Материал: Доманская. Строительные материалы и изделия. Учебное пособие

8. Искусственные обжиговые (керамические) материалы

Кирпич (камень) керамический пустотелый пластического прессования выпускают для кладки несущих стен одноэтажных и многоэтажных зданий, внутренних помещений, стен и перегородок, облицовки кирпичных стен.

Черепицу изготовляют из жирной глины путем обжига при 1000–1100 ˚С. Качественная черепица при легком ударе молотком издает чистый, не дребезжащий звук. Она прочна, очень долговечна и огнестойка. Недостатки — большая средняя плотность, утяжеляющая несущую конструкцию крыши, хрупкость, необходимость устраивать крыши с большим уклоном для обеспечения быстрого стока воды.

Дренажные керамические трубы изготавливают по ГОСТ 8411–74 «Трубы дренажные керамические. Технические условия» из глин с отощающими добавками (рис. 3). Дренажные керамические трубы применяют при строительстве осуши- тельно-увлажнительных и оросительных систем, коллекторнодренажных водоводов.

67

Рис. 3. Дренажные керамические трубы:

1 — цилиндрическая; 2 — цилиндрическая с опорной плоскостью; 3 — перфорированная; 4 — граненая; 5 — рифленая; 6 — с фасками;

7 — с фигурными торцами

75

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

8.2. Керамические материалы и изделия из тугоплавких глин

Камень для подземных коллекторов изготовляют в форме трапеции с боковыми пазами. Его применяют при прокладке подземных коллекторов, при устройстве канализационных и других сооружений.

Плитку керамическую фасадную применяют для облицовки зданий и сооружений, стеновых панелей, блоков. Плитку для полов по виду лицевой поверхности подразделяют на гладкую, шероховатую и тесненую; по цвету — на одноцветную и многоцветную; по форме — на квадратную, прямоугольную, треугольную, шестигранную, четырехгранную. Толщина плитки 10 и 13 мм. Применяют ее для устройства полов в помещениях промышленных, водохозяйственных зданий с влажным режимом. Плитка интерьерная применяется для облицовки внутри помещений с высокой влажностью.

76

9. СТЕКЛО И СТЕКЛЯННЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Стекло — один из самых древних материалов аморфной структуры, получаемый быстрым охлаждением (для предотвращения кристаллизации) огненно-вязких расплавов, состоящих из стеклообразующих компонентов с преобладанием оксида кремния. При этом прозрачность (пропускание света в видимом человеческим глазом диапазоне излучения) не является обязательным свойством для всех видов природных или искусственных стекол [9].

9.1. Свойства стекол

Плотность стекла зависит от его химического состава: минимальная плотность у кварцевого стекла (2200 кг/м 3), наибольшая — у стекол, содержащих оксиды свинца, висмута, тантала (до 6000 кг/м 3). Плотность рядовых применяемых в строительстве натрий-кальций-силикатных стекол колеблется в пределах 2500–2600 кг/м 3. При повышении температуры до 1300 ˚С плотность стекла снижается на 6–12 %.

Модуль Юнга стекол зависит от химического состава и варьируется от 48·10 3 до 12·10 4 МПа, коэффициент Пуассона 0,25.

77

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

Прочность большинства рядовых стекол на сжатие составляет 500–2000 МПа, оконного стекла — 1000 МПа. Предел прочности на растяжение стекла значительно меньше — 35– 100 МПа и путем закаливания стекла удается его повысить в 3–4 раза. Также значительно повышает прочность обработка поверхности стекол химическими реагентами для удаления дефектов: мельчайших трещин и царапин.

Твердость стекла зависит от вида и содержания примесей, но в большинстве случаев по шкале Мооса составляет 6–7. Наиболее твердые кварцевое и боросиликатное стекла, а с увеличением содержания щелочных оксидов твердость снижается до минимальной у свинцового стекла.

Температура плавления стекла отсутствует, т. к. это аморфный термопластичный материал, который при нагреве постепенно размягчается до перехода в жидкость в некотором температурном интервале, зависящем от химического состава. Ниже температуры стеклования (425–600 ˚С) стекло приобретает хрупкость, а выше — становится жидкостью и при этих температурах стекломасса перерабатывается в изделия.

Хрупкость стекла. В области ниже температуры стеклования стекло разрушается от механического воздействия без пластической деформации и относится к идеально хрупким материалам. Для расширения сферы применения стекла подвергают закалке (сталинит), создают многослойные композиты (триплекс) и упрочняют методом низкотемпературной ионообменной диффузии.

Теплопроводность стекла низкая и равна 0,711– 13,39 Вт/(м·К), а у оконных стекол — 0,96 Вт/(м·К) [3].

Сырьевые материалы, из которых изготавливают стекло, должны содержать основные компоненты (кремнезем — кварцевый песок, соду и известь) и дополнительные, вводимые в зависимости от вида материала (поташ, оксид свинца, борный ангидрид). Шихта также может содержать стеклянные оскол-

78