Machinewiremesh.ru

Стройка, мебель и декор
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Оценка качества керамических материалов по внешнему осмотру и обмеру

Оценка качества керамических материалов по внешнему осмотру и обмеру

Внешним осмотром устанавливают наличие недожога в контролируемом кирпиче, для чего сравнивают отобранные образцы с эталоном (нормально обожженным кирпичом). Более светлый вид кирпича, чем у эталонного («алый» кирпич), и глухой звук при ударе по кирпичу молотком указывают на наличие недожога. Пережженный кирпич характеризуется оплавлением и вспучиванием, имеет бурый цвет и, как правило, искривлён. Недожженный и пережженный кирпич является браком.

После внешнего осмотра кирпич измеряют по длине, ширине и толщине, а также определяют искривление поверхностей ребер и длину трещин.

Линейные размеры кирпича и размеры трещин проверяют металлической линейкой с точностью до 1 мм. Кирпич одинарный должен иметь следующие размеры, мм: длину 250, ширину 120 и толщин 65. Допускаемые отклонения от этих размеров для кирпича не должны превышать по длине ± 5, по ширине ± 4, по толщине ± 3 мм.

Кирпич должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда с прямыми рёбрами и углами, четкими гранями и ровными лицевыми поверхностями. Искривление поверхностей и рёбер, отбитость или притупленность рёбер и углов устанавливают при помощи металлического угольника и линейки с точностью до 1 мм. В лаборатории кирпич укладывают на ровный стол. К проверяемой поверхности прикладывают ребром металлическую линейку или треугольник в таком направлении, чтобы выявить максимальное значение прогиба поверхности. Максимальное значение зазора между ребром линейки и проверяемой поверхностью изделия измеряют специально изготовляемыми для этой цели калибрами. Результат измерений записывают в журнал для лабораторных работ и сравнивают с данными СТБ 1160-99.

По форме и внешнему виду кирпича стандартом допускаются следующие отклонения:

Искривление граней и рёбер кирпича – по постели не более 3 мм и по ложку не более 4 мм;

Сквозные трещины на ложковых гранях (т. е. на сторонах размером 250 ´ 65 и 250 ´ 88 мм) на всю толщину кирпича протяжённостью по ширине кирпича до 30 мм включительно – не более одной (кирпич, имеющий сквозную трещину протяжённостью более 30 мм,относится к половняку);

Отбитости или притупленности рёбер, углов размеров по длине рёбра не более 15 мм – не свыше двух.

Известковые включения (дутики), вызывающие разрушение кирпича, не допускаются

Дефекты формы, отклонения от размеров, наличие трещин, отбито- стей не только ухудшают эстетический вид изделий, но и снижают экс­плуатационные свойства, их долговечность.

Таблица 1Результаты контроля размеров и правильности формы изделий

№ п/пВид дефектаТребования СТБ 1160-99Наблюдаемые признаки
Линейные размеры, мм по длине по ширине по толщине
Отклонение от размеров, мм по длине по ширине по толщине± 5 ± 4 ± 3
Допустимые отклонения от формы: Искривление ребер и граней, мм по постели по ложку Отбитости ребер и углов, мм Сквозные трещины, ммне более 3 мм не более 4 мм не более 15 мм – не свыше двух. протяжённостью по ширине кирпича до 30 мм включительно — не более одной
Форма кирпичапрямоугольный параллелеп
Наличие дутиков

Контроль внешнего вида

Величины искривлений, отбитости ребер и углов кирпича и плиток определяют, прикладывая угольник к поверхностям изделий. Замеры про­изводят штангенциркулем с точностью до 0,1 мм (рисунок 1).

Рисунок 1 – Определение дефектов кирпича и керамической плитки

где, а – измеряемая величина, мм

Искривление граней кирпича замеряют щупом с использованием ме­таллического угольника.

Читайте так же:
Кирпич керамический силикатный или пуст

Результаты осмотра и обмера материалов сравнивают с данными таблицы 3, определяют вид и количество дефектов и записывают в таблице 1.

