„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Małgorzata Kapusta

Organizowanie procesu produkcji ceramiki budowlanej
311[30].Z3.04

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
mgr inż. Katarzyna Golec
mgr inż. Adam Barczyk


Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Małgorzata Kapusta


Konsultacja:
mgr inż. Gabriela Poloczek





Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[30].Z3.04
„Organizowanie procesu produkcji ceramiki budowlanej”, zawartego w modułowym
programie nauczania dla zawodu technik technologii ceramicznej.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

4

2. Wymagania wstępne

6

3. Cele kształcenia

7

4. Materiał nauczania

8

4.1. Proces technologiczny. Operacje jednostkowe w ciągu technologicznym.

Proces produkcji wyrobów budowlanych w zakładzie w pełni zautomatyzowanym

8

4.1.1. Materiał nauczania

8

4.1.2. Pytania sprawdzające

11

4.1.3. Ćwiczenia

11

4.1.4. Sprawdzian postępów

13

4.2. Surowce na wyroby ceramiki budowlanej

14

4.2.1. Materiał nauczania

14

4.2.2. Pytania sprawdzające

16

4.2.3. Ćwiczenia

16

4.2.4. Sprawdzian postępów

17

4.3. Przygotowanie surowców i mas do formowania wyrobów budowlanych.

Dobór urządzeń przetwórczych

18

4.3.1. Materiał nauczania

18

4.3.2. Pytania sprawdzające

23

4.3.3. Ćwiczenia

24

4.3.4. Sprawdzian postępów

25

4.4. Formowanie półfabrykatów budowlanych

26

4.4.1. Materiał nauczania

26

4.4.2. Pytania sprawdzające

29

4.4.3. Ćwiczenia

30

4.4.4. Sprawdzian postępów

31

4.5. Suszenie półfabrykatów i zjawiska towarzyszące

32

4.5.1. Materiał nauczania

32

4.5.2. Pytania sprawdzające

35

4.5.3. Ćwiczenia

35

4.5.4. Sprawdzian postępów

36

4.6. Surowce na wyroby wapienno-piaskowe

37

4.6.1. Materiał nauczania

37

4.6.2. Pytania sprawdzające

37

4.6.3. Ćwiczenia

38

4.6.4. Sprawdzian postępów

38

4.7. Przygotowanie mieszanek wapienno-piaskowych. Formowanie cegły

wapienno-piaskowej

39

4.7.1. Materiał nauczania

39

4.7.2. Pytania sprawdzające

41

4.7.3. Ćwiczenia

41

4.7.4. Sprawdzian postępów

43

4.8. Autoklawizacja

44

4.8.1. Materiał nauczania

44

4.8.2. Pytania sprawdzające

45

4.8.3. Ćwiczenia

45

4.8.4. Sprawdzian postępów

46

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

4.9. Właściwości i zastosowanie wyrobów ceramicznych i wapienno-piaskowych

47

4.9.1. Materiał nauczania

47

4.9.2. Pytania sprawdzające

50

4.9.3. Ćwiczenia

50

4.9.4. Sprawdzian postępów

52

5. Sprawdzian osiągnięć

53

6. Literatura

61

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy na temat organizowania procesu

produkcji ceramiki budowlanej.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś
mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej,

−

cele kształcenia tej jednostki modułowej,

−

materiał nauczania (rozdział 4), który umożliwia samodzielne przygotowanie się do
wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on również ćwiczenia, które
zawierają wykaz materiałów, narzędzi i sprzętów potrzebnych do realizacji ćwiczeń.
Przed ćwiczeniami zamieszczono pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do ich
wykonania. Po ćwiczeniach zamieszczony został sprawdzian postępów. Wykonując
sprawdzian postępów, powinieneś odpowiadać na pytania tak lub nie, co oznacza, że
opanowałeś materiał albo nie,

−

sprawdzian osiągnięć, w którym zamieszczono instrukcję dla ucznia oraz zestaw zadań
testowych sprawdzających opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej jednostki,

−

wykaz literatury.
Jeżeli będziesz mieć trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś

nauczyciela lub instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz
daną czynność.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów

bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

Schemat układu jednostek modułowych

311[30].Z3.01

Dobieranie

surowców

ceramicznych

311[30].Z3.02

Stosowanie maszyn

i urządzeń w produkcji

wyrobów ceramicznych

311[30].Z3

Technologia wytwarzania wyrobów

ceramicznych

311[30].Z3.03

Użytkowanie

suszarń i pieców

ceramicznych

311[30].Z3.05

Organizowanie

procesu produkcji

materiałów

ogniotrwałych

311[30].Z3.06

Organizowanie

procesu produkcji

ceramiki

szlachetnej

311[30].Z3.07

Organizowanie

procesu produkcji

ceramiki technicznej

i specjalnej

311[30].Z3.09

Wytwarzanie

wyrobów z mas

sypkich

311[30].Z3.10

Wytwarzanie

wyrobów z mas

lejnych

311[30].Z3.04

Organizowanie

procesu produkcji

ceramiki

budowlanej

311[30].Z3.08

Wytwarzanie

wyrobów z mas

plastycznych

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
oraz ochrony środowiska,

–

posługiwać się dokumentacją techniczną,

–

wykonywać pomiary warsztatowe,

–

charakteryzować materiały konstrukcyjne oraz wykonywać obliczenia wytrzymałościowe,

