Керамические изделия для облицовки фасадов зданий отличаются не только своими формами и внешним видом, но и декоративными качествами.
Широкое использование получили изделия фасадной керамики, которые отличаются небольшой массой, высокой прочностью и красивыми естественными окрасками. К таким материалам относятся кирпич и камни керамические лицевые, ковровая керамика, плитки керамические малогабаритные, плиты керамические фасадные и другие изделия.
〉 Кирпич и камни керамические лицевые являются не только художественно-декоративными изделиями, но укладываются вместе с кладкой стены и служат конструктивным несущим элементом наряду с обычным кирпичом. Сырьевым материалом для производства лицевого камня и кирпича являются легкоплавкие или тугоплавкие глины, приобретающие после обжига различную окраску. Предпочтение имеют глины, которые после обжига имеют более светлые тона. Обычный цвет лицевого кирпича от темно-красного до светло-красного. Технология производства лицевого кирпича аналогична производству обыкновенного керамического кирпича пластическим или полусухим способом.
За последние годы проведены экспериментальные исследования и внедрен на ряде предприятий новый эффективный метод получения лицевого кирпича и керамических камней из легкоплавких красножгущихся глин с помощью ангобирования. Процесс ангобирования заключается в нанесении специальными форсунками на свежесформованный или высушенный кирпич тонкого цветного лицевого слоя, усиливающего или маскирующего после обжига структуру и цвет черепка.
Читай также кирпич и камни керамические
Для окрашивания поверхности лицевого кирпича применяют морозостойкие различные по цвету составы ангобов (белый, серый, зеленый, голубой, ярко-красный,кремовый, коричневый и др.). Для получения ангоба используют часовярскую или веселовскую глины и люберецкий песок. Эту смесь тщательно измельчают в шаровых или вибрационных мельницах и к ним добавляют краситель. Так, для получения зеленого ангоба добавляют к указанной смеси до 10% оксида хрома, а для получения ангоба голубого цвета — до 3% оксида кобальта.
Кирпич и камни лицевые изготовляют сплошные и пустотелые. Лицевая поверхность кирпича и камней может быть гладкая, рифленая и офактуренная. Рельефное офактуривание поверхности производят путем обработки еще влажного кирпича сырца специальными металлическими ершами, гребенками, рифлеными валиками.
Кирпич и камни лицевые сплошные и пустотелые применяют для лицевой кладки фасадов и внутренних стен, ведущейся одновременно с кладкой стен, а также для внутренней облицовки складов, заводских цехов, садово-парковыхограждений. Для бассейнов, водоемов и других подобных сооружений применяют глазурованный кирпич или кирпич с водопоглощением не более 5%.
Лицевой кирпич и камни из красножгущихся глин изготовляют по той же технологии, что и обычные стеновые кирпич и камни, соблюдая строгие требования к однородности сырья, ровности цвета обожженного изделия и правильности его формы.
Лицевой кирпич и камни световых тонов изготовляют из светложгущихся тугоплавких глин с добавкой около 45% шамота из тех же глин. Подбирая состав керамической массы и регулируя режим обжига, можно получить кирпич белого, кремового, коричневого цветов.
〈 Лицевой керамический кирпич
Лицевой керамический кирпич -строительное изделие, которое выполняет одновременно конструктивные и декоративные функции. по виду фактуры ( отделки) лицевой поверхности керамические кирпичи и камни выпускают :
1. Торкретированные минеральной крошкой
2. Ангобированные, с окрашенным черепком.
3. Двухслойного формования и глазурованные.
Офактуренными должны быть один ложок и один тычок. Фактура может быть гладкой или рельефной.
◊ Торкретированный кирпич
Торкретированный кирпич изготовляют из легкоплавких глин.Фактуру лицевой поверхности у такого кирпича получают нанесением на ложковую и тычковую поверхности бруса стекло-крошки, песка, фарфора, шамота, артикского туфа.
Для офактуривания используют специальную установку, которая располагается после мундштука пресса. Выходящий из ленточного пресса брус попадает в зону действия пескоструйных форсунок. Крошка, вылетая из сопл вдавливается в лицевые поверхности бруса, после чего она дополнительно прижимается обрезиненным волком.
