3. Охарактеризуйте кирпич и камни керамические, керамическую черепицу: получение и виды.

Кирпич выпускается следующих видов и размеров, мм: 250x120x65, утолщенный 250x120x88 и модульных раз­меров 288 х 138 х 63. Изготавливается полнотелым и пус­тотелым. По прочности кирпич подразделяется на марки 300, 250, 200, 150, 125, 100 и 75, по морозостойкости — на марки 50, 35, 25 и 15.По теплотехническим свойствам и плотности кирпич подразделяется на эффективный со средней плотностью до 1400 кг/м³, условно-эффективный — от 1400 до 1600 кг/м³ и выше.Применение эффективного кирпича позволяет умень­шить толщину стен по сравнению с обыкновенным, приме­нение условно-эффективного позволяет улучшить теплотех­нические свойства стен.

Керамические камни выпускаются следующих размеров, мм: 250x120x138, модульных размеров — 288x138x138, укрупненные — 250 х 250 х 120, с горизонтальным распо­ложением пустот — 250 х 200 х 80. Они изготовляются только пустотелыми с массой не более 16 кг. По прочнос­ти имеют марки 300, 250, 200, 150, 125, 100 и 75, по моро­зостойкости 50, 35, 25, 15. По теплотехническим свойствам и средней плотности керамические камни относятся к эффективным изделиям со средней плотностью до 1450 кг/м³ и условно-эффектив­ным со средней плотностью от 1450 до 1600 кг/м³.

Кирпич и камни изготавливают способами пластическо­го или полусухого формования из легкоплавких глин, чаще всего с различными добавочными материалами. Процесс изготовления включает подготовку глин и добавок, их сме­шивание, обработку глиняной массы, формование, сушку и обжиг изделий. При пластическом способе глину измель­чают и смешивают с добавками, затем увлажняют водой или паром до влажности 20—25 % и перемешивают в ме­шалках.

Черепица представляет собой кровельный материал, полу­чаемый из легкоплавких глин путем формования сырца, его сушки и последующего обжига. В настоящее время керамиче­ские заводы выпускают черепицу нескольких видов: пазовую штампованную (размеры не нормируются), пазовую ленточ­ную (400x220 мм), плоскую ленточную (365x155 мм) и конько­вую (365x200 мм).Черепица как кровельный материал прочна и огнестойка. Кровля из нее не требует частых ремонтов. Недостатки чере­пичной кровли - большая масса, необходимость устройства значительных уклонов для стока воды, а также высокая трудо­емкость возведения. Черепицу применяют в малоэтажном сельском строительстве.

4. Перечислите и охарактеризуйте керамические огнеупорные и теплоизоляционные материалы.

Огнеупорные материалы получают по керамической технологии (формование, сушка, обжиг) из различных сырьевых компонентов. Их разделяют на огнеупорные (температура размягчения 1580...1770° С), высокоогнеупорные (1770...2000° С) и высшей огнеупорности (> 2000° С). В зависимости от химико-минерального состава огнеупоры могут быть кремнеземистые, алюмосиликатные, магнезиальные (на основе MgO), хромитовые, графитовые (углеродистые). Выбор огнеупора производят по двум показателям: температуре размягчения и стойкости в той среде, где он будет работать (расплавы стекла, шлаков или металла, химически активные газы и т. п.). Наибольшее применение в строительстве имеют кремнеземистые и алюмосиликатные огнеупоры.

Кремнеземистые материалы содержат не менее 93% SiO₂. Огнеупорность достаточно высокая 1700 – 1750 ° С. Однако имеет низкую термостойкость, при быстром нагревании или охлаждении он растрескивается, разрушается и теряет прочность. Применяют для кладки и футеровки сводов, стен и насадок мартеновских печей, стекловаренных печей и др.

Алюмосиликатные огнеупоры делят на три группы: полукислые, шамотные и высокоглиноземистые.

Полукислые огнеупоры изготовляют обжигом кварцевых пород на глиняной связке (содержание Si0₂> 65 %; А1₂0₃< 28 %). Огнеупор­ность-1580...1700⁰ С.

Шамотные огнеупоры получают обжигом смеси шамота и огнеупор­ной глины. Они содержат 30...35 % А1₂0₃. Отличаются термостойкостью и шлакоустойчивостью. Огнеупорность таких материалов — до1500° С. Применяют в стекловаренной и цементной промышленности.

