отчет по практике керамическая плитка
Отчет по практике керамическая плитка
Министерство образования РФ
Федеральное государственное бюджетное учреждение
Высшего профессионального образования
Отчет по производственной практике
. Общие сведения о керамической плитке и область ее применения
. Требования безопасности, предъявляемые к керамической плитке
. Инструменты и механизмы для укладки керамической плитки
. Технологический процесс облицовки поверхностей (общая схема процесса укладки керамической плитки)
. Подготовка облицовочных поверхностей
. Укладка напольной плитки
. Мастики для напольной плитки
. Технология укладки керамической плитки
. Дефекты облицовки из керамических плиток
Список используемой литературы
Облицовка конструкций зданий и сооружений предназначена для их защиты от вредного влияния атмосферных, механических и химических воздействий, для уменьшения звукопроводности, а также для декоративного оформления наружных и внутренних стен.
Облицовку стен зданий и сооружений осуществляют различными плитками и плитами природного происхождения и искусственными. К природным материалам относятся: плиты из гранита, мрамора, вулканического туфа и другие. Из искусственных отделочных материалов наиболее широко используют плиты из декоративного бетона, облицовочный кирпич, глазурованные, стеклянные, керамические плитки.
1. Общие сведения о керамической плитке и область ее применения
Керамические плитки используют для облицовки бетонных, кирпичных и гипсобетонных поверхностей.
Плитка по праву считается традиционным материалом для отделки ванных комнат. В этом помещении практически все поверхности подвергаются активному воздействию различных химических веществ, которые оставляют пятна. Также и моющие средства, которые иногда приходится использовать, содержат определенный спектр химреактивов. Поэтому для ванной стоит выбирать плитку с улучшенными химическими свойствами, например, с устойчивостью к воздействию кислот и оснований.
Нередко можно встретить плитку в промышленных помещениях. Здесь постоянно действуют огромные нагрузки от оборудования, транспортных средств, от ходьбы персонала, от наличия абразивных элементов и химически активных веществ. Немаловажную роль играют требования безопасности. Ведь на пол может пролиться жидкость и возникнет опасность падения из-за скользкой поверхности. Если это цех по переработке продуктов питания, то плитка должна быть легко моющейся, чтобы постоянно поддерживать вес поверхности в чистоте. Из вышесказанного можно сделать вывод, что для производственных помещений необходимо выбирать плитку с уплотненной основой, а также плитку большой толщины. Конечно же, выбранная плитка должна быть износоустойчивой, инертной по отношению к химическим веществам, иметь твердую и плотную поверхность, тогда грязь не будет проникать внутрь плитки, а саму плитку можно будет с меньшими усилиями чистить. Если существует высокий уровень опасность поскользнуться и упасть, рекомендуется обратить внимание на плитку с противоскользящим покрытием.
Основным и важным критерием при выборе керамической плитки выступают ее характеристики, на основе которых необходимо осуществлять процесс выбора. В прошлом для керамической плитки существовали стандарты ГОСТа, которые регулировали размер плитки, физические и механические характеристики и внешний вид. В настоящее время каждый производитель придерживается собственных параметров.
Керамические плитки изготавливают квадратной и прямоугольной формы. Их лицевая поверхность бывает гладкой, рифленой, пирамидальной, одно- или многоцветной. Обратная сторона плиток имеет рифленую поверхность, которая улучшает сцепление плиток со связующим материалом (раствором или мастикой).
Рис. 1. Керамическая плитка
Механические характеристики плитки
Механические характеристики связаны со свойством плиточного покрытия сопротивляться различным нагрузкам (весу мебели, движению тележек, и т.д.). Особенно важны данные характеристики плитки именно для напольной плитки. Как правило, для нее определяются сопротивление на изгиб и предел прочности при изгибе.
Сопротивление на изгиб тем выше, чем ниже поглощение воды (например, сопротивление очень высоко у керамического гранита, поглощение воды которого составляет 0,5%, и очень низко у пористой плитки одинарного обжига, в которой поглощение воды превышает 10%). Предел прочности на изгиб зависит, помимо поглощения воды, и от толщины: чем больше толщина, тем выше будет предел прочности.
Срок службы плиточного покрытия характеризуется двумя показателями: поверхностной твердостью по шкале Мооса и износостойкостью керамических плиток.
. Требования безопасности, предъявляемые к керамической плитке
Основным требованием к безопасности является сопротивление скольжению, что особенно важно для напольной плитки, которая используется для жилых, общественных и промышленных помещений, а также для наружной напольной плитки. Эта характеристика определяет способность поверхности препятствовать скольжению предмета, находящегося на ней: она измеряется коэффициентом трения.
Для увеличения сопротивления скольжению на сухих наклонных поверхностях используют плитку с корундовым напылением, для мокрых поверхностей обычно укладывают ребристую плитку с желобками.
