Технология строительной керамики.- К.: В. ш., 1980.- 142-157 с.

По конструкции фасадную керамику подразделяют на полно- и пус¬тотелую: по фактуре — на гладкую и рельефную; по обработке по¬верхности — на неглазурованную (терракоту) и глазурованную; по размерам — на мелкую, среднюю и крупную.

В зависимости от назначения и области применения в строитель¬стве фасадную плитку выпускают:

а) для крупнопанельного строительства: мозаичные плитки раз¬мером 48 х 48, 2 х 22 мм, толщиной 3—4 мм с массой около8 кг; плитки типа «кабанчик» размером 60—65 х 125—120 мм, тол¬щиной 6—8 мм с массой 12—15 кг; керамика в виде ковров, набран¬ных из целых или дробленых плиток; плиток пакетного формова¬ния размером 120 х 150 x 40—45 мм, толщиной 6—8 мм, использу¬емые в виде ковров для облицовки панелей;

б) для строительства зданий из штучных материалов: лицевой кирпич и керамические камни размерами 250 х 120 х 65, 250 x 120 x x 140 мм, изготовленные из природных глин без лицевых покрытий и с лицевыми покрытиями, методом двухслойного формования, гла¬зурования, ангобирования, а также нанесения на лицевую поверх¬ность изделий рельефной фактуры и термообработки;

в) для отделки фасадов зданий, выполненных из мелкоштучных материалов и из панелей: керамические плитки размером 250—245 х 140—145 мм, толщиной 10 мм, изготовляемые как методом пластического формования, так и методом полусухого прессования; цветные глазурованные плитки размером 150 X 75 и 120 X 65 мм с матовой и глянцевой глазурью для облицовки цоколей, перехо¬дов и других поверхностей.

КИРПИЧ И КЕРАМИЧЕСКИЕ ЛИЦЕВЫЕ КАМНИ

Кирпич и керамические лицевые камни изготовляют из глинистого сырья с добавками или без них способом пластического формования или полусухого прессования с последующей сушкой и обжигом.

В зависимости от формы и назначения кирпич и лицевые камни подразделяют на рядовые — для гладких стен, профильные — для карнизов, поясков, клинчатые и т. д.

Кирпич и лицевые камни могут быть сплошными или с пустотностью до 42%. Размеры, форма и расположение пустот должны соответство¬вать требованиям, предъявляемым к пустотелому кирпичу и камням. Предел прочности при сжатии должен соответствовать маркам «300», «250», «200», «150», 125», «100» и «75». Предел прочности при изгибе соответственно равен 4; 3,6; 3,4; 2,8; 2,5; 2,2 и 1,8МПа. По цвету кирпич и лицевые кам¬ни должны соответствовать уста¬новленному эталону. Водопоглощение — не менее 6%, для беложгущихся глин — не более 12%, для изделий из остальных глин—не более 14%. Морозо¬стойкость — Мрз 25, Мрз 35 и Мрз 50.

Особенности производства ли¬цевых изделий.

Технологическая схема производства лицевого кирпича подобна схеме производства обычного кирпича, только сырье готовится более тщательно.

При использовании рыхлых, легко размокающих в воде глин, не имеющих каменистых включений, ограничиваются следующей схе¬мой переработки: ящичный подаватель, дезинтеграторные вальцы, двухвальный смеситель, бегуны мокрого помола или дырчатые валь¬цы. Если в глинах есть каменистые включения, после бегунов уста¬навливают 2—3 пары вальцов тонкого помола с доведением ширины щели между валками до 1,0—1,2 мм. При использовании в производ¬стве плотных глин, трудно размокающих в воде, имеющих карбонат¬ные включения, рекомендуется сухая подготовка сырья, а еще лучше шликерная, обеспечивающая удаление вредных включений.