–

wykonywać podstawowe operacje technologiczne,

–

użytkować układy regulacji i sterowania,

–

analizować układy sterowania stosowane w procesach ceramicznych,

–

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu chemii stosowanej,

–

określać właściwości krzemianów i układów koloidalnych,

–

badać przemiany fazowe w materiałach ceramicznych,

–

badać właściwości fizyko-chemiczne surowców i kruszyw ceramicznych,

–

badać właściwości technologiczne mas ceramicznych,

–

badać surowce i masy stosowane w ceramice szlachetnej,

–

badać surowce, masy i wyroby ogniotrwałe,

–

stosować procedury zarządzania jakością w zakładach ceramicznych,

–

rozpoznawać i dobierać surowce ceramiczne,

–

stosować maszyny i urządzenia w produkcji wyrobów ceramicznych,

–

użytkować suszarnie i piece ceramiczne.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

dobrać operacje jednostkowe ciągu technologicznego produkcji wyrobów ceramiki
budowlanej,

–

dobrać surowce na wyroby ceramiki budowlanej,

–

przygotować surowce,

–

przygotować masy do formowania wyrobów budowlanych, wapienno-piaskowych,

–

dobrać urządzenia formujące,

–

dokonać analizy schematów technologicznych,

–

dobrać suszarnie,

–

dobrać parametry suszenia, naparzania, wypalania,

–

zinterpretować krzywą wypalania wyrobów ceramiki budowlanej,

–

dobrać piece do wypalania wyrobów ceramiki budowlanej,

–

rozpoznać budowę autoklawu,

–

składować i transportować wyroby gotowe ceramiki budowlanej,

–

określić właściwości wyrobów gotowych,

–

dobrać urządzenia, metodę formowania, suszarnię i piec do produkcji określonego
asortymentu ceramiki budowlanej,

–

zorganizować proces produkcji ceramiki budowlanej,

–

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony środowiska podczas
organizowania procesu produkcji ceramiki budowlanej.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.

Proces technologiczny. Operacje jednostkowe w ciągu

technologicznym. Proces produkcji wyrobów budowlanych
w zakładzie w pełni zautomatyzowanym

4.1.1. Materiał nauczania

Przemysł ceramiczny opiera się na takich samych etapach produkcji wyrobów

ceramicznych. Wyróżniamy następujące etapy produkcji:
– przygotowanie surowców,
– mieszanie mas,
– formowanie półfabrykatów,
– suszenie,
– wypalanie,
– kontrola techniczna,
– ekspedycja gotowych wyrobów.

Wymienione etapy, ze względu na odmienność i żądane właściwości wyrobów, różnią się

charakterem produkcji i użyciem innych urządzeń.

Na rysunku 1 przedstawiono uproszczony schemat produkcji wyrobów ceglarskich.
Ze względu na masowość produkcji zakłady produkujące wyroby ceglarskie lokalizuje

się w sąsiedztwie kopalni. Surowce z kopalni transportuje się do przerobowni. Rodzaj
transportu zależy od wielkości produkcji i warunków terenowych. Surowce przewozi się
wagonikami toczonymi po szynach, kolejkami linowymi. W nowoczesnych cegielniach
transport surowców odbywa się najczęściej taśmociągami. W przerobowni surowce dozuje się
objętościowo. Urządzeniem stosowanym do dozowania jest często zasilacz skrzyniowy, czyli
podłużna skrzynia z przegrodami nastawnymi.

Kolejnym urządzeniem cyklu technologicznego są walce rozdrabniające i wyrabiające

masę ceglarską. W zależności od rodzaju gliny używa się walców gładkich (do gliny lekkiej)
lub walców grubych i precyzyjnych (do gliny ciężkiej). Czasami stosuje się gniotowniki.

Ponieważ walce rozdrabniają surowiec i nadają masie niepożądaną teksturę płatkową,

należy zastosować mieszadła. W nich następuje wymieszanie masy, jej dowilżenie
i zniszczenie struktury płatkowej.

Do produkcji wyrobów cienkościennych, takich jak np. pustaki, konieczne jest dokładne

wyrobienie masy. W tym celu stosuje się przecieraki.

Urządzeniem formującym, stosowanym powszechnie, jest tłoczarka pasmowa. Podawana

do niej masa jest przesuwana ślimakiem w kierunku osiowym przez stalowy cylinder
do głowicy zakończonej ustnikiem. Z pasma wychodzącego z tłoczarki ucinacz mechaniczny
odcina pojedyncze elementy, które zespół zmechanizowanych urządzeń transportuje i ustawia
w suszarniach.

Kolejną czynnością jest suszenie uformowanego półfabrykatu. W starych cegielniach

można spotkać suszarnie naturalne. W nowoczesnych zakładach stosuje się suszarnie
komorowe. Są one wyposażone w urządzenia umożliwiające pełne sterowanie procesem
suszenia. W urządzeniach tych kontroluje się i reguluje wilgotność ośrodka suszącego,
którym najczęściej jest powietrze. Sprawdza się prędkość przepływu powietrza przez
suszarnię oraz temperaturę w niej panującą. Takie warunki panujące w suszarni zapewniają
właściwy klimat, który gwarantuje szybkie wystudzenie półproduktu oraz znikomą ilość
braków.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

Następnym etapem produkcji jest wypalanie. W tym procesie wyrób osiąga ostateczne

właściwości użytkowe. Proces ten realizowany jest w różnego rodzaju piecach. W starych
zakładach wypalanie odbywa się w piecach wielokomorowych lub kręgowych.
W nowoczesnych cegielniach stosuje się piece tunelowe. Piec taki ma kształt długiego tunelu.
Surówkę ustawia się na wózkach, które wtacza się z jednej strony do pieca. Z drugiej strony
wózki opuszczają piec z wypalonym wsadem. W piecu tunelowym wyróżnia się trzy strefy:
podgrzewania, wypalania i studzenia. Wędrując na wózku przez piec surówka przechodzi
przez strefy, w których realizują się kolejne etapy obróbki cieplnej. Wyroby ceglarskie
wypala się w temperaturze ok. 1000

°

C.

