ОБЛАГОРАЖИВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОГЕННЫХ РЕСУРСОВ

Т. С. Назарова, Н. И. Беломеря, Рядченко П. В,

Донецкий Национальный Технический Университет

Материалы IV международной конференции "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов". - Донецк: ДонНТУ, 2007 р.

Вот уже более пяти тысяч лет «держится на плаву» древнейший строительный материал – кирпич. Керамическим кирпичом украшали фасады в Древнем Египте и Вавилоне. Кирпичом облицована Великая Китайская стена, а символом российской государственности стал архитектурный ансамбль Кремля с его зубчатыми стенами и башнями из красного кирпича. К керамическому кирпичу относились как к произведению искусства, старые мастера ставили на нем личные клейма.

Несмотря на то, что кирпич - это один из самых древних материалов, он и сегодня является наиболее применяемым в строительстве, как в жилищном, так и в гражданском. В Украине основное количество кирпича производится методом пластического формования. К недостаткам этого метода необходимо отнести то, что отформованный кирпич нуждается в сушке. А для получения качественной поверхности кирпича процесс сушки должен проходить медленно. В результате сушка занимает от 3-х дней до нескольких недель, и, несмотря на то, что многие заводы вводят в глину целый комплекс компонентов для уменьшения растрескивания кирпича в процессе сушки, числа высолов, дутиков, все равно добиться того, чтобы поверхность кирпича была лишена дефектов удается не многим.

Сегодня каждый руководитель завода пластического формования стоит перед выбором. Или же пытаться производить более-менее качественный кирпич. А для этого требуется увеличить срок сушки кирпича и увеличить количество добавок в шихте, либо перейти на более качественное, но дорогое сырье. Первое увеличивает потребление энергоносителей в 1,5-2 раза, второе тоже приводит к удорожанию готового кирпича, поскольку любая добавка стоит значительно дороже глины. Или же производить более дешевый, но низкокачественный кирпич. Вторым недостатком метода пластического формования является то, что для получения качественного кирпича глину необходимо качественно переработать, что требует больших затрат на электроэнергию.

Сегодня важной стратегической задачей на многих предприятиях, которые производят керамический кирпич, является усовершенствование технологического процесса с целью получения кирпича с высокими эстетико-декоративными свойствами и увеличения ассортимента продукции. Этим обусловлена необходимость применения эффективных методов облагораживания поверхностей керамического кирпича.

В настоящее время для строительства домов из искусственных материалов используют лицевой кирпич и керамические камни, изготовленные из естественных глин без лицевых покрытий и с лицевыми покрытиями, методом двухслойного формирования, глазурования, ангобирования, напыления минеральной крошкой, нанесения на лицевую поверхность изделий рельефной фактуры и термообработки.

Выбирая методы облагораживания поверхности кирпича, мы должны в первую очередь учитывать тот факт, что для каждого вида сырья с целью достижения необходимого эстетико-декоративного эффекта более результативным окажется конкретный метод облагораживания. А значит, при использовании конкретного вида сырья в производстве лицевого кирпича необходимо для данного вида сырья подбирать наиболее эффективные методы облагораживания поверхности кирпича.

Данная работа заключается в подборе методов облагораживания поверхности керамического кирпича, который производят на Мариупольском кирпичном заводе "Керамик" с целью улучшения его визуальных характеристик. Завод в своем производстве использует глину, которую добывает из карьера, рядом с которым он расположен. Данное глинистое сырье является некачественным из-за значительного содержания в своем составе известковых включений и солей, в результате чего на поверхности высушенного и обожженного кирпича образовываются такие дефекты, как дутики и высолы, которые портят внешний вид изделий.

Нами был опробован метод напыления на поверхность сырца техногенных зернистых материалов - гранулированных доменных шлаков и цветной стеклянной крошки. Эффективным оказалось напыления гранулированных шлаков на поверхность кирпича. Такой кирпич по свойствам не отличается от обычного, однако имеет красивые визуальные характеристики и может быть использован как декоративный элемент в кладке домов и сооружений.

Напыление цветных стекол дало желаемый декоративный эффект поверхности кирпича, но его эстетические характеристики оказались не совсем удовлетворительными.

Совершенно удивительный результат получили при использовании в качестве покрытия шликера, приготовленного из молотого желтого стекла с добавлением к нему 5% красного стекла. При нанесении такого покрытия на обожженный образец с последующим обжигом при температуре 1050 оС получили яркое стекловидное покрытие красно-бордового цвета представленного в виде леопардового узора. При нанесении шликера такого же состава на стадии формовки получили покрытие, в цветовой гамме которого доминировал темно-бордовый цвет. А при введении в данный состав покрытия определенного количества глины окраска поверхности темнеет вплоть до черной. Следующий интересный состав получен при добавлении в глухую белую глазурь желтых и красных молотых стекол с последующим их нетщательным перемешиванием. В результате получено покрытие, создающее эффект мраморной поверхности. При использовании в качестве покрытия шликера, приготовленного при смешении бесцветной фритты, глины и цветных молотых стекол, получили покрытия с окраской и текстурой, напоминающими природный камень.

Очень эффективным оказалось применение перлитов для декоративного облагораживания кирпича. Нами были разработаны различные составы покрытий, включающих перлит, цветной стеклобой, глину, желтый пигмент и другие компоненты. В результате получили покрытия с декоративными свойствами на несколько порядков превышающих привлекательность обычного кирпича Перлит был использован различных составов, и наиболее положительные результаты были получены при использовании перлита с более высоким содержанием мусковита.

Очень важно обеспечить прочную связь слоя покрытия с поверхностью кирпича после обжига, для чего необходимо подобрать составы покрытий таким образом, чтобы значения линейных коэффициентов термического расширения покрытия и керамического черепка были близки по значению.

Все разработанные составы покрытий для облагораживания керамического кирпича обеспечивают необходимые прочностные характеристики, нетоксичны и придают кирпичу высокие эстетико-декоративные свойства. Немаловажным является и тот факт, что чем дешевле и доступнее сырье, тем более будет заинтересован в его применении производитель.