Наиболее широкое распространение для измерения сопротивления скольжения (коэффициента трения) получил немецкий метод (нормы DIN): результат испытания выражается в размере угла наклона пола для обеспечения скольжения предмета.
В таблице 1 приведены категории устойчивости к скольжению обуви согласно немецкому стандарту DIN 51130.
Категории устойчивости к скольжению обуви для напольных покрытий в рабочих зонах со скользкими поверхностями (DIN 51130) Коэффициент тренияУгол наклонаСфера примененияR 9 35Специализированные зоны промышленных предприятий.
. Инструменты и механизмы для укладки керамической плитки
Качество облицовочных работ в значительной степени зависит от качества инструментов, при помощи которых они выполняются.
Особенно большое значение имеют инструменты, применяемые для обработки плиток, так как неудовлетворительная обработка, например, кромок при разрезке плиток или рваные края отверстий, пробиваемых для выпусков трубопроводов, неодинаковая ширина швов ухудшают внешний вид облицовки, а иногда приводят к переделкам, которые связаны с дополнительными затратами материалов и труда рабочих.
Инструменты, применяемые для выполнения плиточных работ:
Обработку плиток, а также подготовку поверхностей ручными инструментами следует допускать только при небольших объемах работ. При массовых плиточных работах рекомендуется применять особые приспособления и механизмы, обеспечивающие повышения качества выполняемых работ, обработки плитки и подготовки поверхностей и позволяющие значительно снизить затраты рабочего времени на эти операции. Такими механизмами могут быть, например, прибор для резки керамических плиток, станок Е.П.Попова (для резки керамических плиток) и другие.
5. Технологический процесс облицовки поверхностей (общая схема процесса укладки керамической плитки)
Технологический процесс облицовки поверхностей включает следующие операции:
сортировку, очистку и подготовку облицовочных изделий;
приготовление раствора, клеящих составов и крепежной фурнитуры;
подготовку и разметку поверхностей;
укладку маячных рядов;
пробивку отверстий для анкеров;
облицовку с очисткой и окончательной отделкой поверхности.
В зависимости от вида применяемого облицовочного материала отдельные перечисленные операции могут быть исключены.
При облицовке вертикальных поверхностей плитками различают следующие элементы покрытия (рис. 2):
При производстве облицовочных работ используют ручной инструмент, указанный в пункте 3.
На этом же этапе определяется размер керамических плиток, наличие декоративных элементов, бордюров и фризов.
На планах поверхностей расчерчивается порядное расположение кафельных плиток.
Прочность и долговечность облицовки в значительной степени зависят от качества подготовки основания. Загрязненность поверхности основания уменьшает прочность сцепления с прослойкой и приводит к отслоению плиток, нередко вместе с раствором. Поверхности конструкций, подлежащие облицовке не должны иметь отклонений, превышающих допустимые. Характер подготовки поверхности зависит от состояния подготавливаемой поверхности и способа крепления облицовочных материалов.
Поверхность, подлежащую облицовке, выравнивают цементным раствором по маякам. После того как поверхность затвердеет, плиточник при помощи отвеса, уровня и рейки наносит на штукатурный слой горизонтальные линии, определяющие положение облицовочных рядов и швов между ними. От углов стен шнурком и мелом отбивают вертикальные линии угловых фасонных деталей и части вертикальных швов рядовых плиток. По готовой сетке рабочий укладывает плитки горизонтальными рядами.
. Подготовка облицовочных поверхностей
Просветы между ним и поверхностью подлежащей облицовки не должны быть больше 2 мм. Если неровности больше, то их необходимо ликвидировать.
Прочность поверхностей проверяют простукиванием. Плохо держащиеся слои счищают до прочной кирпичной или бетонной основы.
Облицовка стен керамическими плитками производится на выровненных поверхностях, очищенных от грязи и жировых пятен. Старую плитку лучше снять. Если облицовываемая стена была окрашена, слой краски необходимо счистить. Очистить также необходимо и стены, оклеенные обоями. Если речь идет о поле, то в случае, если он покрыт линолеумом или ПВХ плитками, их придется снять.
После подготовки поверхности к началу работ, нужно позаботиться о керамической плитке. Для лучшего сцепления плиток с раствором перед началом работы их на некоторое время замачивают в воде.
Облицовку керамической плиткой лучше начинать с пола, так как в этом случае настенная плитка будет опираться на выложенную напольную плитку.
. Укладка напольной плитки
Рис. 5. При прямой укладке кафеля сначала нужно выбрать место для первого ряда.
При диагональной укладке с фризом работу всегда начинают с разметки фриза.
При помощи угольника и уровня устанавливаются так называемые маячные плитки, необходимые для удержания плоскости и уровня покрытия.
