Ceramika budowlana

tworzywa nieorganiczno- niemetaliczne,
otrzymywane w wyniku wypalania
odpowiednio uformowanej gliny

• Ceramika – wyroby z wypalonej gliny:
• - wyroby ceglarskie i cegły,
- płytki i kafle
- wyroby ogniotrwałe
- rury i kształtki
- ceramika półszlachetna
- kruszywa lekkie z wypalanej gliny

Procesy zachodzące podczas

wypalania

• < 150°C: suszenie

• 150 – 400°C: wydzielanie wody

zaabsorbowanej

• 400 - 600 °C: rozkład gliny:

Al

4

(OH)

8

Si

4

O

10

→2(Al

2

O

3

·2SiO

2

)+4H

2

O

• 250 -700 °C: utlenianie substancji

organicznych

• >950 °C: przegrupowanie struktury Al-

Si; SiO

2

(krystobalit) i zdefektowany

spinel 2Al

2

O

3

·3SiO

2

• > 1100°C: powstaje mulit i krystobalit

Kolor i porowatość

• środowisko utleniające – cegła

czerwona (r –ry stałe tlenku żelaza(III)

z tlenkiem glinu)

• 1%TiO

2

– środowisko słabo redukcyjne

– szaroniebieskie odcienie

• sole wanadu – żółte zabarwienie
• MnO

2

– ciemny kolor (środ. utleniające)

• środowisko redukcyjne – cegła szara i

ciemna (FeO)

• ze wzrostem temperatury wypalania

cegły wzrasta jej przewodność
cieplna, ponieważ maleje
porowatość;

Procesy jednostkowe

1. wydobycie i transport surowca
2. przygotowanie masy ilastej
3. formowanie
4. suszenie
5. wypalanie

• Cegła ceramiczna - materiał budowlany

otrzymywany z glin ilastych, morenowych,

wstęgowych, łupków, mułków oraz lessów.

Surowcami pomocniczymi przy produkcji ceramiki

budowlanej są piasek kwarcowy, złom suszarniowy .

• Podstawowym składnikiem jest kaolin

(Al

2

O

3

·2SiO

2

·2H

2

O).

• Surowce poddaje rozdrobnieniu i wymieszaniu z

wodą na jednolitą masę, formowaniu wyrobów,

suszeniu ich i wypalaniu w temperaturze od 850°C

do 1000°C.

• Zanieczyszczenia: margiel, sole rozpuszczone w

glinach (najczęściej siarczany sodu, magnezu,

wapnia) oraz zanieczyszczenia mechaniczne.
Najbardziej niebezpieczny jest margiel, który

występuje w postaci grudek w glinie i powoduje

rozsadzanie gotowych wyrobów przy ich kontakcie z

wodą. (Margiel to węglan wapnia z domieszką

cząstek ilastych, w kontakcie z wodą powiększa

swoją objętość nawet 3,5x, co powoduje naprężenia

w gotowych wyrobach).

• Cegła wapienno-piaskowa (wapienno-

krzemianowa, silikatowa) - otrzymywana z

mieszaniny zmielonego piasku kwarcowego (ok. 90-

92% masy) i wapna palonego (ok. 5 - 8% masy) z

małą ilością wody.

• Mieszaninę formuje się pod ciśnieniem w

podwyższonej temperaturze (autoklawitacja). Pod

działaniem ciśnienia następuje silne zespojenie

krzemionki z wapnem (powstają krzemiany wapna),

z czasem następuje także reakcja, w wyniku której

powstaje węglan wapnia.

• Otrzymany materiał cechuje się jasną barwą. Barwę

można zmieniać przez dodanie pigmentów.

• Zaletą wyrobów wapienno-piaskowych jest ich

znaczna wytrzymałość mechaniczna,

mrozoodporność i niska cena (tańsza w produkcji od

cegły ceramicznej).

• Pustak ścienny - jest to wyrób ceramiczny lub

betonowy (z betonu zwykłego lub na kruszywie

lekkim, np. keramzycie) przeznaczony do

wykonywania ścian zewnętrznych i wewnętrznych.

• Proces produkcji pustaków ceramicznych jest

analogiczny do produkcji cegły ceramicznej,

pustaki betonowe wytwarza się przez wypełnienie

form masą betonu, zagęszczenie, rozformowanie.

Pustaki poprzez proces wiązania i twardnienia

uzyskują wymaganą wytrzymałość mechaniczną.

• Pustaki charakteryzują się zazwyczaj większymi

wymiarami i otworami o różnym układzie. Otwory

często usytuowane są mijankowo, co minimalizuje

powstawanie mostków termicznych.

• Pustak stropowy - jest to wyrób ceramiczny lub

betonowy stosowany jako wypełniające elementy

budowlane do stropów i stropodachów

gęstożebrowych.

• cegła klinkierowa – wyrób

ceramiczny o spieczonym czerepie,

• wysoka wytrzymałość, niska

nasiąkliwość, wysoka mrozoodporność

• płytki podłogowe- szeroki

asortyment, różne wielkości

• surowce – gliny plastyczne, duży

zakres temperatury spiekania

• otrzymywane z mas sypkich,

plastycznych lub płynnych

Materiały ogniotrwałe

• wyroby, które w temperaturze powyżej

1500 °C nie ulegają odkształceniu

• minerały:

– krystobalit Tt=1700°C
– mulit 3Al

2

O

3

·2SiO

2

Tt=1800 °C

– korund Tt=2050 °C
– magnezja Tt=2800 °C
– forsteryt Mg

2

SiO

4

Tt=1890 °C

– MgAl

2

O

4

Tt=2135 °C

– chromit FeCr

2

O

4

Tt=2180 °C