Если в сырье есть растворимые соли (Na2S04, CaS04 и др.), дающие выцветы на изделиях, принимают меры к их нейтрализации. Наиболее радикальным способом является перевод иона S0з- в нерастворимое состояние. Для этого его связывают ионом Ва2+, который вводится в массу обычно в виде гидроксида бария (0,5%), карбоната (ВаС03) или баритовых отходов. Взаимодействие бария с ионом S0з- проис¬ходит главным образом в сырой массе. Для этих же целей используется активизированный кремнезем в виде коллоидного высокодисперсного материала.

Фасадные облицовочные изделия с цветным черепком изготавли¬ваются из глин, дающих после обжига окрашенный черепок, или путем добавки минеральных красителей к массе из светложгущихся глин. Например, никифоровская глина дает после обжига красный цвет, николаевская глина — желтый цвет. Минеральными кра¬сителями, дающими красные тона, являются оксиды железа, коричне¬вые тона — марганцевые руды, серые тона — хромистые руды. Ми¬неральные красители приготовляют шликерным способом.

Число пластичности глинистого сырья не должно быть ниже 10. При большей пластичности в качестве отощающей добавки исполь¬зуются дегидратированная глина, молотый бой кирпича, крупнозер¬нистый песок в количестве 10—50%.

Лучше формовать изделия на вакуумных прессах из массы по¬ниженной влажности, что исключает необходимость допрессовки их. Разрежение при формовании кирпича не менее 93,5 Па. Влажность массы при формовании не более 18—20%. Организация полусухого прессования изделий из пресс-порошков влажностью 6—9% повышает качество лицевого кирпича и камней.

Для повышения долговечности облицовки и улучшения отделки зданий рекомендуется кирпич и лицевые камни, а также плиты и плитки (неглазурованные) обрабатывать водоотталкивающими веще¬ствами, снижающими водопоглощение и препятствующими загрязне¬нию. Для этих целей наиболее широко применяются искусственные материалы — силиконы. Обработка поверхности керамических ма¬териалов силиконами почти полностью исключает образование вы¬цветов, растворение и вынос отдельных компонентов, реакции замеще¬ния, воздействие агрессивных газов S02 и S03, которые, растворяясь в воде, действуют как кислоты.

Процесс гидрофобизации основан на применении силиконата — щелочной соли метилкремневой кислоты — в качестве пропиты¬вающего раствора. Эта соль хорошо растворяется в воде, образуя нерастворимую гидрофобную полиметилкремнекислоту (в присутствии СО и Н30 воздуха).

В качестве гидрофобизаторов используют и другие вещества с низкими значениями поверхностной энергии, например полиэтил-гидросилоксановую жидкость (ГКЖ-94).

Гидрофобизаторы распыляют на поверхности изделий или погру¬жают изделие в соответствующий раствор не выше 5%-ной концентра¬ции. При поверхностной гидрофобизации растворами кремнийор-ганических соединений с низкими вязкостью и поверхностным на¬тяжением они глубоко проникают в мельчайшие поры материала (в кирпич на глубину до 10 мм). Длительность пропитки 30—50 с.

В результате обработки поверхность кирпича покрывается про¬зрачной, тонкой, невидимой пленкой, закрывающей поры от проникно¬вения воды и в то же время оставляющей их открытыми для воздуха. Водопоглощение снижается до 0,15%, повышается морозостойкость облицовки. Фасад здания, облицованный таким кирпичом, не загряз¬няется, полностью исключается появление на стенах выцветов и раз¬витие микрофлоры. Расход кремнийорганических веществ не более 10—15 г на 1 м' поверхности облицовки.

КИРПИЧ И ОБЛИЦОВОЧНЫЕ КАМНИ

Кирпич и керамические камни, предназначенные для облицовки фаса¬дов зданий, имеют форму и размеры обычного кирпича и камней. Пос¬ле обжига они должны иметь одинаковую окраску. Если естественная окраска терракотовых изделий неприемлема, в производстве ис¬пользуют различные добавки для окрашивания всей массы изделия и для нанесения на поверхности тычков и ложков тонкого слоя ангоба, глазури или офактуривания их накаткой валиками, гребенка¬ми, торкретированием и другими способами.