Таблица 2 – Размеры кирпича

Вид изделийНоминальные размеры, мм
длинаширинатолщина
Кирпич одинарный
Кирпич утолщенный
Кирпич модульных размеров одинарный
Кирпич модульных размеров утолщенный
Кирпич утолщенный с горизонтальным расположением пустот

Определение прочности керамического кирпича

Кирпич является стеновым материалом, поэтому при эксплуатации он испытывает сжимающие и изгибающие нагрузки.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Формирование структуры и свойств керамического кирпича из мергелистых глин Кузьмин Владимир Валерьевич

Формирование структуры и свойств керамического кирпича из мергелистых глин

Производство изделий строительной керамики переживает в настоящее время второе рождение. Этому способствовал ряд объективных факторов: доступность сырьевой базы; возможность получения широкого ассортимента изделий — от стеновых материалов, плиток для полов и облицовки стен, кровельных изделий до сантехнических и изделий специального назначения; низкий радиационный фон; архитектурная выразительность зданий, возводимых с применением керамических материалов.

Наблюдается тенденция не только увеличения мощности предприятий строительной керамики, но и выпуска на одном предприятии различных по назначению изделий. Однако, несмотря на интенсивное развитие этих производств, промышленность еще не полностью удовлетворяет потребность строительства в таких изделиях. Ряд зарубежных фирм помогают решить эту проблему за счет поставок полностью автоматизированных технологических линий.

Среди изделий строительной керамики керамическому кирпичу отводится ведущая роль в настоящее время и на ближайшую перспективу. Кирпичная стена отвечает самым высоким требованиям комфортности и износостойкости, аккумулирует тепло, благоприятно воздействует на климат жилища. Возрастающая потребность в большом многообразии экологически чистых, качест- -венных керамических изделий вызывает необходимость изменения традиционных составов и технологий.

Налаженное: производство керамического кирпича, особенно на новых современных технологических линиях, не вызывает существенных проблем при изготовлении рядового керамического кирпича марок 100-150. Тщательная переработка сырья и большая доля автоматизации процессов гарантируют стабильное качество продукции. На таком оборудовании, при отлаженной технологии, можно выпускать кирпич без традиционных дефектов: сколы углов, коробление. Однако даже самое современное оборудование не гарантирует выпуск лицевой керамики без таких дефектов как «дутики» (карбонатные включения), сушильные трещины и свиливатость. Наличие карбонатных включений не только ухудшает декоративные свойства лицевой керамики, но и, аналогично влиянию сушильных трещин, снижает морозостойкость изделий, т.е. их долговечность. Характерным регионом, где при производстве керамического кирпича из легкоплавких глин и суглинков наблюдаются перечисленные дефекты, является Башкирия.

Известные технологические решения в настоящее время не решают проблему повышения качества керамического кирпича из мергелистых глин. Разработка ее актуальна и позволит повысить кондиционность кирпично-черепичного сырья из мергелистых глин и качество керамического кирпича, устранив такие дефекты как свиливатость, сушильные трещины, «дутики». Очевидно, изучив основные причины, которые вызывают образование перечисленных дефектов, можно разработать оптимальные структуры и составы, обеспечивающие получение качественного керамического кирпича.

Цель настоящей работы — разработка составов и способов производства керамического кирпича на основе мергелистых глин, обеспечивающих устранение таких дефектов как «дутики», свиливатость, сушильные трещины.

Анализ причин образования таких дефектов керамического кирпича как свиливатость и «дутики», а также низкой прочности.

Обоснование оптимальной структуры формовочных масс, включающих глинистые компоненты и отощители, с целью устранения свиливатости.

Обоснование оптимального влагоизолирующего состава для улучшения сушильных свойств керамического кирпича.

Выбор вида добавки к глинистому сырью с карбонатными включениями, обеспечивающей образование на поверхности СаО оболочки из твердых растворов.

Читайте так же:
Вес кирпича красного полнотелого м150

Разработка составов керамических шихт, устраняющих свиливатость.

Разработка составов керамических шихт, нейтрализующих вредное влияние карбонатных включений.

1. Разработка составов керамических шихт, обеспечивающих повышение прочности. 8. Проверка оптимальных составов в производственных условиях.

