Вся электронная библиотека >>>

 Стройматериалы >>>

  

 

 Технология производства строительных материалов, изделий и конструкций


Раздел: Строительство

 

4.5.2. Керамические плитки. Коврово-мозаичные плитки

  

Керамические плитки по долговечности и высоким декоративным качествам превосходят все другие виды отделочных материалов. Их применяют для.внутренней и наружной отделки жилых, промышленных и общественных зданий и сооружений. Выпускают три вида плиток: фасадные, плитки для полов, облицовочные (для внутренней облицовки стен). В нашей стране в 1985 г. было выпущено —27 млн. м2 фасадных, — 39 млн. м2 облицовочных, — 30 млн. м2 плиток для полов. Потребность в керамических плитках неуклонно растет. При этом должно резко возрасти производство цветных и декорированных плиток для внутренней облицовки стен и крупноразмерных офактуренных плиток для полов.

Разнообразен ассортимент выпускаемых в мировой практике керамических плиток, отличающихся по размеру, форме и декоративному оформлению. Размеры плиток колеблются от 21X21 мм для коврово-мозаичных до 300X300 мм для полов и до 990X119° мм Для крупноразмерных плиток «плиик», технология которых разработана в НИИстройкерамике. За рубежом некоторые фирмы по заказу выпускают керамические плитки размером 1600X1250X8 мм. Развитие производства керамических плиток в отечественной промышленности идет по пути внедрения поточно-конвейерной технологии на линиях высокой производительности (500, 700 и

1000 тыс м2/год)Л .                        

Приготовление массы может осуществляться шликер- ным, полусухим и сухим способами. При шликерном способе ее обезвоживание производится либо в фильтр-прессах с последующим измельчением полученных коржей на коржерезках, подсушкой массы и размалыванием на бегунах, либо в распылительных сушилках. При сухом способе отдельные компоненты массы сушат, измельчают до определенной тонины и хранят в силосах. При полусухом способе отощающие добавки и часть глинистого сырья размалывают отдельно. Другую часть глинистого сырья распускают в глиноболтушках и поддерживают во взвешенном состоянии. Сухие компоненты перемешивают в внбромельнице или другом агрегате, а затем увлажняют шликером в смесителе. Полученную массу хранят в бункерах перед прессом. Сухой и полусухой способы целесообразно использовать при наличии одного или двух видов сырья, близких по составу и свойствам. В настоящее время предпочтение отдается шликерному способу подготовки массы из пластичного и непластичного сырья с обезвоживанием шликера в распылительных сушилках, позволяющему получать однородный пресс-порошок.

Технологический процесс производства облицовочных плиток состоит из следующих операций: приготовление шликера плиточной массы, обезвоживание шликера и приготовление пресс-порошка, прессование и сушка плиток, утильный обжиг, сортировка, глазурование, политой обжиг, сортировка и упаковка.

Шликер подготовляют двумя способами: помолом отощающих компонентов с частичной добавкой глины (5%) и отдельным роспуском пластичных материалов либо совместны-м помолом отощающих и пластичных материалов. Помол отощающих до^&вок производят в шаровых мельницах либо в струйных и вибрационных мельницах. Для роспуска глинистых материалов применяют пропеллерные мешалки, а также непрерывно действующие агрегаты: роторные мельницы, фрезерно-метатель- ные мельницы, машины для роспуска глины конструкции Волгоцеммаша и др. Перемешивание глинистых и отощающих компонентов производят в шаровых мельницах или в смесительных бассейнах, оборудованных пропеллерными мешалками, после чего приготовленный шликер подвергают магнитной очистке в феррофильтрах. В нашей стране обезвоживание шликера производят в распылительных сушилках; устаревший способ получения пресс- порошка в фильтр-прессах не применяют.

Для прессования облицовочных плиток наибольшее распространение получили коленно-рычажные прессы КРКп-125 и гидравлические прессы КРУ-160 с двухступенчатым прессованием.

Сушка облицовочных плиток осуществляется в туннельных сушилках (преимущественно противоточных) с печными или полочными вагонетками,, а также в конвейерных сушилках, а обжиг — в туннельных печах (открытого огня и муфельных), многоканальных, роликовых щелевых печах и др.

