Экспертиза качества лицевого глазурованного одинарного керамического кирпича пластического формования с торкретированием лицевой пов

Курсовая работа

На тему:

«Экспертиза качества лицевого глазурованного одинарного керамического кирпича пластического  формования с торкретированием лицевой  поверхности минеральной крошкой»

Ростов-на-Дону 2010

Введение

Керамика - древнейший искусственный  материал, полученный обжигом глины. Возраст кирпича, как строительного  материала составляет примерно 5000 лет, а облицовочную керамику уже использовали в XII в. до н.э. Развитие керамического производства в России началось в XIV в., и в дальнейшем как в России, так и за рубежом кирпич оставался основным стеновым материалом.

Этот древнейший строительный материал не устарел и сегодня. При  оценке комфортности жилья (по 20-бальной  шкале) кирпич как стеновой материал занимает второе место после древесины, которая со временем разрушается, а  кирпич становится еще ценнее, так  как приобретает новое эстетическое качество - старого вечного материала.

Лучшие творения современных  отечественных и зарубежных архитекторов и дизайнеров убеждают, что прогресс техники способствует возрождению  традиционных керамических изделий, имеющих  тысячелетний опыт применения, но уже  на новой технической основе и  в соответствии с требованиями современной  архитектуры.

В данной курсовой работе проводится экспертиза качества лицевого одинарного керамического глазурованного кирпича  пластического формования с торкретированием лицевой поверхности. К лицевым  кирпичам применяют более жесткие  требования к внешнему виду и качеству покрытия, поэтому помимо лабораторных методов исследования проводится и  органолептическая оценка изделий.

1. Общая часть

1.1 Описание продукции и области её применения

Лицевой керамический кирпич - это кирпич, изготавливаемый из глины, который проходит обжиг в печи при температуре до 1000?С. Он выполняет одновременно конструктивные и декоративные функции. Этот вид кирпича применяется практически во всех областях строительства. Лицевой кирпич изготавливается по специальной технологии, которая придаёт ему массу преимуществ. Лицевой одинарный керамический глазурованный кирпич с торкретированием лицевой поверхности минеральной крошкой предназначен для архитектурного оформления зданий.

Рисунок 1 - Кирпич формата 1 (1,4) НФ с 19 цилиндрическими пустотами

Кирпич должен иметь две  лицевые поверхности тычковую и ложковую. По согласованию с потребителями допускается выпускать кирпич с одной лицевой поверхностью. Лицевой кирпич имеет те же размеры, что и обычный кирпич (250х120х65 мм ГОСТ 530-2007). Диаметр цилиндрических пустот составляет 16 мм. Марка лицевого кирпича должна быть не ниже 100, водопоглощение не менее 6%. Марка по морозостойкости лицевых изделий должна быть не ниже F50. Масса кирпича в высушенном состоянии не должна быть более 4,3 кг.

Удельная эффективная  активность естественных радионуклидов  в изделиях не должна быть более 370 Бк/кг.

Лицевой кирпич должен быть не только красивым, но и надёжным. Его  преимущества:

· Морозостойкость. Облицовочный кирпич обладает хорошей устойчивостью к морозу, а для северного климата это особенно важно. Морозостойкость кирпича является наряду с прочностью важнейшим показателем его долговечности. Керамический облицовочный кирпич идеально подходит для российского климата.

· Способность к удалению вредных веществ. Это интересное свойство облицовочного кирпича - 35-50 циклов. Обладает уникальной способностью к выведению вредных веществ, ежеминутно поступающим в здание из окружающей среды. Дело в том, что во время дождей кирпич очищается сам по себе на фасаде дома.

· Прочность и устойчивость. Благодаря высокой прочности и малому объёму пористости кладка, возводимая из облицовочных изделий, отличается высокой прочностью и поразительной устойчивостью к воздействию окружающей среды.

· Различная фактура и цветовая гамма. Диапазон различных форм и цветов облицовочного кирпича даёт возможность создания имитации старинных построек при возведении современного дома, а также позволит возместить утраченные фрагменты фасадов старинных особняков.

Условное обозначение  керамических изделий должно состоять из названия, вида, марки по прочности  и морозостойкости, обозначения  стандарта. Например:

Кирпича рядового (лицевого), пустотелого, одинарного, размера 1НФ, марки по прочности М100, класса средней  плотности 1,4, марки по морозостойкости F50:

Кирпич КОЛПу 1НФ/100/1,4/50/ГОСТ 530-2007.

Облицовочный кирпич обычно применяется при возведении новых  зданий, но также с успехом может  быть использован и в различных  реставрационных работах. Его используют при облицовке фундаментов, стен, заборов, для внутреннего дизайна.

