Найбільш популярними видами природного каменю є граніт, доломіт, пісковик, вапняк, природні валуни.

Граніт – один із найдорожчих та міцних матеріалів. Єдиним його недоліком є ​​складність обробки, тому для виготовлення багатьох елементів декору він просто не підходить.

Доломіт також відноситься до міцних матеріалів, має прекрасні колірними відтінкамита незвичайним рельєфом поверхні. Цей вид матеріалу підходить практично для всього. Перед тим, як його використовувати, слід перевірити, чи немає на камені тріщин. Облицьовані каменем поверхні навіть із незначними мікротріщинами поступово почнуть руйнуватися під впливом води та морозу. Мікротріщина, як правило, має доломіт, взятий з верхнього горизонту.

Піщаник за міцністю не поступається доломіту, але за колірною гамою він більш одноманітний і менш цікавий. Тому у великій кількості його використовувати небажано, інакше композиція буде монотонною. У дизайні його зазвичай розбавляють іншим камінням, наприклад рудим або рожевим доломітом.

Вапняк дуже м'який в обробці. З нього можна виготовити навіть найхимернішу конструкцію. Але він відрізняється меншою міцністю і більшою м'якістю, тому не слід викладати підлогу, вапняк не придатний для мощення доріжок. Не годиться він і для альпінаріїв, тому що в гірській альпійській швидко перетвориться на пісок.

Вапняк, якщо в ньому не виявлено мікротріщин, підійде для облицювання стін. Незважаючи на те, що він досить м'який, споруди з вапняку стоять не зворушені часом сотні років.

Природні валуни переважно застосовують при створенні альпійських гірок, японського саду, а також при оформленні мальовничих композицій для підпірних стінок. Існує ціле мистецтво живописати камінням ( Мал. 10).

Кам'янисті сади є декоративною горизонтальною композицією, в якій тлом служать камені, а рослинам відведені відповідні місця серед них. Доріжки та тераси вимощені камінням. Такі сади декорують фонтанами, водоспадами, каскадами та іншими архітектурними спорудами у вигляді арок, альтанок, ослонів та ін. Водойми тут оформлені природними валунами та річковою галькою. Кам'яною кладкою зміцнюють укоси та стіни, роблячи вставки у вигляді кам'яних чаш, у яких висаджують різні альпійські рослини. Спорудити такий сад можна на присадибній ділянці з будь-яким рельєфом.

Вироби з кераміки

Керамікою називають дрібні вироби, горщики, вази, різні прикраси. У перекладі з давньогрецького «кераміка» означає всі вироби, виготовлені з глини, у тому числі скульптури, предмети побуту і навіть споруди. Важко уявити, що проста цегла - сама типова кераміка. В обпаленому вигляді глина є досить поширеним та простим будівельним матеріалом, вона буває різних сортів. Глина м'яка і м'яка, з неї можна ліпити все, що завгодно. Тонкий пласт глини можна перегнути під прямим кутом.

Кераміка в саду буває нефункціональною та функціональною. Нефункціональні керамічні речі є просто прикрасою ділянки. Це можуть бути окремі фігури, наприклад жаби, равлики, гномики і так далі, а також абстрактні елементи - керамічні валуни, мальовничо розставлені на ділянці, і т.п.

Функціональними є керамічні прикраси, які виконують певну побутову функцію. Це можуть бути елементи оформлення фонтанів, струмків, які одночасно є краном або руслом; облицювання фонтану, басейну, ставка; світильники, оброблені елементами кераміки, наприклад, у вигляді скульптури; горщики, вази для рослин; всілякі опорні стіни, борти, оздоблення сходів.

Недоліком кераміки і те, що далеко ще не кожна керамічна річ здатна витримувати російський клімат. Тому перед покупкою виробу в першу чергу визначитеся, чи потрібна вам кераміка на ділянці тільки на літній період або цілий рік. Літні керамічні прикраси на зиму заносять до приміщення. Для кераміки згубною є переважно волога. Тому, якщо ви на початку осені, до настання сезону дощів, помістіть виріб навіть у холодне, але сухе місце, де немає небезпеки потрапляння на нього води, кераміка благополучно перезимує.

Довговічність керамічних виробів залежить від двох факторів: здатності до водопоглинання та стійкості до замерзання та розморожування.

Кераміка, будучи пористим матеріалом, може вбирати вологу. При заморожуванні вода, що залишилася в порах, розширюється і перетворюється на кристалики льоду, які займають більший простір, ніж краплі води; виріб у разі руйнується зсередини і розсипається.

Деякі види кераміки здатні витримувати кілька циклів заморожування-розморожування. Як правило, підприємство-виробник дає гарантію на 500 циклів заморожування-розморожування. Враховуючи, що в умовах нашої країни за одну зиму відбувається приблизно 7 заморозків, така кераміка прослужить понад 70 років, і гарантія, відповідно, дається на цей період.

Для зими підходять такі матеріали, виділені у 3 групи:

1. Фарфор (особливо обпалена біла глина) є найкращим, міцним і дорогим матеріалом. Він практично не поглинає воду, тому не лопається за різких перепадів температур. Порцелянова річ приблизно втричі дорожча за аналогічну річ, виконану з теракоту.

2. Високотемпературна кераміка (з будь-якої глини) буває різних видів: кам'яна маса, яшмова маса, високотемпературні теракоти та шамот. Вона поступається за міцністю та ціною лише фарфору. Глину випалюють при високих температурах (1250-2000 ° С). Цей процес подібний до процесу, що відбувається в жерлі вулкана, звідки потім витікає лава і при охолодженні перетворюється на кам'яну масу. Високотемпературна кераміка практично не руйнується під впливом температур і має майже нульове водопоглинання, тому вода та морози – головні вороги кераміки – їй не є небезпечними.

3. Теракот і шамот (обпалена червона глина зі спеціальним просоченням). Випалення відбувається при низьких температурах (менше 1250 ° С), тому в порівнянні з двома попередніми видами ці матеріали менш міцні і дешевші. Звичайна червона цегла є теракотою. Матеріал дуже пористий та поглинає велику кількість вологи, але також легко її віддає. Тому цегляні стіни досить міцні та витримують певний проміжок часу перепади температур. Для того щоб зробити теракоту та шамот стійкими до розморожування, їх просочують спеціальною речовиною. Але в ємності, виготовленої з просоченого матеріалу, погано ростуть рослини, тому що їх коріння не вистачає повітря. Щоб цього не відбувалося, у виробах із теракоти роблять вставки із звичайної низькотемпературної кераміки, яку після руйнування замінюють на нову.

Вироби з теракоти дуже красиво виглядають на зеленій галявині. Шамот – це теракотова маса, до якої додано крихту з обпаленої глини. Спочатку цей матеріал використовувався виключно для виготовлення печей. Але його полюбили митці за пластичність. Якщо для ліплення виробів із теракоти потрібен професіоналізм, то працювати з шамотом зможе будь-яка людина.

Для літа згодяться всі види кераміки, у тому числі і низькотемпературні шамот і теракот без просочення, а також фаянс, найдешевший і неміцний матеріал. Сьогодні фаянс обпалюють лише за низьких температур.

