Kādi materiāli tiek izmantoti keramikas ražošanā. Izejvielas keramikas materiāliem un izstrādājumiem. Tēma: Keramikas materiāli

Keramika ir viens no galvenajiem materiāliem, ko izmanto rūpniecībā un ikdienā. To sauc par trešo rūpniecisko materiālu kopā ar metāliem un polimēriem. Šajā sadaļā ir parādīti keramikas veidi un apskatīta keramikas izstrādājumu ražošanas tehnoloģija. Īpaša uzmanība tiek pievērsta keramikas izstrādājumu liešanas metodēm.

b KERAMIKAS VĒSTURE

Keramika bija pirmais mākslīgais materiāls, ko cilvēks radīja ilgi pirms stikla un metāla ražošanas, plastmasas un kompozītmateriālu ražošanas. Keramikas izstrādājumi atšķirībā no koka un metāla ir izturīgi un izturīgi pret dabas apstākļu izmaiņām, tāpēc arheologi pēta pazudušo pilsētu un valstu vēsturi, izmantojot keramikas lauskas. Arheoloģiskie izrakumi, kas veikti daudzu valstu teritorijā, sniedz plašu materiālu šīs interesantākās cilvēka radošās darbības jomas izpētei.

Izgudrot keramiku palīdzēja māla minerālu unikālās īpašības, kas ļāva primitīviem cilvēkiem no mitra māla veidot traukus un figūriņas, kas pēc apdedzināšanas uguns liesmā ieguva spēku. (Kā teikts Bībelē, arī pirmo cilvēku uz Zemes - Ādamu - Dievs radīja no māla.)

Māla, viegli pieejama dabīgā materiāla, klātbūtne izraisīja strauju un plašu keramikas amatniecības attīstību pašā cilvēces vēstures rītausmā, primitīvās komunālās sistēmas periodā. Parādoties mezolīta laikmetā, tā tika attīstīta jau neolīta laikmetā.

Pirmie keramikas izstrādājumi bija ūdens un pārtikas trauki ar biezām sienām un porainu šķembu; lai atvieglotu uzstādīšanu zemē, šāda trauka dibens bija apaļš vai konisks. Māliem tika pievienoti drupināti čaumalas un drupināts granīts, lai tas apdedzināšanas laikā iegūtu spēku. Izmantojot pirkstu nospiedumus, zinātnieki noskaidrojuši, ka vecākos keramikas traukus izgatavojušas sievietes. Šādi trauki tika veidoti no dzīslām un dekorēti ar zīmogiem dažādu formu bedrīšu, svītru un rievu veidā. Atkarībā no izmantotā māla izstrādājumu krāsa bija no terakotas līdz melnai. Vēlāk dekorēšanai sāka izmantot krāsainus mālus ar pārsvarā sarkanām, baltām, dzeltenīgām vai tumšām krāsām, nosedzot atsevišķas dizaina daļas (angobi). Dažas kultūras sāka izmantot pulēšanu - virsmas izlīdzināšanu.

Pirmie glazētie izstrādājumi parādījās 4.-3. gadu tūkstotī pirms mūsu ēras, Tuvo un Tuvo Austrumu reģionos. Keramikas izstrādājumi (krāsaini glazēti ķieģeļi un apdares flīzes, kas veido monumentālu paneli) tika izmantoti pils un reliģisko ēku dekorēšanai. Iegūtā glazūra saturēja daudz sārmu un bija fritēta.

Būtiskākais faktors keramikas meistarības uzlabošanā bija podnieka ripas izgudrojums (IV tūkstotis pirms mūsu ēras), kura izmantošana krasi palielināja darba ražīgumu un uzlaboja izstrādājumu kvalitāti. Vīrieši sāka nodarboties ar keramikas darināšanu.

Senajā Ēģiptē traukus gatavoja no rupjas masas, māliem pievienoja smalki sagrieztus salmus, lai samazinātu māla viskozitāti, paātrinātu žūšanu un novērstu produkta lielu saraušanos. Smagas formas trauku liešana neolīta un pirmsdinastijas periodā tika veikta manuāli, vēlāk kā rotējošais statīvs tika izmantots apaļais paklājiņš, podnieka ripas priekštecis. Viņi arī sāka izmantot virvju sagatavju formēšanu. Ēģiptē parādījās māla keramikas krāsnis, kas bija divreiz augstākas par cilvēku un atgādināja cauruli, kas izplešas uz augšu; cepļa durvis, pa kurām tika ielādēta degviela, atradās apakšā, un trauki tika iekrauti no augšas un podnieks kāpa pa kāpnēm.

Vēlāk Ēģiptē masa kļūst smalkāka un formas daudzveidīgākas, ar reljefu un iegravētiem zīmējumiem. Papildus traukiem, vāzēm un ķieģeļiem ēģiptieši izgatavoja māla figūriņas, bieži ar dzīvnieku galvām, kaklarotām, skarabeju attēliem, bērnu rotaļlietām, roņiem, pat sarkofāgiem utt.

Ēģiptes keramikas krāsa bija atkarīga no māla veida, dekorācijas (engoba) un apdedzināšanas. Lai to izgatavotu, viņi galvenokārt izmantoja divu veidu mālu: brūni pelēko ar diezgan lielu piemaisījumu daudzumu (organisko, dzelzs un smilšu), kas apdedzinot ieguva brūni sarkanu krāsu, un pelēko kaļķainu mālu, kurā gandrīz nebija organisku piemaisījumu, kas pēc apdedzināšanas ieguva dažādus pelēkus toņus.krāsu, brūnu un dzeltenīgu krāsu.

Pamazām iestiklošanas process sāka izplatīties Senajā Grieķijā. Dekorēšana ar krāsošanu tika veikta uz neapstrādātas skaidas. Galvenās keramikas trauku izgatavošanas metodes Grieķijā bija trauka formēšana ar rokām no flagellas, liešana uz virves sagatavēm un formēšana uz podnieka ripas. Grieķu keramika savu kulmināciju sasniedza 6.-5.gs. BC.

Senajā Grieķijā vāzes nebija luksusa prece - to bija daudz, un tās tika izgatavotas no vienkārša māla, un krāsošanai tika izmantota tikai melna “laka” (flux engobe). Taču ar nelielu izmantoto materiālu dažādību (grieķi nepazina ne caurspīdīgas glazūras, ne krāsainas emaljas) apgleznotas vāzes pārvērtās par īstiem mākslas darbiem, kam bija milzīga ietekme uz visas dekoratīvās un lietišķās mākslas pasaules attīstību.

Senās Grieķijas keramikas glezniecību parasti iedala četros stilos:

• 1) IX-VIII gs. BC. - ģeometriskais stils - glezna ģeometriska ornamenta formā ar konvencionāli stilizētām dzīvnieku un cilvēku figūrām;
• 2) 7. gadsimta beigas. BC. - paklāju jeb orientalizējošais stils - gleznošana ar polihromām ornamentālām jostām ar austrumnieciskiem rakstiem un dzīvnieku un fantastisku būtņu attēliem;
• 3) VI gs. BC. - melnfigūru stils - gleznojums ar daudzfigūru kompozīcijām no dievu dzīves ar melnu “laku” uz nekrāsota dzeltena, oranža vai sārta fona;
• 4) ap 530. gadu pirms mūsu ēras - sarkanfigūru stils - kad fons tika klāts ar melnu “laku”, nekrāsotajām figūrām bija dabiska māla lauskas krāsa. Šī tehnika deva meistaram iespēju detalizētāk uzzīmēt formas, nododot figūras dabisko kustību.

Etrusku keramika (XII-V gs. p.m.ē.) tehnoloģiju ziņā neatpaliek no grieķu, taču tai ir mazāka mākslinieciskā vērtība.

Etrusku keramiku var iedalīt divās grupās:

• 1) grieķu vāžu (amforu un bļodu) kopijas;
• 2) nekrāsoti Vidusāzijas un Ēģiptes tipa trauki ar rupji izgatavotiem plastmasas rotājumiem. Pamatojoties uz lauskas krāsu, tos iedala melnā (bucchero, apdedzinot, māls ieguva melnu krāsu) un sarkano (impasto).

Romas kultūra pārņēma daudzas grieķu tradīcijas bez godbijīgas attieksmes pret keramiku, kā tas bija Senajā Grieķijā. Keramikas izstrādājumi vairs nav mākslas darbi, bet gan parasti mājsaimniecības izstrādājumi, kam romiešu stilā ir tīri utilitāra, pragmatiska nozīme. Trauku izgatavošanai tika izmantots ar rokām darināts keramikas ripas. Keramikas krāšņu dizains būtībā palika nemainīgs, bet masveida ražošanai paredzētās krāsnis bieži sasniedza lielākus izmērus un ļāva augstāk apdedzināt keramiku. Romiešu keramiķi izgatavoja katlus, karavīru katlus, pannas, ūdens krūzes, piena traukus, kausus bļodiņu un glāžu veidā, lielus traukus, šķīvjus, mērces laivas un salātu bļodas. Romiešu celtnieki plaši izmantoja keramiku, lai radītu sarežģītas arhitektūras detaļas.

Sākotnēji apgleznotā keramika kļuva plaši izplatīta Senajā Romā, taču pamazām tā zaudēja savu māksliniecisko vērtību un glezniecība pilnībā nomainīja reljefu uz keramikas, kas pārklāta ar sarkanu “laku”. Itālijas Arretium keramiķi ir sasnieguši pilnību sarkanās glazūras ražošanā, kurai ir vienmērīga krāsa un spīdīga virsma, kas atgādina blīvējuma vaska spīdumu.

Apdarei izmantojām labi zināmus paņēmienus zema reljefa veidošanai uz sienu ārējās virsmas, izmantojot veidnes un zīmogus. Dažu Arretīna kuģu reljefi tika izveidoti, izmantojot zīmogus ar “negatīviem” padziļinātiem attēliem. Tie tika iespiesti mīkstā keramikas masā uz trauku virsmas, pēc tam pārklāti ar sarkanu “laku” un apdedzināti krāsnīs.

Aktīvākā keramikas izstrādājumu ražošana Kijevas Rusā sākās 8.-12.gs. Sākotnēji izstrādājumi tika izgatavoti modelējot, bet 9. gadsimta beigās - 10. gadsimta sākumā. Notika pāreja uz keramikas tehnoloģiju.

Masai tika pievienotas dažādas pildvielas, lai piešķirtu spēku: smiltis, šķembas, vizlu, salmus un pelavas. Lai izstrādājumiem piešķirtu spēku, viņi sāka tos dekorēt, karsējot tos tīrā ūdenī, iemērcot siltā maizes šķīdumā un nomelnojot krāsnī. Galvenie produkti bija dažāda veida trauki (katli, burkas, krūzes, bļodas), bērnu rotaļlietas, lampas, izlietnes, ķieģeļi, apdares flīzes.

X-XI gadsimtā. manuālā podnieka ripa aizstāj kāju riteni, kas griežas ātrāk un atbrīvo podnieka rokas, kas atkal maina tehnoloģiju - tiek novērsts izstrādājuma iepriekšējas rupjas veidošanas process.

Tatāru-mongoļu jūgs izmeta visus 9.-12.gadsimta krievu podnieku sasniegumus: daži trauki pilnībā pazuda, rotājumi tika vienkāršoti, stiklojuma tehnoloģija tika gandrīz pilnībā aizmirsta, un pēc jūga gāšanas vēl trīs. gadsimtiem ilgi izstrādājumi izcēlās ar vienmuļību un formas raupjumu.

Keramikas ražošanas kultūru Rietumeiropā lielā mērā ietekmēja spāņu-mauru keramika, kas pārklāta ar alvas glazūru. Sākotnēji Itālijā par “majoliku” 14. gadsimta beigās sauca tikai valstī ievesto Spānijas keramiku. Itālijā šādas keramikas ražošana sāka intensīvi attīstīties, un 16. gs. Nosaukums "majolika" sāka attiecināt uz itāļu keramiku.

Itālijā keramiķis Luka della Robbija (1399(1400)-1482) bija pirmais, kurš izmantoja terakotas stiklojuma tehniku ​​apļveida tēlniecībā un ciļņos ēku fasādēm un iekštelpām. Viņa izstrādājumus sāka saukt par majoliku, un viņa izstrādātās glazūras kļuva par della Robbia ģimenes noslēpumu līdz 16. gadsimtam. majolikas skulptūru izgatavošana palika della Robbia ģimenes privilēģija.

Detaļu pārklāšana ar baltu alvas glazūru radīja ideālu fonu krāsošanai. Sākumā dizains tika vienkārši uzklāts uz neapstrādātas glazūras (el fresco), un pēc tam tehnoloģija tika uzlabota, uzklājot papildu caurspīdīgas glazūras pārklājumu.

Sākotnēji lielākā daļa itāļu keramikas izstrādājumu kalpoja tikai dekoratīviem nolūkiem, bet vēlāk dekorativitāte un utilitārisms tika apvienoti albarelli - antīkajos renesanses traukos.

Savukārt Itālijas majolikai bija būtiska ietekme uz keramikas attīstību Vācijā 15. gadsimtā, kā arī Francijā 16.-18. gadsimtā, kur to sāka dēvēt par “fajansu”.

Francijā par fajansa pamatlicēju tiek uzskatīts Bernārs Palisī (ap 1510-1589 (1590)), kurš izstrādāja savas receptes baltajai emaljai un dažādām glazūrām – laistīšanai. Viņš strādāja ar “lauku māliem” un radīja daudzus dekoratīvus darbus (galvenokārt dekoratīvos traukus) gan naturālistiskā, gan mitoloģiskā garā. Tajā pašā laikā Francijā tiek izstrādāta vēl viena tehnoloģija - apdedzināšana zemā temperatūrā ar krāsošanu uz iepriekš apdedzinātas glazūras.

Vēl viens tā laika tehnoloģiskais keramikas veids bija akmens masa. XIV gadsimtā. Vācu podnieki izgudroja akmens masu. To masveidā ražoja XIV-XVII gs.

Līdz 15. gs tika pilnveidota ražošanas tehnoloģija, sāka izmantot reljefu apdari, un tikai līdz 16. gadsimta sākumam. akmens keramika ieguva klasisko izskatu, kāds tai ir tagad.

Pateicoties masas zemas dispersijas sastāvam un nelielai saraušanai, tehnoloģija ļāva izrotāt kuģu sienas ar ļoti plāniem un sarežģītiem reljefiem. To izgatavošanai paredzētie zīmogi tika izgriezti atsevišķi un uzdrukāti uz žāvēta trauka. Pateicoties augstajai apdedzināšanas temperatūrai, līdz 1300°C, tika samazināta skaidas porainība. Tāpēc utilitāros traukus no akmens masas bieži nevarēja glazēt, bet lielākā daļa trauku apdedzināšanas laikā joprojām tika pārklāti ar bezkrāsainu sāls glazūru. Akmens keramika ieguva spēku, kas ļāva to eksportēt tālu no ražošanas vietas: uz Eiropu, Krieviju un pat Ziemeļameriku.

Kad akmens keramika nonāca Anglijā, keramiķis Džosija Vedgvuds to izmantoja, lai izgudrotu labākas māla masas - bazalta lauskas, krēmmasas un “jašmas masas”, no kurām tika izgatavotas slavenās zilās vāzes ar baltu reljefu klasicisma stilā.

