30. Сырьевые материалы и добавки для производства строительной керамики: состав, свойства.

Основным сырьем для производства керамических изделий являются различные глины, а также шамот, кварцевый песок, шлак и органические добавки, выгорающие при обжиге. Наиболее чистые глины, состоящие преимущественно из каолинита, называют каолинами. Обычные глины отличаются от каолинов химическим и минералогическим составом, так как помимо каолинита они содержат кварц, слюду, полевые шпаты, и др. Кристаллическая решётка монтмориллонита отличается неплотным строением, она очень подвижна, способна присоединять и прочно удерживать большое кол-во воды. Эти глины отличаются большой пластичностью.

Иллит по своим свойствам к воде занимает промежуточное место между коолинитом и монтмориллонитом.

Классификация глин По отношению к высоким температурам различают глины трех групп: огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие.

Огнеупорные обладают высокой огнеупорностью — не ниже 1580° С. Это чистые каолинитовые глины, содержащие мало механических примесей. Тугоплавкие глины имеют огнеупорность от 1350 до 1580° С. Применяют их главным образом для производства облицовочного кирпича, плиток для полов, канализационных труб и т. д.

Легкоплавкие глины имеют огнеупорность ниже 1350° С. Их применяют для производства кирпича, блоков, черепицы и аналогичных изделий

Отощающие добавки. В высокопластичные глины, требующие для затворения большого количества воды и поэтому дающие большую линейную усадку при сушке и обжиге (до 15%), необходимо вводить отощающие добавки. При этом значительно уменьшается количество воды,  необходимой для затворения глиняного теста, что сокращает размер усадки  (до 2—6%). B качестве отощающих добавок чаще всего применяют кварцевый песок, шамот и бой изделий, молотый шлак и золу. Эти добавки не только уменьшают усадку изделий, но и улучшают формовочные свойства массы.

Выгорающие добавки. Для получения изделий с меньшим объемным весом и увеличенной пористостью применяют органические выгорающие добавки. Наиболее часто используются древесные опилки, угольная мелочь и угольный порошок, торфяная пыль и др. Применяют также вещества, выделяющие при высокой температуре обжига углекислоту, что ведет к образованию пор — мел, доломит и глинистый мергель (в молотом виде). Все эти добавки обладают также и свойствами отощающих добавок.

Пластифицирующие добавки (высокопластичные глины, , отходы при добыче угля, ЛСТ и др.) вводят в глины для обогащения малоглиноземистого сырья, увеличения его пластичности, улучшения формовочных и сушильных свойств глин.

Плавни вводят в сырьевую смесь для того, чтобы повысить Плотность изделий, получить сплавленную массу. Плавни представляют собой горные породы и минералы магматического (пегматит, сиенит, полевые шпаты, порфиры, гранит) или осадочного (известняк, доломит, магнезит) происхождения.

31. Технология изготовления строительной керамики сухим и полусухим способом

Способ полусухого прессования заключается в компрессионном прессовании изделий, сыпучих порошообразных масс с влажностью 8-12% под давлением 15-40МПа. Разновидностью является сухой способ, применяемый для керамических порошков с влажностью 2-3%. Преимущества перед пластическим способом: возможность использовать малопластичные глины, сокращение сушки и всего технологического цикла, большая прочность отформованных изделий.

Применение полусухого метода позволяет проводить осадку сырца на обжиговые вагонетки без сушки, полученные изделия имеют стабильные геометрические размеры, минимальную усадку при сушке и понижен. усадку при обжиге, возможность применения надежных автоматов – садчиков кирпича на печные вагонетки.

Недостатки: необходимо применять более сложное прессующее оборудование, более высокая температура обжига, высококвалифицированные работники.

Качество кирпича, получаемого полусухим способом, в частности морозостойкость, ниже чем кирпича, получаемого пластическим формованием. Из-за этого его не используют в фундаментах и цоколях ниже гидроизоляционного слоя.

В процессе прессования керамических порошков происходит их уплотнение за счет перемещения частиц, их деформации и частичного разрушения. После снятия прессующего давления происходит упругое расширение изделия и оно тем больше, чем выше влажность порошка, выше скорость прессования, меньше однородность порошка и больше содержание глинистой фазы.

Полусухой способ предусматривает прессование масс с влажностью 8-12%. Пресс порошок представляет собой концентрированные сыпучие глинистые системы не обладающие связностью. Их готовят сушильно-помольным способом или шликерным. Для помола глины используют дезинтеграторы, толщина помола в которых зависит от частоты вращения корзин. Далее порошок просеивают. Прессование. Керамическое изделие представляет собой трехфазную систему, состоящую из твердой минеральной части, жидкой и воздуха. Прессование может быть односторонним и двухсторонним, ударным и плавным