При традиционной технологии для утильного обжига облицовочных плиток применяют в основном туннельные печи прямого действия. Плитки загружают вертикально в капсели либо горизонтально в стопки непосредственно на под вагонетки. Продолжительность обжига 30—80 ч, температура 1160—1200°С. Трудоемкость операции заполнения плитками капселей и вагонеток, загрузки и выгрузки капселей осложняет автоматизацию процесса обжига плиток в туннельных печах. В связи с этим плитки обжигают преимущественно в щелевых печах конвейерного типа, в которых продвижение плиток вдоль печи осуществляется на роликовых или сетчатых конвейерах.

Туннельные печи для обжига керамических плиток за рубежом, как правило, состоят из отдельных коротких секций — «модулей», установленных па рельсы, что облегчает их замену и изменение, при необходимости, размеров печи.

В Италии (фирмы «Сити», «Сакми») и других странах с целью уменьшения температурного перепада по сечению канала эксплуатируются муфельные многоканальные конвейерные печи. Перепад температур в этих печах незначителен (±5°С), и это способствует повышению качества изделий. Число каналов в таких печах достигает 48. Печи укомплектованы аппаратурой для автоматического регулирования заданного режима в каждом канале и требуемого режима проталкивания лещадок с плитками, установленных на вращающиеся ролики из силлиманита илн жароупорной стали. Время обжига п 12-щелевой печи фирмы «Сити» с четырьмя каналами по высоте составляет 3—3,5 ч, температура обжига 1050—П30°С. Несколько таких печей эксплуатируется в нашей стране.

В ФРГ для обжига керамических плиток разработана печь с шагающим подом, обогреваемая газом или электричеством. Продвижение изделий в печи происходит за счет шагающих движений транспортирующей ленты, осуществляемых эксцентриком. Время обжига плиток 30 мни, температура 1000—1200 °С.

За рубежом созданы новые конструкции печей с комбинированным радиационным обогревом н периодическим изменением направления движения газов. Радиационный обогрев осуществляют в результате беспламенного горения горючей смеси, а также излучения газопроницаемых стен, нагретых при отсосе дымовых газов из печного пространства. С целью сокращения потерь теплоты в окружающую среду отсос дымовых газов через газопроницаемую стену и подачу холодной смеси воздуха с горючими газами производят попеременно через обе стены печи.

Для обжига керамических плиток созданы печи принципиально новой конструкции — печи с газовой подушкой. Продвижение плиток в процессе обжига происходит иа высоте нескольких сантиметров от пода за счет потока газов, подаваемых в печь через пористый под. Направленное движение газового потока обеспечивает продвижение плиток вдоль печи. Для обеспечения продвижения изделий канал печи имеет небольшой наклон в сторону выгрузочного конца.

Печи с газовой подушкой конструкции Института газа АН УССР эксплуатируются в СССР.

В нашей стране для производства облицовочных плиток создано и эксплуатируется оборудование, позволяющее механизировать и автоматизировать почти все технологические процессы. Для прессования, сушки, глазурования и обжига плиток применяют автоматизированные поточно-конвейерные линии конструкции НИИстрой- керамики с однорядной сушкой и обжигом плиток и скоростными методами термообработки ( 4.13), позволившие сократить изготовление плиток с 80—100 ч до 60—80 мин, улучшить качество изделий, снизить затра- ты труда, расход топлива и электроэнергии, отказаться от вагонеток, капселей, лещадок и др.

Погочно-конвейерные линии состоят из следующих основных агрегатов: распылительной сушилки для приготовления пресс-порошка; коленно-рычажного пресса КРКп-125 или гидравлического пресса КРУ-160; приемо- раздаточного устройства с автоматическим приспособлением для перегруппировки изделии; газовой щелевой секционной сушилки с инжекционными микрофакельными горелками; щелевой роликовой печи с инжекционными беспламенными горелками; глазуровочного устройства; роликовой или сетчатой печи для политого обжига. Сушка плиток осуществляется при 220—240°С в течение 9 мин, утильный обжиг—при максимальной температуре 1000—1050°С в течение 17—20 мин, политой обжиг — при максимальной температуре 940—1000°С в течение 28—30 мин. Производительность поточно-конвенерных линий 250, 500, 700, 800 и 1000 тыс. м2 облицовочных плиток в год. Некоторые зарубежные фирмы (Италия, ФРГ, США) также применяют поточно-конвейерные линии для изготовления облицовочных плиток, но технологический процесс на них, как правило, более длителен, чем в СССР.