16. gadsimtā Ķīniešu porcelāns tika ievests Eiropā, kur tas kļuva par iekārojamāko dārgakmeni, porcelāna izstrādājumi bija katrā pilī Eiropā un Krievijā. Tika izstādīti dārgi porcelāna priekšmeti, kas ļāva demonstrēt saimnieka augsto statusu, bagātību un labo gaumi. Pat salauztas lietas netika izmestas, porcelāna lauskas tika ieliktas dārgmetālos un nēsātas kā krelles uz zelta ķēdes. 17. gadsimtā Parādījās ķīniešu porcelāna dekoratīvās apgleznošanas mode: galvenie glezniecības motīvi bija dažādi ziedi (peonijas, krizantēmas, lotoss), priežu zari, putni un dzīvnieki, pūķi.

Eiropieši ļoti vēlējās atklāt porcelāna izgatavošanas noslēpumu. Tiek uzskatīts, ka šo eksperimentu rezultātā radās fajansa, akmens izstrādājumi un mīkstā porcelāna šķirnes. Sākumā tie bija itāļu meistaru mēģinājumi, un Florencē 1575. gadā tika iegūts “Medici porcelāns”. Pēc īpašībām tas atradās starp cieto un mīksto porcelānu, bija dzeltenīgā krāsā, bija caurspīdīgs, pateicoties Vičencas baltajam mālam un bija pārklāts ar baltu majolikas glazūru. Krāsošanai tika izmantots kobalta oksīds (zilā krāsā) un dažreiz mangāna oksīds (zilgani purpursarkanā krāsā). Izstrādājumi tika dekorēti ar stilizētiem ziediem, zariem un putniem. Šāds porcelāns tika ražots līdz 17. gadsimta pirmajam ceturksnim. ieskaitot.

Pēc tam franču keramiķi 17. gadsimta beigās. veica veiksmīgus eksperimentus porcelāna ražošanā (manufaktūras Ruānā, Senklūā, Menesī, Šantilijā, Vinsennē, ražojot izstrādājumus no mīkstā porcelāna). No 1673. līdz 1696. gadam Ruānas manufaktūra ražoja trauslu, caurspīdīgu mīkstu porcelānu piena nokrāsā. Krāsošanai izmantotas zilas, sarkanas un zaļas zemglazūras krāsas.

No 1670. līdz 1766. gadam Senklūdas rūpnīcā tika veidots mīksts porcelāns, no kura izstrādājumiem bija vienkāršas formas, biezas krēmkrāsas lauskas un tie bija pārklāti ar spīdīgu caurspīdīgu blīvu glazūru, kas klāja reljefu. Dekorēšanai tika izmantots formētu vai uzklātu ziedu un lapu raksts, reljefs ziedu dekors un reljefs zeltījums.

Krāsošanai izmantota zila, tirkīza, dzeltena un zaļa virsglazūras krāsa. Produkti bieži bija sudraba krāsā.

18. gadsimtā Lielbritānijā tika atvērtas daudzas rūpnīcas, kas ražo mīksto porcelānu: Chelsea, Bow, Derby, Worcester, Spode, Coalport, Minton. Katrs no tiem izcēlās ar savu rokrakstu un stilu. Čelsijas rūpnīca ražoja dekoratīvus, nepraktiskus mīksta porcelāna izstrādājumus no 1750. līdz 1784. gadam. Ražojot Bow 1748. gadā, masai vispirms pievienoja kaulu pelnus un ieguva kaula porcelānu, kas izceļas ar baltumu; Rūpnīcā Dērbijā figūriņas ražoja no 1750. gada, konkurējot ar Chelsea, un no 1764. līdz 1769. gadam porcelāna ražošanā sāka izmantot ziepjakmeni.

Mīkstā porcelāna šķirnes 16.-17.gs. tiem bija sarežģīts sastāvs, skaidas dzeltenā krāsa un apdedzināšanas laikā tie stipri deformējās, bet daži mīkstā porcelāna veidi pēc sastāva un tehnoloģijas uzlabojumiem tiek ražoti līdz pat mūsdienām, piemēram, kaula porcelāna ražošana.

Augstas porainības, trausluma un smagas deformācijas klātbūtne mīksto porcelāna izstrādājumu apdedzināšanas laikā lika eiropiešiem meklēt cietā porcelāna recepti. Saksijā no kūrfirsts Augusta 1709. gadā (1710) alķīmiķis Johans Frīdrihs Betgers ar zinātnieka Ērenfrīda Valtera fon Čirnhauza palīdzību saņēma cietā porcelāna paraugus. Viņi atlasīja izejvielas porcelānam un glazūrām, paaugstināja apdedzināšanas temperatūru līdz 1300°C un izstrādāja augstas temperatūras apdedzināšanas tehnoloģiju.

1710. gadā tika atvērta Meisenes manufaktūra, kurā sāka ražot Delftas fajansam līdzīgus traukus, traukus ar dubultām sienām, ārpusē rotātus ar grebumiem, galda piederumus un dažādas skulptūras (viena no pirmajām skulptūrām bija Augusta Spēcīgs).

Eiropiešu morāle 18. gadsimtā. kļuva brīvāks, un, neskatoties uz Saksijas valdnieka Frīdriha Augusta I centieniem noklusēt cietā porcelāna tehnoloģiju, Meisenes meistari kopā ar ražošanas noslēpumiem devās uz citām valstīm. Porcelāns ātri izplatījās Eiropas pilsētās un aizstāja māla trauku ražošanu.

Francijā, Sevras manufaktūrā, 1750. gadā tika ražots mīkstais Sevras porcelāns, un no 1756. gada sāka ražot cieto porcelānu. Rūpnīcā tika izstrādāts izsmalcināti izsmalcināts Sèvres porcelāna stils, īpaši raksturīgi ir izstrādājumi ar apgleznotu zeltītu plastmasu un skulptūras no balta neglazēta porcelāna (biska).

Krievu keramika pēc tatāru-mongoļu jūga izraisītā pagrimuma atkal atdzima 14.-15.gs. Par galveno centru kļuva Gončarnaja Sloboda Maskavā, kur līdz 17. gs. Tiek ražots plašs trauku, rotaļlietu, lampu u.c.

16. gadsimtā Krievijā parādījās cenīna amatniecība (māla priekšmetu izgatavošana ar baltu emaljas pārklājumu). Lielākā daļa Tsenin izstrādājumu ir flīzes, kas izgatavotas uz māla bāzes, ko izmanto tempļu un mājas mēbeļu dekorēšanai. Aprakstot karaļa un bojāru palātus 16. gs. Noteikti ir atsauces uz Tsenin krāsnīm, kas pārklātas ar baltām flīzēm ar zilu rakstu.

18. gadsimta sākumā. Gžeļas amatnieki izgatavoja vienkāršus baltus traukus un glazētus traukus ar daudzkrāsainām glazūrām un māksliniecisku apgleznojumu - krievu majoliku. Produkti bija ļoti dažādi: skulptūra, trauki un pat komplekti. Tomēr bagāti cilvēki vēlējās iegūt porcelāna izstrādājumus.

Krievijā Pētera I vadībā kopš 1718. gada ir veikti mēģinājumi atklāt porcelānu. 1724. gadā Afanasijs Kirillovičs Grebenščikovs Maskavā atvēra pirmo ceņina (majolika) rūpnīcu un piegādāja savus izstrādājumus imperatora galmam. Sākumā pēc holandiešu paraugiem ražoja kūpināšanas pīpes, pēc tam flīzes - vispirms reljefā, tad gludas ar krāsojumu un no 1730. gadu beigām. - vērtīgi (ar emalju pārklāti) trauki. Rūpnīcā sāka ražot augstas kvalitātes majolikas traukus, kas krāsoti ar ziliem un trīs krāsu rakstiem uz neapstrādātas gaiši zilas emaljas. 1746. gadā (pirms D. V. Vinogradova) A. K. Grebenščikova dēls Ivans Afanasjevičs patstāvīgi atklāja porcelāna ražošanas noslēpumu, taču nesaņēma atļauju to ražot un eksperimenti porcelāna radīšanā Grebenščikova rūpnīcā tika pārtraukti.

Saskaņā ar oficiālo versiju, porcelāns Krievijā parādījās Elizabetes Petrovnas vadībā 1746. gadā, bet šo recepti izstrādāja krievu meistars, kurš studējis ārzemēs (Bergmeister) Dmitrijs Ivanovičs Vinogradovs. Kopš 1744. gada viņš veica eksperimentus pirmajā porcelāna (porcelāna) Imperial manufaktūrā Gintera vadībā un izstrādāja porcelāna ražošanas tehnoloģiju, kuras pamatā ir vairākas Gžeļas māla šķirnes. Pirmie porcelāna izstrādājumi, kas tika radīti Krievijā pēc Krievijas porcelāna noslēpuma atklāšanas, izcēlās ar oriģinalitāti un neatkarību, īpaši formu ziņā. Manufaktūra ražoja svečturus, pīpes, skulptūras un komplektus.

1765. gadā porcelāna manufaktūra tika pārveidota par Imperiālo porcelāna fabriku, kur turpināja veidot dekoratīvas vāzes, krūšutēlus, ciļņus un virkni (ap simts) porcelāna figūru, kurās attēlotas Krievijas tautas.

1766. gadā Francs Jakovļevičs Gārdners netālu no Maskavas, Dmitrovskas rajona Verbilku ciemā, nodibināja privātu porcelāna ražošanas uzņēmumu (tātad nosaukums “Dmitrov porcelāns”). Tieši viņam 1778. gadā Katrīna 11 uzticēja “pasūtījumu” “Sv. Jura dievkalpojums”. Sākumā fabrika atkārtoja sakšu šķīvjus un skulptūras un pat uzlika Meisenes zīmogu divu sakrustotu zobenu veidā un pārdeva tos tirgotājiem, pilsētniekiem un bagātiem zemniekiem. 19. gadsimta sākumā. Gardnera rūpnīcā tika ražotas spilgti krāsotas figūras - “krievu tipi”. 1892. gadā Gārdnera mantinieki rūpnīcu pārdeva M. S. Kuzņecovam.

19. gadsimta sākumā. Krievijā parādījās desmitiem mazu privātu rūpnīcu. 1812. gadā Sanktpēterburgā tika atvērta tirgotāja Sergeja Bateņina rūpnīca, kas līdz 1839. gadam ražoja lielas zeltītas Krievijas impērijas stila vāzes ar gleznām un zīmogiem ar sulīgiem rožu pušķiem. Līdzīgi izstrādājumi tika ražoti Popova, Terekhova un Kiseļevas rūpnīcās Gžeļas reģionā no zeltīta porcelāna un tika saukti par "bronzas precēm".

1832. gadā Terentijs Jakovļevičs Kuzņecovs nodibināja keramikas rūpnīcu Likino-Duļovā netālu no Maskavas. Līdz 1889. gadam viņa mazdēls Matvejs Sidorovičs Kuzņecovs bija koncentrējis visas lielākās rūpnīcas savās rokās un organizēja M. S. Kuzņecova partnerību. Kuzņecovs atstāja iepriekšējās rūpnīcas zīmes un centās saglabāt ierasto izstrādājumu izskatu, taču roku apgleznošana tika aizstāta ar uzlīmēm un sāka apvienot dažādus stilus, manieres, tehnikas un dekoratīvos elementus. Līdz 19. gadsimta beigām. (“Kuzņecova porcelāns”) formas kļuva eklektiskas, pārslogotas ar polihromu krāsojumu un raupjiem krāsu salikumiem. No šejienes 19. gadsimta beigu krievu lietišķajā mākslā radās nicinošais nosaukums “Kuzņecovsčina” kā “tirgotāja gaumes” un eklektisma sinonīms.

Kopš 1870. gada Tveras guberņas Konakovā rūpnīcā, ko iegādājās arī M. S. Kuzņecovs, sāka ražot porcelāna izstrādājumus ar tipisku Kuzņecova apgleznojumu.

19. gadsimta beigās - 20. gadsimta sākumā. keramikas ražošana notika divos galvenajos virzienos: utilitāru sadzīves priekšmetu attīstība (šajā periodā šis virziens bija lejupslīde) un izeja no vēsturiskā ietvara (otrs jaunais virziens radīja molbertu gleznojumus fajansā, dekoratīvos paneļus un skulptūras majolikā). Šis konflikts starp masu ražošanu un mākslu galu galā noveda pie dizaina radīšanas, kas ir atbildīgs ne tikai par produkta, stila, bet arī dzīves vides radīšanu. Priekšplānā izvirzījies keramikas izstrādājumu dizains, kam jāatspoguļo gan tautas tradīcijas, gan jaunas tendences ikdienā un arhitektūrā. Keramikas izstrādājumi tiek izmantoti arhitektūrā kā celtniecības, apdares un dekoratīvie materiāli, sadzīvē (trauki, vāzes), kā plastiskā māksla un suvenīri.

Keramikas ražošanā - lielās rūpnīcās, mazās darbnīcās un individuālie keramikas mākslinieki - ir pieejams liels skaits dažādu masu plaša spektra keramikas materiālu ražošanai, kā arī efektīvas iekārtas (galvenokārt krāsnis) un atkritumi, kas izstrādāti gadu desmitiem. 20. gadsimts. augstas veiktspējas tehnoloģija.

Mūsdienās mākslinieciskās keramikas izstrādājumu ražošanai tiek izmantoti šādi keramikas veidi: majolika, keramika, terakota, akmens izstrādājumi, māla un porcelāns. Keramikas izstrādājumu ražošanai var izšķirt galvenās liešanas metodes: slīdliešana, plastmasas metode, daļēji sausa metode, sausā metode.

Slīdliešana un plastmasas liešana mašīnās var ievērojami samazināt ražošanas izmaksas, kopēt un replicēt keramikas izstrādājumus jebkurā daudzumā.

Nākamajā nodaļā aplūkosim keramikas veidu klasifikāciju.

Jautājumi un uzdevumi paškontrolei

• 1. Kad parādījās pirmie keramikas izstrādājumi?
• 2. Kādas izejvielas tika izmantotas keramikas izstrādājumu ražošanai?
• 3. Kā tika dekorēti pirmie keramikas izstrādājumi?
• 4. Nosauc glezniecības stilus uz sengrieķu keramikas.
• 5. Kādas tehnoloģijas tika izmantotas keramikas izstrādājumu izgatavošanai Kijevas Krievzemē 8.-12.gadsimtā?
• 6. Kurās Eiropas valstīs sāka ražot porcelānu?
• 7. Kad porcelāns parādījās Krievijā?
• 8. Uzskaitiet galvenos keramikas izstrādājumus 19. gs. Krievijā.
• 9. Kādas mūsdienu keramikas rūpnīcas ir zināmas Krievijā?

• Imanovs G. M., Kosovs V. S., Smirnovs G. V. Mākslinieciskās keramikas ražošana: mācību grāmata. M. : Augstskola, 1985; Akunova L.F., Pribluda S. 3. Materiālzinātne un tehnoloģija mākslinieciskās keramikas izstrādājumu ražošanai. M.: Augstskola, 1991; Boyko 10. A., Livshits V. B. Materiāli mākslas izstrādājumiem (Keramika un pārklājumi. Metāli un sakausējumi). M.: OntoPrint, 2015; Volkova F.N. Keramikas izstrādājumu vispārējā tehnoloģija. M.: Stroyizdat, 1989; Frantsuzova I.G. Vispārējā tehnoloģija porcelāna un māla izstrādājumu ražošanai. M.: Augstskola, 1991. gads.

