Керамика технологиясы

Индустриялық  қабырға материалдары  (ірі блоктар, панельдер), өндірістегі белгілі  жетістіктерге  қарамастан, майда  даналық бұйымдардың (кірпіш пен  майда блоктар) үлесінде әлі де тас  қабырғалы материалдардың жалпы  шығарымының 2/3 бөлігін құрап отыр, бұның ішінде  саз кірпіш шығару барлық қабырғалы  материалдардың жартысынан жуығын құрайды.

Сазды  кәдімгі  кірпішпен қатар қабырғалық керамикалық  материалдар тобына  пәрменді  керамикалық материалдардың түрлі  түрлеріне іші  бос кірпіш, бос  қуысты іші бос кірпіш, іші бос тастар, сондай-ақ ірі көлемдік  қабырғалық кірпіш блоктары, заводта жасалған  панельдер кіреді.

Пәрменді керамикалық  материалдардың тұтас  кірпіштерге  қарағанда  аумақтық массасы  аз және жылу өткізгіштігі төмен. Олардың  беріктігі  жоғары, ал олардың бірқатарының өлшемі кәдімгі  кірпіштікінен үлкен. Пәрменді  бұйымдарды  қолдану  қоршау  конструкцияларының қалыңдығы мен  массасын, керамикалық материалдар мен қалаулық лайдың шығынын азайтуға,  құрылыстың құнын арзандатуға  мүмкіншілік береді. Мәселен, ІІ климаттық аудандағы  құрылысқа  жеті тесікті  тасты  пайдалану, сыртқы  қабырғаның қалыңдығын 64-тен 51 см-ге дейін, яғни  20%-ке жұқартуға, ал көп  қуысты  тасты  пайдалану  38-см-ге дейін, яғни  40%-ке қысқартуға  мүмкіндік береді. Алайда,  кірпіш соның ішінде  ең пәрмендісі  майда тастар майда даналық материал  болғандықтан қазіргі заманғы индустриялық құрылыс талаптарына жауап бермейді. Ал олардан заводтарда  қабырғалылық панельдер мен ірі блоктар жасау индустриялық бұйым алуға  ықпал етіп қана қоймайды,  сонымен қатар  керамикалық материалдарды  үнемдеуді, қабырға салмағын  азайтуды қамтамасыз етеді, қалауға  кететін лай  мөлшерімен дайын өнімді  тасымалдауға  жұмсалатын шығынды кемітеді, үй салуды  оңайлатады.

Қабырғалық  керамикалық материалдардың бос қуысты  қаңқалары бар. Бос қуыстылық жанама түрде  ең аз көлемді  тиісті ГОСТ-тармен шектелетін (қабырғалық керамикалық бұйымның түрі мен маркасына қарай 6-8%-тен  кем емес) су сіңіргіштік көрсеткіші бойынша  бақыланады. Стандарттың  бұл талабы,  көрсетілген мөлшерден аз су  сіңіргіштікке ие,  қабырғалық материал, сондай-ақ  құрылыс лайы онымен нашар  байланысады дегенді білдіреді.

Қабырғалық  керамикалық материалдардың аязға  төзімділігі  10 циклдан кем емес  циклға  төтеп беретін, жеңіл құрылыстық кірпіштен басқасы, 15 кезекпе-кезек мұздатып, жібіту циклынан кем болмау керек.

Құрғақ жағдайдағы  аумақтық массасы бойынша  қабырғалық материалдарды  үш топқа бөледі.

