Гранулометрический состав глин.

Гранулометрический состав глин – это распределение зерен в глинистой породе по их величине. Обычно зерновой состав различных глин характеризуется данными, приведенными в табл.2.

Таблица 2

Зерновой состав глин

Тип глин	Размер частиц в мм
Более 0,25	0,25-0,05	0,05-0,01	0,01- 0,005	0,005-0,001	Менее 0,001
Огнеупорные	0-5	0-15	1-16	1-25	4-33	45-86
Тугоплавкие	0,5-15	0,5-1,5	2-27	0,5-16	4-34	18-80
Легкоплавкие	0,2-19	0,5-18	9-55	4-24	6-25	10-50

Сравнивая данные таблиц химического (табл.1) и гранулометрического (табл.2) составов можно сделать вывод о значительных их колебаниях для различных глин, что не позволяет точно установить взаимосвязь со свойствами сырья. Однако имеются определенные общие закономерности. Незначительное содержание глинозема (Al₂O₃) при высоком содержании кремнезема (SiO₂) свидетельствует о большом содержании свободного кремнезема, который в основном находится в грубодисперсной составляющей глин и является естественной отощающей добавкой.

Для легкоплавких глин характерно наибольшее содержание SiO₂ и плавней (R₂O, RO, Fe₂O₃) и наименьшее содержание Al₂O₃. Здесь глинозем практически полностью входит в состав глинообразующих минералов, на что указывают и данные табл.2, где содержание частиц менее 0,001 мм в легкоплавких глинах наименьшее по сравнению с тугоплавкими и огнеупорными.

Повышенное содержание Al₂O₃ в глинах свидетельствует о большом количестве глинистого вещества, большей его дисперсности, и следовательно, большей пластичности и связанности материала. Большое содержание плавней и в особенности R₂O (Na₂O и K₂O) при малом содержании Al₂O₃ свидетельствует о низкой огнеупорности глины. Чем меньше в глине содержится плавней, тем она более огнеупорна и спекается при более высоких температурах. Однако, одновременное присутствие в глине значительного количества щелочных окислов (главным образом K₂O) при одновременном высоком содержании Al₂O₃ и малом содержании других плавней может обусловить и высокую огнеупорность глин и способность спекаться при низких температурах, что дает возможность изготовлять широкий ассортимент пористых и спекшихся изделий. Таким образом, на основе знания химико-минералогического и зернового состава сырья можно приближенно оценить его свойства.

Добавки

В глинистое сырье для регулирования их свойств вводят различные добавки, которые разделяются на отощающие, пластифицирующие, флюсующие (плавни), топливосодержащие, порообразующие или выгорающие и регулирующие высолы на его поверхности.

Отощающие добавки (кварцевый песок, шамот, дегидратированная глина, керамзитовая крошка, золы ТЭС, шлаки фосфорного производства, ваграночный шлак, флотационные хвосты обогащения апатитовых руд) служат для отощения массы, улучшают сушку за счет снижения воздушной усадки и структурных дефектов при формовании, снижения формовочной влажности.

Пластифицирующие добавки (высокопластичная глина, бокситовый шлам, поверхностно-активные вещества типа ЛСТ, СДБ, бентонита) применяют для пластифицирования шихты и улучшения формовочных свойств при меньшем расходе воды.

Флюсующие добавки (бой легкоплавкого стекла, пиритные огарки, золы ТЭС, полевые шпаты, железная руда, доломит, магнезит, тальк, мел, нефелин-сиенит, перлит) – это плавни, которые вводят с целью снижения температуры обжига керамических изделий.

Топливосодержащие добавки (уголь, отходы углеобогащения коксохимических производств, негорелые породы из терриконов угольных шахт) вводят с целью экономии топлива, а также повышают спекаемость, создают пористость черепка.