Keramika ir mākslīgā akmens materiāli un izstrādājumi, kas iegūti, tehnoloģiski apstrādājot minerālās izejvielas un pēc tam apdedzinot augstā temperatūrā.

Nosaukums "keramika" cēlies no grieķu vārda "keramos" - māls.

Tāpēc keramikas tehnoloģija vienmēr ir nozīmējusi materiālu un izstrādājumu ražošanu no māla izejvielām un to maisījumiem ar organiskām un minerālām piedevām.

Materiālu, no kura tiek izgatavoti keramikas izstrādājumi pēc apdedzināšanas, sauc par keramikas tehnoloģiju. keramikas lauskas.

Māls vienmēr ir bijis un ir viens no galvenajiem būvmateriālu veidiem cilvēces vēsturē.

Sākumā – 8000.g.pmē. - mālus neapdedzinātā veidā izmantoja adobe celtniecībā un adobe un dubļu ķieģeļu ražošanā. 3500 BC iezīmē keramikas ķieģeļu izmantošanas sākumu, un 1000. g.pmē. - glazēti ķieģeļi un flīzes.

No pirmās tūkstošgades vidus Ķīnā sākās porcelāna izstrādājumu ražošana.

Krievijā pirmā ķieģeļu rūpnīca tika uzcelta Maskavā 1475. gadā, bet 1744. gadā Sanktpēterburgā sāka darboties pirmā porcelāna fabrika. 18. gadsimta beigās - 19. gadsimta vidū. Metalurģijas, ķīmiskās un elektriskās rūpniecības straujā attīstība ir novedusi pie ugunsdrošas, skābes izturīgas, elektriski izolējošas keramikas un grīdas flīžu ražošanas attīstības.

Kopš šī gadsimta sākuma ir attīstījusies efektīvu ķieģeļu un dobu akmeņu ražošana sienu un griestu būvniecībai, kā arī keramikas flīzes iekšējai un ārējai apdarei un sanitārtehnikas izstrādājumiem.

Pēdējā laikā plaši izplatījusies speciālas keramikas ar unikālām īpašībām ražošana kodolenerģijas, mašīnbūves, elektronikas, raķešu un citu nozaru vajadzībām.

Lielu praktisku interesi rada metālkeramika, kas sastāv no metāla un keramikas daļām.

Keramikas materiālu un izstrādājumu jēdziens ietver plašu materiālu klāstu ar dažādām īpašībām.

Tos klasificē pēc vairākām pazīmēm:
- atbilstoši paredzētajam mērķim keramikas izstrādājumus iedala šādos veidos: sienu, apdares, jumta, grīdu, grīdu, ceļu, sanitārās, skābes izturīgās, siltumizolācijas, ugunsizturīgās un betona pildvielas;

Pamatojoties uz to struktūru, keramikas izstrādājumi tiek izdalīti starp porainiem un saķepinātiem (blīviem) lauskas. Produktus, kuru ūdens absorbcija pēc svara pārsniedz 5%, uzskata par porainiem. Tajos ietilpst izstrādājumi gan no rupjās (keramikas sienu ķieģeļi un akmeņi, izstrādājumi jumtiem un griestiem, drenāžas caurules), gan smalkās (apšuvuma flīzes, fajansa) keramikas izstrādājumi. Blīvi produkti ietver produktus, kuru ūdens absorbcija pēc svara ir mazāka par 5%. Tajos ietilpst arī izstrādājumi gan no rupjās (klinkera ķieģeļi, lielizmēra apdares plātnes), gan smalkās (fajansa, pusporcelāna, porcelāna) keramikas;

Pēc kušanas temperatūras keramikas materiālus un izstrādājumus iedala zemas kušanas (ar kušanas temperatūru zem 1350 °C), ugunsizturīgos (ar kušanas temperatūru 1350 °C-1580 °C), ugunsizturīgos (1580 °C). -2000 °C), ar augstu kušanas temperatūru (vairāk nekā 2000 °C). °C).

Iespēja iegūt jebkuras noteiktas īpašības, plašs klāsts, lielas visuresošo izejvielu rezerves, salīdzinošā tehnoloģijas vienkāršība, augsta izturība un keramisko materiālu draudzīgums videi nodrošina, ka tie ir vienā no pirmajām vietām nozīmīguma un ražošanas apjomu ziņā cita starpā. celtniecības materiāli.

Tādējādi keramikas ķieģeļu ražošana veido apmēram pusi no visu sienu materiālu apjoma.

2. Izejvielas keramikas materiālu ražošanai

Būvkeramikas izstrādājumu ražošanas galvenā izejviela ir māla izejvielas, ko izmanto tīrā veidā, un biežāk maisījumā ar piedevām - slīpēšanu, iežu veidošanu, kušņu, plastifikatoru u.c.

Māla izejvielas

Māla izejvielas (māli un kaolīni)- magmatisku laukšpatisko iežu dēdēšanas produkts, kas satur citu iežu piemaisījumus.

Māla minerālu daļiņas, kuru diametrs ir 0,005 mm vai mazāks, nodrošina spēju, sajaucot ar ūdeni, veidot plastmasas mīklu, kas žūstot saglabā savu formu un pēc apdedzināšanas iegūst akmens ūdensizturību un izturību.

Papildus māla daļiņām izejmateriāls satur noteiktu daudzumu putekļu daļiņu ar graudu izmēru 0,005-0,16 mm un smilšu daļiņas ar graudu izmēru 0,16-2 mm.

Māla daļiņām ir slāņaina forma, starp kurām, samitrinot, veidojas plāni ūdens slāņi, kas liek daļiņām uzbriest un ļauj tām slīdēt vienai pret otru, nezaudējot kohēziju. Tāpēc māls, kas sajaukts ar ūdeni, veido viegli formējamu plastmasas masu.

Žāvējot, māla mīkla zaudē ūdeni un samazinās tilpums. Šo procesu sauc par gaisa saraušanos .

Jo vairāk māla daļiņu ir māla izejvielā, jo lielāka ir mālu plastiskums un gaisa saraušanās. Atkarībā no tā mālus iedala ļoti plastiskos, vidēji plastiskos, vidēji plastiskos, zemplastos un neplastiskos.

Ļoti plastiski māli satur līdz 80-90% māla daļiņu, plastiskuma skaitlis ir lielāks par 25, ūdens nepieciešamība ir lielāka par 28% un gaisa saraušanās 10-15%. Vidēji un vidēji plastiski māli satur 30-60% māla daļiņu, plastiskuma skaitlis 15-25, ūdens nepieciešamība 20-28% un gaisa saraušanās 7-10%.

Zemas plastikas māli satur no 5% līdz 30% māla daļiņu, ūdens nepieciešamība ir mazāka par 20%, plastiskums ar 7-15 un gaisa saraušanās 5-7%.

Neplastmasa māli neveidojiet plastmasas, formējamu mīklu.

Mālus, kuros māla daļiņu saturs pārsniedz 60%, sauc par “taukiem”, un tiem ir raksturīga augsta rukums, kuras samazināšanai māliem tiek pievienotas “sliecas” piedevas.

Māli, kuros māla daļiņu saturs ir mazāks par 10-15%*, ir “liesi” māli, tiem produktu ražošanas laikā pievieno smalkas piedevas, piemēram, bentonīta mālu.

Dažādas sastāvdaļu ķīmiskā, mineraloģiskā un granulometriskā sastāva kombinācijas nosaka dažādas māla izejvielu īpašības un to piemērotību dažādu īpašību un mērķu keramikas izstrādājumu ražošanai.

Mālu granulometriskais sastāvs ir cieši saistīts ar mineraloģisko sastāvu.

Smilšainās un putekļainās frakcijas galvenokārt ir primāro minerālu (kvarca, laukšpata, vizlas uc) atlieku veidā.

Mālu daļiņas pārsvarā sastāv no sekundāriem minerāliem: kaolinīta, montmorilonīta, hidromikām un to maisījumiem dažādās kombinācijās.

Māli ar dominējošo kaolinīta saturu ir gaišā krāsā, nedaudz uzbriest, mijiedarbojoties ar ūdeni, tiem raksturīga ugunsizturība, zema plastiskums un maza jutība pret žāvēšanu.

Māli, kas satur montmorilonītu, ir ļoti plastiski, spēcīgi uzbriest, formēšanas laikā ir pakļauti krokošanai, kā arī ir jutīgi pret izžūšanu un apdedzināšanu, izraisot izstrādājumu izliekumu un plaisāšanu.

Augsti izkliedētus mālainus iežus, kuros dominē montmorilonīts, sauc par bentonītiem .

Paraugiem ar hidromikas minerālu pārsvaru māla daļā ir raksturīgi plastiskuma, saraušanās un jutības pret žūšanu starpposma rādītāji.

Mālu ķīmisko sastāvu izsaka dažādu oksīdu saturs un attiecība.

Dzelzs oksīdu klātbūtne samazina mālu ugunsizturību, smalkais kaļķakmens piešķir gaišu krāsu un samazina mālu ugunsizturību, un tā akmeņiem līdzīgie ieslēgumi izraisa “dutikon” parādīšanos un plaisas keramikas izstrādājumos.

Sārmu metālu oksīdi ir spēcīgas plūsmas un veicina lielāku saraušanos, šķembu sablīvēšanos un palielina tās izturību. Šķīstošo sulfātu sāļu un nātrija, kalcija, magnija un dzelzs hlorīdu klātbūtne māla izejvielās izraisa baltu izsvīdumu parādīšanos uz produktu virsmas.

Atsevišķu veidu ugunsizturīgu siltumizolācijas izstrādājumu ražošanai izmanto māla izejvielas no tripoles un diatomīta, kas galvenokārt sastāv no amorfā silīcija dioksīda, bet vieglo pildvielu ražošanai izmanto perlītu, pumeku un vermikulītu.

Pašlaik dabiskie māli tīrā veidā reti ir piemērotas izejvielas keramikas izstrādājumu ražošanai. Šajā sakarā tos izmanto, ieviešot piedevas dažādiem mērķiem.

Piedevas māliem

Papildinājumi slīpumam. Tos ievada plastmasas mālos, lai samazinātu saraušanos žūšanas un apdedzināšanas laikā un novērstu izstrādājumu deformācijas un plaisas. Tajos ietilpst: dehidrēts māls, šamots, izdedži, pelni, kvarca smiltis.

Poras veidojošas piedevas. Tie tiek ieviesti, lai palielinātu šķembu porainību un uzlabotu keramikas izstrādājumu siltumizolācijas īpašības. Tie ietver: zāģu skaidas, ogļu pulveri, kūdras putekļus. Šīs piedevas arī nobaro.

Pļavni. Tie tiek ieviesti, lai samazinātu keramikas izstrādājumu apdedzināšanas temperatūru. Tajos ietilpst: laukakmeņi, dzelzsrūda, dolomīts, magnezīts, talks, smilšakmens, pegmatīts, skaidas, perlīts.

Plastifikējošas piedevas. Tie tiek ieviesti, lai palielinātu izejvielu maisījumu plastiskumu ar mazāku ūdens patēriņu. Tie ietver ļoti plastiskus mālus, bentonītus un virsmaktīvās vielas.

Īpašas piedevas. Lai palielinātu keramikas izstrādājumu skābes izturību, neapstrādātajiem maisījumiem pievieno smilšu maisījumus, kas noslēgti ar šķidro stiklu. Lai iegūtu dažus krāsainās keramikas veidus, izejvielu maisījumam pievieno metālu oksīdus (dzelzi, kobaltu, hromu, titānu utt.).

Glazūras un angobi

Lai palielinātu sanitārās un higiēnas īpašības, ūdensizturību un uzlabotu izskatu, daži keramikas izstrādājumu veidi tiek pārklāti ar dekoratīvu slāni - glazūru vai angobu.

Glazūra- 0,1-0,2 mm biezs stiklveida pārklājums, kas uzklāts uz izstrādājuma un nostiprināts apdedzinot. Glazūras var būt caurspīdīgas un blāvas (necaurspīdīgas) dažādās krāsās.

Glazūras pagatavošanai tiek izmantotas: kvarca smiltis, kaolīns, laukšpats, sārmu un sārmzemju metālu sāļi. Neapstrādātus maisījumus sasmalcina pulverī un pirms apdedzināšanas uzklāj uz produktu virsmas pulvera vai suspensijas veidā.

Angoboms ir plāna balti degoša vai krāsaina māla kārtiņa, kas uzklāta uz izstrādājuma, veidojot krāsainu pārklājumu ar matētu virsmu. Angoba īpašībām jābūt tuvu galvenajai šķembai.

3. Keramikas izstrādājumu ražošanas shēma

Ar visu keramikas izstrādājumu dažādību pēc īpašībām, formām, mērķa, izejmateriālu veida un ražošanas tehnoloģijas galvenie keramikas izstrādājumu ražošanas posmi ir kopīgi un sastāv no šādām darbībām: izejvielu ieguve, izstrādājumu sagatavošana. masa, izstrādājumu formēšana, žāvēšana un apdedzināšana.

Mālu iegūst no karjeriem, parasti atklātās bedrēs, izmantojot ekskavatorus, un transportē uz keramikas rūpnīcu pa dzelzceļu, autoceļiem vai citiem transporta līdzekļiem.

Karjeru attīstība notiek pirms sagatavošanās darbi: ģeoloģiskā izpēte, lai noskaidrotu sastopamības raksturu, derīgos slāņus un mālu rezerves; augu virsmas attīrīšana gadu vai divus pirms attīstības sākuma, ražošanai nepiemērotu akmeņu noņemšana.

Mālu sagatavošana un izstrādājumu formēšana

Karjeru māls tā dabiskajā stāvoklī parasti nav piemērots keramikas izstrādājumu ražošanai. Tāpēc to apstrādā, lai sagatavotu masu.

Mālus vēlams sagatavot, kombinējot dabisko un mehānisko apstrādi.

Dabiskā apstrāde ietver iepriekš ekstrahētu mālu novecošanu 1-2 gadus ar periodisku mitrināšanu ar nokrišņiem vai mākslīgu mērcēšanu un periodisku sasaldēšanu un atkausēšanu.

Mālu mehāniskā apstrāde tiek veikta to dabiskās struktūras tālākai iznīcināšanai, lielo ieslēgumu noņemšanai vai slīpēšanai, kaitīgo piemaisījumu noņemšanai, mālu un piedevu samalšanai un visu komponentu samaisīšanai, līdz tiek iegūta viendabīga un apstrādājama masa, izmantojot specializētu. mašīnas (māla smalcinātāji; destoneri, perforatori, dezintegratori, rupji un smalki slīpēšanas rullīši; sliedes, māla slīpmašīnas, grozu dezintegratori, rotācijas un lodīšu dzirnavas, vienas un divvārpstas māla maisītāji, dzenskrūves maisītāji u.c.).

Atkarībā no ražojamās produkcijas veida, izejmateriāla veida un īpašībām masu sagatavo, izmantojot plastmasas, cieto, pussauso, sauso un slīdošo metodi. Masas sagatavošanas metode nosaka gan formēšanas metodi, gan ražošanas metodes nosaukumu kopumā.

