Скачать

Керамическая плитка

Керамика (др.-греч. κέραμος – глина) – изделия из неорганических, неметаллических материалов (например, глины) и их смесей с минеральными добавками, изготовляемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением.

В узком смысле слово керамика обозначает глину, прошедшую обжиг. Однако современное использование этого термина расширяет его значение до включения всех неорганических неметаллических материалов. Керамические материалы могут иметь прозрачную или частично прозрачную структуру, могут происходить из стекла. Самая ранняя керамика использовалась как посуда из глины или из смесей её с другими материалами. В настоящее время керамика применяется как индустриальный материал (машиностроение, приборостроение, авиационная промышленность и др.), как строительный материал, художественный, как материал, широко используемый в медицине, науке. В XX столетии новые керамические материалы были созданы для использования в полупроводниковой индустрии и др. областях.

Первые глинистые изделия – керамическая малая пластика – обнаруженные археологами в разных районах Земли, относятся к эпохе палеолита. Непосредственно с этим периодом связано и появление глиняной посуды, черепки которой зачастую встречаются с каменными орудиями труда и оружием первобытных охотников и земледельцев. Несколько позже наши далекие предки независимо от мест своего обитания начали применять примитивный костровой обжиг глиняных предметов домашнего обихода, придавая им тем самым водостойкость и прочность.

Тогда же было положено начало использованию керамики в строительстве, которое последовательно прошло этапы от обмазки глиной первобытных жилищ, сооружаемых из камней, камыша или ветвей деревьев, до хижин, сложенных из высушенных на солнце глиняных валиков и кирпича-сырца, замененного впоследствии обожженным. Наряду с обожженной, красочно расписанной глиняной посудой, керамическими игрушками, фигурками людей и животных, миниатюрными макетами собственных жилищ люди позднетрипольской культуры владели и искусством изготовления строительного кирпича, который обжигался теперь уже не на кострах, а в специальных печах-горнах.

Дальнейшего, причем весьма высокого, развития достигла керамика в древневосточных государствах, где в связи с почти полным отсутствием древесины глина служила основным природным сырьем для производства как обожженных, так и сырцовых изделий, интенсивному высушиванию которых способствовал присущий этим странам жаркий и сухой климат.

В Древнем Египте повсеместное использование керамики в массовом, монументальном строительстве привело к возникновению большой самостоятельной отрасли промышленности, производящей сначала сырцовый, а позднее – обожженный кирпич размером 14x38 см и толщиной не менее 11 см.

Огромное значение в становлении художественно-технического строительства приобрела керамика в период расцвета древнейшей цивилизации, в нижней части Месопотамии на территории нынешнего Ирака. Монументальные культовые и дворцовые комплексы. Мощные крепостные сооружения, жилые дома городов основанного в этом регионе могущественного объединенного Шумеро-Аккадского государства возводились главным образом из плитообразного кирпича-сырца размером 20x30x10 или 31x34x10 см. Для облицовки стен дворцов и храмов-зиккуратов использовались обожженный цветной глазурованный кирпич и плитки, из которых составлялись великолепные художественные панно, превращающие эти строения в уникальные памятники древней архитектуры и монументального искусства. Кладка обычно производилась на смешанном растворе, состоящем из глины, золы и природного битума. Для укрепления стен и защиты их от увлажнения и разрушения грунтовыми водами определенное количество рядов сырца чередовалось с прокладкой из тростниковых плетней или циновок, пропитанных битумом.

Большая роль отводилась керамик в Древней Индии, Китае, Японии и других странах Азии, о чем свидетельствует сохранившиеся развалины древних индийских городов с многоэтажными кирпичными домами, облицованная кирпичом Великая Китайская стена и другие сооружения этих далеких эпох.

Строители и зодчие получили в свое распоряжение самые разнообразные по размерам, форме, фактуре и окраске ангобированные, глазурованные, мозаичные декоративнее плитки для облицовки стен и ролов, санитарно-технические изделия, новые виды черепицы, профильные архитектурные вставки, объемно-скульптурную художественную керамику и пр.

В современной керамической технологии используются следующие способы декорирования различных оп назначению, форме и размерам изделий: а) глазурование, б) ангобирование, в) раскрашивание керамическими красками, г) нанесение на поверхность предварительно выполненных декоративных изображений, д) окрашивание естественными минеральными красителями, е) двухслойное формование, ж) офактуривание поверхности.

1. Общая часть

1.1 Описание продукции и область ее применения

Керамическая плитка – изготовленное из керамической массы плоское, как правило, тонкостенное глазурованное или неглазурованное изделие, применяемое для наружной или внутренней облицовки стен и стеновых панелей, а также для настилки полов.

Керамические облицовочные глазурованные плитки предназначены для облицовки внутренних поверхностей стен и перегородок лечебных и торговых помещений, столовых и кухонь, санитарных узлов, бытовых помещений и т.д.

Для изготовления облицовочных плиток применяют беложгущиеся глины и каолин, кварцевый песок, полевой шпат, пегматит, мрамор и некоторые другие компоненты. Производство этих изделий осуществляется по способу полусухого прессования масс, подготовленных шликерным способом. технологический процесс складывается из следующих операций: подготовки сырых материалов, приготовления и обезвоживания шликера, приготовления пресс-порошка,прессования плиток, их сушки, глазурования и обжига.