Порообразующие или выгорающие добавки (уголь каменный, бурит, антрацит, опилки, торфяная пыль, солома, растительные отходы сельскохозяйственной переработки в виде шелухи гречихи и других зерновых, лузги подсолнуха) служат для создания пористости черепка и повышения теплофизических свойств керамических изделий. Кроме того, они армируют глиняную массу, улучшают формовочные свойства, повышают трещиностойкость при сушке, однако снижают прочность изделий и повышают их водопоглощение.

Кирпич и камни керамические (ГОСТ 530-95)

Технические условия

Керамические кирпичи и камни изготавливаются способом полусухого прессования или пластического формования из глинистых и кремнеземистых (трепел, диатомит) осадочных пород и промышленных отходов (угледобычи и углеобогащения зол), обожженных в печах.

Кирпич и камни применяются для кладки каменных и армокаменных наружных и внутренних стен зданий и сооружений, а также для кладки фундаментов из полнотелого кирпича.

Кирпич и камни керамические изготовляют в форме параллелепипеда и в зависимости от размеров подразделяют на виды, указанные в табл. 3.

Таблица 3

Вид изделия	Номинальные размеры, мм
длина	ширина	толщина
Кирпич одинарный
Кирпич утолщенный
Кирпич модульных размеров одинарный
Кирпич модульных размеров утолщенный
Кирпич утолщенный с горизонтальным расположение пустот
Камень
Камень модульных размеров
Камень модульных размеров укрупненный
Камень укрупненный
Камень укрупненный с горизонтальным расположением пустот
Примечание – допускается по согласованию с потребителем выпускать укрупненные камни с размерами: 380 180 138 380 255 138 380 250 138

Типы камней и кирпичей

Одинарный и утолщенный кирпич изготовляют полнотелым (без пустот и с технологическими пустотами, объем которых составляет не более 13%) и пустотными, а камни - только пустотелыми.

Размеры, форма и расположение вертикальных пустот в экструзионных изделиях приведена на рис.1, остальные виды камней и кирпичей с горизонтальным расположением пустот, прессованного кирпича, а также укрупненные камни в приложении 1.

Кирпич с 8 несквозными отверстиями (пустотность 11%)     Кирпич с 3 сквозными отверстиями (пустотность 2,25%)   Кирпич с 8 сквозными отверстиями (пустотность 6%)     Кирпич с 11 сквозными отверстиями (пустотность 8,2%)     Кирпич с 11сквозными отверстиями (пустотность 12,7%)

Рис.1. Кирпич прессованный

Толщина наружных стенок пустотелого кирпича должна быть не менее 12 мм.

Пустоты в изделиях могут располагаться вертикально или горизонтально к постели и могут быть сквозными и несквозными.

Ширина щелевидных пустот должна быть не более 16 мм, а диаметр сквозных цилиндрических пустот и размер стороны квадратных пустот – не более 20 мм.

По прочности изделия с вертикальными пустотами изготовляют марки: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 250, 300, а с горизонтально расположенными пустотами – 25, 35, 50, 100.

Прочность кирпича должна соответствовать требованиям, приведенным в табл.4.

Таблица 4

Таблица для определения марки кирпича

Марка кирпича	Предел прочности, МПа (кгс/см2)
При сжатии	при изгибе
для всех видов кирпича	для полнотелого кирпича пластического формования	для полнотелого кирпича полусухого формования и пустотелого кирпича
средний для 5 образцов	минима-льный для отдельного образца	средний для 5 образцов	наимень-ший для отдельного образца	средний для 5 образцов	наимень-ший для отдельного образца
	30,0 (300)	25,0 (250)	4,4 (44)	2,2 (22)	3,4 (34)	1,7 (17)
	25,0 (250)	20,0 (200)	3,9 (39)	2,0 (20)	2,9 (29)	1,5 (15)
	20,0 (200)	17,5 (175)	3,4 (34)	1,7 (17)	2,5 (25)	1,3 (13)
	17,5 (175)	15,0 (150)	3,1 (31)	1,5 (15)	2,3 (23)	1,1 (11)
	15,0 (150)	12,5 (125)	2,8 (28)	1,4 (14)	2,1 (21)	1,0 (10)
	12,5 (125)	10,0 (100)	2,5 (25)	1,2 (12)	1,9 (19)	0,9 ( 9)
	10,0 (100)	7,5 ( 75)	2,2 (22)	1,1 (11)	1,6 (16)	0,8 ( 8)
	7,5 (75)	5,0 (50)	1,8 (18)	0,9 ( 9)	1,4 (14)	0,7 (7)

По морозостойкости изделия подразделяют на марки: F15, F25, F35, F50.