Plastiskā masas sagatavošanas un formēšanas metodē izejmateriālus ar dabīgu mitrumu vai iepriekš izžāvētiem sajauc ar ūdens piedevām, lai iegūtu mīklu ar mitruma saturu no 18 līdz 28%.

Šī keramikas būvmateriālu ražošanas metode ir visvienkāršākā, vismazāk metālietilpīgā un tāpēc visizplatītākā.

Lieto gadījumos, kad tiek izmantoti vidēji plastiski un vidēji plastiski, irdeni un mitri māli ar mērenu svešķermeņu ieslēgumu saturu, kas labi iesūcas un pārvēršas viendabīgā masā.

Tehnoloģiju sistēma keramikas ķieģeļu ražošana:

1 - māla karjers; 2 - ekskavators; 3 - māla rezerve; 4 - ratiņi; 5 - kastes padevējs; 6 - piedevas; 7 - skrējēji; 8 - veltņi; 9 - jostas prese; 10 - griezējs; 11 - krāvējs; 12 - ratiņi; 13 - žāvēšanas kameras; 14 - tuneļa krāsns; 15 - pašgājēji ratiņi; 16 - noliktava

Masas sagatavošanas mašīnu komplektācija un veidi var atšķirties no 1. attēlā redzamajiem atkarībā no izejvielu un piedevu īpašībām.

Tomēr formēšana ar plastmasas metodi vienmēr tiek veikta ar viena un tā paša darbības principa mašīnu - lentes skrūves presi ar vai bez sūkšanas un sildīšanas.

Masas izsūknēšana un karsēšana presēšanas laikā ļauj uzlabot tās formēšanas īpašības un palielināt apdedzinātā produkta izturību līdz 2 reizēm.

Preses korpusā griežas skrūves vārpsta ar skrūvju asmeņiem. Mālu masu ar skrūvi pārvieto uz konusveida pārejas galvu, sablīvē un izspiež caur iemuti nepārtraukta stieņa vai lentes, vai caurules veidā ar spiedienu 1,6-7 MPa.

Lentas vakuuma prese:

1 - skrūves vārpsta; 2 - preses galva; 3 - iemutnis; 4 - māla sija; 5 - lāpstiņritenis; 6 - vakuuma kamera; 7 - režģis; 8 - māla dzirnaviņas

Mūsdienu lentes presēšanas produktivitāte ķieģeļu ražošanai sasniedz 10 000 gabalu stundā.

Grūti Formēšanas metode ir mūsdienu plastmasas metodes attīstības veids.

Veidotās masas mitrums, izmantojot šo metodi, svārstās no 13% līdz 18%. Formēšana tiek veikta ar jaudīgām vakuuma skrūvēm vai hidrauliskajām presēm. Piemēram, Itālijas uzņēmuma Bongeni vakuuma prese rada presēšanas spiedienu līdz 20 MPa.

Sakarā ar to, ka “cietā” formēšana tiek veikta pie salīdzinoši augsta spiediena 10-20 MPa, var izmantot mazāk plastmasas mālu ar dabīgu zemu mitruma saturu.

Šī metode prasa zemākas enerģijas izmaksas žāvēšanai, un neapstrādāta produkta ar paaugstinātu izturību ražošana ļauj izvairīties no dažām ražošanas tehnoloģijām, kas nepieciešamas ar plastmasas metodi.

Formēšana, izmantojot plastmasas un stingras metodes, tiek pabeigta, sagriežot nepārtrauktu formētās masas sloksni atsevišķos izstrādājumos, izmantojot griešanas ierīces.

Šīs formēšanas metodes visbiežāk tiek izmantotas, ražojot: masīvus un dobus ķieģeļus, akmeņus, blokus un paneļus; flīzes utt.

Daļēji sausaveidā būvkeramikas izstrādājumu ražošana ir retāk sastopama nekā plastmasas liešanas metode. Keramikas izstrādājumi, izmantojot šo metodi, tiek veidoti no lādiņa ar mitruma saturu 8-12% spiedienā 15-40 MPa.

Šīs metodes trūkums ir tāds, ka tā metāla patēriņš ir gandrīz 3 reizes lielāks nekā plastmasas patēriņš.

Bet tajā pašā laikā tam ir arī priekšrocības.

Ražošanas cikla ilgums tiek samazināts gandrīz 2 reizes; izstrādājumiem ir regulārāka forma un precīzāki izmēri; degvielas patēriņš samazinās līdz pat 30%; ražošanā var izmantot zemas plastiskuma liesos mālus ar lielu daudzumu ražošanas atkritumu piedevām - pelniem, izdedžiem u.c.

Izejmateriāla masa ir pulveris, kurā apmēram 50% daļiņu jābūt mazākām par 1 mm un 50% 1-3 mm.

Produkti tiek presēti veidnēs vienā vai vairākos atsevišķos izstrādājumos, izmantojot hidrauliskās vai mehāniskās preses. Šo metodi izmanto visu veidu izstrādājumu izgatavošanai, kas tiek izgatavoti arī ar plastmasas metodi.

Saussveidā ir keramikas izstrādājumu daļēji sausās ražošanas modernas attīstības veids. Preses pulveri ar šo metodi sagatavo ar mitruma saturu 2-6%.

Tas pilnībā novērš nepieciešamību pēc žāvēšanas. Tādā veidā tiek ražoti blīvi keramikas izstrādājumi, piemēram, grīdas flīzes, ceļu ķieģeļi, māla un porcelāna materiāli.

Paslīdētveidā To izmanto, ja izstrādājumi ir izgatavoti no daudzkomponentu masas, kas sastāv no neviendabīgiem un grūti saķepināmiem māliem un piedevām, un ja nepieciešams sagatavot masu sarežģītas formas keramikas izstrādājumu izgatavošanai ar liešanu.

Izstrādājumi tiek lieti no masas, kas satur līdz 40% ūdens. Šo metodi izmanto sanitāro izstrādājumu un apdares flīžu ražošanai.

Žāvēšanas līdzekļi

Pirms apdedzināšanas produkti jāizžāvē līdz mitruma saturam 5-6%, lai izvairītos no nevienmērīgas saraušanās, deformācijas un plaisāšanas apdedzināšanas laikā.

Iepriekš izejvielas žāvēja galvenokārt dabiskos apstākļos kaltēs 2-3 nedēļas atkarībā no klimatiskajiem apstākļiem.

Šobrīd žāvēšana tiek veikta galvenokārt mākslīgi nepārtrauktās tuneļa vai periodiskās kameras kaltēs no vairākām līdz 72 stundām atkarībā no izejmateriāla īpašībām un izejmateriāla mitruma satura.

Žāvēšana tiek veikta dzesēšanas šķidruma sākotnējā temperatūrā - izplūdes gāzēs no krāsnīm vai uzkarsētā gaisa -120-150 ° C.

Produktu apdedzināšana

Degšana- svarīgākais un noslēdzošais process keramikas izstrādājumu ražošanā. Šo procesu var iedalīt trīs periodos: izejmateriāla sildīšana, pati apdedzināšana un kontrolēta dzesēšana.

Izejvielu uzkarsējot līdz 120 °C, tiek noņemts fiziski saistītais ūdens, un keramikas masa kļūst neplastiska. Bet, ja pievieno ūdeni, masai tiek saglabātas plastiskās īpašības.

Temperatūras diapazonā no 450 °C līdz 600 °C ķīmiski saistīts ūdens tiek atdalīts, mālu minerāli tiek iznīcināti, un māls kļūst amorfā stāvoklī.

Tajā pašā laikā un, vēl vairāk paaugstinoties temperatūrai, organiskie piemaisījumi un piedevas izdeg, un keramikas masa neatgriezeniski zaudē savas plastmasas īpašības.

800 ° C temperatūrā produktu stiprums sāk palielināties, jo notiek reakcijas cietajā fāzē pie komponentu daļiņu virsmu robežām.

Karsēšanas procesā līdz 1000 °C ir iespējama jaunu kristālisku silikātu, piemēram, silimanīta, veidošanās, un, karsējot līdz 1200 °C, veidojas mullīts.

Tajā pašā laikā keramikas masas un kušanas minerālvielu savienojumi ar zemu kušanas temperatūru rada noteiktu kausējuma daudzumu, kas aptver neizkusušās daļiņas, tās savelk, izraisot masas sablīvēšanos un saraušanos kopumā.

Šo saraušanos sauc uguns saraušanās.

Atkarībā no māla veida tas svārstās no 2% līdz 8%. Pēc atdzesēšanas produkts iegūst akmenim līdzīgu stāvokli, ūdensizturību un izturību. Tiek saukta mālu īpašība apdedzināšanas laikā sablīvēt un veidot akmenim līdzīgu lauskasmālu saķepināšana.

Atkarībā no mērķa izstrādājumi tiek apdedzināti dažādās saķepināšanas pakāpēs. Šķembu, kuras ūdens absorbcija ir mazāka par 5%, uzskata par saķepinātu. Lielākā daļa būvizstrādājumu tiek apdedzināti, lai iegūtu šķembu ar nepilnīgu saķepināšanu noteiktā temperatūras diapazonā no ugunsizturīgās temperatūras līdz saķepināšanas sākumam, t.s.saķepināšanas intervāls .

Saķepināšanas intervāls zemas kušanas māliem tā ir 50-100 °C, bet ugunsizturīgajiem līdz 400 °C. Jo plašāks ir saķepināšanas intervāls, jo mazāks ir izstrādājumu deformācijas un plaisāšanas risks apdedzināšanas laikā.

Apdedzināšanas temperatūras diapazons ir no 900 °C līdz 1100 °C ķieģeļiem, akmenim, keramzītam; no 1100 °C līdz 1300 °C klinkera ķieģeļiem, grīdas flīzēm, keramikai, māla traukiem; no 1300 °C līdz 1450 °C porcelāna izstrādājumiem; no 1300 °C līdz 1800 °C ugunsizturīgai keramikai.

4. Keramikas izstrādājumu uzbūve un īpašības

Keramikas materiāli ir kompozītmateriāli, kuros matricu vai nepārtrauktu fāzi attēlo atdzesēts kausējums, bet izkliedēto fāzi attēlo neizkausētas māla daļiņas, putekļu un smilšu frakcijas, kā arī poras un tukšumi, kas piepildīti ar gaisu.

Matricas materiāls savukārt ir mikrokompozītmateriāls, kas sastāv no matricas - cietas kausējuma nepārtrauktas stiklveida fāzes un izkliedētas fāzes - silimanīta, mulīta, dažādu frakciju silīcija dioksīda kristāliskiem graudiņiem un citām vielām, kas kristalizējas pēc atdzesēšanas (galvenokārt aluminosilikāti). ).

Stiklaina, amorfā fāze (pārdzesēts šķidrums) mikrostruktūrā ir attēlota ar zemu kušanas komponentiem, kuriem nebija laika kristalizēties noteiktā kausējuma dzesēšanas ātrumā.

Patiesais keramikas materiālu blīvums ir 2,5 - 2,7 g/cm; blīvums 2000 - 2300 kg/m; absolūti blīvas skaidas siltumvadītspēja ir 1,16 V/(m °C). Keramikas materiālu siltumietilpība ir 0,75 - 0,92 kJ/(kg °C).

Keramikas izstrādājumu spiedes stiprība svārstās no 0,05 līdz 1000 MPa.

Keramikas materiālu ūdens uzsūkšanās spēja atkarībā no porainības svārstās no 0 līdz 70%.

Keramikas materiāliem ir salizturības pakāpes: 15; 25; 35; 50; 75 un 100.

5. Sienas izstrādājumi

Sienas izstrādājumu grupā ietilpst: parastais keramikas ķieģelis, efektīvi keramikas materiāli (dobķieģelis, porains-dobķieģelis, viegls ķieģelis, dobie akmeņi, bloki un plātnes), kā arī lielgabarīta bloki un paneļi no ķieģeļiem un keramikas akmeņiem.

Keramikas ķieģeļi un akmeņi

Keramikas ķieģeļi un akmeņi ir izgatavoti no kausējamiem māliem ar vai bez piedevām un tiek izmantoti ārējo un iekšējo sienu un citu ēku un būvju elementu ieklāšanai, kā arī sienu paneļu un bloku ražošanai.

Atkarībā no izmēra ķieģeļus un akmeņus iedala tipos:
- parastais;
- sabiezināts;
- modulāra;
- parasts akmens;
- palielināts;
- modulāra;
- ar tukšumu horizontālu izvietojumu.

Keramikas ķieģeļu un akmeņu veidi

Ķieģelis: a) parasts; b) sabiezināts; c) modulāra. Akmens: d) parastais; e) palielināts; e) moduļu; g), h) ar tukšumu horizontālu izvietojumu

Ķieģelis var būt ciets vai dobs, bet akmeņi var būt tikai dobi. Arī sabiezinātiem un moduļu ķieģeļiem jābūt tikai apaļiem vai rievotiem tukšumiem, lai viena ķieģeļa svars nepārsniegtu 4 kg.

Malu virsma var būt gluda vai gofrēta.

Ķieģelis un akmens ir pareizi jāapdedzina, jo nepietiekami sadedzinātajam (skarkotajam) ir nepietiekama izturība, zema ūdens izturība un salizturība, un pārdedzis ķieģelis (dzelzsrūda) ir raksturīgs ar paaugstinātu blīvumu, siltumvadītspēju un, kā likums, ir izkropļota forma. .

Atļauts ražot ķieģeļus un akmeņus ar noapaļotiem stūriem ar rādiusu līdz 15 mm. Cilindriskiem caurejošiem tukšumiem gar mazāko diametru jābūt vismaz 16 mm, spraugas tukšumu platumam ne vairāk kā 12 mm. Aklo tukšumu diametrs nav ierobežots.

Ķieģeļu un akmeņu ārsienu biezumam jābūt vismaz 12 mm. Pēc izskata ķieģeļiem un akmenim jāatbilst noteiktām prasībām.

To konstatē, pārbaudot un nomērot noteiktu ķieģeļu daudzumu no katras partijas (0,5%, bet ne mazāk kā 100 gab.) attiecībā uz novirzēm no noteiktajiem izmēriem, malu un malu netaisnumu, šķelto stūru un malu esamību. cauri plaisām, kas iet gar ķieģeļu gultni.

Kopējais produktu skaits, kuru novirzes pārsniedz pieļaujamo, nedrīkst pārsniegt 5%.

Ķieģeļu marka atkarībā no spiedes un lieces stiprības

Ķieģeļu un akmeņu salizturība ir 15, 25, 35 un 50. Ūdens uzsūkšanai cietajiem ķieģeļiem jābūt vismaz 8% līdz 150. pakāpei un vismaz 6% augstāku šķiru cietajiem ķieģeļiem un dobajiem izstrādājumiem.

Pamatojoties uz sauso blīvumu, ķieģeļus un akmeņus iedala 3 grupās:
- parastais - ar blīvumu vairāk nekā 1600 kg/m;
- nosacīti efektīva - ar blīvumu vairāk nekā 1400-1600 kg/m;
- efektīvs - ar blīvumu ne vairāk kā 1400-1450 kg/m.

Efektīvi sienu materiāli ir arī poraini cietie un dobie ķieģeļi un akmeņi, kas izgatavoti no diatomīta un tripoles un kuru blīvums ir: A klase - 700-1000 kg/m, B klase - 1001-1300 kg/m, B klase > 1301 kg/m.