Давление воздуха в пескоструйном аппарате должно быть не ниже 0,25 МПа, а расстояние сопл форсунок от поверхностей бруса -20…30 см. Расход крошки на офактуривание 1000 шт. кирпича составляет 40…50 кг. Стоимость офактуривания составляет от 1 до 1,5 руб.( образца 1991 г.) на 1000 шт. кирпича, а стоимость 1 м² фасадной поверхности-6…10 коп ( образца 1991 г.).
◊ Ангобированный кирпич
Ангобированный кирпич получают нанесением декоративного керамического покрытия толщиной 0,2…0,3 мм(ангоба). сырьевыми материалами для ангобов служат беложгущиеся глины 80…90 % и стеклобой 10…20 %. Возможно также использование каолина, кварцевого песка и мела. для получения цветного покрытия в состав ангоба вводят 5…7% минеральных красителей, коэффициент термического расширения ангоба ℜт.р должен быть близок к ℜт.р основного кирпича.
Ангобы наносят на отформованные изделия в виде керамической суспензии-шликера средней плотности 1300 кг/м³. Для нанесения ангоба, после мундштука пресса устанавливают пульверизационную камеру с укрепленными в ней компрессорными форсунками. На 1000 шт. кирпича расход ангоба составляет 10 кг.
Светложгущиеся глины весьма дефицитны, поэтому производство лицевого кирпича для большинства керамических заводов расположенные в различных районов страны является практически недоступным и экономически не выгодным. Окрашивание всего массива кирпича сильно удорожает его стоимость.
◊ Двухслойный кирпич или камень
Двухслойный кирпич или камень состоит из основной части -местных красножгущихся глин и лицевого слоя толщиной 3…5 мм из светложгущихся окрашенных или неокрашенных глин. Принцип двухслойного экструзионного формования изображен на рисунке-4.
Рисунок-4. Схема двухслойного экструзионного формования
1-мундштук; 2-облицовочная масса; 3-основная масса.
Головка-1 ленточного пресса имеет осевое отверстие для прохода основной массы и периферийный Г-образный паз клиновидного сечения-2 для прохода облицовочной массы. При совместном их движении облицовочный слой сцепляется с основным. Окончательную форму брусу придает калибрующая рамка -3. Специализированный агрегат СМ-821 для экструзионного формования двухслойных изделий представляет собой два расположенных перпендикулярно друг другу ленточных пресса (смотри рисунок-5), объединенные переходной головкой.
Рисунок-5. Схема установки для двухслойного формования керамических камней
Составы основного и лицевого слоев необходимо подбирать таким образом, чтобы максимально сблизить их усадки и коэффициент термического расширения.
◊ Глазурованный кирпич
Глазурованный кирпич получают нанесением глазурного покрытия на обожженный кирпич методом двухкратного обжига. Кирпич после первого обжига зачищают карборундовым камнем или шлифуют, удаляют с поверхности пыль, увлажняют и пульверизатором наносят глазурное покрытие. После сушки глазурного покрытия кирпич подвергают повторному кратковременному обжигу.
Глазурованный кирпич применяют для акцентных вставок, придающих фасаду зданий большую архитектурную выразительность. Разработан способ производства этого кирпича с однократным обжигом. По этому способу сырец после сушки поступает на глазуровочный конвейер, на нем осуществляется очистка лицевой поверхности от загрязнений, глазурование пульверизацией под давлением и подсушка глазурного слоя. После этого кирпич поступает в туннельную печь для обжига.
В современном строительстве лицевой кирпич ( глазурованный) используют также для отделки внутренних стен вестибюлей, лестничных клеток, переходов, интерьеров и отдельных архитектурных элементов зданий. Для зданий возводимых из кирпича, лицевой кирпич является наиболее экономичным видом облицовки фасадов зданий.