Останнім часом у садовий дизайнвсе більшою популярністю користується мульчування. Раніше його застосовували через агротехнічні причини, сьогодні мульча також стала елементом декору. Що ж таке мульчування і для чого воно потрібне?

Мульча походить від англійського слова mulch і перекладається як «підстилка у трав'янистих формаціях». Сьогодні мульчуванням називають покриття поверхні землі різними матеріалами з метою створення сприятливих умов зростання рослин.

Мульчування зменшує випаровування вологи з ґрунту, регулює температуру, оберігає ґрунт від руйнування. При поливі вода не розбризкується брудними краплями на всі боки, а після висихання грунт не покривається негарною кіркою з тріщинами. Мульча перешкоджає попаданню в землю насіння бур'янів і проростанню насіння, що вже є в грунті. Мульча – така, як торф, кора, тирса, листя, трава чи дрібно наламані гілочки – є природним матеріалом; згодом вона переробляється грунтовими мікроорганізмами і стає чудовим органічним добривом для самих рослин. І найголовніше, на тлі мульчі чудово виглядають декоративні рослини; вона стає своєрідним елементом дизайну і виглядає набагато краще, порівняно з голою, нічим не засадженою землею.

У дикій природі всі трав'янисті рослини замульчовані природним чином: у лісі такий є опале листя, хвоя, на відкритих майданчиках - минулорічна дернина. У природі не зустрінеш відкритих нічим не зайнятих ділянок землі. Вона може бути прикрита не лише органічним матеріалом, але також камінням та піском. На ділянці мульча також необов'язково має бути органічного походження.

Неорганічна мульча має виглядати красиво. Як не підійде плівка або матеріали – такі, як лутрасил або геотекстиль, що використовуються в основному в промисловому рослинництві, в розсадниках для вирощування овочевих культур.

Мульча зі штучних матеріалів має свої плюси та мінуси в порівнянні з органічною. Вона не переробляється мікрофлорою ґрунту і тому постійно зберігає свій первісний обсяг, не служить укриттям для шкідливих комах та слимаків. При надмірній вологості вона не покривається пліснявою на відміну природної мульчі. Вона виглядає дуже естетично і сучасно і здатна прикрасити будь-який, навіть непримітний куточок.

Мульча не накопичує вологу, оскільки має пористу систему. Її важко повністю видалити з ґрунту при перебудові ділянки. Неорганічна мульча продається не скрізь і не завжди. Який вид мульчі вибрати для своєї ділянки, вирішувати вам.

Керамічні матеріали отримують з глиняних мас шляхом формування та подальшого випалу.При цьому часто має місце проміжна технологічна операція – сушіння свіжосформованих виробів, які називаються «сирцем».

За характером будови черепка розрізняють керамічні матеріали пористі (неспеклі) і щільні (спік). Пористі поглинають більше 5% води (за масою), в середньому їх водопоглинання становить 8 ... 20% по масі. Пористу структуру мають цегла, блоки, каміння, черепиця, дренажні труби та ін; щільну-плитки для підлоги, каналізаційні труби, санітарно-технічні вироби.

За призначенням керамічні матеріали та вироби ділять на такі види: стінові - цегла звичайна, цегла та каміння порожнисті та пористі, великі блоки та панелі з цегли та каміння; для перекриття - пустотілі камені, балки та панелі з пустотілих каменів; для зовнішнього облицювання - цегла та каміння керамічні лицьові, килимова кераміка, плитки керамічні фасадні; для внутрішнього облицювання іобладнання будівель - плити та плитки для стін та підлог, санітарно-технічні вироби; покрівельні -черепиця; труби - дренажні та каналізаційні.

Сировинні матеріали

Сировиною для виготовлення керамічних матеріалів є різні глинисті гірські породи. Для покращення технологічних властивостей глин, а також надання виробам певних і більш високих фізико-механічних властивостей до глини додають кварцовий пісок, шамот (подрібнена обпалена при температурі 1000...1400°С вогнетривка або тугоплавка глина), шлак, деревну опилку .

Глиняні матеріали утворилися внаслідок вивітрювання вивержених польовошпатових гірських порід. Процес вивітрювання гірської породи полягає в механічному руйнуванні та хімічному розкладанні. Механічне руйнування відбувається внаслідок впливу змінної температури та води. Хімічне розкладання відбувається, наприклад, при дії на польовий шпат води та вуглекислоти, внаслідок чого утворюється мінерал каолініт.

Глиною називають землісті мінеральні маси або уламкові гірські породи, здатні з водою утворювати пластичне тісто, що по висиханні зберігає надану йому форму, а після випалу, що набуває твердості каменю. Найбільш чисті глини складаються переважно з каолініту та називаються каолінами. До складу глин входять різні оксиди (AI2O3, SiO 2 , Fe 2 O3, CaO, Na 2 O, MgO і K2O), вільна та хімічно зв'язана вода та органічні домішки.

Великий вплив на властивості глини мають домішки. Так, при підвищеному вмісті SiO 2 не пов'язаного з А1 2 Оз, в глинистих мінералах зменшується сполучна здатність глин, підвищується пористість обпалених виробів і знижується їх міцність. З'єднання заліза, будучи сильними плавнями, знижують вогнетривкість глини. Вуглекислий кальцій зменшує вогнетривкість та інтервал спікання, збільшує усадку при випаленні та пористість, що зменшує міцність та морозостійкість. Оксиди Na2О та К2О знижують температуру спікання глини.

Глини характеризуються пластичністю, зв'язковістю та сполучною здатністю, ставленням до сушіння ідо дії високих температур.

Пластичністю глини називають її властивість утворювати при замішуванні водою тісто, яке під дією зовнішніх зусиль здатне приймати задану форму без утворення розривів і тріщин і зберігати цю форму при наступному сушінні та випаленні.

Пластичність глини характеризують числом пластичності

П =W т - W р ,

де W т і W р - значення вологості, що відповідають межі плинності та межі розкочування глиняного джгута, %.

По пластичності глини поділяють на високопластичні (П>25), середньопластичні (П=15...25), помірнопластичні (П = 7... 15), малопластичні (П <7) та непластичні. Для виробництва керамічних виробів зазвичай застосовують помірнопластичні глини з числом пластичності П = 7... 15. Малопластичні глини погано формуються, а високопластичні розтріскуються при сушінні і вимагають отощі.

У виробництві випалювальних матеріалів поряд зглинами використовуються діатоміти, трепели, сланці та ін. Так, у виробництві легкої цегли та виробів застосовують діатоміти та трепели, а для отримання пористих заповнювачів - глини, що спучуються, перліт, вермікуліт.

На багатьох керамічних заводах відсутня сировина, придатна у природному вигляді для виготовлення відповідних виробів. Така сировина потребує введення добавок. Так, додаючи до пластичних глини отощаючі добавки до 6... 10% (пісок, шлак, шамот та ін), можна зменшити усадку глини при сушінні та випаленні. Великий вплив на сполучну здатність глин та їх усадку надають фракції менше 0,001 мм.