Efektīvu keramisko sienu materiālu izmantošana ļauj samazināt ārsienu biezumu, līdz pat 40% samazināt norobežojošo konstrukciju materiālu patēriņu un samazināt transportēšanas izmaksas un slodzes uz pamatiem.

Dažādas valstis ražo sienu materiālus, kas atšķiras viens no otra gan pēc nomenklatūras, gan standarta izmēriem un zīmoliem. Tādējādi ārzemēs ražoto ķieģeļu marka ir 125-600, un lielākā daļa ķieģeļu tiek ražoti ar 400.

Piemēram, Vācijā standarts "Sienu ķieģelis" paredz: parastos cietos un dobos ķieģeļus un 14 veidu akmeņus ar izmēriem 240x115x52-490x300x238 no M40 līdz M280 un blīvumu 1200-2200 kg/m(3). ); vieglie dobie ķieģeļi un akmeņi ar 13 standarta izmēriem no M20 līdz M280 ar blīvumu 600-1000 kg/m (3); augstas stiprības M360, M480 un M600 zīmolu ķieģeļi un akmeņi: iekšējām sienām un starpsienām - dobie ķieģeļi, akmeņi un plātnes ar izmēriem 330x175x40-945x320x115.

Ārzemju praksē ir zināms, ka tiek ražoti mēles ķieģeļi bezjavas mūrēšanai, lielizmēra keramikas sienu elementi, skaņas izolācijas ķieģeļi un citi sienas izstrādājumi.

Sienu paneļi un bloki no ķieģeļiem un keramikas akmeņiem

Sienu paneļi un bloki no ķieģeļiem un keramikas akmeņiem tiek izgatavoti, lai palielinātu būvniecības industriālo raksturu.

Tie parasti tiek izgatavoti horizontālā stāvoklī metāla veidnē ar matricu, kurā ir šūnas katra ķieģeļa un akmens pozīcijas fiksēšanai un savienojuma nodrošināšanai izstrādājuma priekšpusē vai ar matricu ar īpašu apdares slāņa rakstu.

Tie tiek ražoti trīs, divu un viena slāņu garumā vienai vai divām plānošanas soļiem un 1 un 2 stāvu augstumam, iekšējo sienu un starpsienu paneļu biezums ir 80, 140, 180 un 280 mm.

Viena slāņa paneļi ir izgatavoti no keramikas akmeņiem. Divslāņu panelis sastāv no viena 1/2 ķieģeļu slāņa un izolācijas slāņa līdz 100 mm biezam.

Trīsslāņu panelis sastāv no diviem ārējiem ķieģeļu slāņiem, katrs 65 mm biezs, starp kuriem ir 100 mm biezs izolācijas slānis. Lai nodrošinātu paneļu izturību transportēšanas un uzstādīšanas laikā, tie tiek pastiprināti ar tērauda stiepļu karkasiem pa paneļa perimetru un atverēm.

6. Apšuvuma izstrādājumi

Keramikas apšuvuma izstrādājumi tiek izmantoti ēku un būvju ārējai un iekšējai apšuvumam ne tikai dekoratīvās un mākslinieciskās apdares nolūkos, bet arī to izturības palielināšanai.

Keramikas izstrādājumi ēku ārējai apšuvumam

Keramikas izstrādājumus ēku ārējai apšuvumam iedala ķieģeļos un apšuvuma akmeņos, liela izmēra plātnēs, keramikas fasādes flīzēs un no tiem izgatavotos paklājos.

Ķieģeļi un apdares akmeņi ir ne tikai apdares izstrādājumi. Tie ir ieklāti kopā ar sienu mūri un vienlaikus kalpo kā strukturāls nesošais elements kopā ar parastajiem ķieģeļiem.

Sejas ķieģeļus un akmeņus ražo tādos pašos izmēros un formās kā parastos, un tie atšķiras no pēdējiem ar lielāku blīvumu un krāsas viendabīgumu. Ražots 75., 100., 125. un 150. izturības pakāpēs, un salizturība ir vismaz 25

Pielāgojot izejmateriāla sastāvu un apdedzināšanas režīmu, krāsas ir no baltas, krēmkrāsas līdz gaiši sarkanai un brūnai.

Ja nav augstas kvalitātes izejmateriālu, tie tiek ražoti ar teksturētu priekšējo virsmu: angobing, divslāņu formējums, stiklojums un tošbetons ar krāsainām minerālšķiedrām.

Divslāņu izstrādājumi tiek izgatavoti formējot no divām masām: galvenā daļa - lokāli sarkanie degošie māli un priekšējais slānis 3-5 mm biezumā no gaiši degošiem krāsainiem vai nekrāsotiem māliem.

Izmantota arī reljefa tekstūra, kas iegūta, apstrādājot vēl slapjus izejmateriālus ar speciālām metāla sukām, ķemmēm un rievotiem rullīšiem. No ķieģeļiem būvētām ēkām visekonomiskākais ēku apšuvuma veids ir apdares ķieģeļi.

Lielizmēra plink tipa keramikas apdares plātnes universālai lietošanai ir pieejamas glazētas un neglazētas ar gludu, raupju vai rievotu, vienkrāsainu vai vairāku krāsu virsmu.

Plātnēm ūdens absorbcija ir mazāka par 1%, un salizturība ir 50 vai vairāk cikli. Tos ražo kvadrātveida vai taisnstūrveida formās ar garumu 490, 990, 1190 mm, platumu 490 un 990 mm un biezumu 9-10 mm.

Tos izmanto ēku fasāžu un cokolu apšuvumam, pazemes ejām.

Keramikas fasādes flīzes un no tām izgatavotie paklāji tiek ražoti ar plastmasas un pussauso presēšanu.

Tos izmanto ķieģeļu ēku ārsienu apšuvumam, dzelzsbetona sienu paneļu ārējām virsmām, cokoliem, pazemes ejām un citu būvelementu apdarei.

Flīzes tiek ražotas glazētas un neglazētas, parastas un īpašas nozīmes ar gludu un reljefu virsmu 26 veidu ar izmēriem no 292x192x9 mm līdz 21x21x4 mm

Standarts ļauj ražot flīzes un citus standarta izmērus. Parasto flīžu ūdens absorbcija ir 7-10%, bet īpašām - ne vairāk kā 5%.

Salizturībai jābūt vismaz 35 cikliem parastajām flīzēm un vismaz 50 cikliem īpašajām flīzēm.

Flīzes var piegādāt paklājos. Rūpnīcās tiek ražoti paklāji ar flīzēm, kuras ar priekšpusi ir līmētas uz kraftpapīra.

Keramikas flīzes iekštelpu apšuvumam

Keramikas flīzes iekštelpu apšuvumam iedala divās grupās – sienu apšuvumam un grīdas segumam. Šie izstrādājumi ekspluatācijas apstākļos netiek pakļauti negatīvai temperatūrai, tāpēc tiem netiek izvirzītas salizturības prasības.

Flīzes sienu apšuvumam tiek izmantotas divu veidu -majolika Un māla trauki. Māla flīzes ir izgatavotas no neapstrādāta kaolīna, laukšpata un kvarca smilšu maisījuma, un majolika flīzes tiek izgatavotas no sarkanīgi degošiem māliem, kam seko glazūra.

Flīzes klasificē: pēc virsmas rakstura - plakana, reljefi ornamentēta, teksturēta; pēc glazūras pārklājuma veida - caurspīdīgs un blāvs, spīdīgs un matēts, vienkrāsains un dekorēts ar daudzkrāsainiem dizainiem.

Atkarībā no malu formas, mērķa un rakstura flīzes tiek ražotas šādos veidos: kvadrātveida, taisnstūrveida, formas stūra, formas karnīzes taisnas, ārējo un iekšējo stūru apdarei; formas cokoli - taisni, ārējo un iekšējo stūru apdarei.

Keramikas flīžu veidi iekšējai apdarei:

1-5 - kvadrāts; 6-10 - taisnstūrveida; 11, 12 - formas stūris; 13-16 - formas karnīzes; 17-20 - formas cokoli

Iekšējās apdares flīžu izmēri ir (150200) x (50200) x (58) mm.

Flīžu ūdens absorbcija iekšējai apdarei ir līdz 16%, lieces izturība ir 12 MPa.

Flīzēm jāiztur temperatūras izmaiņas no 125±5 °C līdz 15-20 °C bez defektu parādīšanās.

Keramikas flīzes grīdām - Metlakh (n Nosaukums cēlies no Metlahas pilsētas Vācijā, kur to ražošana tika izveidota viduslaikos)izgatavoti no ugunsizturīgiem un ugunsizturīgiem māliem ar un bez piedevām

Tos izmanto grīdu ieklāšanai ēkās, kur tiek izvirzītas augstas prasības attiecībā uz tīrību, kur iespējama tauku un citu ķīmisku vielu iedarbība, intensīva satiksme, kā arī gadījumos, kad grīdas seguma materiāls kalpo arī kā dekoratīvs elements ēkas arhitektoniskajā dizainā. telpa.

Ražošanas laikā flīzes pirms saķepināšanas tiek apdedzinātas, kā rezultātā tām ir ne vairāk kā 4% ūdens uzsūkšanās un augsta nodilumizturība.

Flīzes var būt kvadrātveida, taisnstūrveida, četru, piecu, sešu un astoņstūra formas.

Flīžu izmēri 16 veidu (2004) x (17349) x (1013) mm.

Atkarībā no priekšējās virsmas veida flīzes tiek ražotas gludas, ar reljefu un reljefu: vienkrāsainas un daudzkrāsainas, matētas un glazētas, ar un bez rakstiem.

Tiek ražotas arī lielizmēra universālās keramikas flīzes ar izmēriem (1200500)x500 mm, kuras izmanto sienu un grīdu apšuvumam.

Keramikas grīdas flīžu veidi:

1 - kvadrāts; 2 - taisnstūrveida; 3 - trīsstūrveida; 4 - sešstūrains; 5 - tetraedrisks; 6 - piecstūrveida; 7 - sešstūrains; 8, 9 - cirtaini

Grīdas segumam tiek izmantotas arī kvadrātveida vai taisnstūra formas mozaīkas flīzes ar izmēru 23 un 48 mm ar biezumu 6-8 mm, kas samontētas “paklājos” uz kraftpapīra ar izmēru 398x598 mm.

Pasaules līderis keramikas flīžu ražošanā ir Itālija, kas saražo aptuveni 30% no pasaules produkcijas.

7. Keramikas izstrādājumi jumta segumam un griestiem

Vislielākais keramikas izstrādājumu izmantojums jumta segumam un dakstiņiem ir Rietumeiropas valstīs, dažās no tām ar dakstiņu izmantošanu tiek panākts līdz pat 100% dzīvojamo ēku jumta segums.

Flīzes, kuru izturība ir līdz 300 gadiem, šī rādītāja ziņā ievērojami pārsniedz jebkurus citus jumta materiālus un nav zemākas par faktūras īpašībām un izmaksām.

Pie dakstiņu trūkumiem var minēt nepieciešamību pēc liela jumta slīpuma (vismaz 30%) un ievērojamo jumta svaru, kas prasa īpašu spāru konstrukcijas izturību, kā arī augstu jumta darbu intensitāti.

Tomēr augstā izturība, ugunsizturība, laikapstākļu noturība un bagātīgais izejmateriāls padara keramiskās flīzes par vienu no efektīvākajiem jumta seguma materiāliem.

Ir zināmi dažādi flīžu veidi. Atbilstoši paredzētajam mērķim flīzes iedala: parastās, kores, notekas, gala flīzes rindu noslēgšanai un speciālās flīzes. Flīzes ir izgatavotas no zemas kušanas māliem.

Keramikas flīžu veidi:

a) apzīmogota rieva; b) rievota lente; c) plakana lente; d) grēda; e) holandiešu; e) rievotas; g) tatārs

Uzstādīšanas laikā flīzes tiek sakrautas viena virs otras un tāpēc lietderīgā platība ir attiecīgi plakanajām flīzēm - 50%, štancētām un rievotām flīzēm - 75-85%.

Pārbaudot, flīzēm ir jāiztur vismaz 70 kg ar attālumu starp balstiem 180 mm plakanām flīzēm un 300 mm rievotām un štancētām flīzēm. Jumtā ieklāto un ar ūdeni piesātināto štancētu un slokšņu rievu svaram jābūt ne vairāk kā 50 kg/m, bet plakanām - ne vairāk kā 65 kg/m.

Flīžu salizturībai jābūt vismaz 25 cikliem.

Akmeņi un plātnes grīdām

Dobu akmeņu un plātņu grīdas ir ugunsdrošas, izturīgas, tām ir labas siltuma un skaņas izolācijas īpašības.

To uzstādīšanai ir nepieciešams neliels cementa un tērauda patēriņš, un nav nepieciešama papildu aizbēršana.

Keramikas akmeņus grīdām iedala pēc paredzētā mērķa: saliekamiem ieklāšanas elementiem, bieži rievotiem saliekamām vai monolītām grīdām, roll-up (pildījums starp sijām). Keramisko akmeņu dobums grīdām ir 50-75%.

Keramikas akmeņi grīdām:

a) nestspēja; b) nenesošs

8. Sanitārā keramika un caurules

Sanitārie keramikas izstrādājumi- izlietnes, tualetes, cisternas, bidē, pisuāri, izlietnes un citus līdzīgus izstrādājumus izgatavo no porcelāna, pusporcelāna, māla un šamota masām, kuras iegūst no tiem pašiem materiāliem.

Tipiski masu sastāvi sanitāro izstrādājumu ražošanai (% no svara)

Sanitārās keramikas fizikālās un mehāniskās īpašības

Keramikas kanalizācijas caurules tiek izmantotas bezspiediena kanalizācijas tīklu izbūvei, kas transportē rūpnieciskos, sadzīves, lietus, agresīvos un neagresīvos ūdeņus.

Caurules ir izgatavotas no plastmasas, ugunsizturīgiem un ugunsizturīgiem māliem, cilindriskas formas, 1000-1500 mm garas ar iekšējo diametru 150-600 mm.

Vienā galā ir ligzda atsevišķu cauruļvada posmu savienošanai.

Cauruļu ūdens absorbcijai nevajadzētu būt lielākai par 8%, un skābes izturībai nevajadzētu būt zemākai par 93%.

Caurulēm jābūt ūdensnecaurlaidīgām un jāiztur iekšējais spiediens vismaz 0,15 MPa.

Keramikas drenāžas caurules ir izgatavotas no māla ar vai bez piedevām un tiek izmantotas meliorācijas būvniecībā slēgtas drenāžas ierīkošanai ar šuvēm, kas aizsargātas ar filtru materiāliem.

Caurules tiek ražotas ar cilindrisku, sešstūra un astoņstūra virsmu ar iekšējo diametru 50-250 mm un garumu 333 mm.

To salizturība ir vismaz 15 cikli, un destruktīva ārējā slodze ir no 3,5 līdz 5,0 kN atkarībā no diametra.

Cauruļu ārējā virsma ir pārklāta ar glazūru. Ūdens iekļūst caurulēs caur apaļām vai spraugveida atverēm savienojumos, kā arī caur cauruļu savienojumiem.

