Применение керамической плитки в строительстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Описание строительного материала - плитка керамическая

Керамическая плитка, или кафель -- пластины из обожжённой глины, на современном рынке чаще всего плоские и прямоугольной формы. Используется для облицовки стен и пола как внутренних, так и наружных помещений, может представлять собой как простые квадратные плитки, так и геометрически сложную мозаику. Керамическая плитка с выпуклой тыльной стороной, облегчающей её крепление, называется изразцами.

Рисунок А.1 Плитка керамическая

Классификация

Керамические плитки - тонкостенные изделия, изготовляемые методом экструзии (метод А) или методом полусухого прессования (метод В) на основе глинистых и/или других неорганических материалов с последующей сушкой и обжигом изделий при температуре,

Экструзионные керамические плитки - изделия, изготовляемые методом пластического формования бруса на экструдере и резки его на плитки заданного размера, которые относятся к группе А.

Экструзионные керамические плитки подразделяют на "прецизионные" (калиброванные) и "натуральные". Классификация зависит от технических характеристик этих плиток.

Экструзионные керамические плитки - это плитки "двухслойной экструзии" и "однослойной экструзии". Они обозначаются как двойные и одинарные плитки. Термин "плитка однослойной экструзии" относится только к плиткам с максимальным водопоглощением 6%

Керамические плитки полусухого прессования - тонкостенные изделия, изготовляемые методом прессования порошкообразной массы на основе глинистых и/или других неорганических материалов под высоким давлением, которые относятся к группе В.

Ретифицированные плитки - плитки с боковыми гранями, обработанными таким образом, чтобы фактические размеры всех плиток были в пределах размеров одного калибра.

Керамический гранит (керамогранит) - керамическая плитка с водопоглощением не более 0,5%.

Ковер из керамических плиток - набор плиток, наклеенных на основу (лист бумаги, сетку и пр.) или склеенных боковыми ребрами друг с другом, предназначенный для облегчения работ при укладке.

Состав сырья.

От состава сырья для изготовления керамики зависит состав готовой керамической плитки, от которого, в свою очередь, зависят её свойства и степень соответствия тем или иным требованиям. Сырьё для изготовления керамической облицовки называется шихтовой массой. Состав шихтовой массы может содержать до 20-ти природных компонентов, перечислим их основные группы:

1. каолин - глина определённого вида или смесь различных видов глин, обеспечивающая пластичность массы при формовке изделий;

2. песок - кварцевый или искусственно измельчённый гранит, формирующие скелет изделия и препятствующие потере им геометрии при сушке;

3. полевой шпат и карбонаты - для обеспечения шихте нужной вязкости с целью достижения высокой плотности изделий с необходимой теплопроводностью;

4. материалы глазури и красители - для художественного оформления керамики.

Общие свойства керамической плитки:

1. прочность - устойчивость к нагрузкам на сжатие;

2. теплопроводность;

3. твёрдость и износостойкость - стойкость к механическим деформациям и абразивному износу;

4. низкое водопоглощение - обуславливает морозостойкость керамики;

5. пожаробезопасность - кафель абсолютно не горюч;

6. огнеупорность - способность защищать облицованную поверхность от огня;

7. антистатичность - кафель не накапливает статического электричества, разряд которого может привести к пожару;

8. высокие диэлектрические свойства - материал любой керамики не является проводником, поэтому безопасен при контакте с повреждённой электропроводкой;

9. стойкость к химическим веществам - поверхность любого кафеля устойчива к воздействию бытовых химических средств, а специальные виды плитки стойки к агрессивным составам;

Технические требования

Плитки должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.(ГОСТ 13996-2019).

В зависимости от типа лицевой поверхности плитки могут быть: глазурованными. частично глазурованными, неглазурованными. полностью или частично полированными, неполированными, с гладкой или рельефной поверхностью,

С одноцветной и/или многоцветной поверхностью, а также с поверхностью, декорированной различными методами. Глазурь может быть: матовой или блестящей, прозрачной или заглушенной. Цветовое решение лицевой поверхности плиток должно соответствовать утвержденным образцам-эталонам. Утвержденный образец-эталон цвета может быть распространен на плитки любых размеров одного артикула по виду лицевой поверхности. Для плиток с неповторяющимся рисунком утверждают образец-эталон цвета, при этом рисунок плиток не эталонируют. Оттенки цвета и различия в фактуре (рисунке) не регламентируются. Эталон на отдельный (разовый) заказ согласовывают с потребителем.

Не менее 95 % керамических плиток должны быть без видимых дефектов, влияющих на внешний вид лицевой поверхности. На лицевой поверхности плиток не допускаются трещины и цек.

2. Технология производства плитки керамической

Производство керамической плитки основано на использовании разных технологий, объединяет их необходимость уплотнения сырья. В большинстве случаев изделия подвергаются обжигу. Благодаря этому обеспечивается их прочность. Качество плитки зависит от состава, реализации технологии производства. При малейших нарушениях этого процесса ухудшаются свойства продукции.