Rys. 1. Przebieg produkcji wyrobów ceglarskich [1, s. 151]

Proces produkcji wyrobów wapienno-piaskowych w

zakładzie w pełni

zautomatyzowanym (rys. 2)

Schemat na rys. 2 przedstawia proces produkcji wyrobów wapienno-piaskowych, który

przebiega następująco: piasek po przetransportowaniu, zmagazynowaniu i odsianiu

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

domieszek magazynuje się w zbiornikach. Wapno dostarczone w bryłkach kruszy się
w młynie kulowym. Grubsze cząstki wapna oddziela się w separatorze.

Jeżeli wapno do zakładu dostarczone jest w postaci zmielonej magazynuje się

go w zbiorniku. Ze zbiorników surowce dozowane są automatycznie, wstępnie mieszane
oraz nawilżane. Przygotowana w ten sposób mieszanka transportowana jest do reaktorów.
Tu następuje proces gaszenia wapna. Pod wpływem wody wapno palone przekształca się
w wapno gaszone.

W wyniku podwyższonej temperatury, która powstaje w wyniku reakcji gaszenia wapna

oraz zasadowego środowiska, powierzchnia ziaren piasku traci swą krystaliczną strukturę.
Ziarenka piasku uzyskują w ten sposób taką postać, która nadaje się do dalszego
przekształcania w późniejszych etapach procesu produkcyjnego.

Rys. 2. Schemat procesu produkcji wyrobów silikatowych [opracowanie własne]

Mieszanka w sposób ciągły odbierana jest od dołu i przenoszona do mieszarek.

Tam masa jest dowilżana. Nawilżanie ma na celu uzyskanie odpowiedniej konsystencji
do formowania. Następnie mieszanka kierowana jest do pras. Tam formowane są z niej cegły
lub bloki o wymaganych wymiarach i kształtach. Uformowane elementy układane są na

Wyładunek

piasku

Zbiornik

piasku

Składowisko

piasku

Odsianie

domieszek

Wyładunek

wapna

Młyn kulowy

do wapna

Separator

grubszych

cząstek

Zbiornik

wapna

Zbiornik

wody

Mieszarki

Dozownik

automatyczny

Reaktory

do gaszenia

wapna

Prasy

formierskie

Autoklawy

przejezdne

Magazynowanie

Kocioł

Prasa do kontroli

wytrzymałości

wyrobów

Wywóz

gotowych

wyrobów

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

wózkach, które wędrują do autoklawów przejezdnych lub z jednostronnym załadunkiem.
Proces autoklawizacji trwa od 6 do 12 godzin i zależy od wymiarów elementów.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie wyróżniamy etapy produkcji wyrobów ceramicznych?
2. Gdzie lokalizowane są zakłady produkujące wyroby ceramiczne?
3. W jaki sposób przewozi się surowce z kopalni do przerobowni?
4. Jakie urządzenia biorą udział w cyklu technologicznym podczas produkcji wyrobów

ceramicznych?

5. Jakie urządzenie formuje elementy ceramiczne?
6. W jaki sposób przebiega proces produkcji wyrobów ceglarskich?
7. Jakie rodzaje suszarni są wykorzystywane do suszenia uformowanego półproduktu?
8. W jakim celu stosuje się piece podczas produkcji wyrobów ceramicznych?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na osobnych samoprzylepnych kartkach zapisane zostały nazwy operacji jednostkowych

ciągu technologicznego produkcji wyrobów ceramicznych. Ułóż w jeden ciąg technologiczny
zapisane na kartkach operacje ciągu technologicznego. Przyklej je do planszy. Zapisz
w notatniku kolejne czynności podczas wykonywania wyrobów ceramicznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować zapisane na kartkach

nazwy operacji

jednostkowych ciągu

technologicznego produkcji wyrobów ceramicznych,

2) ułożyć w jeden ciąg technologiczny zapisane na kartkach operacje ciągu

technologicznego,

3) przykleić kartki w odpowiedniej kolejności do planszy,
4) zapisać w notatniku

kolejne czynności podczas wykonywania wyrobów ceramicznych,

5) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

papier szary,

–

plansza,

–

kartki samoprzylepne z nazwami operacji jednostkowych ciągu technologicznego
produkcji wyrobów ceramicznych,

–

przybory do pisania,

–

notatnik,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca operacji ciągu technologicznego.

Ćwiczenie 2

Na planszy narysowany został schemat przebiegu produkcji wyrobów ceglarskich. Zapisz

na samoprzylepnych kartkach nazwy operacji jednostkowych ciągu technologicznego
produkcji wyrobów ceglarskich. Przyporządkuj samoprzylepne kartki z nazwami operacji
do odpowiednich pól na planszy. Przerysuj schemat wraz z opisem do notatnika.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować schemat przebiegu produkcji wyrobów ceglarskich,
2) zapisać na samoprzylepnych kartkach nazwy operacji jednostkowych ciągu

technologicznego produkcji wyrobów ceglarskich,

3) przyporządkować samoprzylepne kartki z nazwami operacji do odpowiednich pól

na planszy,

4) przerysować schemat wraz z opisem do notatnika,
5) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

schemat przebiegu produkcji wyrobów ceglarskich,

−

samoprzylepne kartki,

−

notatnik,

−

ołówek, długopis,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca produkcji wyrobów ceglarskich.