Высокоглиноземистые огнеупоры содержат более 45 % А1₂0₃; получа­ют из бокситов. Их огнеупорность увеличивается с повышением содержания А1₂0₃ и при 60 % и более глинозема составляет 2000°С. Применяют для кладки доменных и стекловаренных печей.

В настоящее время расширяется производство легковесных огне­упоров. Для их изготовления в состав глиняных масс, содержащих ог­неупорные или тугоплавкие пористые заполнители (или без заполни­телей) вводят выгорающие добавки, газопенообразователи и другие порообразующие вещества. Отформованные из такой массы изделия сушат и обжигают при высоких температурах. Легковесные огнеупоры имеют плотность 0,4...1,3 г/см³, пористость 45...85%, малую теплопро­водность, высокую огнеупорность и достаточную прочность. Применяют их при температурах 1000...1650 °С и выше для футеровки промыш­ленных печей разного назначения. При использовании легковесных огнеупоров в 2...4 раза сокращается продолжительность разогрева пе­чей, в 2...3 раза уменьшается толщина ограждающих стен и на 20...70% снижаются удельные расходы топлива на тепловые процессы.

К теплоизоляционным материалам относят керамзит и аглопорит.

Керамзит представляет собой искусствен­ный пористый материал, получаемый обжигом вспучиваю­щихся силикатных горных пород.

Он имеет окатанную ша­ровидную или эллипсоидную форму. В зависимости от размеров зерен подразделяется на фракции: 5—10, 10—20 и 20—40 мм или смесь двух смежных фракций 5—20 мм.

По насыпной плотности имеет марки 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 700 и 800, по прочности при сдавливании в стальном цилиндре — П25, П35, П50, П75, П100, П125, П150, П200, П250, ПЗОО и П350 с пределом прочности от 0,6 до 8 МПа и более, должен выдерживать не менее 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания.

Сырьем для керамзитового гравия служат легкоплавкие глинистые породы, способные при обжиге вспучиваться. Это глины, суглинки, глинистые сланцы, трепелы, диатоми­ты и др. Вспучиваемость сырья определяется коэффици­ентом, который выражается отношением объема вспучен­ной массы к объему абсолютно сухого сырца, он должен быть более 2. Вспучивание происходит при обжиге глини­стого сырья при температуре 1050—1250 °С в результате выделения: химически связанной воды из глинистых ми­нералов и слюд; С0₂ — в результате сгорания органичес­ких примесей и диссоциации карбонатов; 0₂ — из-за дис­социации Fe₂0₃; S0₂ и S0₃ — из сульфатов.

Для повышения качества керамзита вводят различные добавки: лигносульфонаты, древесные опилки, уголь, торф и др. Переработка сырья и формование гранул выполня­ются сухим и пластическим способами. По пластическо­му, наиболее распространенному, способу переработанная и увлажненная до 18—26 % глина поступает в ленточный пресс, снабженный перфорированной плитой. Выдавленные через отверстия жгуты разрезаются на брикеты, равные их диаметру. Формование гранул может также выполняться на дырчатых вальцах, где глиняная масса захватывается и продавливается через отверстия внутрь цилиндра. Обжига­ют керамзитовый гравий во вращающихся печах.

Аглопорит представля­ет собой искусственный пористый материал, получаемый из легкоплавких глин на агломерационных установках с пос­ледующим дроблением.

По крупности зерен аглопорит подразделяется на ще­бень фракций 5—10, 10—20 и 20—40 мм и песок фрак­ций 0,16—2,5; 1,2—2,5 и 2,5—5 мм.

По насыпной плотности щебень имеет марки 400, 500, 600, 700, 800 и 900, песок — 600, 700, 800, 900, 1000 и 1100. По прочности щебень подразделяется на марки от П25 до П350. Морозостойкость — не менее 25 циклов по­переменного замораживания и оттаивания.

Сырьем для изготовления аглопорита служат малопла­стичные слабовспучивающиеся глины, суглинки и др., в ка­честве добавок — уголь, шлак, опилки, лигносульфонаты технические. Гранулы формуются из подготовленной сы­рьевой массы продавливанием через перфорированную ре­шетку ленточного пресса или же при помощи дырчатых вальцов, затем они поступают на агломерационную маши­ну, где происходит спекание гранул в крупные пористые конгломераты на решетке за счет принудительного просасывания воздуха через шихту. Максимальная температура обжига составляет 1400—1600 °С. Затем производится дробление и рассеивание на фракции.

К теплоизоляционной керамике относят также плиты, камни, кирпичи, скорлупы, сегменты, получаемые из глин, трепелов, диатомитов, перлитов и вермикулитов.