Основные методы формования при производстве керамических изделий.

Литье

Этот способ широко применяется в производстве художественных керамических изделий, что объясняется возможностью изготовления изделий самой разнообразной формы (посуда, вазы, скульптуры, сувениры и др.) и простотой процесса, не требующего сложного оборудования.

Формовка пластическим способом

Формовка изделий из пластичных масс влажностью 18–25% – наиболее старый, традиционный способ изготовления керамических изделий.

Ручная формовка не требует сложных приспособлений, и успех её проведения зависит от навыка мастера. Лепку используют преимущественно для изготовления мягких моделей из глиняных масс, обычно носящих уникальный характер.

Прессование

Формование изделий из порошкообразных керамических масс влажностью менее 10% носит название полусухого прессования. Сущность способа заключается в том, что тщательно перемешанную керамическую массу в виде порошка влажностью 12% подвергают спрессовыванию в механических и гидравлических прессах под достаточно высоким давлением .

 Гончарный способ

Этот способ выполняется при помощи гончарного круга и относится к машинно-ручному способу.

Свойства керамических изделий.

Рабочими свойствами керамических материалов являются водопоглощение, прочность, морозостойкость, паро- и воздухопроницаемость, сцепление с раствором, загрязняемость и др.

Химический и минералогический состав портландцемента

Химический состав клинкера характеризуется содержанием основных оксидов в следующих количествах, %:

Оксид кальция CaO………. 63–67 Оксиды щелочных металлов            

Кремнезем SiO2…………... 19–24 Na2О+K2O.............................           0,4––1,0

Глинозем Al2O2…………… 4–7     Оксид хрома и оксид титана            

Оксид железа Fe2O3………. 2–6     TiO2+Cr2O3………................ 0,2–0,5

Оксид магния MgO………. < 5      Фосфорный ангидрид P2O5          0,1–0,3

Сернистый ангидрид SO3...           0,3–0,1                  

Минералогический состав клинкера. Перечисленные оксиды образуют силикаты, алюминаты и алюмоферриты кальция в виде твердых растворов. Силикаты – преимущественно в виде кристаллов, между которыми размещается промежуточное вещество, состоящее из алюминатов и алюмоферритов кальция в кристаллическом и аморфном виде (рисунок 3.5).

Относительное содержание этих минералов, %: трехкальце-вый силикат (алит) 3CaO • SiO2 (C3S)– –45–60; двухкальциевый силикат (белит) 2CaO • SiO2 (C2A) – 15–35; трехкальциевый алюми-нат 3СаО· Al2O3 (С3А) –4–14; четырехкальциевый алюмоферрит (целит) 4CaO Al2O3Fe2O3(C4AF) – 10–18.

Кроме перечисленных в клин-кере имеется небольшое коли-чество других минералов: алю-минатов, алюмоферритов и фер-ритов кальция, а также оксида кальция СаО в количестве 0,5–1 % и оксида магния MgO – до 5% в свободном состоянии, щелочных оксидов Na2O + K2O – до 1 %.

Виды коррозии цементного камня

Разрушение цементного камня может происходить под влиянием физических факторов (насыщение водой, попеременное замораживание и оттаивание, увлажнение и высыхание и т. п.), а также при химическом взаимодействии компонентов камня с агрессивными веществами, содержащимися в окружающей среде.

Возможны следующие виды коррозии:

1. связанная с выщелачиванием растворимых частей цементного камня (агрессивность выщелачивания);

2. вызываемая обменными реакциями между цементным камнем й агрессивной жидкой средой, в результате образуются легко растворимые соединения не обладающие вяжущими свойствами (агрессивность углекислая, общекислотная и магнезиальная);

3. обусловливаемая развитием и накоплением в цементном камне малорастворимых кристаллизующихся солей (агрессивность сульфатная).

Классификация бетонов по плотности

Бетоном называется искусственный каменный материал, состоящий из затвердевшей смеси вяжущего, воды, мелкого и крупного заполнителя. Для улучшения свойств бетона или бетонной смеси в их состав могут вводиться минеральные и химические добавки.

Бетоны классифицируются по средней плотности, назначению, виду вяжущего, виду заполнителей, структуре, условиям твердения.

По средней плотности бетоны подразделяются на особо тяжелые с ρс > 2500 кг/м3, тяжелые с ρс = 2000…2500 кг/м3, легкие с ρс = 600…2000 кг/м3 и особо легкие с ρс < 600 кг/м3.

Что является активными и инертными компонентами в бетоне и почему.

Минеральные добавки делятся на активные и инертные. Активные МД способны в присутствии воды взаимодействовать с диоксидом кальция при обычных температурах, образуя соединения, обладающие вяжущими свойствами. При введении в бетон они взаимодействуют с Са(ОН)2, выделяющимся при гидратации портландцемента. Некоторые активные МД, например, молотые доменные шлаки, способны к самостоятельному твердению, которое активизируется при добавке извести. На свойства минеральных добавок значительное влияние оказывает их зерновой состав, определяющий удельную поверхность и, соответственно, реакционную способность или возможность уплотнения структуры бетона.

Инертные добавки, например, молотый кварцевый песок, при обычной температуре не вступают в реакцию с компонентами цемента, однако при определенных условиях (например, при автоклавной обработке) они могут проявлять реакционную способность. В большинстве случаев инертные добавки используют для регулирования зернового состава и пустотности твердой фазы бетона (заполнитель – цемент – минеральная добавка) с целью управления свойствами бетонной смеси и бетона.

Механизм действия гидрофильных и гидрофобных добавок в бетоне.

Все виды органических поверхностно-активных добавок в зависимости от их влияния на поверхностные свойства цементов и цементного камня разделяют на две основные группы: повышающие смачиваемость цементного порошка водой — гидрофильные, и понижающие ее — гидрофобные.

Пластифицирующие (гидрофильные)  добавки позволяют получать бетоны или растворы заданной удобоукладываемости и прочности с пониженным расходом цемента (на 5—10 % меньше) по сравнению с бетонами, получаемыми на портландцементе без добавок. При одинаковом расходе пластифицированного цемента получают бетонные смеси равной подвижности, но при меньшем водоцементном отношении, что способствует увеличению плотности, прочности, морозостойкости и водонепроницаемости бетона.

Гидрофобные поверхностно-активные добавки адсорбируются на зернах цемента в виде тончайших (мономолекулярных) слоев и образуют на их поверхности водоотталкивающую пленку, придающую цементу ряд особых свойств

Цементы с гидрофобными добавками отличаются пониженными гигроскопичностью и капиллярным подсосом, способны длительное время сохранять активность при хранении даже в среде с повышенной влажностью воздуха и не превращаться в комки при кратковременном воздействии воды

Во время перемешивания растворной или бетонной смеси гидрофобные пленки легко удаляются с частиц цемента зернами заполнителей, в результате чего смесь приобретает способность нормально схватываться и твердеть. Более того, при этом увеличивается однородность смеси, повышается ее пластичность. Последнее объясняется прежде всего смазывающим действием гидрофобных пленок, уменьшающих трение между частицами смеси.