Ćwiczenie 3

Wybierz się na wycieczkę zorganizowaną przez nauczyciela, do cegielni w celu

zaobserwowania produkcji wyrobów ceglarskich. Sporządź pisemną notatkę, w której
opiszesz kolejne etapy wykonywania wyrobów ceglarskich. W pracowni szkolnej porównaj
schematy rysunkowe przedstawiające produkcję wyrobów ceglarskich z wykonanymi
notatkami. Wyciągnij wnioski, zapisz je w notatniku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wybrać się na wycieczkę zorganizowaną przez nauczyciela, do cegielni w celu

zaobserwowania produkcji wyrobów ceglarskich,

2) sporządzić pisemną notatkę, w której opisze kolejne etapy wykonywania wyrobów

ceglarskich,

3) przeanalizować, w pracowni szkolnej, schematy rysunkowe przedstawiające produkcję

wyrobów ceglarskich,

4) porównać schematy rysunkowe przedstawiające produkcję wyrobów ceglarskich

z wykonanymi notatkami,

5) wyciągnąć wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia oraz wynotować spostrzeżenia,
6) zaprezentować efekty pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

schematy przedstawiające produkcję wyrobów ceglarskich,

–

notatnik,

–

przybory do pisania.

Ćwiczenie 4

Na podstawie filmu dydaktycznego „Procesy technologiczne produkcji wyrobów

ceramicznych”, zapisz kolejne etapy produkcji wyrobów ceglarskich oraz wypisz maszyny
i urządzenia wykorzystane w produkcji.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować treść filmu dydaktycznego „Procesy technologiczne produkcji wyrobów

ceramicznych” dotyczącą produkcji wyrobów ceglarskich,

2) zapisać w notatniku kolejne etapy produkcji wyrobów ceglarskich,
3) wypisać w notatniku maszyny i urządzenia wykorzystane w produkcji,
4) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

film dydaktyczny „Procesy technologiczne produkcji wyrobów ceramicznych”,

−

notatnik,

−

ołówek, długopis.

Ćwiczenie 5

Porównaj prospekty przedsiębiorstw produkujących wyroby ceramiki budowlanej

i wyroby wapienno-piaskowe. Zwróć uwagę na różnice i podobieństwa produkcji obu
rodzajów materiałów. Zapisz w notatniku wnioski z przeprowadzonej analizy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować prospekty przedsiębiorstw produkujących wyroby ceramiki budowlanej,
2) przeanalizować prospekty przedsiębiorstw produkujących wyroby wapienno-piaskowe,
3) porównać technologię produkcji tych przedsiębiorstw,
4) zapisać w notatniku wnioski z przeprowadzonej analizy,
5) dokonać samooceny ćwiczenia,
6) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

prospekty przedsiębiorstw produkujących wyroby ceramiki budowlanej i wyroby
wapienno-piaskowe,

–

przybory do pisania,

–

notatnik.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

dobrać operacje jednostkowe ciągu technologicznego produkcji
wyrobów ceramiki budowlanej?





2)

przeanalizować schematy technologiczne?





3)

zorganizować proces produkcji ceramiki budowlanej?





4)

dobrać urządzenia ciągu technologicznego produkcji wyrobów ceramiki
budowlanej?





5)

określić, czym się różni produkcja wyrobów ceramicznych w zakładach
o różnym stopniu zmechanizowania?





„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

4.2. Surowce na wyroby ceramiki budowlanej

4.2.1. Materiał nauczania

Surowce do produkcji wyrobów ceglarskich i klinkierowych można podzielić według:

–

składu chemicznego, mineralogicznego i granulometrycznego,

–

pochodzenia geologicznego,

–

właściwości technologicznych.

Podział glin według właściwości chemicznych
O przydatności surowca do produkcji wyrobów ceglarskich i klinkierowych informuje

znajomość jego składu chemicznego. Pełną ocenę surowca można uzyskać na podstawie
dodatkowych badań wykonanych specjalnymi metodami. Jak podaje autor książki
„ Technologia ceramiki”, M. Kordek – A. J. Awgustinik opracował diagram glin, który
ułatwia wstępną orientację o przydatności surowców ceramicznych do wyrobu różnych
tworzyw – na podstawie ich składu chemicznego. Diagram przedstawiono na rysunku 3.

Na jednej osi współrzędnych podano stosunek moli

2

3

2

SiO

O

Al

, a na drugiej – sumę moli

topników wynikających z analizy chemicznej surowca. Glinom i kaolinom nadającym się
do produkcji szamotowych materiałów ogniotrwałych odpowiada pole 1 diagramu. Gliny
nadające się do produkcji płytek kamionkowych, rur kanalizacyjnych i kamionki
kwasoodpornej przedstawia pole 2, gliny garncarskie i terakotowe leżą na obszarze 3. Gliny
do produkcji dachówek obejmują pole 4, a gliny klinkierowe leżą na polu 5. Gliny ceglarskie
obejmują obszar 6.

Rys. 3. Diagram rozmieszczenia obszarów niektórych grup glin w zależności od ich składu chemicznego

(opis w tekście) [2, s. 24]

Podział glin według właściwości mineralogicznych
Analizę mineralogiczną surowców wykonuje się w celu zorientowania się w charakterze

występujących w nich minerałów, których ilości są znaczące. Zwłaszcza minerałów ilastych,
czyli o średnicy ziaren mniejszych niż 0,002 mm. Zawartość tej frakcji w surowcu decyduje
o jego plastyczności.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

Przyjmując, jako kryterium skład granulometryczny surowców wyróżniamy: gliny

piaszczyste, gliny pylaste, iły pylaste, iły chude, iły i gliny ciężkie – bardzo plastyczne.