Сортировка и упаковка керамических плиток трудно поддается механизации и автоматизации. За рубежом для сортировки плиток созданы приборы, контролирующие качество плиток путем определения коэффициента затухания звуковых волн, отражающихся от плиток и фиксирующихся на экране осциллографа, и сравнения его с данными бездефектных плиток. Приборы оборудованы устройством для автоматического удаления дефектных плиток из общего потока. Плоскостность плиток кон-

тролируют параллельными пластинами, расположенными на расстоянии, соответствующем допустимым величинам искривления поверхности. Для контроля размеров п целостности плиток применяют также электронные приборы. В нашей стране разработаны сортировочно- упаковочные установки, сортирующие плитки по длине грани, толщине и кривизне поверхности. Кроме того, работают установки для упаковки плиток в картонные коробки и полиэтиленовую усадочную пленку.

Фасадные керамические плитки "изготовляют способа-  ми полусухого прессования и литья. Прессованные фасадные плитки применяют для облицовки наружных поверхностей панелей и крупных блоков, наружных стен кирпичных зданий, для отделки цоколей, лоджий, эркеров, фризов и других элементов зданий, подземных пешеходных переходов и транспортных проездов. Плитки литые применяют для наружной и внутренней облицовки стен жилых, общественных и промышленных зданий, балконных экранов, колонн, для монументально-декоративных работ. Не допускается применение литых плиток для облицовки цоколей и карнизов.

Фасадные плитки отличаются разнообразием фактуры, цвета и размеров, что обусловливает выразительность отделки ими зданий и сооружений. Наиболее распространенные размеры прессованных фасадных плиток, мм: 250X140X10, 213X107X10, 150X75X7, 120X65X7, 125X60X7, 48X48X4, 46X46X4 и др. Литые плитки изготовляют квадратной и прямоугольной формы с размерами сторон 21, 46, 71, 96, 121 мм толщиной 3—3,5 мм.

Водопоглощение прессованных фасадных плиток составляет 2—10 %, если они изготовлены из светло-жгущихся глин, и не более 12%—если из цветных глин. Водопоглощение литых плиток не должно превышать 16,8 %.

Один из основных показателей фасадных плиток — их морозостойкость. По морозостойкости такие плитки бывают двух марок: Мрз 35 и Мрз 25. Для районов со средней температурой воздуха наиболее холодного месяца ниже минус 15 °С применяют фасадные плитки с морозостойкостью не ниже Мрз 35. Для плиток марки Мрз 25 допускается водопоглощение до 14 %. Для получения фасадных плиток применяют беложгущиеся и краспожгущиеся глины, каолин, отощающие добавки (шамот, кварцевый песок) и плавни (нефелин-сиенит, пегматит, стеклобой, мел, перлит, полевой шпат и др.).

Приготовление массы (пресс-порошка с влажностью 6—8%) для получения прессованных плиток, как и облицовочных плиток, осуществляют шликерным, полусухим или сухим способами. Сухой и полусухой способы применяют при использовании одно- или двухкомпо- нентного сырья, близкого по составу. При многокомпонентном составе массы применяют шликерный способ приготовления пресс-порошка с обезвоживанием шликера в сушильном барабане либо в распылительных сушилках. На большей части предприятий нашей страны обезвоживание шликера производят в распылительных сушилках, обеспечивающих однородность и сыпучесть получаемого пресс-порошка.

Технология приготовления пресс-порошка, прессования, сушки и обжига фасадных плиток подобна технологии получения облицовочных плиток. Прессуют плитки на коленно-рычажных прессах КРК-125, гидравлических КРУ-160 и типа «Робот». Сушат плитки в туннельных или конвейерных сушилках, обжигают в туннельных, камерных или щелевых печах. После утильного обжига плитки глазуруют методами пульверизации или полива и повторно обжигают в многоканальных, щелевых, туннельных или других печах.

