Тугоплавкие глины
Из природных глин и глиняных смесей путем сушки и обжига изготавливают керамические материалы. Они применяются в качестве кровельных материалов и архитектурных деталей.
Глина представляет собой один из самых распространенных на земном шаре материалов. Века назад глину добывали у рек и озер, сегодня же в основном в карьерах. Как материал глина известна уже тысяч лет, она применяется в кровлях, в канализационных системах, в отделке. Глина представляет собой мягкий грунт, у которого достаточно прочная связь между частицами. Добыча ее обычно ведется открытым способом, бульдозерами и экскаваторами. Взрывные работы как правило нет требуются.
По происхождению глины бывают элювиальными, морскими осадочными или континентальным осадочными. По пористости глинистые изделия делятся на пористые и плотные. Пористые могут впитать воды более пяти процентов от своего веса, а плотные менее пяти. Сырье, используемое для изделий можно разделить на две группы, к первой относятся пластинчатые глинистые материалы, а к другой отощающие. Отощащющие материалы нужны для уменьшения осадки при сушке и обжиге, они предотвращают деформации и трещины. Также в состав может быть введен порообразующий материал, который также работает на отощение массы, из-за чего изделия получаются с повышенной пористостью и пониженной теплопроводностью.
Добавление в глину плавней позволяет уменьшить температуру спекания, к плавням относятся доломит, тальк, магнезит и другие.
Свойства глины напрямую зависят от ее состава, основными параметрами для классификации глины являются:
- содержание глинистых материалов;
- цвет;
- огнеупорность;
- кислотность;
- происхождение;
- пластичность;
- дисперсность
- наличие включений.
Для изготовления и дальнейшей эксплуатации изделий огнеупорность материала будет одной из важных характеристик. По огнеупорности выделяют три типа глин, легкоплавкие, тугоплавки и огнеупорные. Легкоплавкие плавятся при температуре до 1350 градусов Цельсия, тугоплавки плавятся при температуре от 1250 до 1580, огнеупорные имеют температуру плавления выше 1580 градусов Цельсия.
Огнеупорность зависит от состава, так тугоплавкие глины содержат от двадцати до сорока процентов глинозема, в них могут встречаться включения оксидов и солей металлов. Именное их в основном используются для клинкерных кирпичей.
Клинкерный кирпич — это кирпич, обладающий высокой прочностью, за счет высокой температуры запекания. В его состав входят огнеупорная глина, полевой шпат и глинистые минералы. Оттенки клинкерного кирпича в результате обжигания имеют большое разнообразие от темно коричневых до бордовых.
Рисунок 1. Применение тугоплавких глин в канализационных и дренажных трубах. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Керамические материалы и изделия из тугоплавких глин
Из тугоплавких глин производят следующие виды изделий:
- канализационные трубы. Коллекторная труба имеет трапециевидную форму с пазами по бокам, ее диаметр составляет полтора или два метра. Керамические канализационные трубы цилиндрической формы имеют длину до1,2 м, а диаметр от 15 до 60 см;
- керамическая плитка, которая применяется для отделки фасадов, зданий и сооружений;
- клинкерный кирпич;
- плитка для напольного покрытия в водохозяйственных зданиях, толщина такой плитки от 10 до 13 мм, форма может быть треугольной, квадратной, шестигранной, прямоугольной.
Рисунок 2. Состав огнеупоров. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Шамот в составе тугоплавкой глины обеспечивает долговечность изделия. Тугоплавкий кирпич выпускается в объемах меньшем, чем обычный кирпич из легкоплавкой глины. Этот дисбаланс объясняется тем, что потребность в тугоплавких изделиях ниже, а стоимость их изготовления выше.
Для получения качественного изделия должны быть соблюдены все этапы технологии. Любое нарушение может привести к ухудшению физико-химических свойств
Тугоплавкие глины в строительстве применяются для производства кровельных, облицовочных, стеновых материалов. По сравнению с легкоплавким глинами, тугоплавкие занимают лишь малую часть рынка, но они незаменимы в своей нише.