9. Speciālie keramikas izstrādājumi

Speciālie keramikas izstrādājumi ietver skursteņu ķieģeļus, klinkera ķieģeļus un skābes izturīgus izstrādājumus.

Ķieģeļi skursteņiem izmanto skursteņu ieguldīšanai un rūpniecisko cauruļu oderēšanai, ja to apkures ar dūmgāzēm temperatūra nepārsniedz 700 °C.

Ķieģeļus ražo no 125 līdz 300 pakāpēm.

Ķieģeļu izmēri: garums 120 un 250 mm, platums 120 vai 250 mm, biezums 65 vai 88 mm.

Ķieģelis var būt taisnstūrveida vai ķīļveida.

Ķīļveida ķieģeļu īsākie garumi ir 70, 100, 200 un 225 mm. Ķieģeļu ūdens absorbcijai jābūt vismaz 6%, un salizturībai 25, 35 un 50.

Klinkera ķieģelis To iegūst, apdedzinot mālus līdz pilnīgai saķepināšanai, bet nestiklojot virsmu, tāpēc tas atšķiras no parastajiem ar savu augsto izturību un salizturību.

Ķieģeļu izmērs 220x110x65 mm.

Atbilstoši galējai spiedes stiprībai to iedala 3 pakāpēs - 1000, 700 un 400, kuru salizturība ir attiecīgi 100-50 cikli, un ūdens absorbcija ir attiecīgi ne vairāk kā 2-6%. .

Klinkera ķieģeļu sauc arī par ceļu ķieģeļu, un to izmanto ceļu un ietvju segšanai, kanalizācijas kolektoru un uzbērumu apšuvumam.

To izmanto arī ķīmiskajā rūpniecībā kā skābes izturīgu materiālu.

Skābes izturīgos ķieģeļus izmanto, lai aizsargātu iekārtas un būvkonstrukcijas, kas darbojas skābā agresīvā vidē, kā arī skursteņu apšuvumam, kas kalpo agresīvu vidi saturošu dūmgāzu noņemšanai.

Ķieģeļi tiek ražoti augstākās un pirmās kvalitātes kategorijā trīs A, B un C klasēs un četrās formās: taisni, ķīļveida (gals un mala), radiāli (šķērsvirzienā un garenvirzienā) un formas (asaras formas).

Ķieģeļu izmēri 230x113x65 un 230x113x55 mm.

Ķieģeļu īpašībām ir šādas nozīmes: skābju izturība - (98,5-96)%; spiedes stiprība (60-35) MPa; termiskā pretestība (5-25) termiskās nobīdes.

Skābes izturīgas flīzes tiek izmantotas iekārtu oderēšanai un ēku konstrukciju un konstrukciju aizsardzībai, kas tiek ekspluatētas agresīvas vides apstākļos.

Flīzes tiek ražotas no 6 zīmolu augstākās un pirmās klases: skābes izturīgs porcelāns - KF, termiski skābes izturīgs dunīts - TKD, termiski skābes izturīgs hidrolīzes rūpniecībai - TKG, skābes izturīgs būvkonstrukcijām - KS, skābes izturīgs šamots - KSh un termiski skābes izturīgs šamots - TKSh.

Flīžu forma ir:
- kvadrātveida dzīvoklis;
- kvadrātveida radiāls;
- taisnstūrveida;
- ķīļi;
- pārī.

Vienā pusē flīzēm ir rievota virsma, kas nodrošina labāku saķeri ar oderēto struktūru.

Flīžu izmēri atšķiras šādā diapazonā: garums un platums 50-200 mm, biezums 15-50 mm.

Flīžu īpašības atkarībā no veida un markas svārstās no: ūdens uzsūkšanas - (0,4-8)%; skābju izturība - (97-99)%; spiedes izturība - (10-150) MPa, un lieces izturība - (10-40) MPa; termiskā pretestība 2-10 termiskie cikli; salizturība - 15-20 cikli.

Māls tiek uzskatīts par keramikas pamatu. Sajaucot ar ūdeni, veidojas mīklai līdzīga masa, kas piemērota turpmākai apstrādei. Dabiskas izcelsmes izejvielas atšķiras atkarībā no veidošanās vietas. Vienu veidu var izmantot tīrā veidā, citiem ir nepieciešama sijāšana un samaisīšana. Rezultāts ir māls keramikai - materiāls, kas ir diezgan piemērots dažādu izstrādājumu izgatavošanai.

Strukturāli māls sastāv no maziem kristāliņiem, kas veido mālu veidojošo silikāta minerālu – kaolinītu. Keramikas māls satur ūdeni, silīciju un alumīnija oksīdus.

Sarkanais māls

Dabā šādam keramikas mālam ir raksturīgs zaļgani brūns nokrāsa, ko piešķir dzelzs oksīds, kas veido piecus līdz astoņus procentus no kopējā daudzuma. Notiek termiskā apstrāde Atkarībā no temperatūras vai krāsns veida māls kļūst sarkans vai bālgans. Materiāls viegli mīca un var izturēt karsēšanu līdz 1100 grādiem. Izejmateriāls ir ļoti elastīgs, lieliski piemērots nelielu skulptūru modelēšanai vai darbam ar māla plāksnēm.

Baltā keramika

Šāda veida noguldījumi ir atrodami visur. Pietiekami samitrinot, māls ir gaiši pelēks, presēšanas process piešķir baltu vai ziloņkaula nokrāsu. Materiāla galvenās īpašības ir elastība un caurspīdīgums, jo sastāvs nesatur dzelzs oksīdu. Izmanto trauku, flīžu, santehnikas un māla izstrādājumu izgatavošanai.

Izejvielu veids, kas satur palielinātu baltā alumīnija oksīda daudzumu, ir majolika. To sadedzina zemā temperatūrā, pēc tam virsmu pārklāj ar alvu saturošu glazūru. Majolika keramikai ir otrs nosaukums - māla izstrādājumi, jo pirmo reizi šis materiāls tika izmantots trauku ražošanai rūpnīcā māla izstrādājumu ražošanai.

Smilšakmens māls

Šis materiāls ir īpaši piemērots darbam ar speciālu keramikas izstrādājumu izgatavošanas mašīnu. Sastāvā ir smilšmāla un silīcija dioksīda piemaisījumi. Otrais izejvielas nosaukums ir “podu māls”. Pēc apdedzināšanas temperatūrā, kas pārsniedz 1000 grādus, māls kļūst blīvāks un pilnīgi necaurlaidīgs. To izmanto trauku un dekoratīvo amatniecības izstrādājumu ražošanai. Krāsu toņi ir dažādi - pelēcīgi, bēši, ziloņkaula, brūni.

Māls porcelāna ražošanai

Šis māls satur kaolīnu, laukšpatu un kvarcu. Ar pietiekamu mitrumu māliem ir gaiši pelēka nokrāsa, apdedzinot 1300 - 1400 grādu temperatūrā, tas kļūst balts. Izejmateriāls ir elastīgs, darbs ar šādu materiālu ir saistīts ar augstām tehniskām izmaksām, tāpēc ieteicams izmantot gatavas veidnes.

Uguns māls

Šim māla veidam ir visvērtīgākās īpašības. Šo iezi iegūst, apdedzinot kaolīnu (balto mālu) vismaz 1000 grādu temperatūras ietekmē. Termiskā apstrāde piešķir materiālam papildu karstumizturību. Termiskās apstrādes procesā no māla materiāla tiek iztvaicēts šķidrums un dažādi piemaisījumi. Speciālā krāsnī māla iezim tiek piešķirtas akmens stiprības īpašības, kuras pēc tam tiek sasmalcinātas, lai iegūtu šamotu. Izejvielas tiek izmantotas ugunsizturīgo ķieģeļu ražošanā, krāšņu un dekoratīvo elementu ieklāšanai.

Māla kompozīcijas izvēles kritēriji darbam

Izvēloties darbam piemērotu keramikas mālu, jāņem vērā daudzi faktori:

• kādu darba metodi izmantosiet un ko galu galā vēlaties iegūt - skulptūru, dekoratīvu priekšmetu vai funkcionālu priekšmetu. Ja plānojat strādāt pie podnieka ripas vai ar roku veidot skulptūru, jums vajadzētu izvēlēties keramikas izskatu;
• nosakiet, kāds tonis jums nepieciešams. Materiāla krāsa ir atkarīga no tā sastāvdaļām. Izvēloties atbilstošo opciju, ieteicams pārbaudīt zondes temperatūras apstākļiem, kādos plānota apdedzināšana, jo pēc termiskās apstrādes māla nokrāsa var mainīties. Lai izdarītu pareizo izvēli, iepriekš jāplāno izstrādājuma apdare;
• Pirms keramikas māla veida izvēles jāizlemj, kādu temperatūru iestatīsit apdedzināšanas laikā. Ir materiāli, kas nevar izturēt temperatūru, kas pārsniedz 1000 grādus, un sāk kust. No tā izriet, ka jums ir jāizvēlas masa, kuru var izdedzināt jūsu krāsnī.

Pirms atrodat labāko variantu, jums būs jāizmēģina liels skaits dažādu ražotāju mālu veidu. Pieredzējis meistars dod priekšroku darbam ar vairākiem veidiem, kas paredzēti dažādiem uzdevumiem. Daži pieredzējuši speciālisti izveido piemērotu mālu ar savām rokām vai uzlabo gatavās izejvielas.

Māla sagatavošanas posmi darbam

Lai māls kļūtu piemērots keramikas izgatavošanai, tam jāiziet vairāki sagatavošanas posmi.

Skrīnings

Lai to izdarītu, māls mazos gabaliņos jāizklāj uz koka grīdas seguma un jāizžāvē saulē. Ziemā materiāls labi izžūst aukstumā, ja to izklāj zem nojumes un novērš sniega iekļūšanu. Mālu nelielos daudzumos var pagatavot siltā telpā pie plīts vai radiatoriem. Ātrās žūšanas īpatnība ir tāda, ka māls jāsadala mazos gabaliņos.

Žāvētās izejvielas ielej koka kastē ar biezām sienām un salauž ar tamperu. Iegūtos putekļus izsijā caur sietu, noņemot oļus, skaidas, zāles stiebrus un lielus smilšu graudus.

Modelēšanai pulveri sajauc pēc maizes mīklas gatavošanas principa, nelielās porcijās pievieno ūdeni un masu kārtīgi samīca. Daļu mālu pulvera patur sausā stāvoklī, ja nepieciešams masai pievienot biezumu, un nav laika žāvēšanai vai iztvaicēšanai. Šajā gadījumā mālu masai pievieno pulveri, un mīcīšanu atkārto.

Izsīkums

Šajā posmā māls tiek attīrīts, tas iegūst plastiskumu un tauku saturu. Visbiežāk šai procedūrai tiek pakļautas zemas plastiskuma māla izejvielas, kas satur lielu daudzumu smilšu. Lai mērcētu, jums būs nepieciešams augsts trauks, piemēram, spainis.

Daļu no māla piepilda ar trīs daļām ūdens un atstāj uz nakti. No rīta saturu kārtīgi samaisa, veidojot viendabīgu šķīdumu, ko atstāj līdz pilnīgai nostādināšanai. Kad ūdens kļūst dzidrs no augšas, to rūpīgi iztukšo, izmantojot šļūteni.

Šādai procedūrai ir ērtāka metode, ko izgudroja senie meistari. Lai to izdarītu, izmantojiet koka vannu, kurā noteiktā līmenī ir caurumi, kas iepriekš aizvērti ar aizbāžņiem.

Nostādot mālu šķīdumu, vispirms apakšā nonāk tā sastāvā esošie oļi un smagie smilšu graudi, pēc tam māls sāk nosēsties. Dzidrinātais ūdens tiek pakāpeniski novadīts caur caurumiem, pa vienam noņemot no tiem aizbāžņus, līdz viss šķidrums ir iztecējis.

Lai paātrinātu nostādināšanas procesu, mālu šķīdumam pievienojiet Epsom sāli (šķipsniņu uz spaini).

Pēc tam, kad ūdens ir iztukšots, šķidrais māls tiek izvilkts ārā, uzmanoties, lai nepieskartos apakšējam nogulumu slānim. Šķīdumu ielej baseinā vai platā kastē un novieto saulē, lai mitrums no tā ātri iztvaikotu. Kad māls sāk izžūt, ieteicams to periodiski maisīt ar koka lāpstiņu. Materiālu, kas kļuvis kā bieza mīkla un nelīp pie rokām, pārklāj ar polietilēnu un uzglabā līdz lietošanai.

Pārtraukums

Procedūra tiek izmantota pirms skulptūru veidošanas, lai noņemtu gaisa burbuļus no māla un uzlabotu viendabīgumu. Mīcīšana tiek uzskatīta par neaizstājamu, ja māls sākumposmā ir slikti attīrīts un satur nelielus piemaisījumus.

Apstrāde sākas ar koloboka velmēšanas procesu, kas pēc tam tiek ar spēku izmests uz darbagalda. Apstrādājamā detaļa ir nedaudz saplacināta un iegūst klaipa formu. Izmantojot keramikas auklu, to sagriež divās daļās, augšējo pusi atkal uzmet uz galda ar griezumu, un otrā daļa tiek veikta tādā pašā veidā, to neapgriežot. Līmētās pusītes tiek sagrieztas vēlreiz, un mešanas procedūra tiek atkārtota.

Tukšās vietas tiek strauji iznīcinātas un gaisa burbuļi tiek izspiesti. Izejmateriāla viendabīguma stāvoklis ir atkarīgs no izcirtņu skaita. Šai apstrādei varat izmantot galdnieka plakni vai lielu nazi.

Tālāk māla kamolu sablīvē, piespiež pie galda virsmas un no tā izgriež plānas plāksnes. Visi svešķermeņi, kas nokrīt zem asmens, tiek izmesti malā. Šajā procedūrā materiāla tīrība un viendabīgums ir atkarīgs no plākšņu plāna. Pabeidzot ēvelēšanu, māla plāksnes atkal tiek savāktas vienā gabalā un sablīvētas līdz monolītam stāvoklim. Slāņošanas process tiek atkārtots vēlreiz.

Peremīns

Šis ir pēdējais process, kā sagatavot mālu keramikas izgatavošanai. Paņemiet gabaliņu, sarullējiet to rullī, salieciet un mīciet to sākotnējā stāvoklī. Kalnrūpniecības darbības tiek atkārtotas vairākas reizes norādītajā secībā. Ja materiāls ir ļoti sauss, pirms nākamās mīcīšanas to bagātīgi apsmidzina ar ūdeni.

Uzglabāšanas funkcijas

Materiāla kvalitatīvo stāvokli nosaka tā saglabāšanas apstākļi. Augstākās prasības tiek izvirzītas māla kvalitātei, kas paredzēta mākslinieciskās keramikas izstrādājumu ražošanai.

Izejvielas, kas nonāk noliktavā, tiek iesaiņotas maisos un novietotas uz augstām paletēm, krāvuma augstums nedrīkst pārsniegt divus metrus. Šādi uzstādīšanas apstākļi ir nepieciešami, lai novērstu izejvielu piesārņojumu. Katrs māla veids un ienākošās materiāla partijas jāuzglabā atsevišķi, lai novērstu sajaukšanos.

Ja mālu nav iespējams uzglabāt iekštelpās, to glabā uz betona platformām.