В нашей стране разработаны режимы скоростной сушки и обжига фасадных плиток, конструкции конвейерных сушилок и печей, составы масс и глазурей, позволившие создать поточно-конвейерные линии с однорядной сушкой и обжигом и скоростными методами термообработки. Продолжительность сушки на поточно- конвейерных линиях составляет 8—25 мин в зависн-мости от размера плиток, продолжительность обжига 48—90 мин.

Двукратный обжиг применяют при использовании глин, выделяющих при обжиге большое количество газов от выгорания органических включений, разложения карбонатов и т.д. При использовании глин, отличающихся незначительным газовыделением при нагревании, можно применять однократный обжиг с нанесением глазури па высушенные плитки, при этом рекомендуется быстрый подъем температуры (6—9 мин) до 700°С, 15—25-минутная выдержка при 700—850 °С для полного удаления газообразных продуктов, быстрый нагрев до максимальной температуры обжига 970—1000 °С и выдержка при этой температуре 10—15 мин.

Плитки коврово-мозаичные литые отличаются малом толщиной и массой, а следовательно, и небольшим расходом сырья, а также высокими декоративными свойствами. Технология производства таких плиток отличается высокой степенью механизации и автоматизации, простотой схемы, небольшой продолжительностью процесса (1—2 ч). Исключены такие трудоемкие операции, как обезвоживание шликера и получение пресс-порош- ка, утильный обжиг.

Поточно-конвейерная линия производства плиток способом литья состоит из двух последовательно расположенных конвейеров — литьевого и сушильного — и щелевой роликовой печи для обжига плиток. Сущность технологии их получения указанным способом заключается в следующем. На пористую керамическую подставку (лещадку) последовательно наносят три слоя шликера: разделительный, плиточный и глазурный. Каждый последующий слой шликера наносят в момент исчезновения «зеркала влаги» предыдущего слоя в результате впитывания воды пористой лещадкой. Продолжительность формирования разделительного слоя ~0,5 мин; плиточного 3—4,5 мин; глазурного 3—4 мин. После исчезновения «зеркала влаги» на глазурном слое отливка на лещадке поступает на зачистное, а затем на режущее устройство с дисковыми ножами, где ее разрезают на плитки требуемых размеров. Вместе с лещадкой плитки подают на сушильный конвейер, а затем в щелевую роликовую печь.

Каждый слой шликера имеет свой состав. Шликер разделительного слоя состоит обычно из 20 % мела и 80 % бентонита. Разделительный слой обеспечивает хорошее сцепление плиточного слоя с лещадкой в сыром состоянии, предотвращая его деформацию и при- плавление к лещадке при тепловой обработке, а также свободное отделение от нее после обжига. Шликер плиточного слоя состоит из небольшого количества глинистых материалов (глииы, каолина—11—16%), большого количества отощающих (шамота, кварцевого песка— 20—60 %), плавней (стеклобоя, нефелин-сиенита, полевых шпатов — 25—40 %). Шликер глазурного слоя обычно готовят на основе циркониевых фритт с низкой температурой плавления (до 920—970 °С). Подготовку сырьевых материалов и шликеров проводят по технологии принятой для прессованных плиток.

Пористые керамические лещадки изготовляют прессованием, сушкой и обжигом из масс, содержащих као- лии, шамот и глину или глину и природный магнезит при получении кордиеритовых лещадок.

Сушку плиток осуществляют в конвейерных сушилках при максимальной температуре 250—350 °С в течение 15—20 мин, обжиг—в щелевой роликовой печи при температуре 1000—1020 °С в течение 30—50 мин.

Литые плитки набирают в ковры на конвейерных линиях, где их укладывают в металлические формы лицевой поверхностью вверх, покрывают оберточной бумагой, смазанной костным клеем «галерта», и подсушивают. Готовые ковры вынимают из форм, очищают тыльную сторону плиток от разделительного слоя на очистительной машине и электропогрузчиком вывозят на склад готовой продукции. Схема поточно-конвейерной линии производства керамических плиток способом литья показана на  4.14, а схема автоматической линии набора литых плиток в ковры — на  4.15.

