Пустотелый кирпич и керамические камни

Ниже плотность и масса, меньшая теплопроводность кирпича.

Возможность выпускать формы больших размеров.

Пустотелыми считаются кирпич и камни с объемом пустот более 13%.

Керамическими камнями называют штучные стеновые изделия размером от 250 х 120 х 138 мм (сдвоенный по высоте кирпич) и до укрупненных кам­ней 510 х 260 х 219 мм для клад­ки стен в «один камень». При­менение керамических камней позволяет значительно ускорить кла­дочные работы.

Пустотелый кирпич и камни нельзя использовать для кладки фундаментов, подвалов, цоколей и других частей зданий, где они могут контактировать с водой. Замерзание воды, попавшей в пустоты кирпича или камней, сразу приводит к их разрушению.

Кровельные материалы. Керамическая черепица — старейший ис­кусственный кровельный материал, применявшийся с давних пор практически во всех странах мира. Особенное распространение полу­пила черепица в европейских странах, Японии, Китае; при этом форма и цвет черепицы у разных народов были различными. До сих пор используют старинные виды черепицы: желобчатую «татарскую», вол­нистую «голландскую» и др.

Сырьем для черепицы служат кирпичные глины, только качество их подготовки должно быть выше. Ленточную черепицу формуют на таких же прессах, как кирпич. Штампованную прессуют поштучно. В остальном, технология черепицы аналогична технологии кирпича.

Черепичная кровля декоративна и очень долговечна. Недостат­ки ее: большой вес и трудоемкость устройства. Черепица требует мощной стропильной системы; min. угол наклона кровли 30° (для желобчатой, укладываемой на растворе,— 15°).

Материалы для наружной облицовки зданий и сооружений вклю­чают в себя лицевой кирпич, крупноразмерные облицовочные плиты и архитектурные детали (терракоту) и плитки различных размеров.

1. Лицевой кирпич отличается от обычного тем, что у него ложок и тычок (или 2 тычка) имеет повышенное качество поверхности: гладкая без дефектов поверхность, ровная окраска, возможна рельефная обра­ботка поверхности или ее офактуривание (глазурование, ангобирование). Лицевой кирпич изготовляют как из беложгущихся, так и из красножгущихся глин. Придание требуемого цвета возможно окраши­вающими добавками (оксиды железа, марганца и т. п.).

Марки лицевого кирпича такие же, как и у обычного.

Особенно декоративен глазурованный кирпич. Глазурь позволяет получать любые цветовые оттенки и сохранять их яркость в течение длительного времени; она почти не загрязняется и легко моется.

2. Керамические плиты для фасадной отделки выпускают в широком ассортименте размеров, цветов и фактуры поверхности.

Коврово-мозаичная плитка очень облегчает отделку стен путем простого втапливания ковра в раствор (или бетон) и последующего смывания бумаги после затвердевания раствора. Плитки керамические фасадные применяют для облицовки наруж­ных стен кирпичных зданий, наружных поверхностей железобетонных стеновых панелей, подземных переходов и других элементов зданий и сооружений. Плитки выпускают различных размеров (от 120 х 65 до 300x200 мм), цветов и фактуры поверхности. Плитки изготовляют методом полусухого и пластического прессования. Морозостойкость плиток F35 и F50. Крупноразмерные керамические плиты выпускают с плотным череп­ком (водопоглощение менее 1 %) размером от 500 х 500 до 1000 х 1000 мм и толщиной 6... 10 мм. Эти плиты крепят на фасаде с помощью металлических раскладок. Один из вариантов таких плит называют керамическим гранитом.

Терракота (от лат. terra cotta — жженая земля) — крупноразмерные облицовочные изделия в виде плит, частей колонн, наличников и других архитектурных деталей.

Терракота — очень долговеч­ный и декоративный облицовоч­ный материал, незначительно уступающий природному камню по свойствам, но значительно ме­нее трудоемкий в производстве.

Плитку для внутренней облицовки выпускают разнообразных типо­размеров. Чаще других используют плитку размером 150 х 150 мм и разнообразные элементы к ней — уголки, фризы и т. п. Такую плитку часто называют «кафельной», по-русски их называли «изразцы». Плитки для внутренней облицовки имеют пористый черепок и с лицевой стороны покрыты глазурью. Глазурь не только придает деко­ративный вид, но и делает плитки водостойкими и химически стойкими и гигиеничными. Такие плитки широко применяются для облицовки стен санитарно-технических узлов и кухонь в жилых и общественных зданиях, в больницах, на предприятиях пищевой и химической про­мышленности, вестибюлей и лестничных клеток.

Плитку для полов изготовляют из тугоплавких глин методом сухого или полусухого прессования, обжигая их до полного спекания. Такие плитки почти не имеют пор и практически водонепроницаемы.

Плитки могут быть окрашены в массе или иметь окрашенным только верхний слой. Поверхность плиток большей частью гладкая, но производят плитки и с фактурной поверхностью (например, имитиру­ющие грубообработанный камень или древесину). Плитки отличаются высокой износостойкостью и прочностью, стойки к действию воды и химических реагентов, декоративны и легко моются. Размеры плиток от самых мелких (23 х 23 мм) мозаичных до плиток среднего размера (300 х 300 мм). Среди материалов для полов керамическая плитка отличается высоким теплоусвоением: такое покрытие пола называют «холодным».