Чим більший вміст глинистих частинок, тим вища пластичність. Пластичність можна підвищити додаванням високопластичних глин, а також введенням поверхнево-активних речовин - сульфітно-дріжджової бражки (СДБ) та ін.

Глини, що містять підвищену кількість глинистих фракцій, мають більш високу зв'язність, і, навпаки, глини з невеликим вмістом глинистих частинок мають малу зв'язність. Зі збільшенням вмісту піщаних і пилоподібних фракцій знижується сполучна здатність глини. Ця властивість глини має велике значення для формування виробів. Сполучна здатність глини характеризується можливістю пов'язувати частинки непластичних матеріалів (піску, шамоту та ін) і утворювати при висиханні досить міцний виріб заданої форми.

Усадкою називають зменшення лінійних розмірів та об'єму при сушінні зразка (повітряне усаджування) та випаленні (вогневе усаджування). Повітряна усадка відбувається при випаровуванні води із сирцю в процесі його сушіння. Для різних глин лінійна повітряна усадка коливається від 2...3 до 10...12% залежно від вмісту тонких фракцій. Вогнева усадка відбувається через те, що в процесі випалу легкоплавкі складові глини розплавляються і частки глини в місцях контакту їх зближуються. Вогнева усадка в залежності від складу глин буває 2...8%. Повне усадження дорівнює алгебраїчній сумі повітряної та вогневої усадок, вона коливається в межах 5...18%. Цю властивість глин враховують під час виготовлення виробів необхідних розмірів.

Характерною властивістю глин є їхня здатність перетворюватися при випаленні на каменеподібну масу. У початковий період підвищення температури починає випаровуватись механічно примішана вода, потім вигоряють органічні домішки, а при нагріванні до 550...800°З відбувається дегідратація глинистих мінералів і глина втрачає свою пластичність.

При подальшому підвищенні температури здійснюється випал - починає розплавлятися деяка легкоплавка складова частина глини, яка, розтікаючись, обволікає частинки глини, що не сплавилися, при охолодженні твердне і цементує їх. Так відбувається процес перетворення глини на каменеподібний стан. Часткове плавлення глини та дія сил поверхневого натягу розплавленої маси викликають зближення її частинок, відбувається скорочення обсягу – вогневе усадження.

Сукупність процесів усадки, ущільнення та зміцнення глини при випаленні називають спіканням глини.При подальшому підвищенні температури маса розм'якшується – настає плавлення глини.

На колір обпалених глин впливає головним чином вміст оксидів заліза, які фарбують керамічні вироби в червоний колір за наявності надлишку в печі кисню або темно-коричневий і навіть чорний при нестачі кисню. Оксиди титану викликають синювате забарвлення черепка. Для отримання білої цегли випал ведуть у відновному середовищі (за наявності вільних ЗІ та Ш у газах) та за певних температур, щоб оксид заліза перевести взакис.

Процеси відбуваються при випаленні та сушінні глин

схема виробництва керамічних виробів

Незважаючи на широкий асортимент керамічних виробів, різноманітність їх форм, фізико-механічних властивостей та видів сировинного матеріалу, основні етапи виробництва керамічних виробів є загальними та складаються з наступних операцій: видобутку сировинних матеріалів, підготовки сировинної маси, формування виробів (сирцю), сушіння сирцю, випалу виробів, обробки виробів (обрізання, глазурування та ін.) та пакування.

Видобуток сировини здійснюють на кар'єрах відкритим способом - екскаваторами.Транспортування сировини від кар'єру до заводу проводять автосамоскидами, вагонетками або транспортерами при невеликій віддаленості кар'єру від цеху формування. Заводи з виробництва керамічних матеріалів, як правило, будують поблизу родовища глини, і кар'єр є складовою заводу.

Підготовка сировинних матеріалів складається з руйнування природної структури глини, видалення або подрібнення великих включень, змішування глини з добавками та зволоження до отримання глиняної маси, що легко формується.

Формування керамічної маси в залежності від властивостей вихідної сировини і виду продукції здійснюють напівсухим, пластичним і шлікерним (мокрим) способами. При напівсухому способі виробництва глину спочатку дроблять і підсушують, потім подрібнюють і з вологістю 8...12% подають на формування. При пластичному способі формування глину дроблять, потім направляють у глинозмішувач (рис. 3.2), де вона перемішується з отощающими добавками до отримання однорідної пластичної маси вологістю 20...25%. Формування керамічних виробів при пластичному способі здійснюють переважно настрічкових пресів. При напівсухому способі глиняну масу формують на гідравлічних чи механічних пресах під тиском до 15 МПа та більше. за шлікерного способу вихідні матеріали подрібнюють та змішують з великою кількістю води (до 60%) до отримання однорідної маси - шлікеру. Залежно від способу формування шлікер використовують як безпосередньо для виробів, одержуваних способом лиття, так і після сушіння в розпилювальних сушарках.

Обов'язковою проміжною операцією технологічного процесу виробництва керамічних виробів пластичним способом є сушіння. Якщо ж сирець, що має високу вологість, відразу після формування піддати випалу, то він розтріскується. При сушінні сирцю штучним способом як теплоносій використовують димові гази обпікальних печей, а також спеціальних топок. При виготовленні виробів тонкої кераміки застосовують гаряче повітря, яке утворюється в калориферах. Штучне сушіння роблять у камерних сушилах періодичної дії або тунельних сушилах (рис. 3.4) безперервної дії.

Процес сушіння є комплексом явищ, пов'язаних з тепло- і масообміном між матеріалом і навколишнім середовищем. В результаті відбувається переміщення вологи з внутрішньої частини виробів на поверхню та випаровування її. Одночасно з видаленням вологи частинки матеріалу зближуються і відбувається усадка. Зменшення обсягу глиняних виробів при сушінні відбувається до певної межі, незважаючи на те, що вода до цього моменту повністю ще не випарувалася. Для отримання високоякісних керамічних виробів процеси сушіння та випалу повинні здійснюватися у суворих режимах. При нагріванні виробу в інтервалі температур О...15О°З нього видаляється гігроскопічна волога. При температурі 70°С тиск водяної пари всередині виробу може досягти значної величини, тому для попередження тріщин температуру слід піднімати повільно (5О...8О°С/год), щоб швидкість порообразования всередині матеріалу не випереджала фільтрації парів через її товщу.

Випалення є завершальною стадією технологічного процесу. У піч сирець надходить із вологістю 8...12%, і в початковий період відбувається його досушування. В інтервалі температур 550 ... 800 ° С йде дегідратація глинистих мінералів та видалення хімічно пов'язаної конституційної води. При цьому руйнується кристалічна решітка мінералу і глина втрачає пластичність, тим часом відбувається усадка виробів.

При температурі 200 ... 800 ° С виділяється летюча частина органічних домішок глини і вигорають добавок, введених до складу шихти при формуванні виробів, і, крім того, окислюються органічні домішки в межах температури їх займання. Цей період характерний дуже високою швидкістю підйому температур - 300...350° С/год, а ефективних виробів - 400...450°С/ч, що сприяє швидкому вигорянню палива, запресованого в сирець. Потім вироби витримують за цієї температури в окислювальній атмосфері до повного вигоряння залишків вуглецю.