За рубежом керамические плитки формуют из шлнкерных масс методом электрофореза в установке «Элефант», основанном на свойстве глинистых частиц обнаруживать в воде отрицательный заряд, перемещаться в электрическом поле к аподу и осаждаться на нем. В установку поступает шликер с влажностью 40—45 % с добавкой электролитов, а из нее непрерывно выходит керамическая лента шириной до 70 см с влажностью 8—12%, которая затем разрезается па плитки необходимых размеров и формы. Диаметр валков 1,5 м, скорость вращения валков 300 мин-1, толщина лепты 3—15 мм, производительность установки до 650 кг/ч керамической массы. Использование метода электрофореза для производства керамических изделий опробовано в нашей стране.

Плитки для полов из всех видов керамических плиток отличаются наиболее высокой плотностью, определяющей их физико-химическую стойкость, гигиеничность и долговечность. Их применяют для устройства полов в промышленных, жилых и общественных зданиях и сооружениях, где предъявляются особенно высокие требования к чистоте помещения (больницы, поликлиники, школы, предприятия пищевой промышленности н т.д.), где возможны воздействия химических реагентов (предприятия химической промышленности, лаборатории) и где полы подвергаются повышенному истиранию (станции метро, вокзалы, магазины).

Керамические плитки для полов изготовляют различных видов, форм и размеров. Различают плитки коврово-мозаичные, крупноразмерные неглазурованные и глазурованные, коврово-узорчатые, рельефно-орнаментные, фигурные типа «провансаль», цветные, пор- фировидные, двухслойные, декорированные методом сериографии, крупноразмерные с офактуренной поверхностью, декорированные реакционноспособными красками и глазурями и др. Максимальные размеры плиток для полов 300X300 мм.

Косвенно плотность плиток для полов определяется водопоглощением обожженного черепка, которое для пеглазурованных плиток не должно превышать 4 %, дли глазурованных 5%. Водопоглощение плиток, подвергающихся повышенному истиранию и воздействию химических реагентов, не должно превышать 2 %.

Керамические плитки для полов характеризуются числом твердости 7—8 по шкале Мооса, т.е. по твердости уступают минералам: корунду и алмазу и превосходят по этому показателю кварц, а также горные породы—гранит, базальт и др. Истираемость плиток определяют на приборе — вращающемся круге. Сопротивление плиток истиранию характеризуется потерей их массы после прохождения испытуемым образцом 150 м пути по кругу, которая не должна превышать 0,08 г/см2. Прочность на сжатие таких плиток достигает 180— 250 МПа. Кислотостойкость белых плиток составляет 97—98 %, желтых — 92—94 %.

Сырьем для производства плотных керамических плиток с водопоглощением не более 4 % и истираемостью менее 0,08 % служат огнеупорные и тугоплавкие глины с содержанием А1203 18—35 %. Для снижения температуры спекания и обжига применяют щело- чесодержащие плавни (нефелин-сиенит, перлит, стеклобой), а также материалы, содержащие щелочноземельные оксиды (топливные и металлургические шлаки, мел, гипс, тальк и др.). Комплексные добавки смесей щелочных и щелочноземельных оксидов оказывают наибольшее флюсующее действие.

Формуют плитки для полов методом прессования из пресс-порошков, подготовленных полусухим или шли- керным способом. Наибольшее распространение получил шликерный способ подготовки пресс-порошка в распылительных сушилках, обеспечивающих наиболее высокую степень диспергации частиц, полное усреднение массы и получение порошка однородной гранулометрии. Технология подготовки сырья, приготовления шликера и получения пресс-порошка подобна технологии производства других видов керамических плиток. Прессуют плитки полов на прессах КРКп-125, КРУ-160 под давлением 10—30 МПа.

Цветные керамические плитки получают из природ- но окрашенных глин или глин с добавкой красителей. Цветную массу подготовляют по шликерпому способу совместным помолом глинистых материалов, плавней и красителей в шаровой мельнице с последующим обезвоживанием в распылительной сушилке.

Коврово-узорчатые плитки прессуют из цветной массы на автомате конструкции НИИстройкерамики, па котором последовательно совершаются операции очист- кн и установки шаблонов, засыпки нижнего основного сплошного слоя пресс-порошка и цветной массы верхнего декоративного слоя через шаблон, извлечения шаблона, прессования и выталкивания плиток. Особенностью изготовления рельефно-орнаментированной плитки является нанесение глазури не на всю ее поверхность, а только на рельефную часть с помощью трафарета.