Необходимые материалы и оборудование

В состав могут входить пигменты. Благодаря этим веществам в процессе изготовления получают необходимый оттенок массы. Для окрашивания плитки применяется глазурь. Может использоваться стеклянная крошка, благодаря которой изделиям придается характерный блеск. В качестве красителей задействуется металлическая крошка. В процессе создания керамической плитки применяется оборудование:

1. Вибростанок. Его основной задачей является уплотнение пластичной массы, за счет чего обеспечивается плотность, высокая механическая прочность.

2. Бетономешалка. Используется с целью смешивания компонентов. При этом получают материал, характеризующийся равномерной структурой.

3. Специальный принтер или трафареты для нанесения узора на поверхность. Выбор зависит от техники декорирования.

4. Формы для получения изделий малых и больших форматов.

5. Сушка и глазурирование плитки выполняется в производственных условиях: в печи, специальной камере, реализовать эти процессы в быту невозможно.

Технология производства керамической плитки реализуется поэтапно:

1. подготавливается сырье: выполняется замес основного материала, формовка заготовок;

2. сушка;

3. изделия подвергаются воздействию высоких температур;

4. материал глазурируется;

5. обжиг выполняется повторно;

6. сортировка.

1. Подготовка сырья и формовка плиток.

Если необходимо, некоторые компоненты измельчают, затем их смешивают. Соотношение сырья отличается, что зависит от разновидности плитки. Консистенция пластичной массы должна быть равномерной, что позволит обеспечить высокое качество изделий.

Процесс формования происходит после того, как будет смочен материал. Количество воды тоже отличается. Формовка изделий происходит разными способами. Технологические процессы производства керамической плитки: прессование, экструзия. В первом случае на заготовки оказывает воздействие высокое давление. Степень увлажнения данного типа плитки при этом составляет 4-7%. Прессованный материал характеризуется повышенной прочностью. Преимуществом таких изделий является равномерная плотность. На заготовки оказывается давление до 400 кг/смІ.

Если используется экструзия, пластичная масса увлажняется более интенсивно -- до 15%. Затем полученный материал пропускается через экструдер. На выходе получают сформованную полосу небольшой толщины. Затем она нарезается в соответствии с типоразмерами. Преимуществом данной технологии является более точная геометрия изделий. Важную роль при этом играет экструдер.

2. Сушка.

Изделия содержат влагу. Если ее не удалить, снизится качество материала. Процесс сушки керамического изделия-сырца делят на три периода. Первый -- период нагрева изделий, температура изделия выравнивается с температурой теплоносителя, а влажность изделия уменьшается незначительно. Второй -- период постоянной скорости сушки, в течение которого происходит усадка изделия, частицы сдвигаются относительно друг друга, а прочность влажной глины еще мала. Поэтому ускорять сушку из-за опасности появления трещин на изделии нельзя. Период характеризуется постоянным уменьшением массы изделия в единицу времени. При этом скорость сушки численно равна скорости испарения влаги с поверхности изделия.

3. Обжиг при высоких температурах.

На последнем этапе заготовки подвергаются воздействию высоких температур (до 1450°С в зависимости от типа материала). Происходит спекание частиц, что позволяет получить монолитное изделие. От интенсивности температурного воздействия зависит прочность материала. В результате получают продукцию следующих видов: монокоттура, бикоттура. В первом случае производится однократный обжиг. При этом на выходе получают материал с отличными характеристиками: высокой прочностью, влаго- и морозостойкостью. Его используют для монтажа на объектах любого целевого назначения.

4. Материал глазируется.

Бикоттуру покрывают слоем матовой или глянцевой глазури, она отличается более высокой пористостью, что негативно влияет на качество. Продукция данного вида уступает рассмотренному выше аналогу по морозостойкости и прочности Это влияет и на себестоимость материала. Учитывая, что продукция монокоттура требует меньших затрат (однократный обжиг), ее цена ниже.

5. Повторный обжиг.

В отношении бикоттуры для закрепления эмали выполняют второй обжиг.

6. Сортировка.

По окончании производственного процесса выполняется сортировка готовых изделий. Их края должны быть ровными. Если продукция не соответствует основным критериям, ее рассортировывают по группам с учетом размеров, тона.

Сортировка плиток необходима, так как они могут иметь некоторые отклонения (отклонение от толщины и прямого угла допускаются 0,5 мм). Сперва плитки сортируют по цвету и тону, для чего их раскладывают на столе или верстаке лицевой стороной вверх и сортируют в стопки. После этого сортируют по размерам, применяя шаблоны.

Самый простой шаблон-крестовина, состоящий из двух деревянных брусков: вертикального и горизонтального. Они скреплены строго под прямым углом. На вертикальном бруске нанесены риски через 1 мм. Для сортировки плитки укладывают на горизонтальный брусок, а по вертикальному определяют их размер. Сортируемые плитки укладывают в стопки. Шаблон может быть в виде доски с нанесенными делениями (рис. 123) и металлическим.