Затем замешивают клеевую смесь.
Рис. 7. Замес цементно-песчаного раствора для плитки.
На поверхность за 10-15 минут наносится клей. Толщину слоя раствора под плиткой принимают от 7 до 15 мм. Он разравнивается гребенкой, и укладываются плитки. Плитки укладываются на подготовленный цементный раствор, по шнуру, закрепленному горизонтально на штырях, гвоздях или дюбелях, забитых около маячных рядов.
Отделочный материал выравнивают по высоте, если плитка по отношению к соседним утоплена, ее придется снять и добавить цементный раствор. После выравнивания по высоте и плоскости ориентируют плитки и формируют швы при помощи крестиков. Утапливать крестики надо не меньше чем на половину толщины плитки. Легким постукиванием с торца плитки немного уплотняют. Постоянно проверяют совпадение края плитки в последнем ряду захватки с натянутой ниткой.
Рис. 8. Укладка керамической плитки на пол
Рис. 9. Проверка уровнем
Коротким уровнем проверяется правильность установки плитки по ее осям и диагоналям.
Между маячными марками по всему контуру помещения настилают маячные ряды, а затем устанавливают промежуточные марки и маячные ряды в центральной части пола.
Клеи делятся на три группы: для сухих помещений, для мокрых помещений, специальные.
Клеи для сухих помещений (к примеру, «Юнис
Установив маячные керамические плитки, нужно наметить горизонтальные ряды укладки плиток, определяя количество рядов делением высоты облицовываемой поверхности на размер плитки с учетом толщины шва 1-3 мм. Если целое число плиток не укладывается, нижний ряд нужно уложить из неполномерных плиток, то есть плиток, часть которых обрезана. Так делается потому, что вверху такой ряд всегда бросается в глаза, а внизу он остается незаметным.
Рис. 11. Укладка плитка на стене (с использованием пластмассовых крестиков)
Необходимо следить, чтобы при осаживании керамической плитки раствор заполнил все пространство под ней. Сцепление плиток с поверхностью стены не связано с толщиной слоя цементного раствора под ними. Излишки цементного раствора, выжатые с боков кафеля, срезают мастерком.
Ширина швов между плитками может колебаться от 0,5 до 3 мм. Чтобы ширина швов была одинаковой по всей облицованной поверхности, между плитками в качестве шаблона прокладывают одинаковые клинья, имеющие толщину, соответствующую ширине шва. После затвердевания цементного раствора их вытаскивают.
После укладки плитки на всей поверхности производят затирку швов. Для этого используют резиновый шпатель и поролоновую губку. Швы тщательно очищаются от остатков клея, пыли и установленных крестиков. Затем разводят затирку. С помощью резинового шпателя затиркой заполняют швы и оставляют подсохнуть.
Рис. 12. Затирка швов
Когда все швы будут заполнены, для удаления лишней затирки понадобится терка, которую надо держать под почти прямым углом к поверхности плиток (как показано на рисунке).
Рис. 13. Удаление лишней затирки
При этом необходимо двигать терку по диагонали относительно швов, иначе край инструмента может попасть в шов и удалит из него часть затирки. (Если это случилось, следует добавить немного затирки в шов и выровнять поверхность шва краем терки). Как только излишки будут удалены, необходимо дать возможность затирке схватиться перед началом очистки. Необходимо не забывать время от времени перемешивать затирочный раствор в ведре, чтобы он оставался мягким до нанесения его на новые участки.
После сухой очистки краем затирочной терки (которая удаляет основную массу лишней затирки с поверхности плиток), каждая облицовка в той или иной степени требует влажной очистки. Время, которое необходимо для полного схватывания затирки перед влажной очисткой, сильно различается от укладки к укладке. Оно может быть равно 5 минутам, а может занять 20 минут или больше. На скорость испарения жидкости из затирки влияют погодные условия, тип основания, клея и плитки.
При желании поверхность кафеля покрывают специальными составами, которые защищают его от неблагоприятных воздействий и придают ему дополнительный глянец.
. Дефекты облицовки из керамических плиток
Наиболее серьезным дефектом облицовки из керамических плиток является их отслаивание от прослойки, которое можно заблаговременно обнаружить простукиванием покрытия. Причиной отслаивания может быть применение жирных цементных растворов, при твердении которых возникают значительные усадочные деформации. Для уменьшения последствий усадки цементного раствора в период его твердения, покрытие из плиток увлажняют, применяют более тощие растворы при небольшой толщине прослойки, в необходимых случаях армируют цементно-песчаную прослойку металлической сеткой.