Такие плитки классифицируют по характеру поверхности – на плоские, рельефно-орнаментированные, фактурные; по виду глазурного покрытия – прозрачные или глухие, блестящие или матовое, одноцветные или декорированные многоцветными рисунками; по форме – на квадратные, прямоугольные и фасонные; по характеру кромок – с прямыми и закругленными с одной или с нескольких смежных сторон (с завалом).

1.2 Классификация

В соответствии с ГОСТ 6141–91 плитки различают по следующим признакам.

По форме плитки подразделяют на квадратные, прямоугольные и фигурные.

Боковые грани плиток могут быть без завала или с завалом.

Величина радиуса завала не является браковочным признаком.

Также изделия тонкой строительной керамики могут быть фаянсовые, фарфоровые и полуфарфоровые. Они отличаются друг от друга степенью спекания черепка, прочностью, водопоглощением.

Лицевая поверхность плиток и фасонных деталей может быть гладкой или рельефной, одноцветной или многоцветной (декорированной различными методами).

Декорирование плиток может осуществляться методом сериографии, набрызгивания, нанесения глазурей с различным поверхностным натяжением и др.

Глазурь может быть блестящей или матовой, прозрачной или заглушенной.

Условное обозначение плиток в технической документации при заказе должно состоять из указания их типа, цвета и обозначения настоящего стандарта.

Пример условного обозначения:

белых квадратных плиток без завала, типа 2:

Тип 2 белые ГОСТ 6141–91

цветных прямоугольных плиток с завалом четырех граней, типа 33:

Тип 33 цветные ГОСТ 6141–91

цветных фасонных угловых деталей, типа 38:

Тип 38 цветные ГОСТ 6141–91

белых фигурных плиток, типа 50:

Тип 50 белые ГОСТ 6141–91

2. Сырьевые материалы

2.1 Сырье, используемое для производства цветных квадратных плиток для внутренней облицовки (тип 2)

В качестве сырья для производства керамической плитки используются смеси различных материалов, в частности:

1. глины и каолин, которые обеспечивают пластичность влажной массы, необходимую для формовки заготовок плитки, обеспечения достаточной прочности полуфабриката в высушенном состоянии. Но с увеличением их содержания в массе увеличивается воздушная и общая усадка, следовательно, увеличивается количество брака в производстве.

2. кварцевый песок, который образует «скелет» керамического изделия, то есть выполняет структурную функцию, необходимую для того, чтобы ограничить и контролировать изменение размеров изделия, неизбежное при сушке и обжиге;

3. карбонатные материалы, в зависимости от характера действия разделяющиеся на плавни (полевые шпаты-алюмосиликаты натрия, калия, кальция; пегматит; доломит и др.) и отощающие (шамот, кварцевый песок, и т.д.), благодаря которым при обжиге достигается нужная вязкость, которая обеспечивает стекловидную и плотную структуру готового изделия.

Кроме основных сырьевых материалов, в производстве используются добавочные, вводимые в массу в качестве электролитов – растворимое стекло, каустическая сода, ПАВ органического происхождения (Сульфитно-спиртовая барда и др.); отбеливающие материалы – сернокислый кобальт и др.

Глазурь представляет собой смесь различных минералов и соединений (фритты, каолин, песок, различные окислы, красящие пигменты), которая наносятся на поверхность изделия и расплавляется. По температуре спекания глазурь подразделяют на тугоплавкие (1100–1350 °С) и легкоплавкие (900–1100°С). Плавкость глазури зависит от входящих в ее состав материалов.

Тугоплавкие глазури наносятся на изделие в сыром виде, т.е. без предварительного сплавления. В их состав входят: кварц, каолин, глина, природные карбонаты двухвалентных металлов (доломит, мрамор, и др.)

Легкоплавкие глазури предварительно сплавляют. Материалы для сплавления таких глазурей: кварц, полевой шпат, бура или борная кислота, карбонат стронция, магнезит, доломит, и др.

При последующем охлаждении расплавленная масса затвердевает, образуя стекло, которое придает верхнему слою плитки особые свойства.

2.2 Требования к сырьевым материалам

По ГОСТ 9169–75 глинистое сырье классифицируют:

по огнеупорности;

по содержанию Аl₂ O₃;

по содержанию красящих оксидов (Fe₂O₃ и TiO₂);

по содержанию водорастворимых солей;

по минеральному составу;

по содержанию тонкодисперсных фракций;

по содержанию крупнозернистых включений;

по пластичности;

по механической прочности на изгиб в сухом состоянии;

по спекаемости;

по содержанию свободного кремнезема.

Для керамических плиток для внутренней облицовки стен применяют:

Глины огнеупорные, тугоплавкие, реже легкоплавкие, средне- или умереннопластичные, с низким содержанием крупных и средних включений железистых минералов, гипса и органических остатков (Приложение к ГОСТ 9169–75).

В зависимости от огнеупорности глинистое сырье подразделяют на группы, указанные в табл. 2.

Табл. 2