Кірпіште  оның салмағын  азайтып, шикізатты  үнемдеуге  мүмкіндік беретін дөңгелек немесе  саңылаулы  қуыстардың  болуы міндетті. Кірпішті  көбінесе  пластикалық,  ал сирек  жағдайда  жартылай құрғақ әдіспен  қалыптайды. Аумақтық массасы  1600-1900 кг/м³, ал жылу өткізгіштігі  0,75-0,81 Вт/м×К/ /0,65-0,7 ккал/м×с градус/ аралығында. Бұл қасиеттердің бұдан  жоғары  көрсеткіштері  жартылай құрғақ  әдісі қысуымен алынған кірпіштерге тән. Кірпіштің беріктігі  қысу және  ию кезіндегі  беріктік шегімен  сипатталады және мына  маркалармен  белгіленеді: 75,100,125,150,200,250 және 300. Аязға төзімділігі жөнінен кірпішті  төрт маркаға жіктейді – Мрз 15,25,35 және 50.

2-кесте - Кірпіштің беріктігі  қысу және  ию кезіндегі  беріктік шегімен  сипатталады және маркалар

Пәрменді  қабырғалардың  жылу техникалық қасиеттерін жақсартады және олардың  қалыңдығын  кәдімгі  кірпіштен жасалған  қабырға  қалыңдығынан жұқартуға  мүмкіндік береді. Пәрменді кірпіштің  аумақтық массасы 1400 кг/м³-тен аспайды, ал керамикалық тастардікі 1450 кг/м³-тан аспайды.

Шартты пәрменді  қоршау конструкцияларының жылу техникалық қасиеттерін жақсартады. Шартты пәрменді   кірпіштің көлемдік массасы  1400-1600кг/м³-тан жоғары  кәдімгі кірпіш.

Сазды кәдімгі  кірпіштің  түрі қырлары түзу, қабырғалары  мен бұрыштары тіп-тік бұрышты  параллепипед өлшемі  250х120х65 (88) мм.

Кірпіштің өлшемдері 250х120х65 мм, қалыңдатылған кірпіш – 250120х88 мм, модульді кірпіштің өлшемі 288х138х63 мм. Тасты келесі өлшемдерде шығарады:250х120х138, 288х138х138, 250х250х138, 250х250х120, 250х200х80 мм. Кірпіш толық және қуыс денелі, ал тас-тек қуысденелі болады, қуыс пішіні мен орналасуы, саны  әр түрлі. Қырларының беттерін көбінесе  рифленді етіп жасайды, кеуектері постельге перпендикуляр немесе параллель бағытта орналасады және өтпелі не бітеу болады. Кірпіш пен тасты құрғақ күйдегі орташа тығыздығы бойынша 3 топқа бөледі: әсерлі, ол қабырғаның жылутехникалық қасиеттерін жақсартып кәдімгі кірпішке қарағанда қабырға қалыңдығын жұқартуға мүмкіндік  береді. Бұл топқа:

- орташа тығыздығы 1400 кг/м³ аспайтын кірпіш;

- шартты әсерлі, жылутехникалық қасиеттерін жақсартатын: орташа тығыздығы 1600 кг/м³ көп кірпіг пен тас.

Кірпіш пен  тастың салмақтары МемСт талап етілген  нормадан асып кетпеуі керек.

Беріктігі бойынша  кірпіш пен тас келесі маркаларға бөлінеді: 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100 аязға төзімділігі бойынша Мрз 35 и Мрз 50. Олардың белгілі бір қысу және иілу беріктік шегі болуы тиіс.

Сыртқы пішіні мен  өлшемдерінің дәлдігі  әрекеттегі МемСт  талабын қанағаттандыруы қажет. Кірпіш пен тастың жеткіліксіз  және аса қатты күйдірілуі жіберілмейді. Жеткілікті күйдірілмеген кірпіштің (алау кірпіш) беріктігі  мен аязға төзімділігі төмен, ал қатты күйіп кеткен кірпіштің (темір) беріктігі мен жылуөткізгіштігі жоғары және пішіні қисайған болады.

Салмақ бойынша толықденелі кірпіштің сусіңіргіштігі  8% кем болмауы; қуысденелі бұйым үшін - 6% кем болмауы тиіс.

Қуыс денелі кірпіш пен  тас үшін массаны мұқият өңдейді, қалыптауды қуысты тесіктерін түзу үшін арнайы қондырғылары (керн) бар вакуумды прессте жүргізген дұрыс. Бұл бұйымдарды  фундамент, цоколь және ылғалды бөлмелерде қолдануға болмайды.