Научная новизна работы.

Научная новизна заключается в теоретическом обосновании и экспериментальном подтверждении составов и способов, позволяющих устранить такие дефекты керамического кирпича как «дутики», свиливатость, сушильные трещины^

Определены причины образования таких дефектов керамического кирпича на основе мергелистых глин как свиливатость и «дутики», а также низкой прочности.

Обосновано влияние вида карбонатных включений на интенсивность «ду-тикообразования» с позиций контракции продуктов гидратации.

Разработаны оптимальные модели структуры керамических шихт, обеспечивающих устранение свиливатости.

Впервые обоснована эффективность применения нефтешлама (нефтеиз-вестковой эмульсосуспензии полной заводской готовности) в качестве влагоизолирующего состава для обработки свежеотформованного бруса при производстве керамического кирпича с целью улучшения сушильных свойств.

Определена роль железосодержащих добавок к мергелистым глинам для нейтрализации карбонатных включений.

Разработаны составы, устраняющие свиливатость, нейтрализующие вредное влияние карбонатных включений, повышающие прочность керамического кирпича.

Достоверность полученных результатов.

Обоснование составов керамических шихт на основе мергелистых глин, обеспечивающих устранение таких дефектов керамического кирпича как «дутики» и свиливатость, выполнено с позиций современных представлений фундаментальных наук.

Достоверность исследований обеспечена: количеством образцов — близнецов в партии, обеспечивающим при фактической статистической изменчивости значения исследуемых характеристик с доверительной вероятностью 0,95-0,97, при погрешности 5-10 %; применением математических методов планирования экспериментов и статистической обработкой результатов; сходимостью полученных эксплуатационных данных с результатами других исследователей; использованием аттестованного лабораторного оборудования; использованием комплекса современных физико-химических методов: химического, рентгенографического, дифференциально-термического, петрографического и электронно-микроскопического; проверкой результатов лабораторных исследований в производственных условиях.

Основные результаты внедрены в учебный процесс.

Практическая значимость работы.

Выполненная работа имеет большое практическое значение для: прогнозирования качества керамических материалов из кирпично-черепичных глин Башкирии; повышения кондиционности кирпично-черепичного сырья, из мергелистых глин; повышения качества керамического кирпича и устранения таких дефектов как свиливатость, сушильные трещины, «дутики».

Реализация результатов исследований.

Разработанные составы прошли производственную проверку на Белебе-евском кирпичном заводе и Уфимском комбинате строительных материалов.

Теоретические положения диссертационной работы, результаты экспериментальных лабораторных исследований и промышленной апробации используются в учебном процессе СГАСУ при подготовке инженеров по специальности 290600 при чтении лекций и выполнении курсовых работ по дисциплине «Керамические и плавленые материалы», а также при чтении лекции по дисциплине «Совершенствование технологии производства строительных материалов» при подготовке магистров; при выполнении дипломных проектов. Отдельные разработанные положения включены в учебное пособие «Разработка составов сырьевых шихт для производства керамических материалов».

Результаты работы также рекомендуется использовать: кирпичным заводам для устранения таких дефектов как свиливатость, сушильные трещины, «дутики», а также для повышения марки керамического кирпича по прочности; при организации новых кирпичных заводов; геологическим службам по природным ресурсам для разработки рекомендаций по использованию разведанных месторождений глинистого сырья; промышленным предприятиям для выбора направлений использования промышленных минеральных отходов.

На защиту выносятся:

Результаты оценки качества кирпично-черепичных глин Башкирии и керамического кирпича из этих глин.

Обоснование причин, вызывающих образование такого дефекта как свиливатость.

Обоснование влияния вида карбонатных включений на интенсивность «дутикообразования» с позиций контракции продуктов гидратации.

Оптимальные модели структуры керамических шихт, обеспечивающей устранение свиливатости.

Способ обработки свежеотформованного бруса при производстве керамического кирпича с целью улучшения сушильных свойств влагоизолирую-щим составом, в качестве которого используется нефтешлам — нефтеизвестко-вая эмульсосуспензия полной заводской готовности.