1.2 Классификация

Керамические материалы  для наружной облицовки зданий, разделяются  на архитектурно-строительные и архитектурно-художественные. К архитектурно-строительным материалам относятся: лицевой, облицовочный и профильный кирпич, пустотелые камни, плиты, плитки и другие.

Экономическая целесообразность требует правильного использования  керамических фасадных материалов с  учётом назначения, характера зданий и стоимости материалов. Наиболее экономичен лицевой кирпич и пустотелые лицевые камни.

Лицевые изделия могут  быть естественного цвета или  объемно окрашенными.

Облицовочный кирпич имеет  множество подвидов:

- фактурный (рельефный) кирпич - это кирпич с рельефным и повторяющимся рисунком на лицевой поверхности. Поверхность может быть обработана под «мрамор», «дерево», «антик», иметь потёртую поверхность.

- фасонный (фигурный) кирпич отличается от других видов облицовочного кирпича прежде всего скругленными углами и ребрами, а также скошенными или криволинейными гранями. Из такого кирпича выполняют декор фасадов, возводят арки, колонны и заборы. Существуют специальные элементы для подоконника и карнизов. У фасонного кирпича существует подвид - лекальный кирпич, форма которого выполняется по предоставленному лекалу.

- Кирпич ручной формовки - это изготовленный вручную изящный кирпич, который имитирует старинную кладку. С его помощью, легко реализовать самые сложные архитектурные идеи. Кирпич ручной формовки неповторим, так как в точности воспроизвести его в следующих партиях невозможно.

По виду фактуры (отделки) лицевой поверхности лицевые  керамические кирпичи выпускают: торкретированные минеральной крошкой, ангобированные, с окрашенным черепком, двухслойного формования и глазурованные. Офактуренными должны быть один ложок и один тычок.

- Глазурованный кирпич получают нанесением глазурного покрытия на обожженный кирпич методом двукратного обжига. Кирпич после первого обжига зачищают карборундовым камнем или шлифуют, удаляют с поверхности пыль, увлажняют и пульверизатором наносят глазурное покрытие. После сушки глазурного покрытия кирпич подвергают повторному кратковременному обжигу. Глазурь может быть четкая, прозрачная и непрозрачная, распространены почти любые цвета глянца, сатина или матовой отделки.

Глазурованный кирпич также  обеспечивает непроницаемость поверхности, которая является исключительно  прочной и устойчивой к окрашиванию, таким образом, увеличивая простоту обслуживания. С помощью глазурованного кирпича можно выкладывать различные  мозаичные картины как на фасадах домов, так и внутри помещения. - Торкретированный кирпич изготовляют из легкоплавких глин. Фактуру лицевой поверхности у такого кирпича получают нанесением на ложковую и тычковую поверхности бруса стеклокрошки, песка, фарфора, шамота, арктикского туфа в пескоструйном аппарате. В результате, поверхность кирпича приобретает микрорельефность. Кроме того, торкретирование позволяет добиваться интересных цветовых эффектов за счёт сочетания цвета самого кирпича и торкрет-смеси.

- Ангобированный кирпич получают нанесением декоративного керамического покрытия 0,2-0,3 мм (ангоба) на высушенный сырец и обжигают только один раз. Сырьевыми материалами для ангобов служат беложгущиеся глины и стеклобой. Для получения цветного покрытия в состав ангоба вводят 5-7% минеральных красителей. Он устойчив к различного рода воздействиям агрессивной среды, это прочный, надежный и устойчивый материал. Ангобированный кирпич, возможно, использовать в создании мозаичных фасадов, как на городских улицах, так и в загородных резиденциях, из него можно выкладывать панно, облагораживая как интерьер, так и экстерьер.

- Двухслойный кирпич состоит из основной части - местных красножгущихся глин и лицевого слоя толщиной 3.5 мм из светложгущихся окрашенных или неокрашенных глин.

Керамический кирпич может  быть как сплошным (полнотелым), так  и «дырчатым» (пустотелым). Полнотелым считается кирпич без пустот или  с технологическими пустотами не более 13% от объема кирпича. Полнотелыми изготавливают только одинарный и утолщенный кирпич. Пустотелый кирпич, объем пустот у которого более 13% (обычно 25…45%). Форма и размер пустот могут быть различными. Расположение пустот преимущественно вертикальное, но допустим выпуск кирпича и камней с горизонтально расположенными пустотами. Эти пустоты препятствуют улетучиванию тепла. Пустотелый кирпич используют как при строительстве наружных стен с высокой теплоизоляцией, так и внутренних перегородок, при отделочных работах. Этот кирпич также применяют, чтобы уменьшить толщину стены. Благодаря наличию пустот, сокращается расход сырья на производство кирпича, затраты на перевозку, повышается морозостойкость стен, снижается нагрузка на фундамент.