Подальший підйом температури від 800°С до максимальної пов'язаний з руйнуванням кристалічних ґрат глинистих мінералів і значною структурною зміною черепка, тому швидкість підйому температури уповільнюють до 1ОО...15О°С/год, а для пустотілих виробів - до 200...220° С/год. Після досягнення максимальної температури випалу виріб витримують для вирівнювання температури по всій товщі його, після чого температуру знижують на 1ОО...15О°С, в результаті виріб зазнає усадки та пластичні деформації.

Потім інтенсивність охолодження при температурі нижче 800°Збільшується до 250...300°С/год і більше. Обмеженням спаду температури можуть лише умови зовнішнього теплообміну. За таких умов випалювання цегли можна здійснити за 6...8 год. Однак у звичайних тунельних печах швидкісні режими випалу не можуть бути реалізовані через велику нерівномірність температурного поля перерізу обпалювального каналу. Вироби з легкоплавких глин випалюють за температури 900...1100°С. В результаті випалу виріб набуває каменеподібного стану, високих водостійкостей, міцності, морозостійкості та інших цінних будівельних якостей.

Загальні відомості про керамічні будівельні матеріали та вироби

Класифікація керамічних будівельних матеріалів та виробів. Властивості, застосування

Сировина для виробництва керамічних матеріалів та виробів. Класифікація, технологічні властивості

Виробництво керамічних будівельних матеріалів та виробів. Загальні технологічні процеси

Керамічні матеріали – штучні кам'яні матеріали, одержані з природних глин або глиняних сумішей з мінеральними добавками шляхом формування, сушіння та подальшого випалу. Слово «кераміка» (грец. ceramos) означає обпалена глина. З неї виготовляли обпалену цеглу, покрівельну черепицю, водопровідні труби, архітектурні деталі. Керамічні матеріали є найдавнішими зі всіх штучних кам'яних матеріалів. Черепки грубих виробів горщиків знаходять на місці поселень кам'яного віку. Сліди стародавньої кераміки (посуд, вази тощо) збереглися у Стародавньому Єгипті, Греції. На Русі старовинні російські собори X-XV ст. (Володимирський, Новгородський, церква в Коломенському та храм Василя Блаженного (Покровський собор, 1561 р.). У Москві, при будівництві якого широко використовували кольорову та звичайну цеглу, черепицю та інші керамічні вироби).

Великий розвиток кераміка отримала в Середній Азії, Стародавній Індії, Китаї та Японії. У греків і римлян із глини виготовляли обпалену цеглу, покрівельну черепицю, архітектурні деталі та інші вироби, глинобитні житла (IV-III тис. до н.е.).

Високими художніми достоїнствами відзначено і російське кахельне мистецтво XV-XVIII ст. Теракотові та глазуровані зразки виготовляли в Москві, Ярославлі. Теракоту (від італ. terra – земля, cotta – обпалена) – неглазурована однотонна кераміка з характерним кольоровим пористим черепком.

Цегла з'явилася понад 5000 років тому і як конструкційний матеріал вперше почали застосовувати у Стародавньому Єгипті та Вавилонії. І в даний час, у період бурхливого розвитку будівельної промисловості, глиняна цегла не втратила свого значення. Повсюдне поширення вихідної сировини – глини, простота виготовлення та тривалий термін служби дозволяють вважати його одним із основних місцевих будівельних матеріалів.

Класифікація керамічних будівельних матеріалів та виробів. Властивості, застосування

Керамічні будівельні матеріали та вироби за їх призначенням в обробці будівель та окремих елементах поділяються на:

фасадні вироби – лицьова цегла, різного роду плитки;

вироби для внутрішнього оздоблення – глазуровані та неглазуровані плитки, фасонні вироби, килимова та мозаїчна кераміка;

плитку для підлоги;

вироби з фаянсу та порцеляни декоративного призначення.

Оздоблювальна кераміка (облицювальні плитки для стін та підлоги, керамічна килимова мозаїка, архітектурні деталі, теракота, майоліка) має цінні універсальні споживчі властивості:

водостійкість

стійкість до агресивних впливів;

висока екологічність;

простота технологічних прийомів виготовлення;

різноманітність сировинних матеріалів;

міцність;

довговічність;

гігієнічність;

Декоративність.

Керамічні вироби мають різні властивості, які визначаються складом вихідної сировини, способами її переробки, а також умовами випалу.

Застосування – у всіх елементах будівель та споруд, у збірному керамічному домобудуванні, у будівництві стінових керамічних виробів, для виготовлення фасадної кераміки, пористих заповнювачів для бетонів, санітарно-технічної кераміки, плитки для підлоги, керамічних каналізаційних труб та ін.

Таким чином, керамічні матеріали відповідають сучасним тенденціям будівельної техніки, що є конкурентоспроможними з іншими будівельними матеріалами такого ж призначення. Матеріал, з якого складаються керамічні вироби, в технології кераміки називають керамічним черепком.

Залежно від пористості структури Керамічні будівельні вироби ділять на дві групи:

пористі(водопоглинанням по масі 5 і більше 5% - керамічна цегла та каміння, черепицю покрівельну, облицювальні плитки та керамічні труби);

щільні(водопоглинанням по масі – менше 5% - плитки для підлог та дорожня цегла);

Санітарно-технічна кераміка може бути пористою (фаянс) та щільною (санітарна порцеляна).

Сировина для виробництва керамічних матеріалів та виробів. Класифікація, технологічні властивості

Глина – сировина для виробництва керамічних матеріалів

Якість сировинних матеріалів визначається мінералогічним складом, фізичними властивостями, що залежать від родовища та умовами залягання. Основними сировинними матеріалами для виробництва керамічних виробів є глиниі каоліни; в якості допоміжних сировинних матеріалів для поліпшення технологічних властивостей використовують піски кварцові та шлакові, шамот, вигоряючі добавки органічного походження (тирса, вугільна крихта і т.п.).

Глина – один із найпоширеніших видів осадових гірських порід полімінерального складу. Кисень, кремній і алюміній за загальною масою становлять близько 90% у складі земної кори, тому переважну частину мінералів становлять алюмосилікати, силікати і кварц основа керамічних сировинних мінералів, що зустрічаються в природі. Розміри глинистих частинок коливаються майже від колоїдної дисперсності до 5 мкм. Основним мінералом каолінових глин є мінерал каолініт.

Глини - землісті осадові гірські породи, що складаються з глинистих мінералів зі значними домішками: каолініту, галуазиту, монтморилліту, бейделліту, частинок кварцу, польових шпатів, гідрослюд, гідратів окису заліза, алюмінію, магнію карбонатів, кальцію.

Пластичність глинистої сировини, що визначається числом пластичності (за розкочуванням глиняного джгута діаметром 3 мм), залежить від вмісту глинистих мінералів та вологості маси. Залежно від вмісту глинистих мінералів глини діляться: на:

жирні (понад 60%);

звичайні (30...60%);

важкі суглинки (20...30%);

середні та легкі суглинки (менше 20%).