Inny podział polega na ocenie stopnia spieczenia gliny, który zależy od zawartości w niej

topników.

Od składu mineralnego surowca zależą jego właściwości techniczne. Przyjmując takie

kryterium podziału surowców plastycznych wyróżnia się następujące grupy:
– I – surowce mało plastyczne takie jak: gliny piaszczyste, mułkowe i lessowe, mało

zwarte, łatwo rozmakające w wodzie,

– II – surowce średnio plastyczne, które składają się z grudek mało zwartych i wykazują

średnią łatwość rozmakania w wodzie,

– III – surowce bardzo plastyczne, np.: gliny i iły lub iłołupki trudno rozmakające

w wodzie, składające się z grudek silnie zwartych.

Pochodzenie geologiczne surowców do produkcji wyrobów ceramicznych
Na terenie naszego kraju występują duże ilości różnych surowców plastycznych.
Do najważniejszych z nich zaliczmy:

– iłołupki karbońskie ceglarskie, które występują w Polsce na Dolnym Śląsku,

w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym, w okręgu świętokrzyskim, we fliszu karpackim; są
surowcem do produkcji cegieł, klinkieru drogowego, nieskomplikowanych wyrobów
drążonych,

– gliny jurajsko-triasowe, występują w województwie świętokrzyskim, na obrzeżu Gór

Świętokrzyskich, wyżyny Częstochowsko-Wieluńskiej; są surowcem do produkcji
klinkieru drogowego oraz ceramiki budowlanej,

– iły trzeciorzędowe: iły pstre (poznańskie) – występują w północnej Polsce i stosowane

są do produkcji wyrobów ceglarskich, dachówek, klinkieru; iły mioceńskie –
występujące w zachodniej części Przedgórza Sudeckiego, a także iły zwane toruńskimi,
iły krakowskie, spotykane w okolicach Krakowa, Tarnowa, Nowego Sącza,

– gliny morenowe – występują w północnej Polsce i na Niżu Polskim, produkuje się z nich

cegłę pełną, klinkier,

– iły warwowe (warstwowe, wstęgowe) – występują obficie na całym Niżu Polskim,

na Pomorzu, na Mazowszu i w Wielkopolsce; używa się je do produkcji wyrobów
ceglarskich oraz klinkieru budowlanego,

– lessy – złoża zalegają obszary południowo-wschodniej części Polski oraz występują

na Dolnym Śląsku; nadają się do produkcji cegły pełnej, klinkieru drogowego; nie nadają
się do produkcji dachówek i wyrobów cienkościennych.

Właściwości technologiczne surowców do produkcji wyrobów ceramicznych
O przydatności surowca do produkcji wyrobów ceramicznych decyduje możliwość

uzyskania z niego tworzywa gwarantującego otrzymanie wyrobu spełniającego wymagania
normowe.

Do produkcji cegieł stosowane są gliny niskotopliwe, o średniej plastyczności,

wykazujące małą wrażliwość na suszenie, o skurczliwości suszenia 5÷10% i dobrze nadające
się do formowania. Temperatura wypalania powinna wynosić 900÷1100

°

C. Wypalony wyrób

powinien mieć nasiąkliwość od 6 do 22%. Gliny nie powinny zawierać większych ilości soli
rozpuszczalnych ani zanieczyszczeń gruboziarnistych, zwłaszcza wapienia i marglu.

Do produkcji dachówek stosowane są gliny bardzo plastyczne, o dużej zwięzłości.

Gliny do produkcji dachówek powinny równomiernie rozmakać i dawać się dobrze
formować. Skurczliwość wysychania tych glin nie powinna przekraczać 10%. Wymagane
jest, aby zakres między temperaturą wypalania a temperaturą mięknienia był nie mniejszy
niż 50÷75

°

C. Niedopuszczalna jest zawartość soli rozpuszczalnych (zwłaszcza siarczanów)

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

oraz zanieczyszczeń o ziarnach większych niż 1 mm (gips, kwarc, margiel, piryt). Zawartość
CaO rozproszonego równomiernie w całej masie nie może przekraczać 5%. Gliny
na dachówki zawierają najczęściej 15÷20% (minimum 12%) Al

2

O

3

i 65÷74% SiO

2

.

Po wypaleniu gliny powinny mieć jednolity kolor.

Do produkcji klinkieru drogowego używane są gliny należące do typu dobrze się

spiekających. Gliny te powinny być średnio plastyczne oraz wykazywać skurczliwość
suszenia 4÷8%. Powinny charakteryzować się dużym interwałem temperatur początku
spiekania i mięknienia. Ilość zawartego w glinie klinkierowej Al

2

O

3

nie powinna

być mniejsza niż 12%.

Zawartość topników w glinie powinna wynosić 8÷14%. Zawartość tlenku wapnia

nie powinna przekraczać 6%, gdyż znacznie zawęża interwał spiekania i mięknienia gliny.

Tlenki żelaza są w glinie cennym topnikiem, pod warunkiem jednak, że zawartość tlenku

wapnia i tlenku magnezu (CaO + MgO) jest większa niż zawartość Fe

2

O

3

. Nadmiar Fe

2

O

3

w glinie powoduje kruchość klinkieru i zmniejsza jego odporność na działanie czynników
atmosferycznych.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. W jaki sposób można podzielić surowce do produkcji wyrobów ceglarskich

i klinkierowych?