2. Сырьевые материалы

2.1 Сырье для  производства

Сырьевые материалы для  производства керамических кирпичей делят  на две группы: пластичные (глинистые) и непластичные (отощающие добавки и плавни).

Глина представляет собой  продукт разложения и выветривания полевошпатных и некоторых других пород. При химическом взаимодействии пород, например полевого шпата R2O. AL2O3. 6SiO2, c углекислым газом и водой, полевошпатные породы постепенно превращаются в глинистые

R2O. AL2O3. 6SiO2 + СO2 + 2H2O = AL2O3. 2SiO2. 2H2O + R2CO3 + 4SiO2.

Глинистые минералы - это  рыхлая смесь мельчайших частиц (менее 0,005 мм) водных алюмосиликатов различного состава, способных хорошо адсорбировать влагу на своей поверхности. К ним относятся каолинит (AL2O3. 2SiO2. 2H2O),монтмориллонит (AL2O3. 4SiO2. 2H2O), галлуазит (AL2O3. 2SiO2. 4H2O) и гидрослюды.

Чистые глины, состоящие  из каолинита, называются каолинами. После обжига они сохраняют белый цвет. Кроме глинистых минералов в глинах содержатся более крупные частицы: пыль 0,005…0,15 мм, песок 0,15…5 мм, обломки горных пород. Последние ухудшают технологические свойства глины.

В каолинитовых глинах содержание Al2O3 и SiO2 примерно одинаково. Они тугоплавкие, малопластичные, малочувствительны к сушке.

В монтмориллонитовых глинах возрастает количество SiO2. Пластичность и прочность уменьшается, увеличивается  пористость. С увеличением содержания Al2O3 повышается пластичность и огнеупорность  глин. Наличие в глине оксидов  щелочных металлов (плавней) ухудшает формуемость глин, понижает огнеупорность и вызывает появление белых выцветов на изделиях. Температура плавления SiO2 - 1713Ѓ‹С, Al2O3 - 2050оС.

Глинистые минералы придают  глине характерные свойства: при  увлажнении глина набухает и делается пластичной; при сушке мокрой глины  объем ее уменьшается (усадка) и глина  превращается в камневидное тело. Чем больше в глине содержится частиц глинистых минералов, тем  больше воды она способна удерживать, больше набухает, но медленнее сохнет и дает большую усадку. Такие глины  называются «жирными». Глины, содержащие много песчаных частиц, характеризуются небольшой усадкой и набуханием, но их пластичность снижается. Данные глины называются «тощими».

Для производства керамического  кирпича нужна смесь, которая  хорошо формуется и достаточно быстро сохнет. Смесь с оптимальным содержанием  глиняных и песчаных частиц получают, добавляя в «жирную» глину отощающие добавки: кварцевый песок, золу ТЭС, шамот (глина обожженная при температуре 900-1400оС и потерявшая пластические свойства), измельченный бой готовых изделий.

Для улучшения спекания керамического  черепка при обжиге, снижения температуры  обжига изделий вводят флюсы илиплавни (стеклобой, полевые шпаты, вулканические породы, нефелиновые концентраты).

Для улучшения изделий  с меньшей средней плотностью и повышенной пористостью применяют органические выгорающие добавки - древесные опилки, угольную мелочь, торфяную пыль и др. Используют также вещества, выделяющие при высокой температуре углекислоту, что ведет к образованию пор, - мел, доломит, глинистый мергель. Эти добавки обладают также свойствами отощающих добавок.

Сырье глазури представляет собой массы (глазурные шликеры), полученные из тщательно размолотых и смешанных не сплавленных друг с другом исходных материалов. Фриттованные (легкоплавкие) глазури получают тщательным мокрым разломом фритты - предварительно сплавленной шихты с сырыми тонкоизмельченными добавками (или без них) - беложгущейся глиной, каолином, полевым шпатом и др.

При торкретировании в  качестве декорирующей крошки используют песок, шамот, полевой шпат, бой стекла, фритта и др.

2.2 Требования к  качеству сырья

Химический, минералогический и гранулометрический состав глин, используемых для производства кирпича, не регламентируется.

Основным сырьем для производства изделий стеновой керамики являются легкоплавкие глины. Лучшим вариантом  являются умеренно пластичные глины  с числом пластичности 7-15, с огневой  усадкой не превышающей 35, и интервалом спекания не более 50оС. Глинистое сырьё, применяемое для изготовления керамических изделий, должно соответствовать требованиям нормативных документов (ГОСТ 530-2007).

Для обожжённых изделий обязателен ровный цвет. Глины должны быть однородны по своему составу, в том числе и по естественной отощённости; без содержания вредных примесей - зёрен известняка, железистых и каменистых включений, повышенного содержания солей.