Қуысденелі кірпіш пен  тасты өндіру шикізат пен отынды үнемдеуге, кептіргіш пен пештің өнімділігін жоғарылатады, транспорттық шығынды азайтуға әкеледі. Ғимараттың қасбетін қаптауға, ішкі қабырға, монтажды тор, вестюбиль және т.б. арналған беттік кірпіш  қабырғалық керамиканың бір түріне  жатады. Беттік кірпіш кәдімгі кірпіштен табиғи-боялған шикізат пен бояғыш қоспаларды қолданып және беткі қабатын механикалық әсемдеп өңдеу есебінен болатын сыртқы беттерінің сапалылығымен ерекшеленеді. 

Беттік кірпішті табиғи-боялған  ашық-сары және қызылшаңқай саздан, сонымен қатар түрлі түстегі  саз араласынан пластикалық әдіс бойынша өндіру кеңінен тараған. Шикізатты түс беру үшін минералды қоспалар: марганец, хромды және темірлі минералдар, әртүрлі әктастар қосады. Беттік кірпішке қатаң талаптар қойылған.

Кірпіш дұрыс  дәл күйдірілуі тиіс, өйткені жеткілікті күйдірілмегенінің (алау кірпіш) беріктігі  төмен, суға төзімсіз, аязға төзімсіз болады, ал қатты күйіп кеткен кірпіш (темір) беріктігінің аумақтық массасының және жылу өткізгіштігінің жоғарлығымен ерекшеленеді, әрі бұрмаланған өлшем мен түрге ие болады. Кріпіш сырт пішіні бойынша да стандарт талабына жауап беруі тиіс. Ол әрі партиядан алынған белгілі бір мөлшердегі кірпіштерді келесі белгілері бойынша қарап шығу және өлшеу бойынша анықталады: белгіленген өлшемнен ауытқу, қисаю, бұрыштары мен қырларының сынуы, кірпішті көктей ететін тұтас жарықшақтардың болуы.

Кірпішті сыртқы және ішкі қабырғаларды қалауға, қабырғалық блоктар мен панельдер жасауға, ауа температурасы кірпішті күйдіру температурасынан аспайтын аймақтарда пеш және түтін мұржаларын салуға пайдаланылады. Жартылай құрғақ қысу кірпішін гидроизоляциялық қабаттан төмендегі ірге тас пен ірге тас үстіндегі үй қабырғасының бөлегін қалау үшін пайдалануға болмайды.

Пластикалық қалыптаудың  іші бос кірпішінің көлденең саңылау  тектес немесе дөңгелек қуыстары, ал жартылай құрғақ қысудыкінде – түрлі формадағы  көктей өткен немесе ондай емес қуыстары бар.

Бос қуысты кірпішті іші бос кеуекті кірпіш сияқты жасайды, бірақ керамикалық масса  құрамына күйіп кететін қоспалар енгізеді. Кірпіштің бұл түрлері  аумақтық массасы бойынша тиімді (ρ_к=1400 кг/м³) және шартты тиімді (ρ_к=1400+1600 кг/м³) болуы мүмкін. Брутто кесіндісі бойынша қысқандағы және игендегі беріктік шегіне байланысты (қуыстың алаңын қосқанда) Іші бос кірпіш ірге тас, қабырғаның жер асты бөлігін, пеш пен түтін жолдарын қалаудан басқасында кәдімгі кірпіштермен бірдей пайдаланады.

Керамикалық қабырғалық тастарды  өндіру,  пластикалық  қалыптаудың іші бос  кірпішті алу технологиясынан айырмашылығы шамалы,  бірақ тастың  өлшемімен  аумағы  кірпішке қарағанда  үлкен. Тастарды  көктей өтетін немесе тұйық қуысты тік бұрышты паралеллепипед  түрінде  жасайды. Тастардың  аумақтық массасы  (брутто) 1600 кг/м³-тан аспайды. Беріктігі бойынша 75,100,125,150 (7,5-15МПа) маркадағы тастарды  ажыратады.