2. Od czego zależy przydatność surowców do produkcji wyrobów ceglarskich?
3. W jakim celu wykonuje się analizę mineralogiczną surowców?
4. Jakie wyróżniamy rodzaje glin ze względu na skład granulometryczny?
5. Gdzie na terenie Polski występują poszczególne surowce mineralne do produkcji

wyrobów ceramicznych?

6. Jakie wyroby ceramiczne produkuje się z glin morenowych?
7. Jakie wyroby ceramiczne produkuje się z glin jurajsko-triasowych?
8. Jakie gliny stosowane są do produkcji cegieł?
9. Jakie gliny stosowane są do produkcji klinkieru drogowego?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Z przygotowanych próbek surowców na wyroby ceramiczne budowlane wybierz te, które

służą do wyrobu cegieł. Scharakteryzuj właściwości technologiczne wybranych surowców.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,
2) przeanalizować przygotowane próbki surowców,
3) wybrać te surowce, które służą do wyrobu cegieł,
4) scharakteryzować pisemnie właściwości technologiczne wybranego surowca,
5) uporządkować stanowisko pracy,
6) zaprezentować efekty swojej pracy.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

próbki surowców,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca właściwości technologicznych surowców do produkcji
wyrobów ceramicznych.

Ćwiczenie 2

Na przygotowanej przez nauczyciela (w odpowiedniej skali) mapie Polski, zaznacz

miejsca występowania surowców na wyroby ceramiki budowlanej. Miejsce występowania
każdego surowca zaznacz innym kolorem. Wklej mapę do notatnika.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w literaturze wiadomości dotyczące występowania surowców na wyroby

ceramiki budowlanej,

2) zaznaczyć miejsca występowania poszczególnych surowców na wyroby ceramiki

budowlanej, na przygotowanej przez nauczyciela mapie Polski,

3) zaznaczyć innym kolorem miejsce występowania każdego surowca,
4) wkleić mapę do notatnika,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

przygotowana przez nauczyciela (w odpowiedniej skali) mapa Polski,

−

notatnik,

−

kolorowe kredki,

−

klej,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca występowania surowców na wyroby ceramiki
budowlanej.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

dobrać surowce na wyroby ceramiki budowlanej?





2)

dobrać surowce na wyroby ceramiczne?





3)

określić przydatność surowców do produkcji wyrobów ceglarskich?





4)

wskazać na terenie Polski obszary występowania poszczególnych
surowców mineralnych do produkcji wyrobów ceramicznych?





5)

określić właściwości technologiczne surowców do produkcji cegieł?





6)

określić

właściwości

technologiczne

surowców

do

produkcji

dachówek?





7)

określić właściwości technologiczne surowców do produkcji klinkieru
drogowego?





„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

4.3. Przygotowanie surowców i mas do formowania wyrobów

budowlanych. Dobór urządzeń przetwórczych

4.3.1. Materiał nauczania

Przygotowanie surowców i mas do formowania wyrobów budowlanych składa się

z wielu etapów.
1. Wydobywanie surowców

Surowce plastyczne wydobywa się sposobem mechanicznym z zastosowaniem różnego

rodzaju koparek (jednonaczyniowych, wielonaczyniowych, frezujących lub kołowo-
kubełkowych). Jest to możliwe, gdyż kopalnie surowców plastycznych ceramiki budowlanej
są zawsze kopalniami odkrywkowymi. W nielicznych kopalniach łupków stosuje się
odspajanie skał materiałami wybuchowymi.

Koparki jednonaczyniowe pracują cyklicznie. Koparki wielonaczyniowe służą do prac

ciągłych. Wykonuje się nią zarówno odspajanie surowca, jak i usuwa nadkład.

Środkiem transportowym używanym do dostarczania urobku z kopalni do zakładu

są stalowe wózki wywrotki, zwane kolebami. Coraz częściej stosuje się taśmociągi
zestawione z przenośnikami taśmowymi.
2. Naturalne ujednorodnienie (homogenizacja) surowców plastycznych

Glina występująca w naturze ma małą wilgotność, teksturę pokładową, często szkodliwe

zanieczyszczenia. Nie nadaje się więc od razu do formowania. Aby uzyskać masę o żądanych
właściwościach technologicznych glinę należy rozdrobnić, usunąć z niej zanieczyszczenia,
wymieszać ją z ewentualnymi dodatkami, nawilżyć i maksymalnie ujednorodnić.

Zakłady stosują różne urządzenia do rozdrabniania i nawilżania gliny, jednak najprostsze

i jednocześnie zapewniające dobre wyniki są procesy naturalne. Zaliczmy do nich:
zimowanie, wietrzenie i dołowanie gliny.

Zimowanie polega na poddaniu nawilżonej gliny powtarzającym się procesom

zamrażania i odmrażania. W celu przeprowadzenia procesu zimowania wydobytą z kopalni
glinę sypie się na wolnej przestrzeni w pryzmę, o wysokości od 1,0 do 1,5 m (dla glin mało
plastycznych) i od 0,7 do 1,0 m, (dla glin bardzo plastycznych). Długość i szerokość pryzmy
zależy od warunków lokalnych. W pryzmie wykonuje się pionowe otwory do nawilżania
i zalewa się ją wodą (jest to istotny zabieg w czasie suchej zimy).

Wietrzenie gliny jest to zabieg polegający na poddawaniu pryzmy działaniom

atmosferycznym w lecie, a więc okresowemu nawilżaniu i wysychaniu. Sprzyja
to spulchnianiu i zniszczeniu naturalnej tekstury gliny.