Наиболее широко распространено производство ангобированного двухслойного кирпича и керамических камней.

Кирпич и облицовочные камни изготовляют по технологии про¬изводства обыкновенного кирпича с выполнением дополнительных операций в зависимости от способа офактуривания поверхностей. Особенности производства ангобированных изделий. Ангобиро-вать изделия можно пластическим способом, нанося фактурный слой одновременно с формованием их на ленточных прессах, а также пульверизацией, окунанием, поливом и обмазкой. В производстве двухслойной керамики фактурный (ангобный) слой наносят пласти¬ческим способом.

Целесообразность производства двухслойной (ангобированной) фа¬садной керамики основана на том, что в этих изделиях свыше 90% затрачиваемого на их изготовление сырья используется в стене в ка¬честве конструкционного и теплоизоляционного материалов, а не от¬делочного, а дефицитное сырье (5—8%) используется только для на¬несения тонкого фактурного слоя.

Основным условием выпуска двухслойных изделий является прочное закрепление лицевого слоя, наносимого на ложковую и тычковую стороны. Важно также, чтобы лицевой слой имел одинаковую толщину и равномерную окраску. Прочность сцепления лицевого слоя с основ¬ной массой зависит от правильного подбора их составов по показателям воздушной и огневой усадок, которые должны быть близки и не от¬личаться друг от друга более чем на 1—1,5% (лучше, если общая усадка фактурного слоя превышает на 0,5—0,7% общую усадку ос¬новной массы).

В производстве двухслойной керамики в качестве сырья для ос¬новного слоя используют легкоплавкие глины, не имеющие вредных примесей. При необходимости регулирования пластических свойств формовочной массы основного сырья к глине добавляют отощающие (шамот, песок, дегидратированные глины и др.) или повышающие плас¬тичность (пластичные глины) добавки.

Качественные глины имеют число пластичности от 7 до 15. Для лицевого слоя используют светложгущиеся глины в чистом виде или с отощающими добавками (песок, шамот и др.), вводимые для регули¬рования пластичности лицевого слоя и величины усадки.

Для фактурного слоя используют любые искусственные кер ами ческие красители, оксиды кобальта 1—5%, железа 3—8%, хрома 5—10%, марганцевую руду 5—10%, а также минеральные красите¬ли—глауконит, мумию, охру, железный сурик и др. Красители вводят в массу в виде шликера влажностью 43—45% в двухвальном смеси¬теле.

Технологическая схема произ¬водства двухслойных керамических изделий показана на рис. 68. Масса лицевого слоя поступает на установку СМ-1173, работающую синхронно с основным прессом (СМ-443А) и наносящую лицевой слой на две стороны формуемых изделий. Установка СМ-1173 состоит из дозатора-питателя, продавливающего массу через перфорированную решетку, и прессующего шнека. Влажность массы лицевого слоя должна быть на 2^3% больше влажности основной массы, что обеспе¬чивает лучшее диффундирование ее в массу бруса и прочное соединение их. Вакуумировать массу фактурного слоя не рекомендуется, так как с повышением ее плотности ухудшается сцепление с основной массой.

Принцип двухслойного формования основан на подаче двух масс в переходную головку с формующей рамкой, обеспечивающей рас¬пределение фактурной массы по двум сторонам — ложковой и тыч¬ковой — слоем толщиной 3—3,5 мм. В рамке имеется Г-образный паз трапециевидной формы, обеспечивающий подачу массы фактурного слоя к двум поверхностям бруса. Выходное окно рамки для поступле¬ния основной массы меньше выходного отверстия для поступления массы фактурного! слоя на его толщину (3—3,5 мм).