За пластичністю глинисті матеріали поділяються за кількістю пластичності на:

високопластичні (менше 25);

середньопластичні (15...25);

помірно-пластичні (7...15);

малопластичні (3...7).

Вода, адсорбована поверхнею глинистих частинок у процесі приготування сировинної суміші, відіграє роль гідродинамічного мастила, що забезпечує багато в чому її пластичні характеристики. Разом з тим видалення води, як із самих глинистих частинок, так і з їхньої поверхні в процесі сушіння та випалу викликає явище повітряної та вогневої усадки.

Усадочні деформації є причиною виникнення у виробі внутрішніх напруг, що зрештою впливає на їх якісні показники.

Для зменшення усадки при сушінні та випаленні, а також для запобігання утворенню тріщин у пластичні глини вводять штучні або природні отощаючі добавки. До них відносяться дегідратована глина, шамот, котельні шлаки, золи, кварцові піски і т.д.

Введення до складу сировинної суміші плавнів забезпечує нижчу температуру її спікання. До плавень відносять польові шпати, пегматит, доломіт, тальк, магнезит, карбонати барію та стронцію, нефелінові сієніти (для фаянсових мас). Штучний керамічний матеріал, відформований з глинистої сировини, виходить у результаті складних фізичних, хімічних та фізико-хімічних змін, що відбуваються при випалюванні, тобто. при дії високих температур.

Каоліни– це чисті глини, що складаються переважно з глинистого мінералу каолініту (Al 2 O 3 ·2SiO 2 ·2H 2 O). Каоліни вогнетривкі, малопластичні, мають біле забарвлення. Їх застосовують для виробництва порцеляни, фаянсу та тонких облицювальних виробів, тому що після випалу виходить білий черепок.

Звичайні глинивідрізняються від каолінів великою різноманітністю мінералогічного, хімічного та гранулометричного складу. Зміни хімічного складу помітно впливають на властивості глин. Зі збільшенням А12O3 підвищується пластичність глин і вогнетривкість, а з підвищенням вмісту SiO2 пластичність глин знижується, збільшується пористість, знижується міцність обпалених виробів. Присутність оксидів заліза знижує вогнетривкість глини, наявність лугів погіршує формуваність виробів.

При виготовленні керамічних матеріалів основними технологічними властивостями глин є:

пластичність;

повітряна та вогнева усадка;

вогнетривкість

колір керамічного черепка

спікання.

Пластичність глин – здатність глиняного тесту під дією зовнішніх сил набувати заданої форми і зберігати її після припинення дії цих сил. за ступеня пластичності глини ділять на:

високо пластичні, або «жирні»,

середньої пластичності

малопластичні, або «худі».

Жирні глинидобре формуються, але, висихаючи, дають тріщини та значне усадження. Худі глини формуються погано. Для підвищення пластичності глин застосовують операцію вилежування їх у вологому стані на повітрі, виморожування, гноєння у темних підвалах, при цьому відбувається розпушення матеріалу та збільшується її дисперсність. Пластичність можна також підвищити додаванням високопластичних глин. Найпоширеніший спосіб підвищення пластичності – їх механічна обробка. Для зниження пластичності глин вводять добавки різних непластичних матеріалів (що оточують добавки).

Усадка– зменшення лінійних розмірів та обсягу глиняного сирцю при його сушінні (повітряне усадження) та випалюванні (вогнева усадка). Усадку виражають у відсотках від початкового розміру виробу.

Повітряна усадкавідбувається при випаровуванні води із сирцю в процесі його сушіння на повітрі і становить 2...10%.

Вогнева усадкавиходить через те, що в процесі випалу легкоплавкі складові глини розплавляються і частинки глини в місцях контакту їх зближуються. Вогнева усадка становить 2...8%.

Повне усадженнявизначається як арифметична сума величин повітряної та вогневої усадок. Значення повної усадки коливається не більше 4...18%. Повне усадку враховують при формуванні виробів.

Вогнетривкість- Властивість глини витримувати дію високих температур без деформації. За температурою плавлення глини поділяються на:

легкоплавкі (з температурою плавлення нижче 1350 ° С),

тугоплавкі (з температурою плавлення 1350...1580°С)

вогнетривкі (понад 1580 ° С).

Вогнетривкі глини застосовують для виробництва вогнетривких виробів, а також порцеляни та фаянсу. Тугоплавкі глини застосовують у виробництві плиток для підлоги, каналізаційних труб. Легкоплавкі глини використовують для виробництва керамічної цегли, пустотілого каміння, черепиці.

Колір черепка після випалу залежить від складу та кількості домішок у глині. Каоліни дають черепок білого кольору. На колір обпалених глин впливає вміст оксидів заліза, які надають забарвлення від світло-жовтого до темно-червоного і бурого. Оксиди титану викликають синювате забарвлення черепка. Використовуючи мінеральні барвники, можна отримувати керамічні вироби різних кольорів та відтінків.

Спіканням глин називають її здатність ущільнюватися при випаленні та утворювати каменеподібний матеріал. При спіканні збільшується міцність та зменшується водопоглинання виробів.

Виробництво керамічних будівельних матеріалів та виробів. Загальні технологічні процеси

Експлуатаційні характеристики керамічних виробів багато в чому визначаються як складом сировинних матеріалів, і технологічними прийомами їх виготовлення. У виробництві великої номенклатури сучасної будівельної кераміки використовують споріднені технологічні процеси, що дозволяють коротко узагальнити основи виробництва керамічних матеріалів.

Можна виділити такі загальні технологічні процеси:

1. видобуток глини;

2. підготовка сировинної маси;

3. формування виробу (сирцю);

Ці п'ять стадій виробництва є спільними всім видів керамічних виробів. Для окремих видів виробів можуть застосовувати різні способи формування (цегла пластичного та напівсухого формування), різні способи сушіння (повітряна або в сушильних камерах), а також додаткові виробничі процеси – покриття виробів глазур'ю або ангобом.

Видобуток глини:Видобуванню сировини передує геологічна розвідка, визначення хімічного та мінерального складу, фізичних властивостей сировини, корисної товщі родовища, його однорідності та характеру залягання, обсягу робіт тощо. Глина зазвичай залягає – на невеликій глибині. Розробляється сировина у кар'єрах відкритим способом – одноковшовими, багатоковшовими або роторними екскаваторами. Заводи із виробництва керамічних виробів зазвичай будують поблизу родовищ глин, тобто. кар'єр є складовою заводу. Видобуток глини прагнути здійснювати в теплу пору року, створюючи запас матеріалу на складі для роботи взимку. Транспортують глину з кар'єру на заводи рейковим транспортом в перекидних вагонетках, стрічковими транспортерами та автосамоскидами.

