zahrnuje řadu operací prováděných v přísném pořadí pomocí různých strojů na zpracování kamene. V moderních podnicích se kámen zpracovává mechanizovanou metodou. Podle povahy použitého nástroje se rozlišují tři hlavní typy zpracování: řezání, broušení a sekání. Každý z těchto typů je zase rozdělen do dvou fází: udání tvaru a velikosti produktu a jeho zpracování textury. K tomu je přednímu povrchu výrobku dán daný stupeň reliéfu.

Obrábění– nejmodernější proces zpracování kamene: tato metoda je vysoce produktivní, produkuje méně odpadu a umožňuje v největší míře automatizaci výroby. Podle tvrdosti kamene se používají ocelové a tvrdokovové frézy (pro měkké a středně tvrdé kameny) nebo diamantové a karborundové nástroje (pro středně tvrdé a tvrdé horniny) speciální konstrukce.

Zpracování čipu je také široce používaná metoda, ale ve většině případů vyžaduje stálou účast operátora, a je tedy pracnější. Příklepové zpracování kamene je mechanizované a ne plně automatizované.

Dát kameni požadovaný tvar, bez ohledu na přijatý způsob zpracování, probíhá ve dvou fázích: nejprve se výrobku dá tvar, který se přibližně blíží danému, a teprve poté získá výrobek svůj konečný tvar v souladu s projektem. .

Broušení Povrch kamene umožňuje dosáhnout vysokého stupně hladkosti až do zrcadlového lesku (k tomu se používá plstěný kruh, pod který se nakape leštěný prášek).

Nomenklatura

Sortiment materiálů z přírodního kamene zahrnuje bloky, kameny, desky, architektonické a stavební výrobky (rovinné i profilové).

Bloky o objemu minimálně 0,1 m 3 pro zakládání základů a stěn, podle technologie jejich zpracování se vyrábějí štípané, tesané, řezané.

Kameny velikost 390*190*188; 490*240*188; 390*190*288 mm atd. jsou svým účelem podobné blokům.

Desky do šířky 2000 mm, obvykle ne menší než šířky a tloušťky od 3 do 40 mm, používané pro vnější a vnitřní obklady. Velikosti desek pro podlahové krytiny jsou obvykle 300 x 300; 305*305; 400*400; 600*300 mm. Pro interiéry se silným provozem je jejich tloušťka minimálně 20 mm.

Architektonické a stavební výrobky používá se pro vnější a vnitřní obklady, schodiště, plošiny a ploty. Do této skupiny výrobků patří základové desky, řezané a štípané, řezané a štípané krycí desky, řezané nášlapy, masivní řezané a štípané stupně, pravoúhlé a zakřivené parapety, sloupy, sloupky, portály, římsové detaily, pásy, kordonový kámen, ozdobné koule.

sloupek – relativně nízko tvarovaný sloup ve tvaru rotačního tělesa. Jedná se o prvek oplocení schodišť, teras, balkonů, jejichž horní část je kryta zábradlím. Zábradlí se vyrábí převážně z mramoru.

Portály– profilové výrobky pro rámování dveří, obvykle vyrobené ze žuly, gabra, labradoritu a jiných vyvřelých hornin.

Detail římsy- profilový výrobek v podobě ozdobného výstupku na horní části vnějšího opláštění stěnového pole, chránící jej před vodou stékající ze střechy. Získává se vhodným zpracováním vyvřelých hornin.

Detail opasku- vodorovný vyčnívající prvek vnějšího obkladu, který odděluje suterén od nadložní stěny. K výrobě se používají dostatečně husté a odolné horniny.

Kordonový kámen– profilový výrobek horní části masivní základny z hustých a odolných hornin.

Dekorativní koule– produkt s kulovým profilem. Koule (pevné, ale častěji kompozitní), převážně ze žuly, se používají při navrhování fasád budov, fontán, nábřeží a v zahradní architektuře.