Плохо выровненное основание, у которого местами толщина прослойки больше допустимой, также может быть причиной отслаивания плиток, поэтому перед началом работ необходимо тщательно проверить основание и обнаруженные значительные неровности бетонной поверхности выправлять можно только мелкозернистым бетоном; применять для этой цели цементно-песчаный раствор запрещается. Плитки отслаиваются также при применении цементного раствора, который уже начал схватываться или при использовании запыленных и загрязненных плиток с жировыми или смоляными пятнами.
Любая работа, связанная с механизмами, колющими и режущими инструментами требует соблюдения техники безопасности.
При устройстве покрытий на прослойке из цементных растворов плитке нужно укладывать в резиновых перчатках, чтобы защитить руки от разъедания их раствором. Подсобные рабочие работают в плотных рукавицах.
При работе с кислотой и другими ядовитыми материалами необходимо соблюдать меры предосторожности: надевать защитные очки, резиновые рукавицы. Помещения, где отчищают плиточные покрытия раствором кислоты и обрабатывают швы кислотой.
Соляную кислоту, применяемую для очистки плиточных покрытий, надо доставлять к рабочему месту в разведенном виде, концентрацией не выше 5% в плотно закрытых стеклянных бутылях. При разведении кислоту следует вводить в воду, а не наоборот, иначе вследствие большого выделения тепла возможно её разбрызгивание.
По окончанию смены плиточник обязан очистить инструмент от грязи и убрать его в сушку или ящик, очистить рабочее место от мусора, выключить и закрыть пусковые приспособления приводов машин, чтобы исключить возможность включения их посторонними лицами, отключить переносную лампу, если её пользовались для освещения рабочего места, и отнести её в специальное место для хранения. Мокрую посуду и спец. обувь отнести в помещение, отведенное для сушки спецодежды. Если инвентарь пришел в негодность, сообщить об этом мастеру.
На сегодняшний день на строительном рынке предлагается широкий ассортимент плитки, разной по геометрическим размерам, цвету и назначению.
Технология укладки керамической плитки зависит от типа помещения и его назначения. Технологический процесс облицовки поверхностей включает следующие операции:
сортировку, очистку и подготовку облицовочных изделий;
приготовление раствора, клеящих составов и крепежной фурнитуры;
подготовку и разметку поверхностей;
укладку маячных рядов;
пробивку отверстий для анкеров;
облицовку с очисткой и окончательной отделкой поверхности.
Необходимо придерживаться общей последовательности выполнения работ, помнить об основных требованиях, предъявляемых к их выполнению, обеспечивающих должное качество готовой облицовки и ее долговечность при эксплуатации помещений, а также соблюдать правила техники безопасности.
облицовка напольный плитка клеевый
Список используемой литературы
Теги: Укладка керамической плитки Отчет по практике Строительство
Отчет по практике: Производство керамической плитки
1.1 Краткий обзор современных способов производства керамической плитки………………………………………………………………………………..4
1.2 Характеристики сырья и вспомогательных материалов……………. 10
1.3 Характеристики и особенности изделий……………………………. 12
2.1 Описание технологической схемы производства керамических фасадных прислонных плит……………………………………………………………. 14
2.2 Режим работы цеха (завода)……………………………………………18
2.3 Расчет производственной мощности цеха (завода)…………………. 19
2.4 Расчет сырья и вспомогательных материалов………………………. 20
2.5 Подбор и расчет технологического оборудования и штатного
2.6 Контроль технологических процессов и качества продукции………..25
3. Экологические мероприятия…………………………………………………. 26
4. Технико-экономические показатели проекта………………………………….29
Продукцией керамического производства являются в основном изделия, поставляемые для различных отраслей народного хозяйства и прежде всего для строительства – кирпич, плитки для облицовки стен и полов, санитарно-техническая керамика. Все высокотемпературные агрегаты в металлургии, в химическом производстве, на коксовых, цементных, стекольных и керамических заводах футеруются огнеупорными материалами. Передача энергии осуществляется с использованием фарфоровых изоляторов. Из оксидной керамики изготовляют корпуса и отдельные детали электронных конструктивных элементов или же изделия технической керамики сами представляют активную часть этих электронных конструктивных элементов. Техника высокотемпературных измерений немыслима без керамических изоляционных материалов. Перечисление может быть продолжено, показывая разнообразие требований к применяемым керамическим изделиям. Если принять во внимание, что производство посуды и изготовление художественной керамики составляют другую значительную часть керамического производства, то можно сделать вывод, что на всех стадиях процесса производства керамических изделий ставятся различные требования, диктуемые использованием изготовляемого изделия. Это относится и к процессам формования.
Исходным пунктом для формования керамики является масса, которая чаще всего состоит из естественных, в различной степени обрабатываемых сырьевых материалов. Их свойства изменяются в широких пределах. В данной курсовой работе подробно описываются эти свойства сырья и керамических масс.
