Асортимент сучасних керамічних матеріалів та виробів

Найбільш агресивними для керамічних виробів є розчини Н₂SO₄ та NaOH (особливо концентрації 20% та вище). Сульфатна (сірчана) кислота розчинює силікатні складові керамічного каменю, утворюючи сульфати алюмінію та феруму з виділенням вільного оксиду силіцію. Дія соляної та нітратної кислот на керамічні вироби удвічі слабша порівняно з сульфатною.

Особливістю хімічно стійкої кераміки є щільний спіклий черепок, в якому переважають нерозчинні або важкорозчинні оксиди силіцію та алюмосилікати. Зі збільшенням вмісту в складі випаленої кераміки муліту підвищується її здатність протистояти тривалому впливу лугів та кислот.

9. Визначення технічних характеристик керамічних матеріалів

Технічні властивості керамічних матеріалів визначають з урахуванням їхнього призначення та умов експлуатації.

Основними з них є: точність геометричних розмірів, показники зовнішнього вигляду і наявність зовнішніх дефектів, міцність, водопоглинання, водонепроникність, морозостійкість, стираність, термостійкість, теплопровідність та ін.

Точність геометричних розмірів перевіряють вимірювальним інструментом (лінійкою, штангенциркулем, шаблоном, кутником, лекалом), порівнюючи результати вимірювань з допустимими відхиленнями від стандартних розмірів.

Показники зовнішнього вигляду і наявність зовнішніх дефектів визначають візуально, а також за допомогою вимірювальних інструментів.

При визначенні якості стінових керамічних виробів, крім показників зовнішнього вигляду, важливими технічними характеристиками є марка, водопоглинання і морозостійкість. Марку визначають за величинами границі міцності при стиску і згині випробуваних зразків, кількість яких становить не менше 5.

Границю міцності при стиску і згині визначають з використанням гідравлічного преса за схемами і розрахунковими формулами, наведеними у табл. 1.8 та 1.10. При цьому випробування керамічної цегли на згин виконують на натурних зразках, а міцність при стиску визначають на зразках, що складаються з двох цілих цеглин або з двох половинок. Марку керамічних порожнистих каменів визначають тільки за результатами випробування на стиск.

Водопоглинання стінових виробів визначають за масою, користуючись формулою 1.13. Для цього три натурних зразки насичують водою при температурі (205)^оС протягом 48 годин або кип'ятять у воді протягом 4 годин, а потім висушують до постійної маси при температурі 105…110^оС. Водопоглинання визначають як середнє арифметичне результатів випробування трьох зразків.

Морозостійкість стінових виробів визначають за методикою, наведеною у розділі 1.6. Для випробувань використовують цілі вироби (5 зразків). Через кожні 5 циклів (для марок F15, F25) або 10 циклів (для марок F35, F50) виконують візуальний огляд зразків. Вони вважаються такими, що витримали випробування, якщо після потрібної кількості циклів заморожування і відтавання відсутні будь-які руйнування та видимі пошкодження на поверхнях (розшарування, лущення, викришування, відшарування декоративного покриття).

Основними показниками якості керамічних плиток (залежно від їх призначення), крім зовнішнього вигляду і точності геометричних розмірів, є водопоглинання, міцність, морозостійкість, зносостійкість, стійкість і твердість глазурі тощо (ДСТУ Б В.2.7 - 118 - 2002).

Водопоглинання плиток визначають за результатами випробування п'яти зразків, які насичують водою у вакуумній камері протягом 60 с або кип'ятінням у воді потягом 1 год. Водопоглинная розраховують за фрмулою 1.13, наведеною у розділі 1.6.1.

Міцність плиток при згині визначають за результатами випробувань п'яти зразків за схемою, наведеною у табл. 1.10 (розділ 1.6.), з прикладанням навантаження по середині прогону. Границю міцності при згині розраховують за формулою 1.39 (розділ 1.6.2).

Термічну стійкість плиток визначають за результатами нагрівання зразків у сушильній шафі при температурі 100…150^оС протягом 10…60 хв (залежно від призначення плитки) та наступного охолодження їх у воді з температурою 15…20^оС. Плитку вважають термостійкою, якщо після такого випробування вона не матиме пошкоджень.