NA materiál pro speciální účely zahrnují suťový kámen (kusy nepravidelného tvaru ne větší než 500 mm v největším rozměru), drť (kusy do 150 mm z drcené suti), desky pro vodní stavby vyrobené z vyvřelých a usazených hornin; dlažební kostky ve tvaru kvádru, mírně se zužující dolů, z homogenních jemnozrnných a střednězrnných vyvřelin pro dláždění cest; boční kameny vysoké až 400 mm z hustých vyvřelých hornin k oddělení vozovky od chodníku; chodníkové desky (často z ruly) o tloušťce minimálně 40 mm.

Vlastnosti

S přihlédnutím k vlastnostem minerálů, jejich množství a povaze uspořádání, jakož i druhu a umístění tmelící hmoty rozlišujeme krystalický, skelný, porfyrický a další skalní struktury.

Při určování charakteru krystalické struktury horniny se zjišťuje zejména zrnitost. Tvrdé horniny (žula apod.) mají v závislosti na velikosti hrubozrnné struktury - více než 40 mm; středně zrnité od 2 do 10 mm; jemnozrnné - do 2 mm. Přírodní kameny střední tvrdosti (mramor apod.) mají strukturu o zrnitosti větší než 1 mm, která je považována za hrubozrnnou; do 1 mm – středně zrnité; do 0,25 mm - jemnozrnné.

Především jsou spojeny způsoby těžby a zpracování přírodního kamene, jeho racionální využití ve stavebnictví tvrdost materiál.

Při určování tvrdosti přírodních kamenů se používá Mohsova stupnice, která porovnává jejich tvrdost s tvrdostí určitých minerálů, uspořádaných v charakteristickém pořadí, jak se jejich tvrdost zvyšuje: mastek, sádra, kalcit, kazivec, apatit, ortoklas, křemen, topaz, korund, diamant.

Tvrdé přírodní kameny mají vyšší pevnost struktury ve srovnání s materiály střední tvrdosti a měkkými. V architektonické a stavební praxi se obvykle používají horniny tvrdé nebo střední tvrdosti.

Průměrná hustota materiálů z přírodního kamene se v závislosti na jejich druhu obvykle pohybuje v rozmezí 800... 3100 kg/m 3 .

Absorbce vody tvrdé přírodní kameny se zpravidla pohybují v rozmezí 0,01 ... 5 %; pro žulu a syenit - 0,1 ... 1 %; gabro – 0,1…0,2 %; labradorit a teschenit – 0,2 ... 1 %; diabas – 0,01 ... 0,2 %; křemenný porfyr – 0,1…5 %; čedič – 1…5 %. Nasákavost přírodních kamenů střední tvrdosti je 0,1...40%, včetně mramoru - 0,1...0,7%; vápenec – 0,5… 40 %; pískovec – 0,2…2,5 %; tufy – 4...40 %.

Koeficient měknutí těchto materiálů z přírodního kamene střední tvrdosti je zpravidla nejméně 0,6.

Mrazuvzdornost kamenných materiálů je poměrně vysoká. Tvrdé přírodní kameny (žula, diorit, syenit, gabro) vydrží 300 a více cyklů laboratorních testů; diabas, čedič – 50 nebo více. Přírodní kameny střední tvrdosti - více než 25 cyklů, měkké - 15 a více cyklů.

Pevnost v tahu při lisování materiálů z přírodního kamene se v závislosti na tvrdosti udává v stůl.9 .

Pro stanovení pevnosti v tlaku se obvykle testují vzorky ve tvaru krychle nebo válce, řezané nebo vrtané z celého výrobku. Pro testování relativně velkých bloků, jejichž výška je více než 1,5 násobek tloušťky, se připraví dva vzorky (nařezané, vrtané): z horní a spodní hrany.

Oděr má velký význam především pro materiály z přírodního kamene, které se používají pro podlahové krytiny v různých veřejných budovách. Míra oděru tvrdých materiálů je velmi nízká – ne více než 0,5 g/cm2.

Trvanlivost přírodní kameny jsou zpravidla spojeny s jejich tvrdostí.