Цель данной курсовой работы состоит в углублении и закреплении теоретических знаний по дисциплине «Технология производства строительных материалов и изделий», самостоятельной детальной проработке технической, нормативной и проектной литературы по технологии производства керамических плиток и выработке навыков решения задач проектирования.
1.1 Краткий обзор современных способов производства керамической плитки
Керамические плитки различного назначения получают способами полусухого и сухого прессования из порошков влажностью 5-7% (основной способ), литьем из шликера влажностью 30-35% и пластическим формованием из масс влажностью 14-20%. Принципиальная технологическая схема изготовления керамических плиток, заключающаяся в обработке глинистого сырья с добавками, формовании изделий, сушке и обжиге их до спекания различной степени в зависимости от назначения изделий и качества глинистого сырья, представлена ниже.
Глинистое сырье Отощающие и другие добавки
Подготовка формовочной массы
(грубое и тонкое измельчение, сушка, смешение, увлажнение, вылеживание)
(сухое и полусухое прессование, пластическое формование, литье)
(сушка, одно- или двукратный обжиг)
Декорирование плиток осуществляется либо в процессе их формования (нанесение рельефа, двухслойное формование) либо после сушки и даже после обжига изделий (глазурование, сериография) с последующим повторным обжигом.
Подготовка глинистого сырья на заводах, выпускающих керамические плитки, заключается в удалении или измельчении каменистых включений и достижении однородности и удобоукладываемости формовочной массы.
Основные способы переработки глинистого сырья в формовочную массу в производстве керамических плиток – полусухой, сухой, пластический и шликерный. Выбор способа определяется свойствами исходного сырья, видом выпускаемой продукции и объемом производства.
В таблице 2 приведены сравнительные сведения по способам подготовки формовочной массы в производстве керамических плиток.
Ниже даются схемы подготовки формовочных масс для производства керамических плиток с указанием основного оборудования, применяемого для этих целей.
На схеме 2 приведена последовательность сухого способа подготовки формовочной массы в производстве керамических плиток.
Подготовка формовочной массы сухим способом
Глинистые материалы Отощающие добавки
(смеситель с фильтрующей решеткой)
(дырчатые вальцы, пресс с гранулирующей приставкой)
(противоточный сушильный барабан)
Здесь смесь сырьевых компонентов подготавливают для сушки, сушат, измельчают до определенной толщины и хранят в силосах. Сухой способ подготовки целесообразно использовать при наличии одного или двух видов сырья, близких по составу и свойствам.
Способы подготовки формовочной массы
| Способ подготовки массы | Влажность массы, % | Применение | Содержание | Преимущества | Недостатки |
| 2-8 | Для глин с высокой карьерной влажностью | Раздельное, грубое измельчение компонентов, грануляция, сушка с последующим помолом | Совмещение сушки и тонкого измельчения в одном агрегате | Необходимость грануляции перед сушкой и применение высоких давлений при формовании | |
| Полусухой (схема 2) | 8-12 | Для засоренного камневидными включениями глинистого сырья пониженной пластичности и влажности | Грубое, а затем тонкое измельчение подсушенного сырья, отсев крупных включений, введение добавок, увлажнение, вылеживание | Полное удаление или тщательное измельчение камневидных включений, равномерное распределение добавок | Необходимость сушки перед тонким измельчением, повышенный износ помольного оборудования, необходимость применения высоких давлений при формовании |
| Шликерный (схема 3) | 45-60 | Для глин с высокой карьерной влажностью при использовании многокомпонентных формовочных масс и наличии подлежащих удалению камневидных включений | Грубое измельчение с одновременным удалением камневидных включений, тонкий помол и роспуск глины, процеживание, обезвоживание, просев, электромагнитная очистка | Полное удаление камневидных включений, обеспечение высокой степени однородности массы | Значительная сложность и трудоемкость способа, высокий расход топлива на обезвоживание шликера |
Схема 3 характеризует подготовку массы по полусухому способу.
Подготовка формовочной массы по полусухому способу
(дезинтеграторные вальцы, стругач, зубчатые вальцы, камневыделительные вальцы)
(прямоточный сушильный барабан, снижение влажности с 15-25% до 2-13%)
(ящичный подаватель, тарельчатый питатель)
(дезинтегратор, бегуны сухого помола, дырчатые вальцы тонкого помола, гладкие вальцы тонкого помола, молотковая, центробежная и роторная мельница)
(сито-бурат, струнное вибрационное и качающееся сита, грохот, воздушный сепаратор)
(тарельчатый питатель, автоматические весы)
Добавки, шликер, горячая вода, пар
(двухвальный смеситель, бегуны, бегунковый смеситель, стержневой смеситель)
По этой схеме смешивание подготовленной глины с плавнями, отощающими и другими добавками с одновременным увлажнением ее горячей водой или лучше паром при получении пластичных масс производят в двухвальных смесителях, малопластичных – быстроходных бегунковых смесителях, тощих масс – бегунах.