Определении роли железосодержащих добавок к мергелистым глинам для нейтрализации карбонатных включений.

Читайте так же:
Клинкерный кирпич белые швы

Зависимости изменения свойств суспензий на основе железосодержащего шлифовального шлама, применяемого для нейтрализации карбонатных, включений.

Составы керамических шихт, устраняющие свиливатость, нейтрализующие вредное влияние карбонатных включений, повышающие прочность керамического кирпича.

Результаты производственной апробации.

Основные положения и результаты диссертационной: работы доложены на международных, всесоюзных, республиканских и. межотраслевых конференциях: III международной НТК при III Международной специализированной выставке «Строительство, архитектура, коммунальное хозяйство — 99″: Проблемы строительного комплекса России» (Уфа, 1999); Всероссийской XXXI науч.-техн. конф. «Актуальные проблемы современного строительства» (Пенза, 2001); Региональных 58-60 НТК СамГАС А «Исследования в области архитектуры, строительства и охраны окружающей среды» и «Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика.» (Самара, 2001, 2002, 2003); III Международной НПК молодых ученых, аспирантов и докторантов памяти В.Г. Шухова «Современные проблемы строительного материаловедения» (Белгород, 2001); VII Всероссийском конгрессе «Экология и здоровье че- ловека» (Самара, 2001); VIII Всероссийском конгрессе «Актуальные проблемы экологии человека» (Самара, 2002); II Всероссийской научно-практической конференции «Процессы, технологии и оборудование для переработки отходов и вторичного сырья. Полигоны по захоронению отходов» (Самара, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ. Подано две заявки на изобретение.

Автор выражает искреннюю благодарность всему коллективу кафедры «Строительные материалы» Самарского государственного архитектурно-строительного университета за помощь в процессе выполнения диссертации.

Строительные материалы ЛР / 7. ЛР_№6 — Оценка качества керамического кирпича

6.1.1 Керамическими называют материалы и изделия с камнеподобными свойствами, изготавливаемые из глинистого и других видов минерального сырья путем формования, сушки и последующего обжига (спекания) при высоких температурах (обычно 950-1050 ºС).

Распространенность глин в природе, простота технологии производства, а также высокие прочность, долговечность и декоративность многих видов керамических материалов и изделий обуславливают их широкое применение почти во всех конструктивных элементах зданий и сооружений.

По назначению керамические изделия разделяют на следующие виды:

стеновые (кирпич, камни, блоки, панели);

дорожные (клинкерный кирпич);

изделия для облицовки фасадов (лицевой кирпич и камни, плитки);

материалы для внутренней облицовки стен и полов (плитки);

изделия для устройства перекрытий (пустотелые камни);

специальная керамика (кирпич и плиты кислотоупорные, огнеупорные, теплоизоляционные);

санитарно-техническое оборудование (умывальники, унитазы и трубы);

заполнители для легких бетонов (керамзит, аглопорит).

6.1.2 Керамический кирпич представляет собой штучное изделие в виде прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и углами и ровными гранями, имеющими определенные названия (рисунок 1).

l длина; b ширина; h толщина; 1 ложок; 2 постель; 3 тычок

Рисунок 6.1 – Керамический кирпич

Постелью называют рабочую грань изделия, расположенную параллельно основанию кладки. Ложок и тычок – соответственно наибольшая и наименьшая грани изделия, расположенные перпендикулярно к постели.

6.1.3 Керамический кирпич производят в соответствии с техническими требованиями, установленными ГОСТ 530. В зависимости от свойств сырья и применяемого технологического оборудования получение керамической массы

и формование изделий осуществляют двумя способами:

− пластическим , когда влажность приготовленного для формования глиняного теста составляет 15-25 %, и его выдавливают через мундштук вакуумного шнекового пресса, с последующим разделением получаемого непрерывного бруса на отдельные изделия резательным автоматом;

− полусухим , если сырьевая смесь представляет собой пресс порошок с влажностью 8-12 %, уплотняемый при формовании изделий под высокими давлениями (15-40 МПа) на гидравлических или механических прессах.