Морозостійкість плиток (фасадних та для підлог у лоджіях і на балконах) визначають за методикою, наведеною у розділі 1.6.1. При цьому водонасичення зразків виконують витримуванням у воді протягом 48 годин або кип'ятінням у воді протягом 1 години. Зразки вважають морозостійкими, якщо при огляді після випробувань не виявлено пошкоджень.

Хімічну стійкість плиток визначають за результатами випробувань на кислото- та лугостійкість (у 70%-му розчині H₂SO₄ та 1%-му NaOH). Хімічну стійкість виражають у процентах втрати маси зразків після відповідних випробувань.

Твердість лицьової поверхні плиток визначають за допомогою шкали Мооса. Для окремого зразка вона відповідає твердості того мінералу, який був попереднім відносно того мінералу, що пошкодив поверхню зразка. Твердість лицьової поверхні партії плиток визначається за найменшим значенням твердості лицьової поверхні випробуваних зразків.

Зносостійкість неглазурованих плиток для підлог оцінюють за показником стираності. Для цього зразки плитки з розмірами сторін (701) мм або (501) мм) випробовують на крузі стирання з використанням як абразиву кварцового піску. Зносостійкість характеризують величиною втрати маси плиток після випробування (г/см²).

Зносостійкість глазурованих плиток визначають за результатами випробування 8 зразків на крузі стирання, що обертається з частотою 300 об/хв. Як абразив використовують суміш сталевих кульок, штучного корунду і води. За кількістю циклів до появи першого пошкодження або зміни поверхні визначають ступінь зносостійкості, а саме: 1 - 1 цикл (150 обертів); 2 - 2…4 цикли (300…600 обертів); 3 - 5…7 циклів (900…1500 обертів); 4 - 8 циклів (більше 1500 обертів).

Основними показниками якості санітарно-технічних виробів є: точність геометричних розмірів, якість поверхні, водопоглинання, міцність, термічна стійкість, хімічна стійкість глазурі.

Розміри перевіряють лекалами, шаблонами, кутниками, калібрами з похибками: лінійних розмірів - до 1 мм, кутових - до 1^о. Якість поверхні перевіряють візуально з відстані 1 м. Колір санітарно-технічних виробів повинен відповідати еталону. Залежно від показників зовнішнього вигляду визначають сорт виробів - від першого до третього.

Водопоглинання визначають методом кип'ятіння (протягом 3 год) або вакуумування при тиску (270010) Па протягом(301) хв зразків площею не менше 25 см², випиляних з готових виробів. Водопоглинання визначають за результатами випробування трьох дослідних зразків, користуючись формулою 1.13.

Механічну міцність визначають на цілих виробах, прикладаючи до них нормативне навантаження (наприклад, для умивальників 1,5 кН (150 кгс), для унітазів - 2,0 кН (200 кгс) тощо. Якщо після цього вироби не мають пошкоджень, то вважають їхню міцність задовільною.

Термічну стійкість виробів визначають витримуючи почергово по 15 хв зразки виробів у воді з температурою не менше 85^оС, а потім у воді з температурою (173)^оС. Вироби вважають такими, що витримали випробування, якщо після трьох таких циклів вони не матимуть тріщин, відколів та інших пошкоджень.

Термічну стійкість глазурі визначають на цілих плитках за результатами нагрівання їх у сушильній шафі при температурі 150^оС (для білоглазурованих) або 125^оС (для всіх інших) плиток протягом 30 хв. Плитки вважають термічно стійкими, якщо після випробування відсутні пошкодження глазурованої поверхні.

Спеціальними випробуваннями перевіряють функціональні властивості санітарно-технічних виробів.

Хімічну стійкість глазурі визначають на зразках площею не менше 25 см², виготовлених з цілих виробів. Випробування полягає у витримуванні зразків протягом 24 год у 10%-му розчині HCl, NaOH при кімнатній температурі або протягом 30 хв в 1%-му розчині пірофосфату натрію при температурі (605)^оС. Після випробувань зразки не повинні мати пошкоджень.

При випробуванні черепиці визначають точність її розмірів, колір, наявність зовнішніх дефектів, міцність на злом, водонепроникність та морозостійкість.

Зовнішні дефекти визначають візуально, розміри і відхилення від них - вимірювальним інструментом.