Czas wietrzenia lub zimowania gliny nie powinien być krótszy niż 1,5 miesiąca

w odniesieniu do glin mało plastycznych (lekkich) i 2,5÷3 miesięcy dla glin bardzo
plastycznych (ciężkich).

Do glin tłustych należy stosować dodatki schudzające, a do glin chudych – dodatek glin

tłustych.

Podczas hałdowania, oprócz procesów fizycznych zachodzą procesy chemiczne, takie jak

np.: wyługowują się sole rozpuszczalne w wodzie, substancje organiczne i niektóre domieszki
mineralne – utleniają się.

Wadą hałdowania jest pracochłonność i rezerwowanie dużych powierzchni, dlatego

w nowoczesnych zakładach nie stosuje się go.

Dołowanie gliny. Temu procesowi poddaje się masę już wstępnie przerobioną.

Dołowanie przeprowadza się w pomieszczeniach zamkniętych. W tym celu wstępnie
przerobioną masę kieruje się taśmociągami do dużych dołowników (magazynów).

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

Dołowanie mas trwa od kilkunastu dni do kilkunastu tygodni. W tym czasie następuje

ujednorodnienie masy, wyrównanie jej wilgotności, zachodzi w niej peptyzacja cząstek,
procesy fermentacji i butwienie cząstek organicznych. Uzyskuje się w ten sposób zwiększenie
plastyczności masy i jej spójności, polepszenie jej właściwości technologicznych,
zmniejszenie ilości braków powstających podczas suszenia i wypalania.

Najlepsze wyniki uzyskuje się dołując glinę w dołownikach wilgotnych i lekko

podgrzewanych (25÷32

°

C).

Najbardziej rozpowszechnione są dołowniki podłużne z poprzecznym wybieraniem masy

są to obetonowane niecki stanowiące składowisko masy. Wymiary niecki dostosowane są do
wymiarów typowych urządzeń zasilających i wybierających masę.
3. Wieże homogenizacyjne

W nowoczesnych cegielniach proces dołowania masy zastępuje się składowaniem

jej w wieżach homogenizacyjnych. Wieże te lokalizuje się między zespołami wstępnego
przerobu a zespołem formującym. Wieża homogenizacyjna składa się z cylindrycznego
zbiornika otwartego od góry, a u dołu zamkniętego urządzeniem do odbioru masy. Wieże
homogenizacyjne różnych firm różnią się między sobą rozwiązaniami konstrukcyjnymi.

Duża pojemność wież (110÷150 m

3

) powoduje, że zapewniona jest ciągłość pracy

urządzeń formujących. Czas pozostania gliny w wieży nie przekracza najczęściej 24 godzin,
ale i tak wpływa na jakość wyrobów. W warunkach, jakie panują w wieży nie zachodzą
procesy takie, jakie mają miejsce podczas dołowania. Bardzo istotnym czynnikiem
wpływającym na proces ujednorodnienia jest dokładna przeróbka wstępna surowca.
Podgrzanie surowca również ułatwia procesy homogenizacyjne.
4. Unieszkodliwienie zanieczyszczeń glin

Gruboziarniste domieszki węglanów w surowcach ceramicznych można unieszkodliwić

metodami: mechanicznymi oraz metodami chemicznymi i fizykochemicznymi.

W zakładach ceramiki budowlanej do usuwania i rozdrabniania domieszek skalnych

w surowcach plastycznych (także w marglu) najczęściej stosuje się walce eliminacyjne
i precyzyjne walce szybkobieżne. Urządzenia te przeważnie współpracują w agregacie
przeróbczym z innymi maszynami ceramicznymi – walcami gładkimi, gniotownikami,
mieszarkami, itd. Zestaw urządzeń umożliwia często usuniecie i rozdrobnienie marglu
do nieszkodliwej zawartości i granulacji. Jeżeli zabiegi mechaniczne okażą się
nie wystarczające, sięga się po inne metody.

Zapobieganie szkodliwemu działaniu soli. Stosuje się w tym celu wiele metod,

zależnych od właściwości samego surowca oraz warunków produkcyjnych. Metody
unieszkodliwiania soli w surowcach plastycznych można podzielić na grupy:

−

unieszkodliwienie rozpuszczalnych siarczanów w procesie produkcji za pomocą
preparatów chemicznych,

−

stosowanie w procesie produkcyjnym odpowiednich zabiegów technologicznych.
Pewną poprawę jakości gliny zanieczyszczonej solami można uzyskać przez kolejne jej

nawilżanie i suszenie. Najlepszy sposób unieszkodliwiania soli rozpuszczalnych (siarczanów)
polega na wprowadzeniu do masy związków baru (chlorku lub węglanu). Inny sposób
chemicznego unieszkodliwiania soli polega na dodawaniu do mas wraz z wodą zarobową
chlorku sodowego lub wapniowego.

Rozdrobnienie i dozowanie surowców
Aby uzyskać dobrą masę do formowania wyrobów budowlanych stosuje się odpowiednie

dodatki do glin, które muszą być stosowane w określonych ilościach. Służą do tego zasilacze
lub dozowniki. Zasilacze mogą być wielu rodzajów. Mają one różną konstrukcję, zależnie
od przeznaczenia maszyny. Wyróżniamy zasilacze: skrzyniowe, taśmowe, wibracyjne,
bębnowe, łopatkowe i najczęściej stosowane zasilacze talerzowe. Zasilacz talerzowy spełnia

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

kilka funkcji. Oprócz dozowania materiału następuje w nim mieszanie i częściowe
rozdrabnianie. Oprócz tego masa może być w nim dowilżana.