6.1.4 Керамический кирпич выпускают полнотелым и пустотелым . Полнотелым называют кирпич, в котором отсутствуют пустоты или с пустотностью, определяемой в соответствии с разделом 8, не более 13 %.

Читайте так же:
Дача кирпич или дерево

Пустоты в кирпиче могут иметь различную форму и размеры и располагаться перпендикулярно (вертикальные) или параллельно постели (горизонтальные). Пустотелый кирпич пластического формования имеет сквозные щелевидные, квадратные или круглые отверстия. Кирпич полусухого прессования может иметь сквозные или несквозные пустоты различной формы.

6.1.5 Керамический кирпич применяют для кладки и облицовки несущих, самонесущих и ненесущих стен и других элементов зданий и сооружений. Соответственно различают кирпич керамический рядовой , обеспечивающий эксплуатационные характеристики кладки, и лицевой , выполняющий кроме этого функции декоративного материала.

Лицевые изделия имеют не менее двух лицевых граней – одну ложковую

и одну тычковую. Эти грани могут быть гладкими или рельефными, офактуренными торкретированием, ангобированием, глазурованием, двухслойным формованием или иным способом. Цвет и вид лицевой грани устанавливают по согласованию между изготовителем и потребителем и оговаривают в договоре на поставку.

Рядовые изделия изготавливают с гладкими или рельефными вертикальными гранями.

Рядовые и лицевые изделия могут быть естественного цвета или объемноокрашенными.

Для кладки фундаментов, подвалов и цоколей стен зданий, для возведения подпорных стен, колонн, парапетов, сводов, а также устройства стен подверженных большой нагрузке или наружных стен помещений с влажным режимом предназначен клинкерный кирпич. Это изделие имеет высокую прочность и низкое водооглощение и способно обеспечивать эксплуатационные характеристики кладки в условиях постоянного насыщения водой и одновременного частого замораживания и оттаивания, а также может выполнять функции декоративного материала.

Керамический кирпич также применяют для наружной кладки дымовых труб, промышленных и бытовых печей.

6.1.6 Керамический кирпич в зависимости от номинальных размеров классифицируют на виды , приведенные в таблице 6.1.

Оценка качества керамических кирпичей

Эффективность работы предприятий во всех отраслях промышленности связана с обеспечением больших объемов выпуска продукции высокого качества при минимальных расходах сырьевых и энергетических ресурсов, которые обеспечиваются, с одной стороны, применением малоотходных технологий, а с другой – расширением сырьевой базы. Расширение базы сырьевых ресурсов возможно за счет применения материалов низкого качества или за счет применения вторичных ресурсов, применение которых также способствует созданию малоотходных технологий. Еще одним путем снижения расходов на сырьевые ресурсы является максимально возможное применение сырьевой базы региона, в котором находится предприятие, так как это снижает расходы на транспортировку.

Таким образом, актуальным будет являться выпуск продукции за счет утилизации промышленных отходов местных предприятий. Однако при этом стоит учитывать, что отходы ряда отраслей промышленности содержат в своем составе токсичные компоненты, представляющие опасность для окружающей среды и человека. Поэтому при производстве материалов и изделий с применением промышленных отходов необходимо проводить дополнительные исследования, подтверждающие их экологическую безопасность в соответствии с предъявляемыми санитарно-гигиеническими требованиями [4].

Цель данной работы заключалась в санитарно-гигиенической оценке керамического кирпича на основе малопластичной глины месторождения Владимирской области с добавлением гальванического шлама местного предприятия. Состав для производства исследуемого кирпича был ранее разработан авторами данной статьи [8] и обеспечивает высокое качество изделий. Предварительно экологическая оценка керамического кирпича была определена при помощи методики определения смертности дафний Daphnia magna Straus под действием токсических веществ, присутствующих в водной вытяжке из исследуемых образцов [3], подтвердившая экологическую безопасность материала [8]. Однако необходимо проведение дополнительных комплексных исследований.

Для достижения цели исследования были изучены санитарно-гигиенические показатели составов с различным содержанием компонентов, вводимых в шихту отдельно и совместно, что позволяет определить экологическую безопасность каждого из них и подтвердить экологическую безопасность разработанного состава в целом.