При шликерной подготовке массы измельчение и грубый помол глинистых материалов проводят в дробильно-размельных установках первичного дробления; тонкий помол и смешение компонентов – в шаровых мельницах либо пропеллерных мешалках или др. установках в течение 5-7 ч.
На схеме 4 показана технология подготовки формовочной массы шликерным способом.
Подготовка пресс-порошковой массы шликерным способом
Глинистые материалы Добавки (плавни, отощающие)
(ящичный подаватель) (тарельчатый питатель)
Грубое измельчение Грубое измельчение
(дезинтеграторные вальцы, дробилки) (щековая, молотковая дробилки,
стругачи, валково-зубчатые бегуны)
Добавки, электролиты, вода
Тонкий помол и роспуск глины
(шаровая мельница, пропеллерная мешалка, струйные, фрезерно-метательная и
(вибрационное сито, дуговое сито)
(шламбассейн с пропеллерной мешалкой)
В трех вышеперечисленных способах подготовки массы наибольшее признание получил шликерный способ с обезвоживанием в распылительных сушилках, как позволяющий получать однородный пресс-порошок.
Наиболее перспективным способом формования, нашедшим широкое применение в производстве керамических плиток, является прессование из керамических порошков, которое может быть полусухим или сухим. Средняя влажность порошка составляет 5-7%. Этот способ осуществляется на поточно-конвейерных линиях, включающих целый комплекс оборудования, каждый агрегат которого является самостоятельным узлом в единой технологической цепи: прессы полусухого прессования, распределительно-разгрузочные устройства прессованных полуфабрикатов перед сушкой и обжигом, щелевую конвейерную сушилку, глазуровочные и декорирующие устройства, печи скоростного обжига, установки для сортировки и упаковки изделий.
Прессование осуществляют при изготовлении облицовочных, фасадных и напольных плиток на гидравлических, коленно-рычажных прессах и гидравлических прессах.
Тонкостенные мелкоразмерные керамические плитки формуют литьем на литьевом конвейере. Суммарное время формирования отливки на лещадке составляет 7-9 мин. Затем отливка на лещадке поступает на зачистное и далее режущее устройство, где ее дисковыми ножами разрезают на плитки требуемых размеров.
За формованием следует сушка в противоточных туннельных сушилках, а также в конвейерных радиационных, сетчатых и цепных конвейерах.
Обжиг керамических плиток проводят в одно и двухъярусных щелевых печах в течение 17-50 мин.
Для ускорения охлаждения плиток до температуры ниже 40°С в конце печи на участке длиной 4,5 установлены обдувочные устройства.
Завершают технологический процесс изготовления керамических плиток сортировка и упаковка готовой продукции.
1.2 Характеристики сырья и вспомогательных материалов
Глина представляет собой рыхлый материал, размером частиц около 0,02 мм и часто менее 0,002 мм; в основном она состоит из алюмосиликатов, содержащих химически связанную воду. Глина – основной материал для производства керамических плиток и плит. Глину, содержащую частички известняка, называют мергелем, а содержащую много песка – суглинком. Очень тонкие частички глины, благодаря своей большой поверхности, хорошо впитывают воду, поэтому глина гигроскопична и во влажном состоянии сохраняет способность к пластическому формованию. Степень пластичности глины зависит не только от химического состава, но также от физических размеров и формы частичек глины, от количества содержащейся в ней воды. Очень чистая, пластичная (жирная) глина требует много воды для того, чтобы стать легко формуемой, менее «чистая» глина (тощая) нуждается в меньшем количестве воды. Жирные глины имеют большую усадку при сушке и обжиге, чем тощие.
Особо чистые, и наиболее ценные для производства керамики, глины содержат каолинит (Al2 O3 ); содержание его может достигать 40%. Керамические глины характеризуются особенно однородным химическим и минералогическим составом и содержат глинистого компонента до 25-30%. Фарфор, самый тонкий и плотный продукт из глины, состоит из 40-65% каолина (фарфоровое сырье). Чистый каолин имеет белоснежный вид, а при наличии в нем кварца и полевого шпата имеет серо-желтый цвет.
Керамическая масса для формования керамических изделий должна быть приготовлена на основе глины, по составу соответствовать способу пластической обработки и требуемому качеству обжигаемого продукта. Окончательное приготовление керамической массы осуществляют смешением глины, воды и различных добавок, например кварцевого песка, полевого шпата, известнякового шпата или шамота. Для равномерного распределения воды по всей массе и большей пластичности, готовую массу выдерживают некоторое время для созревания во влажных погребах (ручное производство) или в специальных резервуарах или силосных башнях (промышленное производство). В зависимости от содержания влаги и предполагаемого способа формования керамические массы подразделяют на 3 вида: для полусухого прессования с содержанием воды 5-10%, пластического формования с содержанием воды 15-25% и литьевой технологии с содержанием воды 26-40%.
