Порядок виконання роботи

Ознайомлення з основними характеристиками породотвірних мінералів та гірських порід передбачає опрацювання підручника “Будівельне матеріалознавство”, конспекту лекцій, нормативної та іншої спеціальної літератури. Одержані дані заносять до табл. 2.1 та 2.2. Кількість досліджуваних зразків визначається викладачем (від 3 до 10).

Таблиця 2.1

Характеристика породотвірних мінералів

Найменування мінералу, група за походженням	Хіміч-ний склад	Струк-тура	Колір, блиск, прозо-рість	Твердість за шкалою Мооса	Істинна густина, г/см3	Спеціальні власти-вості	Породи, які містять цей мінерал
Мінерали вивержених гірських порід
Кварц Ортоклаз Альбіт Анортит Мусковіт Вермикуліт Авгіт Олівін Рогова обманка
Мінерали осадових гірських порід
Опал Каолініт Кальцит Магнезит Доломіт Гіпс Ангідрит Барит

Таблиця 2.2

Характеристика гірських порід

Найменування породи	Мінера-логічний склад	Структу-ра, текстура, колір	Границя міцності при стиску, МПа	Середня густина, кг/м3	Пере-ваги та недоліки	Види виробів та галузі доцільного застосування
Вивержені гірські породи
Граніт Діорит Сієніт Габро Лабрадорит Андезит Діабаз Базальт Вулканічний туф Перліт
Осадові гірські породи
Пісковик Доломіт Магнезит Вапняк Вапняк-черепашник Гіпс Діатоміт Трепел Опока
Метаморфічні гірські породи
Гнейс Мармур Кварцит

Висновок: за завданням викладача дати пропозиції відносно доцільного використання природних кам’яних матеріалів як конструкційних, облицювальних (внутрішнє та зовнішнє облицювання) матеріалів та виробів для влаштування підлог та доріг, а також як сировини для виготовлення мінеральних в’яжучих речовин, керамічних, скляних виробів тощо.

Лабораторна робота № 3 керамічні будівельні матеріали та вироби

Короткі відомості

Керамічними називають матеріали та вироби, які одержують із глинистих мас формуванням, сушінням і подальшим випалюванням.

Основною сировиною для отримання керамічних матеріалів є осадові та метаморфічні гірські породи алюмосилікатного та силікатного складів, які забезпечують одержання пластичної, здатної до формування маси, після випалювання якої утворюється міцний водостійкий черепок. Гірські породи алюмосилікатного складу представлені глинами, суглинками, глинистими сланцями, аргілітами, лесами. Як сировину силікатного складу використовують діатоміт, трепел.

Для поліпшення технологічних властивостей формувальної керамічної маси і надання готовим виробам потрібних властивостей застосовують добавки – спіснювальні (для зменшення пластичності і зниження усадки), плавні (для зменшення температури випалювання і спікання глини), поротвірні (для одержання легких виробів із підвищеною пористістю), пластифікуючі (для підвищення пластичності і здатності маси до формування).

Для надання декоративних властивостей керамічним виробам використовують глазур (легкоплавке скло), ангоб (покриття із білої та кольорової глини), керамічні фарби (надглазурні та підглазурні).

Головними критеріями класифікації будівельних керамічних матеріалів та виробів є характер макро- та мікроструктури черепка, а також спосіб формування і призначення керамічних виробів.

За макроструктурою черепка керамічні матеріали поділяють на дві групи: пористі і щільні. До пористих умовно відносять матеріали і вироби з водопоглинанням більше 5% за масою (наприклад, стінові вироби, черепиця, облицювальні плитки для стін, заповнювачі для легких бетонів, теплоізоляційні вироби, фаянсові санітарно-технічні вироби); на зламі вони мають землистий вигляд, шорстку поверхню, непрозорі, під час удару дають глухий звук. Щільні матеріали мають водопоглинання за масою менше 5%, блискучий злам, гладеньку поверхню, під час удару дають чистий дзвінкий звук (наприклад, плитки для підлог, клінкерна цегла, фарфорові санітарно-технічні вироби).

Мікроструктура керамічних матеріалів визначається співвідношенням між кристалічною та склоподібною фазами. У грубокерамічних виробах, випалених в інтервалі температур 950…1050 ^оС, кількість склофази становить лише 8…10%. У спеченому фарфоровому черепку вона є основною (45…85%). У фаянсовому черепку переважає кристалічна фаза, а склоподібна фаза розподілена у вигляді найтонших прошарків між кристалами, зв’язуючи їх між собою. Наявність склофази знижує термостійкість виробів і підвищує їхню крихкість.