Облицовка керамикой — один из самых экономически эффектив­ных видов отделки фасадов и интерьеров зданий. Хотя дорого, но высокая долговечность, архит. вы­разительность, экологичность.

Санитарно-техническую керамику (раковины, унитазы, трубы, хи­мическая посуда и т. п.) изготовляют из фаянса и фарфора.

Фаянс (от названия итальянского города Фаэнца) — разновидность тонкой керамики, получаемая из беложгущихся глин (60...65 %), кварца (30...35 %) и полевого шпата (3...5 %). Отформованное из пластичной массы и высушенное изделие подвергают первичному (так называемо­му «бисквитному») обжигу при температуре 1250... 1280°С; после чего на его поверхность наносится глазурная масса и производится повтор­ный обжиг (1050...1150° С) для глазурования. Глазурование фаянса необходимо, так как он имеет пористый черепок (П = 20...25 %) и высокое водопоглощение.

Фарфор (от перс. фагефур)— изделия тонкой керамики с плотным черепком — получают так же, как и фаянс из беложгущихся глин (около 50 %), но с большим содержанием полевых шпатов (20...24 %) и меньшим содержанием кварца (20...25 %). Фарфор имеет плотный, полностью спекшийся черепок, просвечивающий в тонком слое. Фар­форовые изделия санитарно-технического назначения также покрыва­ют глазурью для придания им гладкости и повышения санитар­но-гигиенических свойств.

Керамические санитарно-технические изделия отличаются декора­тивностью, универсальной химической стойкостью; благодаря твердой и гладкой поверхности они легко чистятся, длительное время сохраняя свои свойства. Недостаток таких изделий, как и керамики в целом, - хрупкость. Несмотря на это, керамика остается лучшим материалом для санитарно-технических изделий.

Канализационные трубы изготовляют из пластичных тугоплавких глин и покрывают глазурью снаружи и изнутри, что обеспечивает их полную водонепроницаемость, химическую стойкость и высокую про­пускную способность. Выдерживают гидростатическое давление, более 0,2 МПа. Длина 800... 1200 мм, диаметр 150...600 мм. Соединение – раструбы.

Дренажные трубы для мелиоративных работ изготовляют из кир­пичных высокогатастичных глин. Выпускают гладкие неглазурованные трубы, фильтрующие через свою толщу, и глазурованные с раструбами и перфорацией на стенках.

Основные сведения о стекле

Стеклом наз. тверд., аморфн., прозрачн. мат-л, получа-й из переохлаж­д-ых жидких мин. расплавов, содерж. стеклообраз. компоненты (оксиды кремния, бора, алюминия и др.) и оксиды металлов (лития, калия, маг­ния, свинца и т. д.).

Строительное стекло (оконное, узорчатое, стеклоблоки и т. д.)

Стекло хар-тся выс. прочн. при сжатии (600—1200 МПа) и сравнит. малой проч­н. при раст. (30—90 МПа).

Очень плохо сопротивляется удару, т. е. хрупко.

Хар. св-вом стекла явл. выс. прозрачность и сп-ть пропускать не менее 84 % лучей видимого спектра.

Плотность стекол изменяется в пределах от 2,2 до 2,6 г/см³.

Сравнительно низкая теплопро­водность (0,5—1 Вт/(м·°С)). Стекло имеет низкую термостойкость, т. е. при резком и сильном нагревании или охлаждении в нем возникают большие напряжения, вызывающие растрескивание.

При нагревании стекло размягчается и при температуре око­ло 1000 °С плавится.

Высокая хими­ческая стойкость. Большинство минеральных кислот, за исключением фтористоводородной (плавиковой) кис­лоты, не разрушает стекло; растворы щелочей и даже чистая вода разрушает стекло с поверхности, хотя очень медленно.

Современное стекольное производство включает в себя три этапа: подготовка сырья, стекловарение и формование стеклоизделий.

Подготовка сырья. Химический состав обыкновенного оконного стекла по основным оксидам следующий:

Кремнезем (SiO₂) 71...72 % вводят в виде кварцевого песка, молотых кварци­тов или песчаников. Это основной стеклообразующий оксид, повышающий тугоплавкость и химическую стойкость стекла.

Глинозем (А1₂О₃) 2...3% поступает в сырьевую шихту в виде полевых шпатов и каолина. Его влияние на свойства стекла аналогично действию SiO₂.

Оксид натрия (Na₂O) 15...16% вводят в стекло в виде соды и сульфата натрия. Na₂O понижает температуру плавления стекла, повышает коэффициент термического расширения и уменьшает химическую стойкость.

Оксиды кальция (СаО) 5...7% и магния (MgO) 3...4% вводят в стекольную шихту в виде мела, мрамора, известняка, доломита и магнезита. Эти оксиды повышают химическую стойкость стекла.