Міцність черепиці на злом визначають за схемою випробувань на згин (табл. 1.10), прикладаючи зосереджене навантаження по середині лінії між опорами. Черепиця повинна витримати без руйнування зосереджене навантаження не менше, Н: 1500 - для s-подібної черепиці, 900 - для пазової штампованої, марсельської та голландської, 800 - для решти типів. За результат випробувань беруть середнє арифметичне значень руйнівних навантажень 5 зразків.

Для визначення водонепроникності зразок черепиці укладають на опори лицьовою поверхнею догори і встановлюють на неї циліндричну прозору трубку діаметром 25 мм і висотою 200 мм, яку заповнюють водою до висоти 150 мм і весь час підтримують цей рівень поступовим доливанням води. Через 3 години оглядають нижню поверхню зразка і встановлюють наявність або відсутність на ній крапель води. Черепицю вважають такою, що витримала випробування, якщо на її зворотному боці відсутні краплі просоченої води.

Морозостійкість черепиці визначають за методикою, наведеною в розділі 1.6. Якщо після 25 циклів заморожування і відтавання жоден з п'яти випробуваних зразків не матиме ознак руйнування (розшарування, викришування), партія черепиці вважається морозостійкою.

Висновок

Отже зробивши курсову роботу метою якої було: дослідити асортимент керамічних виробів, фактори які впливають власне на якість та і навіть на асортимент, тому що, чим якісніше вихідний продукт тим більше буде і асортимент продукції.

Моя пропозиція: внесення додаткових інвеститий для закупівлі сучасного обладнення, що значно підвищить якість, конкурентно-спроможність та розширить асортимент відчизняної продукції.

Як глинисту сировину використовують глини, суглинки, глинисті сланці, аргіліти, леси. Можуть бути застосовані також інші види мінеральної сировини, в тому числі діатоміти, трепели, кварцити, магнезити, боксити, хромисті залізняки, та деякі промислові відходи (наприклад, відходи вуглевидобутку й вуглезбагачення). Для одержання технічної (спеціальної) кераміки використовують чисті оксиди алюмінію, кальцію, магнію, діоксиди цирконію, торію тощо. Таку кераміку застосовують, наприклад, в радіо- та космічній техніці.

Довговічність і простота виготовлення керамічних матеріалів забезпечили їм одне з перших місць серед інших будівельних матеріалів. Випуск керамічної цегли становить майже половину обсягу виробництва всіх стінових матеріалів. Керамічні облицювальні плитки й досі лишаються основними матеріалами для опорядження санітарних вузлів та багатьох інших приміщень. Не втратили свого значення й керамічні матеріали для зовнішнього облицювання будівель. Висока міцність, універсальність властивостей і широкий асортимент дають змогу використовувати керамічні вироби у найрізноманітніших конструкціях будівель і споруд: для теплових агрегатів, як облицювальні матеріали для підлог і стін; для мереж каналізації, як легкі пористі заповнювачі для бетонних і залізобетонних виробів тощо.

Поряд з позитивними якостями керамічні вироби мають і деякі недоліки, а саме: крихкість; крім того, їх виробництво є досить енергоємним і потребує використання спеціального сушильного та випалювального обладнання.

Література

1. Мороз И.И. Технология строительной керамики: Учеб. пособие для вузов. - К.: Вища шк., 1980. - 384 с.

2. Чаус К.В. и др. Технология производства строительных материалов, изделий и конструкций: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1988. - 448 с.

3. Дворкин Л.И., Пашков И.А. Строительные материалы из отходов промышленности. - К.: Вища шк., 1989. - 208 с.

4. Волкова Ф.Н. Общая технология керамических изделий. Учеб. пособие, М.: Стройиздат, 1989.- 80 с.

5. Крупа А.А., Городов В.С. Химическая технология керамических материалов: Учеб. пособие - К.: Вища шк., 1990. - 399 с.

6. Комплексное использование минерального сырья и попутных продуктов при производстве строительных материалов: Сб. науч. тр. /Отв. ред. П.В. Кривенко. - К.: УМК ВО, 1991. - 192 с.

7. Дворкін Л.Й. Опоряджувальні матеріали і вироби. Довідник. К., Вища шк., 1993.- 325 с.

8. Рунова Р.Ф, Шейніч Л.О., Гелевера А.Г., Гоц В.І. Основи виробництва стінових та оздоблювальних матеріалів: Підручник. - К.; КНУБА, 2001. - 354 с.

Размещено на Allbest.ru