Будівельну кераміку, залежно від технології, тобто складу глинистих мас, режимів випалювання та прийомів декорування, і відповідно, типу отриманого матеріалу, поділяють на теракоту, майоліку, шамот, клінкер, фаянс, фарфор.

Незважаючи на широкий асортимент керамічних виробів, різноманітність їх форм, фізико-механічних властивостей та видів сировинних матеріалів, основні технологічні етапи виготовлення таких виробів спільні: добування сировинних матеріалів, підготовка керамічної маси (шихти), формування виробів (сирцю), сушіння, випалювання.

За способом формування керамічні матеріали поділяють на матеріали, одержані пластичним формуванням (екструзією), напівсухим пресуванням та шлікерним способом (литтям). Вологість шихти залежно від способу формування коливається від 5% до 60%.

За призначенням керамічні матеріали та вироби поділяють на такі види:

• конструкційні (стінові): цегла звичайна нормального формату, потовщена, модульна; цегла порожниста; камінь звичайний модульний; камінь крупноформатний;

• конструкційні (стінові) та облицювальні: цегла та камінь лицьові: об’ємного забарвлення, двошарові, ангобовані, глазуровані; цегла фігурна (лекальна); клінкерна цегла;

• облицювальні (для облицювання фасадів): плитка керамічна фасадна (теракота, глазурована, ангобована); плитка великорозмірна; плитка клінкерна; плитка цокольна глазурована; плитка «керамічний граніт»; килимова мозаїка; майолікова плитка; шамотна плитка;

• облицювальні (для внутрішнього облицювання стін): плитка майолікова, теракота; плитка фаянсова, фарфорова та фасонні деталі до неї; килимова мозаїка;

• для облицювання підлог у приміщенні, терас, вхідної зони: плитка «керамічний граніт», плитка клінкерна; плитка ангобована, глазурована; плитка мозаїчна;

• дорожні: клінкерна цегла;

• покрівельні: черепиця теракота, глазурована, ангобована;

• санітарно-технічні: умивальники, умивальні столи, унітази, бачки змивальні фаянсові, напівфарфорові (фарфорові);

• легкі заповнювачі для бетонів: керамзит, аглопорит, шлаковий гравій;

• вогнетривкі матеріали: вогнетривка цегла, кахлі;

• труби: каналізаційні, дренажні;

• кислототривкі: кислототривка цегла;

• теплоізоляційні: цегла, плити, сегменти тощо діатомітові, трепельні, ніздрюваті.

Метою роботи є вивчення номенклатури, властивостей, особливостей отримання і використання керамічних матеріалів та виробів.

Нормативне забезпечення:

1. ДСТУ Б В.2.7-61:2008 (EN 771-1:2003, NEQ). Будівельні матеріали. Цегла та камені керамічні рядові і лицьові. Технічні умови.

2. ДСТУ Б В.2.7-282:2011 (EN 14411:2006, NEQ). Будівельні матеріали. Плитки керамічні. Технічні умови.

3. ДСТУ Б В.2.7-270:2011. Будівельні матеріали. Плитки керамічні литі та килими з них. Технічні умови.

4. ДСТУ Б В.2.7-245:2010. Будівельні матеріали. Вироби керамічні клінкерні. Технічні умови.

5. ДСТУ Б В.2.7-28-95. Будівельні матеріали. Черепиця керамічна. Технічні умови.

6. ДСТУ Б В.2.7-17-95. Будівельні матеріали. Гравій, щебінь і пісок штучні пористі. Технічні умови.

7. ДСТУ Б В.2.7-15-95. Будівельні матеріали. Вироби перлітобентонітові теплоізоляційні. Технічні умови.

8. ДСТУ Б В.2.7-5-93. Будівельні матеріали. Кахлі пічні. Технічні умови.

9. ДСТУ Б В.2.5-57:2011. Труби керамічні каналізаційні. Технічні умови.

10. ДСТУ Б В.2.5-58:2011. Труби керамічні дренажні. Технічні умови.

11. ДСТУ Б В.2.5-59:2011. Будівельні матеріали. Вироби санітарні керамічні. Загальні технічні умови.

12. ДСТУ Б В 2.7-255:2011. Цегла кислототривка. Технічні умови.