Іші бос  тастарды ішкі және сыртқы қабырғаларды, негізгі  қабырғамен аралықтарды қалауға, қабырғалық панельдер жасауға пайдаланады.

Бұзылмай ұзақ пайдалануы,  архитектуралық-эстетикалық  сапалығы, салыстырмалы түрдегі арзан  бағасының арқасында, керамикалық  қаптама  бұйымдар қазіргі  құрылыста  кеңінен қолданыла бастады.

Қаптауға  арналған  керамикалық бұйымдарды  бет кірпіш (тұтас немесе  іші бос) және беттік  тас (іші бос), кілемді  керамика,  шағын көлемді  плиталар, суағарды, карнизді, түңлікті т.б. орнатуға арналған сәнді бөлшектер деп бөледі.

Қасбетті  плиталардың  беті  терракотты (табиғи  боялған  қаңқалы) және әйнекейленген, ал фактура  бойынша – тегіс, өрнекті, жылтырақ немесе  күңгірт болуы  мүмкін. Лаймен барынша берік байланысуы  үшін плиталардың қарсы бетін кедір-бұдырлы етіп жасайды. Қасбеттік бұйымдардың су сіңіргіштігі 6-дан 14 процентке дейін, ал  аязға төзімділігі 25-тен төмен болмауы тиіс.

Керамикалық беттік кірпіш пен тастар кәдімгілерінен формасы  мен  өлшемінің барынша дәлдігімен, сондай-ақ  сол партияның түсі мен реңінің  біртектілігімен  ерекшеленеді. Бұл материалдарды  жоғары сапалы  тез балқитын саздан, кәдімгі кірпіш шығару технологиясы  бойынша жасайды. Керамикалық массаларды  іріктей отырып және күйдірудің уақытымен температурасын реттеу арқылы, аздап  ақтан бозғылт-қызғылттау және сүр түске дейінгі кірпіш алады. Қатардағы шикізаты бар  заводтарда, беттік кірпішті  құрғақ минералдық үгінділерді торкреттеумен немесе оның бетіне  ангоб немесе әйнекей жағу арқылы алады. Сондай-ақ  бет қабаты  ақ саздан тұратын екі  қабатты  кірпіш технологиясы  да жасалған.

Беттік кірпіштер  мен тастар ғимарат қабырғаларына кәдімгілерімен  аралас  қаланады да, солармен  бірдей салмақ көтереді.

Кілемді  керамика дегеніміз әйнекеленген және әйнекейленбеген  тығыз қағаз жапсырылған (нәтижесінде  кілем пайда болады) мозайкалық плиталар  шығарады. Жартылай құрғақ қысылған  плиталардың өлшемі мм 48х46, 22х22, 48х22, қалыңдығы 3-4мм болғанда.

Конвейерде  құю тәсілі бойынша  кілемді-мозайқалық плиталар  өндірісі кең дамыған. Толық автоматтандырылуы, өндірістік процестің  қысқа циклі (2 сағат  шамасында), қысқыш құралдың пайдаланбауы және  плитка  қалыңдығын 2мм-ге дейін кішірейту мүмкіндігі, плитканың массасы  мен құнын азайтуға мүмкіндік берді, әрі бұл  тәсілдің  болашағы бар  екендігін көрсетті. Құйма  керамикалық плиталарды, жақтаулары 25-тен 125 мм-ге дейінгі  квадрат және тік бұрыш түрінде шығарады.

Кілемдік керамика -  керамикалық материалдардың ішіндегі барынша индустральды саналады, әрі сыртқы панельдер мен блоктарды заводтарда жасау кезінде, вестибюль қабырғаларын, баспалдақ торларын , сондай-ақ санитарлық құбырлар мен асхананы қаптау үшін дара қаптама көзді плиталар пайдаланылады.