В специальные стекла вводят оксиды бора, свинца, бария и др.

Вспомогательные сырьевые материалы делят по своему назначении: на следующие группы: осветлители — вещества, способствующие уда­лению из стекломассы газовых пузырей; обесцвечиватели — вещества, обецвечивающие стекольную массу; глушители — вещества, делающие стекло непрозрачным.

Перед варкой стекла сырьевые материалы измельчают, тщательно смешивают в требуемых соотношениях, брикетируют и подают в стекловаренную печь.

Стекловарение. Обычное стекло получают в непрерывно действу­ющих ванных печах с полезным объемом до 600 м³ и суточной производительностью более 300т. Для варки специальных (оптических, цветных и др.) стекол применяют периодически действующие ванные, а также горшковые печи.

Стекловарение — главнейшая операция стекольного производства.

3 стадии: I — силикатообразование — образов. масса неоднор. по сост. и насыщ. газ. пузырьками. II – стеклообразование – наиболее длительная стадия (удаление пузырьков и полное приготовление массы). III – (заключитель­ная стадия) — студка — охлаждение стекломассы до температуры, при которой она приобретает оптимальную для данного метода формования стеклоизделий вязкость.

Формование. Метод выработки (формования) зависит от вида из­делия. Для получения строительного стекла используют вытяжку, прокат, прессование.

При охлаждении стекла вследствие низкой его теплопроводности в нем возникают большие градиенты температур, вызывающие внутренние напряжения. Наиболее опас­ным моментом с этой точки зрения является переход стекла от вязкопластического состояния к хрупкому.

Осн. вид строит. стекла — листовое. С нач. XX в. большая часть лист. стекла стала производиться методом верт. вытягивания. толщ до 6 мм.

В 1959 г. появился новый способ получения высококачественного стекла — флоат-метод, при котором горячая стекломасса выливается на поверхность расплавленного металла и формуется на нем. Производ. до 3...4 тыс. м²/ч. Размер: шир. до 3 м; толщ. 2 - 25 мм. Преимущества— стабильная толщина листа и высокое качество поверхности, не требующее дальнейшей полировки.

Основной вид стекла, применяемый в строительстве, — листовое стекло (остекление оконных и дверных проемов, витрин и т. п.). Развивается выпуск листового стекла со спец. свойствами: теплопогл, светоотраж, увиолевого, защ, декор и др.

Листовое оконное стекло вырабатывается шести марок толщиной 2,5; 3; 4; 5 и 6 мм. Ширина листов — 250... 1600 мм, длина — до 2200 мм. Масса 1 м² — 2...5 кг. Светопропускание — не менее 87%. К дефектам оконного стекла относятся газовые включения (пузырьки), свиль и «полосность» (неровность поверхности).

Витринное стекло — листовое стекло толщиной 6... 10 мм и разме­ром до 3500 х 6000 мм. Витринное стекло, как правило, делают поли­рованным.

Светорассеивающее стекло пропускает свет, но не дает сквозной видимости. матовое (пескоструй) или узорчатое (методом проката на фигурных вальцах).

Увиолевое стекло — стекло, пропускающее большую долю ультра­фиолетовых лучей (45...75 %), получают из сырья с минимальными примесями оксидов железа, хрома и титана. Такие стекла применяют в леч. учреждениях, для остекления оранжерей и т. п.

Специальное листовое стекло или функциональное стекло не только пропускает свет, но и выполняет другие важные функции: 1)теплоизол. зимой и теплозащ. летом; 2)звукоизол. и защ. от утечки информ.; 3)защ. от мех. разруш.; 4)созд. декор. эффекта.

Теплоизоляционные стекла снижают долю теряемого через стекло тепла путем отражения инфракрасной части спектра («тепловых лучей») обратно вовнутрь помещения. Светопропускание таких стекол немного ниже.

Теплозащитные (солнцезащитные) стекла выполняют обратнуюфункцию: они отражают часть, падающей на них лучистой энергии, не пропуская ее в помещение.

Защитные стекла — стекла с повышенными прочностными свой­ствами, не раскалывающиеся на опасные остроугольные осколки.

Закаленное стекло получают специальной термической обработкой стекла. При этом в нем создаются сжимающие напряжения, за счет чего повышается прочность на изгиб в 5...8 раз и прочность на удар в 4...6 раз. При разрушении такое стекло распадается на мелкие (5... 10 мм) кусочки кубической формы, безопасные для человека. Двери, перегоро­дки и т.п.

Армированное стекло получают путем запрессовки в расплавленную стекломассу во время ее проката чистой сетки из хромированной стальной проволоки.

Ламинированное стекло упрочнение стекла с помощью эластичной полимерной пленки, запрессованной между слоями стекла. Такие стекла получили назва­ние «триплекс». Из трех слоев стекла и 2х слоев полимерн. пленки делает стекло пуленепроб.

Самые современные варианты – функциональные слои (светоотражающие, тепло­защитные и т. п.) наносятся на полимерную пленку, внутри слоистой конструкции. Напыление слоев мет. или оксидов проще произв. на полим. пленку, чем на лист стекла.