Читайте так же:
Краска для балкона кирпич

Материалы и методы исследования

Основным компонентом сырьевой смеси для производства керамического кирпича являлась глина Суворотского месторождения Владимирской области, которая имела следующий состав (масс. %): SiO2 = 67,5; Al2O3 = 10,75; Fe2O3 = 5,85; CaO = 2,8; MgO = 1,7; K2O = 2,4; Na2O = 0,7. Как следует из состава, глина не содержит токсичных компонентов и может считаться экологически безопасной.

В состав шихты также вводили шлам, образующийся в результате реагентной очистки сточных вод гальванических производств предприятия ОАО Завод «Автоприбор» (г. Владимир). Шлам представлял собой пастообразный продукт влажностью от 60 до 70 %. В состав шлама входили следующие соединения (масс. %): Zn(OH)2 ≈ 11,3 %; SiO2 ≈ 7,08 %; Ca(OH)2 ≈ 16,52 %; Cr(OH)3 ≈ 9,31 %; (Fe2+)Cr2S4 ≈ 4,17 %; СаСО3 ≈ 40,25 %; CaO ≈ 3,45 %; ZnO ≈ 2,41 %; Cu(OH)2 ≈ 2,38 %; Ni(OH)2 ≈ 2,62 %; Mn(OH)2 ≈ 0,64 %; Pb(OH)2 ≈ 0,14 % [6].

Как следует из состава шлама, в нем содержатся соединения тяжелых металлов, которые представляют опасность для окружающей среды и здоровья человека. В связи с этим гальванический шлам относится к 2–3 классу опасности [7].

Для обеспечения высоких прочностных характеристик керамического кирпича и снижения миграции из него тяжелых металлов в состав шихты вводилась борная кислота, соответствующая ГОСТ 18704-78. По степени воздействия на организм борная кислота относится к умеренно опасным веществам (3-й класс опасности).

Таким образом, компоненты, вводимые в состав шихты, являются токсичными, следовательно, необходимо проводить санитарно-гигиеническую оценку материала, получаемого с использованием этих компонентов. Эта оценка проводилась в соответствии с методиками и требованиями, установленными методическими указаниями МУ 2.1.674-97 «Санитарно-гигиеническая оценка стройматериалов с добавлением промотходов» [4].

В первую очередь были проведены санитарно-химические исследования, направленные на обнаружение и количественное определение химических веществ, выделяющихся из них в объекты окружающей среды.

Учитывая высокую плотность исследуемого материала (от 1996,9 до 2139 кг/м3 [8]) и, следовательно, относительно незначительную миграцию химических веществ в воздушную среду, была изучена степень их миграции в суточные водные и аммонийно-ацетатные вытяжки из образцов с незначительными сколами для имитации некоторого изнашивания материала. Применение модельных сред позволяет создать условия, аналогичные миграции под воздействием неблагоприятных факторов среды: кислотных дождей, сезонных перепадов температур, при механическом нарушении плотности материала, что нередко имеет место в реальных условиях [4]. В качестве критериев миграции токсичных веществ из испытываемых образцов в водную среду использовались предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водоснабжения [5]. Количественные определения тяжелых металлов в водных вытяжках из образцов проводили на атомно-абсорбционном спектрометре (ААС) «Квант-Z.ЭТА-Т».

Дополнительно были проведены радиологические исследования при помощи дозиметра-радиометра МГК-01-10/10 по определению удельной активности естественных радионуклидов, содержащихся в керамическом кирпиче на основе разработанного состава. Это связано с тем, что отходы часто содержат естественные радиоактивные изотопы в существенно больших концентрациях, чем традиционно используемые материалы, поэтому при проведении полной эколого-гигиенической экспертизы исследование на радиоактивность является обязательным [4].

Результаты исследования и их обсуждение

В результате работы были проведены санитарно-гигиенические исследования образцов, полученных на основе составов, приведенных в табл. 1. Образцы изготавливались и испытывались сериями по три образца в каждой и предварительно у них по стандартным методикам были определены физико-механические характеристики [8].

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector