Керамикалық қабырғалық бұйымдар

Сапа жағынан жоғары катергориялы кірпіштер мен тастар мына талаптарды қанағаттандыруы керек:

• қуыс денелілер эффективті не қатысты эффективті және беріктігі бойынша 100ден  кем емес маркалы болуы керек;
• толық денелі кірпіштің маркасы беріктігі бойынша 150ден кем болмау керек;
• бұйымның аязға төзімділігі Мрз 25-тен кем болмау керек;

кірпіш пен тас жалпы  көлемі бойынша сынықтары 3% артық  болмау керек.

  Берілген курстық жұмысымда  есептеулер толық денелі кірпіш  шығару бойынша жүргізілді. Өлшемдері:

• ұзындығы    250 ± 5 мм;
• ені   120 ± 4 мм;
• қалыңдығы    65 ± 13  мм.

                               

 

  Сурет 1.1

 

 

 Кірпіш құрылыста  ғимаратардың сыртқы және ішкі  қабырғаларын және т.б.элементерін  тұрғызу үшін, сонымен қатар қабырғалық  панельдер мен блоктар жасауда  қолданылады.

 

 Лекция №3.Технологиялық бөлім.

Кірпішті таза саздан немесе созымталдығы жоқ төмен қоспалары  бар саздардан жасайды. Көбіне шихта  құрамына күйген қоспалар қосады.

Кірпіш дайындау үшін жеңіл балқымалы саздар негізгі  шикізат болып табылады. Бұл таулы жыныстар сумен араластырғанда созымталды қамырға айналып, 800-1000°С температурада күйдіргенде тас тәрізді материал пайда болады.

Жеңіл балқымалы саздар жауын-шашын жыныстарына жатады. Кірпіш өндірісінде көп қолданысқа ие болған: элювиалды, гумидті, аллювиалды, теңізді және т.б. саздар.

Қабырға материалдарын  өндіруге қажет саздың қолдану мүмкіндігін  анықтау үшін оның түйіршікті, химиялық және минералогиялық құрамын, созымталдығын  және технологиялық қасиетін білу керек.

Кірпіш өндірісінде сазды фракция  құнды болып саналады, олардың құрамы 20℅-дан артық болмауы тиіс.

Саздың құрамында шикізаттың технологиялық қасиеттерін арттыратын Al₂O₃ глиноземнің болуы маңызды: жеңіл балқымалы саздарда оның мөлшері 10-нан 15% дейін болады. SiO₂ кремнеземнің құрамы 60-75% мөлшерінде болады.

Сазды кремнеземнің бөлігі сазды түзетін минералды байланыстыратын  күйде және байланыстырылмаған күйде  қалдық  материалдар қасиетіне  ие болатын қоспа ретінде болады. 

Кальций саздардың құрамында  карбонат және сульфат күйінде, ал магний доломит күйінде болады. Саздың кейбір сорттарында кальций мен магний оксидтерде (СаО және MgO) 25%-ға жетеді, бірақ олардың жалпы құрамы            5-10%-дан аспайды. Көбіне кальций мен магнийдің қосындысы керамикалық бұйымдардың пісірілуіне және беріктігіне қарсы әсер етеді. Сазды құрамның     20% көп карбонатты қоспаларда олар сәйкес өңдеусіз немесе байытусыз қолданыла алмайды. Темірдің, титанның, марганецтің және басқа да металдардың саздарда 10-12% мөлшерінде болады және керамикалық бұйымдардың маңызды қасиеттеріне қатты әсер етеді. Ең көп әсерді саздардың құрамында Fe₂O₃ оксиді және Fe(OН)₃ гидроксиді түрінде болатын темірдің оксидтері және MnO₂ марганец оксидтері тигізеді. Олар бұйымдардың пісу қабілетін жақсартып, түсін өзгертеді.

Калий және натрий саз  құрамына қышқыл оксиді ретінде енеді  және оның құрамы 3,5-5% мөлшерінде болады.

Күкірт сазда әртүрлі  қосынды түрінде болады, оның құрамы қабырға керамикалық бұйымдардың  сапасына әсер етпейді.