Підготовка сировинної маси. Добута в кар'єрі та доставлена ​​на завод глина непридатна для формування виробів, і потрібно зруйнувати природну структуру глини, очистити її від шкідливих домішок, подрібнити великі фракції, змішати з добавками, зволожити її, щоб вийшла маса, що зручно формується. У критих складах чи відкритих майданчиках глинисті матеріали витримуються до двох років. За цей час розкладаються органічні залишки і під дією атмосферних факторів (зволоження та висушування, заморожування та відтавання) і попередньої обробки (розпушування, видалення каменю тощо) вдається досягти порівняльної однорідності маси, як по гранулометричному, так і по мінеральному складу. Подальша підготовка маси здійснюється залежно від виду виробів та передбачуваної технології їх виготовлення.

На цьому етапі за допомогою каменевидільних машин, вальців, млинів різного виду, дозаторів добавок та води, глиномішалок або диспергаторів вдається отримати масу, придатну для формування виробів. Формувальну масу готують пластичним, напівсухим або мокрим способами в залежності від властивостей сировинних матеріалів та вимог до якості виробу, що отримується.

Формування виробів- Одна з важливих операцій при виготовленні керамічних виробів. Способи виготовлення визначаються формувальними властивостями сировинної суміші і, перш за все, пластичністю, яка багато в чому залежить від кількості води у формувальній суміші. Залежно від вологості формувальної маси способи поділяються на сухий, напівсухий, пластичний та ливарний (шлікерний).

При сухому способі пресспорошок має вологість 2-6%, при якій використовують механічні або гідравлічні преси, що розвивають тиск понад 40 МПа. Даним способом виготовляють щільні керамічні вироби: плитку для підлоги, деякі види цегли, вироби з фаянсу та порцеляни.

Напівсухий спосіб передбачає використання робочих сумішей з вологістю 8...12%. Тому методу виготовляється цегла, фасонні вироби, плитка.

Найбільш економічним та поширеним є спосіб пластичного формування при вологості маси 18...24%. Основний механізм, який використовується в цьому випадку, - стрічковий прес. Шнеквал преса зі змінним кроком лопат перемелює масу, одночасно ущільнюючи її до вихідного отвору. Вакуумування на останній стадії пресування дозволяє додатково ущільнити масу. Вихідний отвір преса-мундштук забезпечує отримання безперервного глиняного бруса необхідних геометричних розмірів. Форма мундштука та його розміри визначають вид виробів, що випускаються: цегла, каміння, плитки, черепиця, труби, фасонні вироби. Встановлені перед мундштуком пустотоутворювачі дозволяють формувати дірчасті вироби з щілинними порожнинами і т.д.

Литєвим способом виготовляють керамічні вироби складної геометричної форми: сантехнічні вироби (раковини, унітази, пісуари тощо), деякі декоративні вироби, плитку для внутрішнього оздоблення приміщень. Компоненти робочої суміші ретельно розмішують, дозують, перемішують із водою. Вологість маси у разі від 40 до 60%. Підготовлена ​​таким чином однорідна маса виливається в гіпсові форми. Розвинена мікропориста структура гіпсового каменю обумовлює видалення частини води в шарах пристінок. В результаті, залежно від часу, досягається необхідна товщина ущільненого шару. Надлишок суміші після цього видаляється. Після сушіння окремі елементи монтуються.

Сушіння та випалювання виробів.Залежно від способу виготовлення вологість сировинних сумішей коливається у великих межах від 2 до 60%. Видалення води з відформованих виробів супроводжується усадковими деформаціями і, відповідно, виникненням внутрішніх напруг. Останні при жорстких режимах сушіння можуть бути причиною викривлення, тріщин, що знижують якісні показники виробів. Сушіння виробів виробляють до залишкової вологості 4...6% у тунельних або камерних сушарках. Температура теплоносія 120...150°С.

Випал керамічних виробів – одне із найбільш відповідальних технологічних етапів, багато в чому визначальних властивості одержуваних матеріалів.

У виробництві будівельної кераміки переважно використовують тунельні печі безперервної дії висушені вироби на випалювальних вагонетках, пересуваючись тунелями, поступово нагріваються до температури спікання в зоні згоряння палива, а потім повільно охолоджуються зустрічним потоком повітря.

При температурі близько 100...120 °З видаляється фізично пов'язана вільна вода. При температурі 450 ... 600 ° С глинисті речовини незворотно втрачають пластичні властивості. Подальше підвищення температури призводить до руйнування кристалічних ґрат алюмосилікатів і розпаду їх на окремі оксиди: при підвищенні температури до 1000 °С утворюється з'єднання силіманіту, при температурі 1200-1300 С - новий мінерал мулліт. Ці мінерали забезпечують високу міцність та стійкість керамічного черепка до різних факторів зовнішнього середовища.

Після випалу отримані вироби повільно охолоджуються, оскільки при різкому охолодженні можуть утворитися тріщини. Перед відвантаженням споживачеві керамічні вироби сортують з метою перевірки якісних показників на їхню відповідність вимогам державних стандартів.

Тема 5. КЕРАМІЧНІ МАТЕРІАЛИ

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Кераміка- Збірна назва широкої групи штучних кам'яних матеріалів, одержуваних формуванням з глиняних сумішей з подальшим сушінням та випалом. Старогрецькою мовою «керамос» означало гончарну глину, а також вироби з обпаленої глини.

Кераміка – найдавніший будівельний матеріал. Археологами виявлено залишки будівель та споруд з керамічної цеглини в Стародавньому Єгипті та Ассирії, датовані III-I тисячоліттями до нашої ери. Цегла була відома в Стародавній Індії та Китаї. У Стародавній Греції кераміка застосовувалася для покрівель та прикраси фасадів. Перший храм Гери в Олімпії (VII ст. до н. е.) мав черепичний дах та прикраси з теракоти.

Простота технології та невичерпна сировинна база для виробництва керамічних виробів найрізноманітніших видів визначили їх широке та повсюдне поширення. Цьому сприяли також висока міцність, довговічність та декоративність кераміки. І в даний час кераміка залишається одним з основних будівельних матеріалів, що застосовуються практично у всіх конструктивних елементах будівель та споруд.

За призначенням керамічні вироби поділяють на такі види:

Стінові (цегла та керамічні камені);

Покрівельні (черепиця);

Вироби для облицювання фасадів (лицьова цегла, теракотові плити, мозаїчні плитки та ін.);

Вироби для внутрішнього облицювання стін;

Плитка для підлоги та елементи мощення;

Санітарно-технічні вироби (умивальники, унітази та труби);

Спеціальна кераміка (кислотоупорна, вогнетривка, теплоізоляційна);

Заповнювачі для легких бетонів (керамзит та аглопорит).

Матеріал, з якого складаються керамічні вироби після випалу, називають керамічним черепком.

Залежно від структури черепка керамічні вироби поділяються на дві групи: пористі та щільні.

Пористимиумовно вважають вироби, які мають водопоглинання черепка понад 5 % по масі (у середньому 8...20 %). До них відносяться всі види цегли та стінного каміння, черепиця, облицювальні плитки.

Щільнимивважають вироби, водопоглинання черепка яких менше 5 % (зазвичай 2...4 %); ці вироби практично водонепроникні. До них відносяться плитки для підлоги, керамограніт, санітарна порцеляна тощо.