Применение лицевого кирпича по сравнению с мокрой штукатуркой снижает стоимость 1 м² стены на 15 %, уменьшает трудовые затраты на 25 % и сводит до минимума эксплуатационные затраты на содержание фасадов домов. Керамические облицовки относятся к числу наиболее экономичных, о чем свидетельствует сопоставление коэффициентов приведения ℜ пр[коп/(м²·год)]:
ℜпр=(С0/Д)+Э, где С0-стоимость отделки, включающая стоимость материала и отделочных работ ( первоначальные затраты ),руб/м²; Д-долговечность отделки, годы; Э-среднегодовые эксплуатационно-ремонтные затраты, руб, отнесенные к 1м² отделанной поверхности.
Таблица-1. Сравнительные данные приведенной стоимости различных видов облицовок ( по М. И. Роговому)
Ковровая керамика
Ковровая керамика глазурованная и неглазурованная представляет собой мелкоразмерные тонкостенные плитки различного цвета, наклеиваемые в виде ковров на бумажную основу. Плитки могут быть изготовлены различных цветов, блестящими и матовыми, покрыты прозрачными или глухими глазурями; их выпускают 32 типоразмеров, квадратной, прямоугольной, треугольной, ромбической и трапециевидной формы со стороной 25… 125 мм, массой 1 м2 плитки до 4,5 кг.
В нашей стране значительное распространение получило производство мозаичных облицовочных плиток методом литья. Сущность этого метода заключается в нанесении на пористые керамические формы-подставкитрех слоев: разделительного, основного слоя плиточной массы и глазури.Формы-подставкиперемещаются на литейном конвейере, при этом влага шликеров впитывается ими и на их поверхности образуется плиточный слой толщиной 2,5…3,5 мм. В дальнейшем плиточный слой разрезают дисковыми ножами на плитки установленной формы и размеров.
С литейного конвейера подставки с отлитыми плитками поступают на сушку. Сушка продолжается около 15 мин при температуре 220…250°С. Далее плитки поступают в щелевые роликовые печи на обжиг, который продолжается 35 мин при температуре 950…1050°С. После обжига плитки снимают с подставок, наклеивают на листы бумаги, очищают от разделительного слоя и подают на склад готовой продукции.
Плитки ковровой керамики должны удовлетворять следующим требованиям: водопоглощение — не менее 6 и не более 12%, морозостойкость — 25 циклов, масса 1 м2 плиток в зависимости от толщины — 6…8 кг, лицевая поверхность — гладкая, без трещин, зазубрин и расслоений. Набор ковров производят как из одноцветных, так и разноцветных плиток, с относительным сопротивлением продавливанию не менее 0,3 МПа, наклеенных на крафт-оберточную бумагу клеем, обеспечивающим прочность приклейки. После облицовки клей должен легко смываться.
Плитки ковровой керамики применяют для облицовки крупных блоков и панелей, стен вестибюлей и лестничных клеток жилых и общественных зданий.Для отделки сборных конструкций на заводах используют коврово-мозаичные плитки размером 48 X 48 и 22 x 22 мм толщиной 2 — 4 мм, плитки типа «кабанчик» размером 120 X 65 X 7, облицовку типа «брекчия» — ковры, набранные из плиточного боя.
Коврово-мозаичные плитки выпускают с естественно окрашенным черепком (такие изделия называют терракотовыми) и глазурованные. Глазури могут быть глухими и прозрачными, белыми и окрашенными, блестящими и матовыми. Наши заводы выпускают глазурованные плитки, покрытые глухими блестящими глазурями.
Плитки типа «кабанчик» изготовляют неглазурованными и глазурованными. Их используют для отделки панелей (наклеенными на бумажные ковры), а также для облицовки кирпичных стен.
Ковры типа «брекчия» применяют для облицовки фасадов и в виде акцентных вставок. Бой плиток в таком ковре должен составлять не более 60% от общей его площади. Для облицовки готовых кирпичных и бетонных стен применяют крупноразмерные и цокольные плитки.