Маркировка кирпичей и примеры условных обозначений

Условное обозначение керамических изделий должно состоять из названия, вида, марки по прочности и морозостойкости, обозначения настоящего стандарта.

Примеры условных обозначений:

1. Кирпич керамический полнотелый одинарный марки по прочности 100, марки по морозостойкости F15 :

Кирпич К - 100/1/15/ГОСТ 530-95.

· Кирпич керамический пустотелый одинарный марки по прочности 150, марки по морозостойкости F15:

Кирпич КП - 0 150/15/ГОСТ 530-95.

· Кирпич керамический утолщенный марки по прочности 125, марки по морозостойкости F25: Кирпич КП – У 125/25/ГОСТ 530-95.

Для камней, в отличие от кирпичей, маркировка начинается со слова «Камень».

Например, маркировка Камень К 100/15/ГОСТ 530-95 обозначает камень керамический марки по прочности 100, по морозостойкости F15.

Требования к внешнему виду изделий и отклонения от размеров

Предельные отклонения от номинальных геометрических размеров в миллиметрах для изделий пластического формования и полусухого прессования не должны превышать:

5 мм - по длине

4 мм - по ширине

3 мм - по толщине – для кирпича

4 мм - по толщине – для камня

Отклонение от перпендикулярности граней не должно превышать для изделий пластического формования и полусухого прессования 3 мм.

Поверхность граней изделий должна быть плоской, ребра – прямолинейными.

Допускается выпускать изделия с закругленными ребрами с радиусом закругления не более 15 мм.

По фактуре поверхности (ложковой, тычковой) изделия могут быть гладкими и рифлеными.

На изделии не допускаются дефекты внешнего вида, размеры и число которых превышают указанные в табл.5.

Таблица 5

1.Отбитости углов глубиной от 10 до 15 мм
2.Отбитости и притупленности рёбер глубиной на более 10 мм и длиной от 10 до 15 мм
3.Трещины протяжённостью до 300 мм по постели полнотелого кирпича и пустотелых изделий на более чем до первого ряда пустот (глубиной на всю толщину кирпича или на ½ толщины тычковой или ложковой грани камней): - на ложковых гранях - на тычковых гранях

Правила приемки кирпича

Размер партии кирпича устанавливается в количестве не более суточной выработки одной печи завода. Каждая партия должна состоять из кирпича одного вида и марки.

Для контроля от каждой партии кирпича отбирают изделия в количестве 0,5%, но не менее 100 шт. Отобранные изделия проверяются на соответствие требованиям стандарта по размерам и показателям внешнего вида, а затем испытывают. Для проведения испытаний отбирают следующее количество изделий: для определения предела прочности при сжатии-10 шт., для определения предела прочности при изгибе -5 шт., для определения водопоглощения, морозостойкости - по 5 шт., для определения наличия известковых включений - 5 шт.

Если в результате испытаний образцов будет установлено несоответствие их хотя бы одному из показателей стандарта, то по данному показателю проводят повторное испытание удвоенного количества образцов. При неудовлетворительных результатах повторных испытаний партия приемке не подлежит.

Характеристики кирпича по стандарту даются в следующем установленном условном обозначении. Например, кирпич керамический, рядовой, полнотелый, обыкновенный марки 100, плотностью 1650 кг/м³, морозостойкостью 15 обозначается «кирпич – КР 100/1650 ГОСТ 530-80».

Методы испытаний кирпича