СИРОВИНА ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА КЕРАМІКИ

Сировинна маса для виготовлення керамічних матеріалів складається з пластичних матеріалів (глин) та непластичних (отощаючих і вигоряючих добавок, плавнів та ін.). Глини забезпечують отримання зв'язної маси, що зручно формується, а після випалу - міцного і водостійкого черепка. Непластичні добавки покращують технологічні властивості сировинної маси (полегшують сушіння, зменшують усадку та знижують температуру випалу) та надають матеріалу бажані властивості (високу пористість, знижену теплопровідність тощо).

Глини- Основний сировинний компонент кераміки – осадові гірські породи. Вони складаються в основному з глинистих мінералів - водних алюмосилікатів різного складу (каолініт А1 2 Про 3 2SiO 2 2Н 2 Про, монтморіллоніт А1 2 Про 3 4SiO 2 2Н 2 Про та ін). Розмір частинок глинистих мінералів вбирається у 0,005 мм; переважна форма частинок – пластинчаста. Завдяки своїй гідрофільності та величезній площі поверхні глинисті частинки активно адсорбують (поглинають та утримують) воду. Саме глинисті мінерали надають глині ​​її характерних властивостей: пластичність при зволоженні, міцність при висиханні і здатність до спікання при випаленні.

Крім глинистих мінералів у глині ​​містяться більші частинки: пил (0,005...0,16 мм) та пісок (0,16...5 мм). Вони складаються з кварцу, карбонатів кальцію та магнію та інших мінералів. Ці компоненти глин також впливають на її технологічні властивості та якість готових виробів.

Глини, як сировина для кераміки, оцінюють комплексом властивостей: пластичністю, сполучною здатністю, ставленням до сушіння та дії високих температур.

Пластичність- здатність глиняного тесту деформуватися під дією зовнішніх механічних навантажень без порушення суцільності та зберігати отриману форму після припинення впливів. Пластичність глин пояснюється тим, що при зволоженні глини на поверхні глиняних частинок утворюються тонкі шари адсорбованої води. Ці шари, з одного боку, забезпечують можливість ковзання частинок одна щодо одної, а з іншого - зв'язують ці частинки силами поверхневого натягу, що забезпечує збереження форми виробів після формування. Превалювання того чи іншого ефекту залежить кількості адсорбованої глиною води.

Пластичність оцінюється кількістю води, необхідної для отримання з глини маси, що зручно формується. Високопластичні глини мають високу водопотребу і, як наслідок, велику усадку при сушінні:

Швидкість сушіннязволоженої глини визначається не швидкістю випаровування вологи з поверхні відформованого виробу, а швидкістю міграції води усередині глиняної маси від центру до поверхні. Глина, будучи матеріалом водонепроникним, гальмує просування вологи через свою товщу, чим уповільнює сушіння.

Чим більше в глині ​​частинок глинистих мінералів, тим більше вона потребує води, більше набухає, але важче сохне і дає велику усадку. Такі глини називають жирними. Глини, що містять багато піщаних частинок, характеризуються невеликою усадкою та набуханням, досить легко сушаться, але пластичність, тобто формувальні властивості, у неї знижена. Такі глини називають «худими».

Таким чином, для отримання необхідної сировинної маси для кераміки потрібно виконати дві суперечливі умови: суміш повинна добре формуватися і легко сушитися.

Суміші з оптимальним співвідношенням глинистих і піщаних частинок отримують, додаючи жирну глину отощающие добавки. Крім піску, для цих цілей використовують золи ТЕС, шлаки та інші матеріали.

Спікання -здатність глини при випалюванні переходити в каменеподібний стан, в якому вона зовсім не розмокає у воді, пояснюється наступним. При нагріванні до 900...1200 °С у глині ​​послідовно починають протікати хімічні та фізико-хімічні процеси, що призводять до повної та незворотної зміни її структури:

Видалення хімічно зв'язаної води (500...600 ° С);

Розкладання зневодненої глини на оксиди А1 2 Про 3 і SiO 2 (800 ... 900 ° С);

Утворення нових водостійких та тугоплавких мінералів (силліманіту А1 2 Про 3 SiO 2 і муліту ЗА1 2 Про 3 2SiO 2 (1000...1200 °С);

Утворення деякої кількості розплаву з легкоплавких матеріалів глини (900...1200 ° С).

Утворення міцного черепка відбувається за рахунок ефекту склеювання твердих частинок глини розплавом, що утворився. При цьому за рахунок сил поверхневого натягу розплаву відбувається зменшення обсягу матеріалу, зване вогневою усадкою.Залежно від виду глин вогневе усадження становить 2...6 %.

Повна усадка -сума повітряної та вогневої усадки; вона зазвичай знаходиться в межах 6...18%. Повну усадку необхідно враховувати при формуванні заготовок сирців для отримання виробів із заданими розмірами.

Вогнетривкість- Властивість матеріалів, у тому числі і глин, витримувати дію високих температур без деформацій.

Різні глини вимагають певних температур випалу і відповідно вироби з них мають різну вогнетривкість. За цією ознакою глини ділять на легкоплавкі, тугоплавкі та вогнетривкі.

Легкоплавкіглини, що містять велику кількість домішок, плавляться за температури нижче 1350 °С. З таких глин, званих цегляними, виготовляють цеглу, стінове каміння та черепицю.

Тугоплавкіглини, що містять незначну кількість домішок, плавляться за температури 1350... 1580 °С. Застосовують їх для виготовлення керамічних облицювальних виробів, лицевої цегли, каналізаційних труб.

Вогнетривкіглини, що майже не містять домішок, плавляться при температурі вище 1580 °С. Їх застосовують для виробництва вогнетривких матеріалів.

Зберігаючи матеріаливводять до складу керамічної маси для зниження пластичності та зменшення повітряної та вогневої усадки глин. Вони покращують сушильні властивості глин. Як отощаючих добавок використовують пісок, шамот, дегідратовану глину, золи ТЕС, гранульовані шлаки.

Шамот- зернистий (0,14...2 мм) матеріал, що отримується подрібненням попередньо обпаленої до температури спікання глини. Його можна замінити подрібненим браком керамічних виробів. Шамот із вогнетривких глин використовують для виготовлення вогнетривів.

Дегідратовану глинуодержують нагріванням до 650...750 "С. При видаленні кристалізаційної (хімічно пов'язаної) води глина незворотно втрачає властивість пластичності.

Гранульований доменний шлак та золи ТЕС- отощители глин, що використовуються під час виробництва цегли та іншої грубої кераміки. Це ефективний шлях утилізації промислових відходів.

Пароутворюючі добавкивводять у суміш зниження щільності і, відповідно, теплопровідності керамічних виробів. Для цього використовують речовини, які при випаленні:

Дисоціюють з виділенням газу, наприклад, СО 2 (мелена крейда, доломіт тощо);

Вигоряють (тирса, вугільний порошок і т. п.).

Такі добавки одночасно є й отощуючими.