Ja ir izpildītas visas prasības māla izejvielu uzglabāšanai un sagatavošanai darbam, jūs varat iegūt lielisku materiālu keramikas izstrādājumu ražošanai.

Keramikas materiālus iegūst no mālu masām, formējot un pēc tam apdedzinot.Šajā gadījumā bieži notiek starpposma tehnoloģiskā operācija - svaigi formētu izstrādājumu žāvēšana, ko sauc par “neapstrādātu”.

Pamatojoties uz lauskas struktūras raksturu, keramikas materiāli tiek izšķirti porainos (nesaķepinātos) un blīvos (saķepinātos). Porainie uzsūc vairāk nekā 5% ūdens (pēc svara), vidēji to ūdens uzsūkšana ir 8...20% no svara. Ķieģeļiem, blokiem, akmeņiem, flīzēm, drenāžas caurulēm utt. ir poraina struktūra; blīvs - grīdas flīzes, kanalizācijas caurules, sanitārie izstrādājumi.

Pamatojoties uz paredzēto mērķi, keramikas materiālus un izstrādājumus iedala šādos veidos: siena - parastie ķieģeļi, dobie un poraini ķieģeļi un akmeņi, lieli bloki un paneļi no ķieģeļiem un akmeņiem; Priekš grīdas - dobie akmeņi, sijas un paneļi no dobajiem akmeņiem; Priekš ārējais apšuvums - keramikas apdares ķieģeļi un akmeņi, paklāju keramika, keramikas fasādes flīzes; Priekš iekšējā odere Unēku aprīkojums - plātnes un flīzes sienām un grīdām, sanitārie izstrādājumi; jumta segums - flīzes; caurules - kanalizācija un kanalizācija.

Izejvielas

Izejvielas keramikas materiālu ražošanai ir dažādi māla ieži. Uzlabot mālu tehnoloģiskās īpašības, kā arī piešķirt izstrādājumiem noteiktas un augstākas fizikālās un mehāniskās īpašības, kvarca smiltis, šamots (drupināts ugunsizturīgs vai ugunsizturīgs māls, kas apdedzināts 1000...14000°C temperatūrā), izdedži, zāģu skaidas, māliem pievieno ogļu putekļus.

Māla materiāli veidojās, dēdējot magmatiskiem feldspatiskajiem iežiem. Iežu dēdēšanas process sastāv no mehāniskās iznīcināšanas un ķīmiskās sadalīšanās. Mehāniska kļūme rodas mainīgas temperatūras un ūdens iedarbības rezultātā. Ķīmiskā sadalīšanās notiek, piemēram, kad laukšpats tiek pakļauts ūdens un oglekļa dioksīda iedarbībai, kā rezultātā veidojas minerāls kaolinīts.

Mālu sauc par zemes minerālu masām jeb klastiskajiem iežiem, kas ar ūdeni spēj veidot plastmasas mīklu, kas žūstot saglabā doto formu un pēc apdedzināšanas iegūst akmens cietību. Tīrākie māli sastāv galvenokārt no kaolinīta un tiek saukti par kaolīniem. Mālu sastāvā ir dažādi oksīdi (AI2O3, SiO 2, Fe 2 O3, CaO, Na 2 O, MgO un K2O), brīvs un ķīmiski saistīts ūdens un organiskie piemaisījumi.

Piemaisījumiem ir liela ietekme uz māla īpašībām. Tādējādi ar paaugstinātu SiO 2 saturu, kas nav saistīts ar Al 2 Oz, mālu minerālos samazinās mālu saistīšanās spēja, palielinās apdedzināto produktu porainība un samazinās to izturība. Dzelzs savienojumi, būdami spēcīgi kušņi, samazina māla ugunsizturību. Kalcija karbonāts samazina ugunsizturību un saķepināšanas intervālu, palielina degšanas saraušanos un porainību, kas samazina izturību un salizturību. Oksīdi Na2O un K2O pazemina māla saķepināšanas temperatūru.

Māliem raksturīga plastika, saliedētība un saistīšanās spēja, kā arī attieksme pret žāvēšanu Un augstām temperatūrām.

Māla plastiskums ir tā īpašība, sajaucot ar ūdeni, veido mīklu, kas ārējo spēku ietekmē spēj iegūt noteiktu formu, neveidojot plaisas un plaisas, un saglabāt šo formu turpmākās žāvēšanas un apdedzināšanas laikā.

Māla plastiskumu raksturo plastiskuma skaitlis

P =W T - W R ,

Kur W t un W p - mitruma vērtības, kas atbilst māla troses tecēšanas robežai un velmēšanas robežai, %.

Pēc plastiskuma mālus iedala ļoti plastiskos (P>25), vidēji plastiskos (P = 15...25), vidēji plastiskos. (P = 7... 15), zema plastiskums (P <7) un neplastmasa. Keramikas izstrādājumu ražošanai parasti izmanto vidēji plastiskus mālus ar plastiskuma skaitli P = 7... 15. Zemas plastiskuma māli ir grūti pelējami, savukārt ļoti plastiski māli žūšanas laikā plaisā un prasa atšķaidīšanu.

Apdedzināšanas materiālu ražošanā kopā ar Ar Izmantotie māli ir diatomīti, tripoli, slāneklis uc Tādējādi vieglo ķieģeļu un izstrādājumu ražošanā tiek izmantots diatomīts un tripoli, bet porainu pildvielu ražošanai tiek izmantoti uzpūstie māli, perlīts un vermikulīts.

Daudzām keramikas rūpnīcām nav dabīgā veidā piemērotu izejvielu atbilstošu izstrādājumu ražošanai. Šādām izejvielām ir nepieciešams ieviest piedevas. Tādējādi plastmasas māliem pievienojot retināšanas piedevas līdz 6...10% (smiltis, sārņi, šamots u.c.), iespējams samazināt māla saraušanos žāvēšanas un apdedzināšanas laikā. Frakcijām, kas mazākas par 0,001 mm, ir liela ietekme uz mālu saistīšanās spēju un to saraušanos.

Jo augstāks ir māla daļiņu saturs, jo lielāka ir plastiskums. Plastiskumu var palielināt, pievienojot ļoti plastiskus mālus, kā arī ieviešot virsmaktīvās vielas - sulfīta-rauga misu (SYB) u.c. Plastiskumu var samazināt, pievienojot neplastmasu materiālus, ko sauc par izdedžu aģentiem - kvarca smiltis, šamotus, izdedžus, zāģu skaidas, ogļu šķeldas.

Māliem, kas satur palielinātu mālu frakciju daudzumu, ir augstāka kohēzija, un, otrādi, māliem ar zemu māla daļiņu saturu ir zema kohēzija. Palielinoties smilšu un putekļu frakciju saturam, māla saistīšanās spēja samazinās. Šī māla īpašība ir ļoti svarīga, veidojot izstrādājumus. Māla saistīšanās spējas raksturojas ar spēju saistīt neplastisku materiālu (smilšu, šamota u.c.) daļiņas un žūstot veidot pietiekami izturīgu noteiktas formas izstrādājumu.

Saraušanās ir lineāro izmēru un tilpuma samazināšanās parauga žāvēšanas (gaisa saraušanās) un apdedzināšanas (uguns saraušanās) laikā. Gaisa saraušanās rodas, kad ūdens iztvaiko no izejmateriāla tās žāvēšanas procesā. Dažādiem māliem lineārā gaisa saraušanās svārstās no 2...3 līdz 10...12%, atkarībā no smalko frakciju satura. Uguns saraušanās rodas tāpēc, ka apdedzināšanas procesā māla kūstošās zemas kušanas sastāvdaļas un māla daļiņas to saskares vietās satuvinās. Uguns saraušanās atkarībā no mālu sastāva var būt 2...8%. Pilnīga saraušanās vienāds ar gaisa un uguns saraušanās algebrisko summu, tas svārstās no 5...18%. Šī mālu īpašība tiek ņemta vērā, ražojot nepieciešamo izmēru izstrādājumus.

Māliem raksturīga īpašība ir to spēja apdedzinot pārvērsties akmenim līdzīgā masā. Sākotnējā temperatūras paaugstināšanās periodā sāk iztvaikot mehāniski sajaukts ūdens, pēc tam izdeg organiskie piemaisījumi, un, uzkarsējot līdz 550...800 ° C, notiek mālu minerālu dehidratācija un māls zaudē plastiskumu.

Ar tālāku temperatūras paaugstināšanos notiek apdedzināšana - sāk kust daži māla komponenti ar zemu kušanas temperatūru, kas, izkliedējoties, apņem nesakausētās māla daļiņas, un pēc atdzesēšanas tās sacietē un cementē. Tā notiek māla pārvēršanas process akmenim līdzīgā stāvoklī. Māla daļēja kušana un izkausētās masas virsmas spraiguma spēku iedarbība liek tā daļiņām tuvoties viena otrai, un notiek tilpuma samazināšanās - uguns saraušanās.

Māla saraušanās, sablīvēšanās un sacietēšanas procesu kombināciju apdedzināšanas laikā sauc par māla saķepināšanu. Ar turpmāku temperatūras paaugstināšanos masa mīkstina - notiek māla kušana.

Apdedzināto mālu krāsu ietekmē galvenokārt dzelzs oksīdu saturs, kas keramikas izstrādājumus krāso sarkanā krāsā, ja krāsnī ir skābekļa pārpalikums, vai tumši brūnu un pat melnu, ja trūkst skābekļa. Titāna oksīdi izraisa skaidas zilganu krāsojumu. Lai iegūtu balto ķieģeli, apdedzināšanu veic reducējošā vidē (brīva CO un III klātbūtnē gāzēs) un noteiktā temperatūrā, lai pārvērstu dzelzs oksīdu. V slāpeklis.

Procesi, kas notiek mālu apdedzināšanas un žāvēšanas laikā

keramikas izstrādājumu ražošanas diagramma

Neskatoties uz plašo keramikas izstrādājumu klāstu, to formu, fizikālo un mehānisko īpašību un izejvielu veidu daudzveidību, galvenie keramikas izstrādājumu ražošanas posmi ir vispārīgi un sastāv no šādām darbībām: izejvielu ieguve, izejvielu sagatavošana. izejviela, izstrādājumu (izejvielu) formēšana, izejvielu žāvēšana, izstrādājumu apdedzināšana, izstrādājumu apstrāde (apgriešana, glazūra u.c.) un iepakošana.

Izejvielas tiek iegūtas atklātajās raktuvēs, izmantojot ekskavatorus. Izejvielu transportēšana no karjera uz rūpnīcu tiek veikta ar pašizgāzējiem, ratiņiem vai konveijeriem nelielā attālumā no karjera līdz formēšanas ceham. Keramikas materiālu ražošanas rūpnīcas parasti tiek būvētas netālu no māla atradnes, un karjers ir rūpnīcas neatņemama sastāvdaļa.

Izejvielu sagatavošana sastāv no māla dabiskās struktūras iznīcināšanas, lielu ieslēgumu noņemšanas vai slīpēšanas, mālu samaisīšanas ar piedevām un mitrināšanas, līdz tiek iegūta formējama māla masa.

Keramikas masas formēšana atkarībā no sākotnējās izejmateriāla īpašībām un izgatavojamā izstrādājuma veida tiek veikta, izmantojot pussausu, plastmasas un slīdēšanas (mitrās) metodes. Plkst daļēji sausa metode Ražošanā mālu vispirms sasmalcina un žāvē, pēc tam sasmalcina un ar mitruma saturu 8...12%, tiek padots formēšanai. Plkst plastiski Foršanas laikā mālu sasmalcina, pēc tam nosūta uz mālu maisītāju (3.2. att.), kur to sajauc ar liesām piedevām, līdz tiek iegūta viendabīga plastmasas masa ar mitruma saturu 20...25%. Keramikas izstrādājumu liešana, izmantojot plastmasas metodi, galvenokārt tiek veikta ieslēgts jostas preses. Pussausajā metodē mālu masu veido uz hidrauliskām vai mehāniskām presēm zem spiediena līdz 15 MPa vai vairāk. Autors slīdēšanas metode izejvielas sasmalcina un sajauc ar lielu ūdens daudzumu (līdz 60%), līdz tiek iegūta viendabīga masa - izslīd. Atkarībā no formēšanas metodes slīdni izmanto gan tieši izstrādājumiem, kas iegūti ar liešanu, gan pēc žāvēšanas smidzinātājos.

Keramikas izstrādājumu ražošanas tehnoloģiskajā procesā, izmantojot plastmasas metodi, obligāta starpdarbība ir žāvēšana. Ja izejmateriālu, kuram ir augsts mitrums, tūlīt pēc formēšanas apdedzina, tas saplaisās. Mākslīgi žāvējot izejvielas, kā dzesēšanas šķidrumu izmanto krāsniņu un speciālo krāšņu dūmgāzes. Smalkas keramikas izstrādājumu ražošanā tiek izmantots sildītājos radītais karstais gaiss. Mākslīgo žāvēšanu veic sērijveida kameras kaltēs vai nepārtrauktās tuneļkaltēs (3.4. att.).

Žāvēšanas process ir parādību komplekss, kas saistīts ar siltuma un masas pārnesi starp materiālu un vidi. Tā rezultātā mitrums pārvietojas no izstrādājuma iekšpuses uz virsmu un iztvaiko. Vienlaikus ar mitruma noņemšanu materiāla daļiņas satuvinās un notiek saraušanās. Māla izstrādājumu tilpuma samazināšanās žāvēšanas laikā notiek līdz noteiktai robežai, neskatoties uz to, ka ūdens šajā brīdī vēl nav pilnībā iztvaikojis. Lai iegūtu augstas kvalitātes keramikas izstrādājumus, žāvēšanas un apdedzināšanas procesi jāveic stingri ievērojot nosacījumus. Produktu karsējot temperatūras diapazonā O...15O°C, no tā tiek noņemts higroskopiskais mitrums. Pie 70°C temperatūras ūdens tvaiku spiediens produkta iekšienē var sasniegt ievērojamu vērtību, tādēļ, lai novērstu plaisas, temperatūra jāpaaugstina lēnām (5O...8O°C/h), lai ātrums poru veidošanās materiāla iekšpusē nepārspēj tvaiku filtrēšanu tā biezumā.

Apdedzināšana ir tehnoloģiskā procesa pēdējais posms. Izejviela krāsnī nonāk ar mitrumu 8...12%, un sākuma periodā tā ir pilnībā izžuvusi. Temperatūras diapazonā no 550...800°C notiek mālu minerālu dehidratācija un ķīmiski saistītā konstitucionālā ūdens izvadīšana. Šajā gadījumā minerāla kristāliskais režģis tiek iznīcināts un māls zaudē savu plastiskumu, un šajā laikā notiek produktu saraušanās.

200...800°C temperatūrā izdalās produktu formēšanas laikā maisījumā ievadīto mālu organisko piemaisījumu un degošo piedevu gaistošā daļa, turklāt organiskie piemaisījumi tiek oksidēti robežās. to aizdegšanās temperatūru. Šim periodam raksturīgs ļoti augsts temperatūras paaugstināšanās ātrums - 300...350°C/h, bet efektīviem produktiem - 400...450°C/h, kas veicina jēlumā iespiestās degvielas ātru izdegšanu. materiāls. Pēc tam produkti tiek turēti šajā temperatūrā oksidējošā atmosfērā, līdz oglekļa atlikumi ir pilnībā izdeguši.