При изготовлении керамических плиток и плит применяют только массы для полусухого прессования и пластического формования. Для изготовления санитарно-технических изделий и сосудов способом заливки в гипсовые формы используют керамические массы для литьевой технологии. Эти массы с введенными в их состав добавками могут использоваться для глазурования (шликеры для глазури). Сырьем для глазурей служат кварц, карбонат кальция, доломит и различные окислы металлов, которые тонко размалывают в барабанных мельницах. При обжиге глазурь плавится, образуя на поверхности плиток или плит стекловидный слой, облагораживающий поверхность.
В таблице 1 приведены типовые составы формовочных масс для получения керамических плиток [8].
Типовые составы формовочных масс, %
| Компонент | Плитки | ||
| фасадные | облицовочные | напольные | |
| Глина (+каолин) | 65-75 | 45-60 | 60-70 |
| Кварц | 0-5 | 5-15 | 0-5 |
| Плавни | 18-25 | 20-25 | 25-30 |
| Мел | 3-6 | 6-10 | 4-8 |
| Шамот | 4-8 | 8-13 | 4-8 |
1.3 Характеристики и особенности керамических плиток
Керамические плитки бывают: облицовочные, напольные и фасадные. Размеры плиток колеблются от 2,1×2,1 мм для коврово-мозаичных до 600×1200 мм для навесных фасадных систем.
Способы получения и свойства керамических плиток разного назначения приведены в таблице 3 [8].
Характеристика керамических плиток
| Облицовочная | Фасадная | Напольная | |
| Вид глины | |||
| Предел прочности при изгибе, МПа | 15-20 | — | Более 20 |
Керамические плитки для внутренней облицовки стен (облицовочные плитки) покрыты глазурью, что определяет их декоративные и гигиенические свойства. Такие плитки водонепроницаемы, долговечны, огнестойки. Их применяют для облицовки стен столовых и кухонь, санитарных узлов жилых помещений, больниц и поликлиник, бытовых помещений предприятий, плавательных бассейнов, станций метрополитена и других объектов.
Облицовочные плитки различают: по глазурному покрытию – белые и цветные, покрытые глазурями прозрачными и цветными, декорированные многоцветным рисунком и т.д.; по виду поверхности – плоские, рельефно-орнаментированные, фактурные и др.; по форме – квадратные прямоугольные, фасонные.
Особенностью керамических плиток для полов является малая пористость, высокая плотность, большая сопротивляемость истирающим усилиям, огнестойкость, устойчивость против атмосферных воздействий. Все это определяет долговечность материала. Напольные керамические плитки применяют для настилки полов в промышленных, жилищно-бытовых и общественно-культурных зданиях.
По виду лицевой поверхности различают плитки гладкие, тисненые, рельефно-глазурованные, гладкие глазурованные, с орнаментированной сериографическим способом поверхностью; по цвету – одноцветные, многоцветные; коврово-узорчатые, мраморовидные, порфировидные, рельефно-орнаментированые глазурованные и др.
Фасадные глазурованные и неглазурованные плитки используют для облицовки наружных стен и цоколей зданий, отделки стеновых панелей, крупных блоков, лоджий, обрамления оконных и дверных проемов и оформления других архитектурных элементов зданий, а также облицовки подземных пешеходных переходов и транспортных туннелей.
2. Технологическая часть
2.1 Описание технологической схемы производства керамических фасадных прислонных плит
Производство керамических фасадных прислонных плиток регламентируется нормами DIN 18 166 «Керамические фасадные прислонные плитки». Эти плитки изготовляют с серо-белым, светлым или цветным черепком, глазурованные либо неглазурованные. Они предназначены для внутренней и наружной облицовки стен или для покрытия полов.
Формование и сушка. Керамические прислонные плиты изготовляют из пластичной керамической массы, влажность которой при формовании составляет в среднем от 15 до 17%. Формование плит осуществляют вакуумным ленточным прессом методом экструдирования. Керамическая масса спрессовывается шнеком ленточного пресса и продавливается через сменный мундштук, закрепленный в конце выходной цилиндрической части пресса, проходя через который пластичный глиняный брус приобретает форму соответствующего керамического изделия, т.е. форму плиты. Отрезное устройство, работа которого синхронизирована со скоростью движения глиняного бруса, разрезает выходящий из мундштука пресса отформованный брус на части по длине плит, которые называют полуфабрикатами. Из пресса отформованные плиты выходят сдвоенными, обращенными друг к другу тыльными сторонами. Раньше плиты разделяли после обжига вручную на месте производства работ, а теперь разделение входит в процесс производства.