Пластифікуючі добавки- високопластичні глини, а також поверхнево-активні речовини - пластифікатори СДБ, ЛСТ та ін.

Плавнідодають у глини у випадках, коли бажано знизити температуру її спікання. У цій якості використовують польові шпати, залізну руду, тальк тощо.

Глазурі та ангоби- Оздоблювальні шари на облицювальних керамічних виробах.

Глазурі- склоподібні лицьові покриття різного кольору, прозорі чи глухі. Їх отримують нанесенням на поверхню готових виробів порошку зі скляної шихти та закріпленням випалом до плавлення.

Ангоби -лицьові покриття, виготовлені з кольорових глин, нанесених на поверхню сирцевих виробів. На відміну від глазурі, ангоб не дає при випаленні розплаву, а утворює матове керамічне покриття.

Одна з головних проблем при глазуруванні та ангобуванні - забезпечення максимальної близькості властивостей (головним чином КЛТР) виробу та оздоблювального шару, щоб уникнути розтріскування та відшарування оздоблювального шару. Характерним видом подібного шлюбу є цек- Часта сітка тонких тріщин на поверхні глазурі.

Керамічні вази, горщики, чайні набори, свічники, тарілки, свистки і музичні інструменти – все це можна створювати самостійно.

Щоб навчитися робити кераміку власноруч, головне – бажання. Перед тим як стати керамістом, спробуйте зліпити з глини найпростішу дрібничку, і ви зрозумієте, чи варто витрачати гроші на покупку обладнання для роботи. Якщо щось не вийшло – не біда, розмочіть шлюб і зробіть з нього нову фігуру, до запікання виріб можна змінювати нескінченно.

З чого роблять кераміку та де взяти матеріали для роботи

Кераміка – це обпалена глина, яка є головним матеріалом у роботі кераміста. На відміну від натуральної, натуральна має природне походження, її добувають з надр землі, не піддаючи хімічній та іншим видам обробки.

Досвідчені майстри з метою економії видобувають та готують сировину самостійно. Цей процес включає кілька етапів і навряд чи заслуговує на увагу, якщо ви тільки починаєте свій шлях і живете в місті.

Глина для виготовлення кераміки повинна бути жирною і без вкраплень каменів та іншого сміття, інакше виріб розтріскається в процесі запікання. Готову масу зберігають за певних умов вологості.

Натуральна глина буває різних видів:

• Біла - найбільш поширена, спочатку має сіруватий відтінок, а після термічної обробки набуває приємного відтінку слонової кістки.
• Червона - містить оксид заліза, що надає сировині зелений тон. Основний колір сирцю – коричневий, після випалення вироби стають червоними. Добре піддається ліпленню, не кришиться, ідеальна для скульптур та великих виробів.
• Порцелянова – сіра у сирому вигляді та біла після запікання.
• Блакитна – частіше використовується у косметології та народній медицині.
• Чорна або темно-коричнева керамічна маса - найтвердіша глина, що набуває відтінку слонової кістки після обробки в печі.

Також глини для кераміки класифікують за температуроюобробки на легкоплавкі, середньоплавкі, тугоплавкі.

Найзручніше купувати готову гончарну глину, орієнтуючись на розмір фракції, колір після випалу при різних температурах та інші характеристики та якісні показники. Вартість залежить від виробника, фасування, фактури. Є вже готові маси з добавками для полегшення різних завдань – ліплення, формування, гончарного кола.

Крім глини, потрібні глазурі та емалі для покриття виробів, пігменти для надання зробленої своїми руками кераміки потрібного відтінку, спеціальні добавки для покращення властивостей та температурної обробки.

Для склеювання деталей використовують шлікерну масу– своєрідний клей із розведеної глини. Якщо просто з'єднати елементи, вони можуть відвалитися під час нагрівання. Все це продається у спеціалізованих магазинах для керамістів.

Способи виготовлення керамічних виробів

Існує кілька способів перетворення глиняної маси на красиве керамічне виріб.

Ліплення- Найдоступніший спосіб виготовлення виробів з кераміки своїми руками в домашніх умовах. Сувеніри, скульптури, посуд, іграшки чи інші вироби ліплять руками, немов із пластиліну, допомагаючи собі спеціальними стеками чи підручними пристроями.

Гончарна справавимагає наявності обертового кола. За допомогою цього стародавнього ремесла і сьогодні створюють вази, глеки, горщики, тарілки, чашки.

Відмінка- Найпростіший варіант виготовлення кераміки для початківців. У роботі використовують гіпсову форму, в яку викладають м'яку глину, а після застигання витягують фігурний виріб. Гіпсові форми привабливі тим, що вбирають зайву вологу, допомагаючи глиняному виробу затвердіти та просохнути.

Лиття– тут також використовують форми, але іншого плану. Розведену глину розливають формами, висушують заготовки, витягують і розфарбовують.

Глиняний виріб набуває міцності тільки після випалу - обробки в гончарних печах при температурі від 900 до 1300 градусів. Готові сувеніри покривають акриловими фарбами або спеціальною склоподібною глазур'ю для кераміки. У випадку з глазур'ю потрібний ще один випал після фарбування.

Якщо хочеться отримати природний відтінок, використовують молочення – покривають незабарвлену запечену керамічну фігурку молоком у кілька шарів і ще раз запікають за більш низьких температур.

Гончарна піч – види та переваги

Раніше печі для випалу кераміки були вириті в землі горни і розігрівалися виключно дровами. Сучасні гончарні печі бувають газовими, електричними та дров'яними. Останні, як правило, виготовляються власноруч, вони підходять для експлуатації у приватних домоволодіннях. В умовах квартири найзручніше працювати з електропечами, для більших обсягів можна підібрати газову.

У металевому корпусі таких печей ховається вогнетривка цегла або інший матеріал, що утримує тепло і не нагріває. Для відведення вологи передбачені вентиляційні отвори, керування процесом випалу кераміки здійснюється програмним регулятором. Електричні гончарні печі – недешеве насолоду. Ціна залежить від виробника, обсягу, потужності.

У продажу є моделі з вертикальним та горизонтальним завантаженням та ковпакові. За типом розташування нагрівального елемента гончарні печі поділяють на муфельні та камерні. У муфельнихвін знаходиться навколо ємності з вогнетривкого матеріалу (муфелю). У камері нагрівач розташований всередині, що скорочує втрати тепла і робить обладнання більш економічним.

Якщо трохи постаратися, можна зробити піч для випалу кераміки в домашніх умовах своїми руками, взявши за основу вогнетривку цеглу і щось для корпусу, наприклад, стару пральну машину.

Запікання – найважливіший процес, який не вибачає помилок. Іноді навіть досвідчені майстри бачать замість очікуваного шедевра непридатний шлюб. Вироби ніколи не дістають відразу, вони повинні охолонути в печі.

Як вибрати гончарне коло

Гончарні кола потрібні для ліплення круглих предметів, тому цей інструмент необов'язково купувати відразу. Якщо ви тільки освоюєте кераміку, починайте з ліплення або відминання. Кола бувають з ручним, ножним та електричним керуванням.