Для получения порфировидных плиток подготовляют не менее двух цветных порошков, гранулируют их на гладких вальцах или грануляторах, смешивают в соотношении 1 : 3 и прессуют, при этом основной цвет ПЛИТКИ определяется порошком, вводимым в большем количестве, а порфировидная расцветка плитки — добавкой другого цветного порошка.

Коврово-мозаичные плитки изготовляют в виде ковров длиной 94,5—137,5 см, шириной 26 см, при этом плитки наклеивают по рисунку или без него на листы крафт-бумаги. Двухслойные плитки прессуют из порошков двух видов: для основного, нижнего, слоя — естественно окрашенного порошка, для верхнего слоя — цветного порошка с добавкой красителей. Плитки для полов, декорированные способом сериографии, изготовляют, подобно облицовочным плиткам, с сериографическим рисунком.

При производстве керамических плиток для полов широкое применение получили поточно-автоматизиро- ванные конвейерные линии, идентичные конвейерам для облицовочных плиток, включающие следующие технологические процессы: приготовление пресс-порошка из шликерноп массы в распылительных сушилках, прессование плиток, однорядную сушку в конвейерной сушилке в течение ~60 мин и однорядный обжиг в щелевой роликовой печи при максимальной температуре 1060— 1100 °С в течение 60—80 мин.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ: Технология производства строительных материалов, изделий и конструкций

 

Смотрите также:

 

Облицовочные керамические изделия. Фасадная керамика....

Керамические фасадные плитки изготовляют методами полусухого прессования и литья.
Только прямоугольные плитки производятся 15 типоразмеров (от минимального 50x50x4 до...

 

ОБЛИЦОВКА СТЕН КЕРАМИЧЕСКИМИ ПЛИТКАМИ, керамические плитки...

Выпускают керамические плитки квадратной и прямоугольной формы а также фасонные: угловые и карнизные.
Керамические плитки бывают разного цвета, что позволяет при...

 

Фаянсовые плитки. Керамические плитки для внутренней облицовки...

Керамические плитки для внутренней облицовки ванных комнат, бань, прачечных, больничных и
Для внутренней облицовки применяют плитки длиной 150 мм, шириной 25, 50, 75 и 150 мм.

 

Полы из керамических плиток. Полы дощатые и паркетные

Полы из керамических плиток. Керамические плитки могут быть кроме квадратных и
Керамические мозаичные плитки выпускают в виде прямоугольных карт размером 39,8x59,8 мм...

 

ПЛИТКА: Керамические плитки. Глазурованные плитки. ЕВРОРЕМОНТ

Керамические плитки для внутренней облицовки стен быиают рядовыми (для укладки панелей) и фасонными (угловые, фризовые, плинтусные), имеют квадратную ( 1 50 х 150 мм, 100 х 100 мм)...

 

напольная плитка. ПОКРЫТИЕ ПОЛА ИЗ КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ....

Сортов керамической плитки имеется множество.
керамические. Устанавливаем плитки. Если вы укладываете плитку в комнате, где уже установлена обшивка стены, то вы можете...

 

Изготовка керамической плитки. Облицовка керамическими плитками....

Оно настолько зарекомендовало себя, что и сегодня керамическую плитку иногда называют «метлахской». По структуре материала различают плитки тонкой и грубой керамики.

 

Облицовка стен. Кафельная плитка. ОБЛИЦОВКА КЕРАМИЧЕСКИМИ...

Маяками могут служить целые плитки или их куски. Ставят маяки с отступом от угла на 100—120 мм, для
§ 25. Диагональная настилка керамической плитки. § 26. Настилка полов из шести- и...

 

Выбрать плитку для кухни. Керамическая плитка - настоящее украшение...

Большое внимание нужно уделять выбору плитки, которую, в отличие от обоев, линолеума, штукатурки, укладывают на долгие десятилетия. Керамическая плитка: выбираем по...

 

...глазурованная и неглазурованная Плитки фасадные керамические...

...и камни керамические лицевые, ковровая керамика, плитки керамические малогабаритные, плиты
125 мм, массой 1 м2 плитки до 4,5 кг. В нашей стране значительное распространение...