Отрицательным качеством плитки двойного обжига можно назвать то, что она не является такой прочной, как плитка, изготовленная методом одинарного обжига. Однако она и не предназначена для эксплуатации с механическими и абразивными нагрузками. Такую плитку нужно очищать с помощью специальных средств для чистки керамики, не содержащих абразивных частиц.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. А.2 «Общая схема изготовления керамической плитки»

3. Методы проведения испытаний. Водопоглощение

керамический плитка испытание технология

Водопоглощение - способность поглощать и удерживать воду, определяемая в процентах по массе.

Водопоглощение параметр, измеряющий пористость керамической плитки. Высокий коэффициент водопоглощения указывает на то, что структура плитки пористая, а низкий - на то, что структура материала более плотная. Как правило, низкие значения водопоглощения, соответствуют более высоким прочностным характеристикам плитки (поверхностная твёрдость, прочность на изгиб, устойчивость к истиранию, морозостойкость) и, как следствие, влияют на область применения и условия эксплуатации материала.

У любой керамической плитки есть такой показатель как водопоглащение - отношение массы воды, поглощенной изделием при его погружении в воду, к массе в сухом состоянии. Это отношение выражается в процентах. Водопоглощение можно не учитывать при облицовке ванных комнат и других жилых помещений, поскольку в основном вся современная керамическая плитка соответствует требованиям ГОСТа. При облицовке бассейнов, фасадов, крылец этот показатель очень важный.

Таблица А.3

Классификация керамических плиток пластического формования по водопоглощению

Определение водопоглощения.(ГОСТ 27180-2001 Плитки керамические. Методы испытаний.)

Рис. А.3 «Схема установки экспресс-контроля водопоглощения»

На рис. А.3 показана установка экспрес-контроля водопоглощения (ЭКР) - схема шкафа сушильного лабораторного с перфорированными полками, позволяющий автоматически поддерживать температуру (110±5) °С:

1 - сигнализатор уровня воды; 2 - вакуумная камера; 3 - образцы, 4 - электромагнитный клапан подачи и слива воды; 5- бак с водой; 6 - вакуумный насос; 7- вакуумметр; 8 - электромагнитный клапан сообщения камеры с атмосферой.

Кассеты для установки образцов в вертикальном положении так, чтобы они не соприкасались друг с другом для тех случаев, когда размеры сушильного шкафа не позволяют разместить целые плитки в горизонтальном положении на полках.

Весы лабораторные технические по ГОСТ 24104 с погрешностью не более 0,01 г при взвешивании образцов массой не более 100 г и погрешностью 0,1 г - при взвешивании образцов массой более 100 г.

Образцы

Испытания проводят на целых плитках или на частях одной плитки любой формы массой не менее 50 г, считающихся одним образцом, при этом число частей плитки должно быть не менее трех.

Если масса керамической плитки менее 50 г, то за испытуемый образец принимают группу плиток общей массой от 50 до 100 г

Проведение испытания

Образцы, высушенные по определенной технологии (образцы высушивают при температуре (110±5) °С в течение 1 ч, охлаждают и взвешивают. Затем образцы продолжают сушить до постоянной массы. Массу считают постоянной, если расхождение между результатами двух последовательных взвешиваний не будет превышать 0,1 % результата предпоследнего взвешивания. Время сушки между двумя последовательными взвешиваниями должно быть не менее 20 мин.) охлаждают и взвешивают.

При проведении испытания насыщение образцов водой можно проводить как кипячением, так и в вакуумной камере.

В арбитражных ситуациях насыщение образцов водой следует проводить кипячением.

Образцы, подготовленные, помещают в емкость для кипячения на металлическую сетку или проволочную подставку так, чтобы они не соприкасались друг с другом. Затем наливают воду, уровень которой должен быть выше образцов не менее чем на 50 мм. Воду доводят до кипения и выдерживают образцы в кипящей воде в течение 1 ч. В процессе кипячения воду доливают, чтобы ее уровень был выше образцов. Затем образцы оставляют в той же воде на 4 ч для охлаждения.

Образцы, подготовленные, помещают в вакуумную камеру, из которой откачивают воздух. Остаточное давление в камере не должно быть более 2,7 кПа (~20 мм рт.ст.). При этом давлении образцы выдерживают в течение 10 с, после чего в камеру подают воду до заданного уровня и сообщают камеру с атмосферой. Насыщение образцов при атмосферном давлении должно продолжаться в течение 60 с.

После насыщения образцов водой их извлекают из воды, протирают влажной мягкой тканью или губкой для удаления с поверхности капель влаги и взвешивают. Результаты взвешивания округляют до 0,1 г.

Обработка результатов

Водопоглощение, W % вычисляют по формуле

где: - масса образца, высушенного до постоянной массы, г;

- масса образца, насыщенного водой, г.

Результат вычисления округляют до 0,1 %.

За водопоглощения плиток данной партии принимают среднеарифметическое значение результатов испытаний всех образцов.

Размещено на Allbest.ru