Сдвоенные отформованные плиты, поставленные вертикально, транспортируют по всей технологической линии; они проходят последовательно сушку в камерных или туннельных сушилках, глазурование, затем их грузят на обжиговые вагонетки и обжигают. Чтобы плиты по длине не подвергались короблению и повреждения во время движения по всей технологической линии, тыльная сторона их имеет ребра жесткости. После сушки в течение 2 суток уменьшается влажность плит вдвое от начальной, а их размеры – примерно на 4%, т.е. происходит усадка, и плиты становятся твердыми.
Рисунок 1 – Технологическая схема производства керамических
фасадных прислонных плит:
1 – добыча глины; 2 – подготовка; 3 – формование на ленточном прессе; 4 – сушка; 5 – глазурование; 6 – обжиг; 7 – сортировка-упаковка; 8 – загрузка.
Лицевая поверхность. Отделка лицевой поверхности прислонных плит осуществляется одним их следующих способов. Оставляют плиту неглазурованной, профилируют, придают определенную структуру, а затем проводят глазурование; глазурование выполняют цветными глазурями, художественное глазурование осуществляется вторичным обжигом. Глазурь наносят сразу после сушки изделия, а ее обжиг происходит при температуре около 1230°С, во время обжига самой плиты.
Некоторые глазури (преимущественно интенсивной окраски) обжигают при более низкой температуре. В этом случае вначале при более высокой температуре обжигают само изделие, затем наносят глазурь и изделие обжигают вторично (вторичный обжиг).
Лицевую поверхность некоторых плит выполняют профилированной или структурированной исходя из функциональных требований, например, чтобы препятствовать скольжению при ходьбе, либо из соображений эстетического оформления. Профилирование и рифление лицевой поверхности по длине плит осуществляют с помощью профильного мундштука. Другие виды структурирования лицевой поверхности плит выполняют профилируемыми вальцами, которыми сдавливают движущийся брус с двух сторон сразу не выходя из мундштука.
Тыльная сторона плит. На тыльной стороне керамических прислонных плит в процессе производства образуется характерный профиль, который обеспечивает наилучшее сцепление строительного раствора с устанавливаемой плитой. При прохождении сдвоенного бруса через мундштук с установленным посередине керном осуществляется очень четкое профилирование обеих сдвоенных тыльных сторон плит.
Обжиг плит . После загрузки высушенных плит на обжиговые вагонетки по определенной схеме, плиты обжигают в туннельной печи длиной более 100 м. вагонетки с плитами одна за другой продвигаются вдоль печи последовательно через зоны подогрева, обжига и охлаждения. Обжиг продолжается примерно 50 ч.
Программу температурного режима обжига выдерживают в соответствии с рецептурным составом плит и заданным качеством конечного продукта. Температура режима обжига поддерживается автоматически по данным измерения температуры термоэлементами и результатам наблюдения за конусом Зегера. Конусы Зегера представляют собой пирамидальные образцы из силикатной массы, имеющей различные точки плавления в зависимости от ее состава; конусы устанавливают вместе с обжигаемыми изделиями из вагонетки, подвигаемые последовательно через все зоны печи. При температуре около 1230°С керамическая масса уплотняется; причем дополнительная усадка массы при обжиге составляет примерно 4%. Далее, в процессе спекания керамическая масса уплотняется без деформации изделия, превращаясь в керамический жесткий черепок с плотной структурой.
Заключительные стадии производства предусматривают расщепление сдвоенных плит, сортировку, упаковку, связывание в стопки. В зависимости от качества изготовления керамические фасадные прислонные плиты сортируют на три класса:
2. плиты II сорта имеют синюю маркировку; они имеют небольшие дефекты поверхности, повреждения ребер и дефекты окраски, которые, однако, не искажают общее цветовое восприятие поверхности;
3. плиты III сорта маркируют зеленым цветом; цветовое восприятие таких плит значительно отклоняется от стандартных плит I сорта. Они могут иметь также дефекты поверхности и некоторые отклонения от допустимых размеров (длина, ширина, плоскостность поверхности, прямолинейность сторон).
2.2 Режим работы цеха (завода)
Производство керамических плиток может быть организовано в виде отдельного предприятия или входить в состав домостроительных или керамических комбинатов. Керамико-плиточное предприятие включает склады сырья и готовой продукции, массозаготовительный цех, цех основного производства, ремонтно-механический цех. Предприятие по выпуску керамических плиток может также иметь в своем составе цеха по выпуску кирпича, черепицы или других строительных керамических изделий. Режим работы цехов и отделений предприятия при наличии буферных запасов представлены в таблице 4 [8].
Наименование цехов и
подача сырья в производство
Массозаготовительный цех: предварительная подготовка сырья