Фасадная керамическая плитка
Плитки фасадные керамические изготовляют из беложгущихся или цветных глин. Изделия небольших размеров формуют из тощих (малопластичных) кирпичных глин. Во всех случаях в сырье добавляют шамот. Подготовку глиняной массы производят по сухому способу: вначале сырье высушивают, измельчают и увлажняют, после чего тщательно перемешивают до получения однородной массы. Наиболее простой способ изготовления облицовочных плиток — формование на ленточном вакуум-прессе.
Облицовочные плитки изготовляют также и полусухим способом. При полусухом способе сушка исключается, изделия после формования идут на обжиг. Обожженные изделия сортируют по типу и цвету и хранят в штабелях на деревянных подкладках, защищая их от загрязнения и увлажнения.
В настоящее время фасадные плитки выпускают в ограниченном количестве, так как они сложны в изготовлении, громоздки и требуют высококачественного сырья.
Развитие крупнопанельного домостроения требует массового выпуска красивых и долговечных облицовочных материалов, которые обеспечивали бы возможность отделки стеновых панелей в процессе изготовления сборных элементов. Таким требованиям отвечают тонкостенные керамические плитки, обладающие высокой прочностью, имеющие разнообразную окраску и красивую поверхность.
Наиболее распространенным способом производства облицовочных плиток является полусухое прессование. Большинство заводов выпускает неглазурованные и глазурованные плитки размером 120 × 65 мм, небольшая масса которых позволяет изготовлять на них керамические ковры, что обеспечивает отделку панельных конструкций в процессе их изготовления.
В настоящее время разработано два способа получения дешевых коврово-мозаичных плиток размером 22 × 22 × 4 мм с одинаковой фактурой лицевой и тыльной сторон. По первому способу мелкоразмерные керамические плитки изготовляют полусухим прессованием в пресс-формах,в верхней и нижней частях которых предусмотрены клиновидные выступы, образующие с обеих сторон отпрессованной плитки надрезы глубиной 2 мм.
После обжига плитки раскалывают специальным устройством на более мелкие плитки размером 22 × 22 мм. За один цикл с пресса снимают при прессовании в таких пресс-формах 450 см2 плиток, в то время как при прессовании плиток размером 20 × × 20 мм в 15-гнездной пресс-форме съем составляет 60 см2; плиток размером 23 × 23 мм в 20-гнездной пресс-форме— 105 см2; плиток размером 120×65 мм в4-гнездной пресс-форме
— 312 см2.
По пластическому способу мелкоразмерные керамические плитки получают напластованием массы на подставки, идущие по конвейеру. Возможность получения тонкостенных плиток напластованием из пластических масс основывается на высокой адгезии между влажной глиняной массой и керамическими подставками. Установка для получения плиток состоит их шнекового нагнетателя со специальной головкой для напластования масс, устройства для подачи подставок и транспортера с поворотным и резательным устройствами.
При непрерывной подаче подставок и равномерной загрузке пресса на подставке получают пластмассы толщиной 3…4 мм, которые легко разрезают резательными устройствами на плитки разных размеров: 22 × 22, 48 × 48, 22 × 48 мм и др. Для получения мозаичных плиток различного цвета можно использовать глины, дающие после обжига окрашенный черепок (белый, желтый, красный), или добавлять красители для получения плиток серого, голубого и других цветов.
Отформованные плитки высушивают в радиационной сушке, обжигают на подставках в щелевых печах или навалом в капсельных периодических или туннельных печах. Производство мелкоразмерных плиток путем пластического напластования имеет ряд преимуществ по сравнению с методом полусухого прессования или литьем: короткий цикл технологического процесса (8…10 ч), упрощенный способ подготовки массы и малые производственные площадки. Малая масса и одинаковая лицевая и тыльная стороны позволяют укрупнить ковры и этим повысить индустриальность изготовления панелей.
Крупноразмерные плитки размером 250 х 140 x 10 мм изготовляют неглазурованными и глазурованными. Действует полностью автоматизированная поточная линия для прессования, сушки, глазурования и обжига таких плиток.
Цокольные глазурованные плитки размером 150 х 75 х 7 мм являются изделиями штучного применения, их используют для облицовки цоколей зданий и подземных переходов. Эти плитки имеют спекшийся черепок, их водопоглощение не более 5%.