Органикалық заттар көбінесе саздардың құрамына 5-10%-дай  болады. Бұйымдардың күюі кезінде олар жанып кетіп, қаңқалардың кеуектілігін арттырады. Саздардың құрамында органикалық заттардың, сулардың және карбонаттардың (СаСО₃, МgCO₃) болуына байланысты қамырға айналу кезінде жою көрсеткіші болады.

Кесте 2.1.

Кірпішті саздың шамамен  химиялық құрамы, %.

SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	Na2O+K2O
60-75	10-15	2-12	2-15	1-6	2-6

 

Саздың негізгі қасиетін анықтайтын саз түзуші минералдар көбінесе құрамында кремнезем және темір  оксидтері, сонымен қатар, карбонаттар және суда еритін металдардың әртүрлі тұздары болатын аллюминийдің гидросиликаты ретінде келеді.

Саздардың ең маңызды қасиеті болып  созымталдығы табылады, яғни оған су қосқан кезде сыртқы күш әсерінен әртүрлі  пішінді қабылдай алатын және сыртқы күшті тоқтату кезінде оны сақтай алу қабілеті.

Пластикалық емес материалдар ретінде  ірі түйіршікті құм, шлак, дегидратталған саз, шамотты қолданады, жанып кететін  қоспа ретінде – ұсақталған көмір, торф және ағаш үгінділері қолданылады. Сонымен қатар саздардың табиғи қасиетін жақсартатын қоспаларды қолданады.

Шикізатқа сипаттама .

Керамикалық кірпіш өндірісінде  негізгі компонент ретінде Ақжайық ауданы, Ілбішін кенорнының сазын қолданамыз. Бұл саз кептіруге орташа созымтал, орташа дисперсті, орташа сезімтал болып келеді.

Кесте 2.1.1.

Саздың химиялық құрамы, %

SiO2	Al2O3	TiO2	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	Na2O+K2O	п.п.п.
58,65	19,16	1,22	9,16	1,28	1,28	0,10	2,66	6,94

 

Саздың карьерлік ылғалдығы  – 19 % артық емес.

Созымталдық саны – 20.

Кептіруге сезімталдық  коэффициенті – 1,55.

Жалпы отыруы – 11,4%.

Ауалық отыру – 7%.

Саз кептіруге орташа созымтал және орташа сезімтал болғандықтан, созымталдықты, отыру коэффициентін және кептіруге сезімтал коэффициентін азайтатын қоспаларды қосу керек. Саз кірпіштің жоғары беріктігін қамтамасыз ететіндіктен, түзейтін қоспаларды – ағаш үгінділерін қосу ұсынылады. Ұсақталған ағаш үгінділері пішіндеу кезінде созымталдықты төмендетуге көмектеседі, ылғал беруді жақсартып және ауалық отыруды азайтатын болғандықтан, өнімнің және кептіргеннен кейін жартылай фабрикаттың беріктігін арттырады, талшықтарымен салмақты шегендеу арқылы кептіру кезіндегі отыру коэффициентін төмендетеді.

Күйдіру процесі кезінде  олар жанып кететін қоспаретінде қолданылады. Солай олар бұйымдардың  бірқалыпты жылуын қамтамасыз етеді, және дайын бұйымның кеуектілігін арттырады. Кеуектіліктің артуы кірпіштің  салмағын азайтады, жылу- және дыбысоқшаулағыш  қасиетін төмендетеді және бұйымның беріктігін біраз төмендетеді.

Жанып кететін қоспа  ретінде ағаш үгінділері қолданылады(ТУ-313-64). Үгінділердің ылғалдылығы 30% артық  емес, гранулометриялық құрамы: фракция  құрамы 5 мм-ден артық жіберілмейді; 1-ден 5 мм-ге дейін – 85%; 1 мм-ден           аз – 15%.

Қалдықты қоспа ретінде  шамот қолданылады. Оның ылғалдылығы  – 5-9%. Гранулометриялық құрамы: түйіршіктің  ірілігі 1-ден 5 мм-ге дейін – 85%;               1 мм-ден аз  – 15%. Фракциялық құрамы 5мм-ден артық жіберілмейді. Шамотты қосу пішіндеу кезінде созымталдығын төмендетіп, кептіру кезінде отыру коэффициентін азайтуға және бұйымның беріктігін арттыруға көмектеседі.

 

Лекция №4. Өндірістегі технологиялық сызбаны таңдау.

Шикізатты зауыттық жағдайда сынау үшін учасканың ортасында орналасқан шурфтан массасы 5-20 т жалпы сынама алады. Әдетте, мұндай зерттеуді ғылыми институтының эксперименталдық цехында немесе зауыттық жағдайда, тек бұрынғы лабораториялық зерттеу нәтижелерінде негізделініп, берілген өндіріс параметрлерін тиянақты бақылаумен жүргізіледі. Сынау жұмысын орталық және зауыттық лабораториялар мамандарын қатыстыра жүргізген дұрыс болады.

 Егер зауыттық жағдайда  шығарылған партия керамикалық  сыналатын бұйымдар мемлекеттік  стандарттың барлық талаптарына  сапасы жағынан сәйкес келсе, онда зерттелінген шикізат (саз кені) қоры өнеркәсіптік пайдалануға жарамды деп мойындалады. Әрине, мұндай сенімділікке келу үшін саз кені орналасқан ауданның барлық жерінен алынған сынамалардың физикалық-химиялық қасиеттер көрсеткіштрі түгелдей шикізат кенінің жоспарланған керамикалық бұйымдарын шығаруға жарамды екеніне дәлел болулары қажет.

 Дәріс №5. Керамикалық плиталар шығару технологиясы.

  Керамикалық плиталар  сыртқы және ковры (кілем тәрізді). Плиталар стендті, цокольды, әйнекті және әйнекті емес беткі жақты, жұмсақ немесе бедер жағын әртүрлі түстер  және өлшемдермен, квадратты және тікбұрышты пішінмен шығарады (15-ке жуық өлшемдер). Стендті плитаның сусіңгіштігі 2-9 %, цоколь 2-5 %6 аязғатөзімділігі 40-50 цикл. Плитаның пластикалық және жартылай құрғақ пресстеумен жасайды. Мысалы, «Кабанчик» плитасы өлшемі 120х65х7 мм, оны ақкүйдірілген саздан, әйнекті емес және әйнектен жасайды. Кірпіштік стеналарда, панелдерде қоланылады.

    Ковров дайындауда (бір және көптүсті) әйнекті және әйнекті емес плитаның алаңы 115 см²-та орындалады. Керамикалық плитаның ішкі қабырғалық стендті, квадратты және тікбұрышты пішінде, сыртқы және ішкі бұрыштарында, карнезді тік плита, карнездің бұрыштары және т.б. Сусіңгіштігі 16 %, беріктігі 15 мПа. Сақтау температурасы 125 (150) ⁰С кемістіксіз.50-ге жуық өлшемді плиталарды шығарады. Плитаның қалыңдығы 5-8 мм. Плита жұмсақ және рефленным болуы мүмкін, олар беткі қабатын бір түсті әйнекпен жабады. Ақ және түсті плиталар бір және көптүсті суреттермен болуы мүмкін.

   Майоликовы плитасы  қызылкүйдірілген саздан жасайды.  Ішкі қабырғалық кең көлемде  қолданылады: жүзу алаптарында,  ванна бөлмелерінде, асханаларында,  ауруханаларда, дүкендерде, зертханаларда  және т.б. ғимараттарда. Сусіңгіштігі 4 %. Плитаны квадратты, үшбұрышты, тікбұрышты, төрт, бес, алты, жеті фигуралармен шығарады. (30-ға жуық өлшемде). Қалыңдығы 4-13 мм.

Дәріс №6. Декоративті бетондар мен ертінділер.

      Құрылыс  ерiтiндiсi деп байланыстырғыш  заттың, судың, ұсақ толтырғыштың (құмның және қажет болған жағдайларда әр түрлi минералды, жер бетiндегi белсендi, химиялық және т.б) Қосымшалардың iрiктеп алынған қоспаның қатуы нәтижесiнде алынған жасанды материалды атайды. Осы материалдардың қоспасын қaтуғa дейiн ерiтiндi қоспасы деп аталады.

Құрылыс ерiтiндiлерiнiң түрлерi сан алуандығымен сипатталады және тығыздығына, байланыстырғыш түpiнe және атқаратын мiндетiне байланысты топтарға жiктестiрiлуi мүмкiн.

       Құрғaқ  күйiнде тығыздығы бойынша былай  бөлiнедi:

     1. Ауырлар,  тығыздығы 1500 кг/м³ және одан артық (оларды дайындау үшiн ауыр кварцты және басқа да құмдар қолданылады).

     2. Жеңiлдер, тығыздығы 1500 кг/м³ кем (бұларда толтыpғыштар ретiнде пемза, туф, шлактар, керамзит және басқа жеңiл материалдардан жасалған жеңiл кeyeктi құмдар колданылады).

Байланыстыpғыш заттың түpi бойынша құрылыс еpiтiндiлерi былай  бөлiнедi:

    1.Цементтiк,  портландцементтен, шлакопортландцементтен, пуццоланды шлакопортландцементтен және басқа цементтерден әзiрленген.

    2. Әктiң, ауа  және гидравликалық әкте әзiрленген.

    3.Гипстiк, гипс  байланыстырғыштары негiзiнде құрылыс  гипсiнен, ангидриттi байланыстыpғыштардан  әзiрленген.

    4. Араласқан,  цемент-әктiң, цемент-балшықтың, әкгипстiк  байланыстырғыш негiзiнде алынған.

Бір байланыстырғышта дайындалған  ерiтiндiлердi жай, ал бiрнеше байланыстырғышта дайындалғандарды аралас не күрделi ерiтiндiлер деп атайды.

    Aтқapaтын мiндетi бойынша құрылыс ерiтiндiлерi мыналарға  бөлiнедi:

1.Қалаулық, тас қалауға  және қабырғаларды ipi көлемдi элементтерден  құрастыруға арналған.

2. Әрлеулiк, сылаққа,  қабырғалық блоктар мен панельдерге  сендiк қабаттар қондыруға арналған.

3. Арнайы, ерекше қасиеттерге  ие болатын (су өткiзбеу,акустикалық,  рентгеннен қорғайтын және т.б.).

Жоба тaғайындалатын epiтiндiлер  маркаларының келесi мағыналары белгiленген:

1. Сығу кезiнде берiктiгi  бойынша, кг/см² - 4, 10,25, 50, 75, 100, 150, 200 және 300.

2. Аязға төзiмдiлiгi  бойынша М_аяз- қaту және еруге төзу циклдерiне сәйкес -10, 15, 25,35,50,100,150,200 және 300.

Минералдық байланыстырғыш заттардың өңдеулік материалдары мен бұйымдары

     Цемент  – стандартты талапша болуы  керек. Цемент түрі қызметтік  бетон мінезіне және технологиялық  конструкция ерекшеліктеріне шарт  таңдау. Судың бетон үшін қолдануда  сутек көрсеткіші болуы керек,  не артық не кем, ерітінді тұзды SO₄ және Сl органикалық мазмуны сонымен қатар өлшеу бөлшектері қосымшасыз ауыз суды қолдануы мүмкін.

     Ұсақ толтырғыш  (ірі түйіршікті песок 5мм) қанағаттанарлық  талап стандартында болуы керек  түйіршікті құрамның қатынасына  және қоспа мазмұны мен мүмкіндігіне, осыларға қатысты:

а) саз, тұнба және ұсақ шаңтәрізді бөлшек, бетон қоспасының су қажеттілігін ұлғайтады, беріктігін төмендетеді және бетонның аязға  төзімділігін

б) сернистые-цементті таспен нашар ілініседі

в) органикалық қоспа  бетон беріктігін төмендетеді

г) опал және басқа да кремнеземді өзгерістер Са(ОН)₂, көлем өзгерісінің дұрыс еместігін келтіреді.

     Түйіршік  құрамы келтірілген песок жолын  елеу арқылы стандартты елекпен  анықтайды (2,5; 1,25; 0,63; 0,135; 0,14 мм). Әрбір  електегі қалдықты өлшеу және масса процентін қолдану (жеке қалдық ai, мұндағы i – елек номері). Толық қалдықты алып тастайды және өткен толық қалдықты Аі деп алады. Өтілген Пі-100-Аі песок саны деп аталады, елек арқылы өткенді. Түйіршік құрамын ірі модульмен мінезделеді М_П=∑Аі/100 және қисық елеу. Песок бөлінеді: ірі (М_П=3,5…2,5) орташа (М_П=2,5…2,0) және ұсақ (М_П=2,0…1,5).