Мундштук орошается водой. Пройдя порог у входного отверстия головки, основная масса уплотняется, принимая форму бруса, сопри¬касается с массой фактурного слоя, выходящей из Г-образного паза формующей рамки, и соединяется с ней. Для лучшего соединения фактурного слоя с основной массой бруса наносят борозды специаль¬ными вкладышами, имеющими вид гребенки, с шагом зубцов 8—12 мм.

Давление бруса, подаваемого прессом СМ-443А, на стенки фор¬мующей рамки является равномерным по ложковой и тычковой сто¬ронам и зависит главным образом от коэффициента пустотности бруса. Так, при формовании 14-щелевого кирпича давление 0,62—0,68 МПа, при формовании 110- и 6-щелевого кирпича — соответственно 0,44— 0,53 и 0,18—0,24 МПа.

Для придания изделиям правильной формы, четких углов и граней иногда на расстоянии 1,3 м от выхода из мундштука устанавливают калибрующую рамку, имеющую размеры на 0,5—1,0 мм меньше разме¬ров входного отверстия мундштука.

Наносить ангобное покрытие пульверизацией можно как на свеже-сформованный глиняный брус, так и на высушенный полуфабрикат.

Ангоб характеризуется остатком на сите 10 000 отв/см2 в пределах 1—3%, плотностью 1,8 г/см8, влажностью 52—54%, текучестью (через 30 с) 2—4 с.

Наносят ангоб на глиняный брус после выхода его из мундштука методом распыления ангоба сжатым воздухом из 2—3 форсунок. При производительности пресса 7 тыс. шт. условного кирпича равно¬мерное покрытие тычковой и ложковой сторон тонким слоем ангоба обеспечивается при установке тычкбвой форсунки под углом 45° к по¬верхности тычка, а ложковой — под углом 30° к поверхности ложка Форсунки должны давать два факела ангоба, направленных навстре¬чу друг другу. Давление воздуха 0,08—0,25 МПа. Расход сухого ан¬гоба на 1000 шт. кирпича 5,6 кг.

Сушат двухслойный кирпич и керамические камни в искусственных сушилках (камерных и туннельных) отходящими газами печей или теплоносителем, получаемым в подтопке. Температура подаваемого в сушилку теплоносителя 80—90° С. Относительная влажность от¬бираемого теплоносителя 85—90%. Оптимальная скорость теплоно¬сителя в туннеле 0,8—1,2 м/с, давление в начале туннеля со стороны загрузки 58,90—117,67 Па, с выходного конца 9,81—19,62 Па. Интер¬вал толкания 40—45 мин при длине туннеля 32 м, а общая продолжи¬тельность сушки. 16—18 ч.

Обжигают двухслойные изделия в туннельных печах, отапливаемых природным газом. Для равномерного обжига сырец укладывают на печную вагонетку в виде двух одинаковых пакетов с разрывом между ними в 300 мм. При проталкивании в печь вагонетки устанавливают так, чтобы против газовых горелок приходились промежутки между вагонетками и между пакетами на вагонетке. Укладывают сырец в пакеты «прямой елкой» на «плашок» с разрывами 50—60 мм и чередова¬нием рядов по высоте в шахматном порядке. Сырец устанавливают на «плашок» лицевыми сторонами друг к другу, а лицевой — тычковой стороной по ходу огня. Плотность садки 250—270 шт. в 1 м3 объема обжигательного канала.

Продолжительность обжига 35—40 ч. Выгруженные из печи изде¬лия поступают на склад готовой продукции. Стоимость ангобирования 1000 шт. кирпича -i- 20—25 коп. против 2 руб. при окрашивании в массе.

Офактуривать поверхность кирпича и керамических камней мож¬но, оплавляя ее газопламенной горелкой (опыт Таганрогского завода). В качестве горючего газа используется ацетилен, сжигаемый в щеле¬вой горелке. Ацетилено-кислородное пламя имеет температуру 2000— 2500° С. Кирпич перед оплавлением смачивают в воде. Оплавляют две стороны изделия. Кроме красивой поверхности повышается мо¬розостойкость изделий на 20—25%.