Tālāka temperatūras paaugstināšanās no 800°C līdz maksimumam ir saistīta ar mālu minerālu kristāliskā režģa iznīcināšanu un būtiskām šķembu strukturālajām izmaiņām, tādēļ temperatūras paaugstināšanās ātrums tiek palēnināts līdz 1OO...15O°C. /h, un dobajiem izstrādājumiem - līdz 200...220° S/h. Sasniedzot maksimālo apdedzināšanas temperatūru, produkts tiek turēts, lai izlīdzinātu temperatūru visā tā biezumā, pēc tam temperatūra tiek samazināta par 1OO...15O°C, kā rezultātā izstrādājumā notiek saraušanās un plastiskā deformācija.

Tad dzesēšanas intensitāte temperatūrā zem 800°C palielinās līdz 250...300°C/h vai vairāk. Temperatūras pazemināšanos var ierobežot tikai ārējās siltuma apmaiņas apstākļi. Šādos apstākļos ķieģeļu apdedzināšanu var veikt 6...8 stundās, taču parastajās tuneļkrāsnīs ātrgaitas apdedzināšanas režīmus nevar realizēt, jo ir liels temperatūras lauka nevienmērīgums pāri apdedzināšanas kanāla šķērsgriezumam. . Izstrādājumus, kas izgatavoti no zemas kušanas māliem, apdedzina 900...1100°C temperatūrā. Apdedzināšanas rezultātā produkts iegūst akmenim līdzīgu stāvokli, augstu ūdensizturību, izturību, salizturību un citas vērtīgas konstrukcijas īpašības.

Galvenā informācija

Dabiskā akmens materiāli ir materiāli un izstrādājumi, kas iegūti, mehāniski apstrādājot (sasmalcinot, skaldot, zāģējot u.c.) iežus. Dabīgais akmens, ko izmanto tieši kā būvmateriālu, piesaista ar savu dekorativitāti un izturību.

Liels daudzums dabīgā akmens materiālu tiek izmantots kā izejviela vairumam būvmateriālu: keramikas, stikla, minerālu saistvielu.

Būvmateriālu nozares izejvielu bāze ir akmeņi. Tos izmanto neorganisko saistvielu, keramikas materiālu, būvstikla, šķembu, grants, smilšu ražošanai ceļu būvē un betona un javu sagatavošanai, ēku, būvju apšuvumam un daudziem citiem mērķiem.

Akmeņi sauc par minerālu masu uzkrājumiem, kas veido ģeoloģiskos ķermeņus, kam raksturīgs diezgan nemainīgs sastāvs, struktūra un īpašības. Minerālu procentuālais daudzums iežā nosaka tā minerālu sastāvu. Minerālu forma, izmērs, relatīvais novietojums, poru klātbūtne utt. nosaka iežu īpašības.

Minerāls sauc par dabisku ķermeni, kas ir homogēns pēc ķīmiskā sastāva, struktūras un īpašībām, kas veidojas fizisko un ķīmisko procesu rezultātā zemes virspusē un dzīlēs. Lielākā daļa minerālu ir cietas vielas: kristāliskas un amorfas.

Ja iezis sastāv no viena minerāla, to sauc par monominerālu, ja tas sastāv no diviem vai vairākiem, to sauc par poliminerālu.

Atkarībā no veidošanās apstākļiem ieži tiek iedalīti trīs veidos: primārie - magmatiskie, sekundārie - nogulumieži, modificētie - metamorfie.

Izcēlās Akmeņiem ir ļoti dažādas fizikālās un mehāniskās īpašības. Ja magma sacietēja dziļumā un tās komponentiem bija laiks kristalizēties, tad izveidojās tā sauktie dziļie (intruzīvie) ieži, kuriem raksturīga holokristāliska struktūra. Ja vulkāniskās darbības rezultātā magma izvirdās uz virsmas, ievērojami zemākas temperatūras zonā, tās komponentiem nebija laika kristalizēties un, sacietējot, veidojās ieži ar slēptām un smalki kristāliskām struktūrām (efūzijas).

Daudzi šīs grupas dabīgie akmeņi izceļas ar augstu blīvumu, siltumvadītspēju, izturību un tiek izmantoti tikai kā konstrukcijas, apdares un apdares materiāli.

Tajā pašā laikā diezgan plaši izplatīti ir arī plastiskie (irdenie un cementētie) magmatiskie ieži, kam raksturīga salīdzinoši augsta porainība - pumeks, vulkāniskais tufs.

Nogulumieži veidojas magmatisko iežu, jūras un kontinentālo nogulumu iznīcināšanas produktu transformācijas rezultātā atsevišķu slāņu un slāņu veidā uz zemes virsmas un tās tuvumā relatīvi zemā temperatūrā un spiedienā. Mehānisks nogulumi veidojās, nogulsnējot vai uzkrājoties irdeniem sabrukšanas produktiem no iepriekš esošajiem iežiem, no kuriem daži pēc tam tika cementēti, veidojot konglomerātus, brečas un smilšakmeņus. Ķīmiskā nogulumi veidojās minerālvielu izgulsnēšanās rezultātā no ūdens šķīdumiem, kam sekoja blīvēšana un cementēšana. Organogēns veidošanās ir tiešas aļģu, organismu un to vielmaiņas produktu atlieku sedimentācijas, sablīvēšanās un cementēšanas rezultāts.

Modificētie (metamorfie) ieži veidojas zemes garozas biezumā vairāk vai mazāk dziļas magmatisko vai nogulumiežu transformācijas rezultātā augstas temperatūras un spiediena ietekmē, kā arī iespējamas ķīmiskās iedarbības rezultātā. Metamorfie ieži atšķiras no sākotnējiem pēc struktūras un īpašībām. Pamatojoties uz to uzbūvi, tos iedala masīvajos vai granulētajos (marmors, kvarcīts) un šistozē (gneisas, šķelnes).

Tehnoloģiju pamati

Karjerā iegūtie akmens bluķi tiek nosūtīti pārstrādei uz akmens apstrādes rūpnīcām. Process, kurā akmenim tiek piešķirta nepieciešamā forma, izmērs un priekšējās virsmas faktūra, ietver vairākas darbības, kas tiek veiktas stingrā secībā, izmantojot dažādas akmens apstrādes iekārtas. Mūsdienu uzņēmumos akmens tiek apstrādāts ar mehanizētu metodi. Atkarībā no izmantotā instrumenta veida tiek izdalīti trīs galvenie apstrādes veidi: griešana, slīpēšana un šķeldošana. Katrs no šiem veidiem savukārt ir sadalīts divos posmos: produkta formas un izmēra piešķiršana un tā tekstūras apstrāde. Lai to izdarītu, izstrādājuma priekšējai virsmai tiek piešķirta noteikta atvieglojuma pakāpe.

Mehāniskā apstrāde– modernākais akmens apstrādes process: šī metode ir ļoti produktīva, rada mazāk atkritumu un ļauj maksimāli automatizēt ražošanu. Atkarībā no akmens cietības tiek izmantoti tērauda un karbīda griezēji (mīkstajiem un vidēji cietajiem akmeņiem) vai īpašas konstrukcijas dimanta un karborunda instrumenti (vidēji cietiem un cietiem akmeņiem).

Mikroshēmu apstrāde ir arī plaši izmantota metode, taču vairumā gadījumu tā prasa pastāvīgu operatora līdzdalību un tāpēc ir darbietilpīgāka. Akmens trieciena apstrāde ir mehanizēta un nav pilnībā automatizēta.

Nepieciešamās formas piešķiršana akmenim neatkarīgi no pieņemtās apstrādes metodes tiek veikta divos posmos: pirmkārt, produktam tiek piešķirta forma, kas aptuveni tuvojas dotajai, un tikai pēc tam izstrādājums iegūst galīgo formu atbilstoši projektam. .

Slīpēšana Akmens virsma ļauj sasniegt augstu gluduma pakāpi, līdz pat spoguļa spīdumam (šim nolūkam tiek izmantots filca aplis, zem kura tiek pilināts pulēts pulveris).

Nomenklatūra

Dabiskā akmens materiālu klāstā ir bloki, akmeņi, plātnes, arhitektūras un būvniecības izstrādājumi (plaknes un profili).

Bloki ar tilpumu vismaz 0,1 m 3 pamatu un sienu ieklāšanai atkarībā no to apstrādes tehnoloģijas ražo šķeldotus, cirstus, zāģētus.

Akmeņi izmērs 390*190*188; 490*240*188; 390*190*288 mm utt ir līdzīgi blokiem.

Plāksnes līdz 2000 mm plata, parasti ne mazāk kā plata un ar biezumu no 3 līdz 40 mm, izmanto ārējai un iekšējai apšuvumam. Grīdas segumu plātņu izmēri parasti ir 300*300; 305*305; 400*400; 600*300 mm. Interjerā ar intensīvu satiksmi to biezums ir vismaz 20 mm.

Arhitektūras un celtniecības produkti izmanto ārējai un iekšējai apšuvumam, kāpnēm, platformu parapetiem un žogiem. Šajā preču grupā ietilpst pamatplātnes, zāģētas un šķeldotas, zāģētas un šķeldotas pārseguma plātnes, zāģēti protektori, masīvi zāģēti un šķeldoti pakāpieni, taisnstūra un izliekti parapeti, kolonnas, balusters, portāli, karnīzes detaļas, jostas, kordona akmens, dekoratīvās lodītes.

Balusters - salīdzinoši zema figūra kolonna revolūcijas ķermeņa formā. Šis ir nožogojuma elements kāpnēm, terasēm, balkoniem, kuru augšdaļa nosegta ar margām. Balustri ir izgatavoti galvenokārt no marmora.

Portāli– profila izstrādājumi durvju aiļu ierāmēšanai, parasti izgatavoti no granīta, gabbro, labradorīta un citiem magmatiskajiem iežiem.

Karnīzes detaļa- profila izstrādājums dekoratīva izvirzījuma veidā uz sienas lauka ārējā apšuvuma augšējās daļas, pasargājot to no ūdens, kas plūst no jumta. Iegūts, atbilstoši apstrādājot magmatiskos iežus.

Jostas detaļa- horizontāli izvirzīts ārējā apšuvuma elements, kas atdala pagrabu no pārklājošās sienas. Ražošanai tiek izmantoti pietiekami blīvi un izturīgi ieži.

Kordona akmens– masīvas pamatnes augšdaļas profila izstrādājums no blīviem un izturīgiem akmeņiem.

Dekoratīvā bumba– sfēriska profila izstrādājums. Bumbiņas (masīvas, bet biežāk kompozīta), galvenokārt izgatavotas no granīta, tiek izmantotas ēku fasāžu, strūklaku, uzbērumu projektēšanā un ainavu arhitektūrā.

UZ īpašam nolūkam paredzētu materiālu ietver šķembas (neregulāras formas gabali, kuru lielākais izmērs nepārsniedz 500 mm), šķembas (šķembas līdz 150 mm no šķembām), plātnes hidrotehniskām būvēm, kas izgatavotas no magmatiskajiem un nogulumiežiem; bruģakmeņi bloka formā, nedaudz sašaurināti uz leju, no viendabīgiem smalkgraudainiem un vidēji graudainiem magmatiskajiem iežiem ceļu bruģēšanai; līdz 400 mm augsti sānu akmeņi no blīviem magmatiskajiem akmeņiem, lai atdalītu ceļu no ietves; bruģa plātnes (bieži izgatavotas no gneisa), kuru biezums ir vismaz 40 mm.

Īpašības

Ņemot vērā minerālu īpašības, to daudzumu un izvietojuma veidu, kā arī cementējošās vielas veidu un atrašanās vietu, mēs izšķiram kristālisks, stiklveida, porfirītisks un citas klinšu struktūras.

Nosakot iežu kristāliskās struktūras raksturu, jo īpaši tiek noteikts graudu izmērs. Atkarībā no izmēra cietajiem iežiem (granīta u.c.) ir rupjgraudainas struktūras - vairāk nekā 40 mm; vidēji graudaini no 2 līdz 10 mm; smalkgraudains - līdz 2 mm. Vidējas cietības dabiskajiem akmeņiem (marmoram utt.) ir struktūra, kuras graudu izmērs ir lielāks par 1 mm, un to uzskata par rupji graudainiem; līdz 1 mm – vidēji graudaini; līdz 0,25 mm - smalkgraudaina.

Dabiskā akmens ieguves un apstrādes metodes, tā racionāla izmantošana būvniecībā, pirmkārt, ir saistītas ar cietība materiāls.

Nosakot dabisko akmeņu cietību, tiek izmantota Mosa skala, salīdzinot to cietību ar noteiktu minerālu cietību, kas sakārtoti raksturīgā secībā, palielinoties to cietībai: talks, ģipsis, kalcīts, fluoršpats, apatīts, ortoklāze, kvarcs, topāzs, korunds, dimants.

Cietajiem dabīgajiem akmeņiem ir augstāka struktūras stingrība, salīdzinot ar vidējas cietības un mīkstajiem materiāliem. Arhitektūras un būvniecības praksē parasti izmanto cietas vai vidējas cietības ieži.

Dabiskā akmens materiālu vidējais blīvums atkarībā no to veida parasti ir robežās no 800... 3100 kg/m 3.

Ūdens absorbcija cietie dabīgie akmeņi, kā likums, ir robežās no 0,01 ... 5%; granītam un sienitam - 0,1 ... 1%; gabro – 0,1…0,2%; labradorīts un tešenīts – 0,2 ... 1%; diabāze – 0,01 ... 0,2%; kvarca porfīrs – 0,1…5%; bazalts – 1...5%. Vidējas cietības dabīgo akmeņu ūdens uzsūkšana ir 0,1...40%, tai skaitā marmora - 0,1...0,7%; kaļķakmens – 0,5…40%; smilšakmens – 0,2…2,5%; tufi – 4...40%.

Šo vidējas cietības dabīgā akmens materiālu mīkstināšanas koeficients parasti nav mazāks par 0,6.

Salizturība akmens materiāli ir salīdzinoši augsts. Cietie dabīgie akmeņi (granīts, diorīts, sienīts, gabbro) iztur 300 vai vairāk laboratorijas testu ciklus; diabāze, bazalts – 50 vai vairāk. Vidējas cietības dabīgie akmeņi - vairāk nekā 25 cikli, mīkstie - 15 cikli vai vairāk.

Stiepes izturība saspiežot dabīgā akmens materiālus, atkarībā no cietības tiek dota tabula.9 .

Lai noteiktu spiedes stiprību, parasti tiek pārbaudīti paraugi kuba vai cilindra formā, kas sazāģēti vai izurbti no visa izstrādājuma. Lai pārbaudītu salīdzinoši lielus blokus, kuru augstums ir vairāk nekā 1,5 reizes lielāks par biezumu, tiek sagatavoti divi paraugi (griezti, urbti): no augšējās un apakšējās malas.

Nobrāzums ir liela nozīme, pirmkārt, dabīgā akmens materiāliem, kas tiek izmantoti grīdas segumiem dažādās sabiedriskās ēkās. Cieto materiālu nodiluma pakāpe ir ļoti zema - ne vairāk kā 0,5 g/cm2.

Izturība dabiskie akmeņi, kā likums, ir saistīti ar to cietību.