Bardzo ważną operacją technologiczną podczas przygotowania masy jest rozdrabnianie

i przecieranie masy. W tym celu, w zakładach ceramiki budowlanej, najczęściej stosowanymi
urządzeniami do rozdrabniania i przecierania są gniotowniki, walce i przecieraki.

Gniotowniki służą do rozdrabniania surowców przez ściskanie i ścieranie

oraz do równoczesnego mieszania składników masy. W ceramice budowlanej najczęściej
stosuje się gniotowniki ciągłego działania. W urządzeniu następuje rozdrobnienie surowców
twardych (do ziaren o wielkości poniżej 3 mm) i dokładne wymieszanie materiałów
schudzających z gliną. Ponadto można tu dowilżyć masę do potrzebnej wilgotności.

W przemyśle materiałów budowlanych stosuje się różnego rodzaju kruszarki walcowe.

Ze względu na zastosowanie kruszarki dzieli się na: grubszego rozdrabniania i drobnego
rozdrabniania. Ze względu na kształt walców kruszarek dzieli się je na: gładkie, zębate,
rowkowe (eliminacyjne), itp.

Przecieraki są urządzeniami umożliwiającymi dobre wymieszanie i przerobienie masy.

Są to podstawowe maszyny z działu przerobu masy w zakładach wyrobów kamionkowych
i cegielniach produkujących wyroby cienkościenne.
5. Zestawienie, nawilżanie i ujednorodnienie plastycznej masy

Zestawienie masy ze zmielonej gliny i materiałów schudzających oraz nawilżenie mas

suchych odbywa się w gniotownikach lub czasem w mieszarce. W mieszarkach prowadzi się
też dowilżanie mas już przerobionych. Najpowszechniej w przemyśle ceglarskim stosuje się
mieszarki łopatkowe jedno- lub dwuwałowe, które lepiej ujednorodniają masę.

Wydajność mieszarki zależy od prędkości obrotowej wałów, kąta nachylenia łopatek

oraz wielkości szczeliny między łopatkami, a ścianą koryta.

Najnowocześniejszymi urządzeniami mieszającymi są mieszarki filtracyjne. Są to

urządzenia dwuwałowe wyposażone w sita do spulchniania i rozdrabniania masy.
Dodatkowym zadaniem sit jest oczyszczenie masy z zanieczyszczeń organicznych niedużej
twardości, takich jak korzenie, kawałki drewna.
6. Odpowietrzanie masy

Zestawiona i ujednorodniona w mieszadle masa jest spulchniona. Zawiera więc

powietrze. Powietrze to zwiększa porowatość wyrobu, a czasami może spowodować jego
rozwarstwienie.

W tłoczarkach pasmowych odpowietrzających (próżniowych) następuje usunięcie części

powietrza i zwiększenie przez to plastyczności masy. Aby proces odpowietrzania masy
przebiegał właściwie powinny być zachowane następujące warunki:
– grubość warstwy masy doprowadzanej do komory próżniowej, a zatem głębokość

zalegania pęcherzyków powietrza, powinna być jak najmniejsza,

– różnica między ciśnieniem wewnątrz pęcherzyków powietrza zamkniętego w masie

a ciśnieniem panującym wewnątrz komory próżniowej powinna być na tyle duża, żeby
mogło nastąpić zerwanie warstewki masy i usunięcie powietrza,

– czas pozostawienia masy w komorze próżniowej powinien być wystarczająco długi,

aby mogło nastąpić odprowadzenie powietrza przez pompę próżniową,

– uszczelnienie komory próżniowej – głowica i wylotnik muszą być stale szczelnie

wypełnione masą.

7. Przygotowanie mas sypkich

Metoda półsuchego przygotowania mas i formowania wyrobów przez prasowanie z mas

sypkich umożliwia uproszczenie procesu technologicznego przez wyeliminowanie
lub ograniczenie suszenia surówki, a równocześnie zapewnia otrzymanie wyrobów wysokiej
jakości.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

Przygotowanie masy ceglarskiej do półsuchego formowania (rys. 4) przebiega

następująco: wstępnie rozdrobnioną i wysuszoną glinę dozuje się do urządzenia
rozdrabniającego (młynów młotkowych lub gniotowników, a czasem kruszarek prętowych),
z bębna suszarni glina zsypuje się wprost do otworu zasypowego kruszarki
lub przez urządzenie zasilające, a następnie przez sito trafia do silosów i stąd jest podawana
do mieszadła nawilżającego.

Rys. 4. Schemat suchego przygotowania masy [2, s. 83]

Istotny wpływ na właściwości technologiczne mas przeznaczonych do prasowania,

a także na jakość wyrobu, ma uziarnienie gliny. Graniczna wielkość grudek gliny nie powinna
przekraczać 3 mm. Aby uzyskać najściślejsza masę najlepiej zastosować następujący skład
granulometryczny: 25% frakcji 2÷3 mm, 25% frakcji 1÷2 mm i 50% frakcji poniżej 1 mm.
Masy do prasowania wyrobów ceglarskich są zazwyczaj jednoskładnikowe, przygotowane
z jednego rodzaju gliny mało lub średnio plastycznej, często z lessu. Do glin bardzo
plastycznych w celu ich schudzenia dodaje się żużlu, złomu z braków produkcyjnych,
palonki, łupku, a czasem piasku. Uziarnienie materiału schudzającego powinno odpowiadać
takim samym warunkom jak glina. Wilgotność mas stosowanych do prasowania półsuchego
wyrobów ceglarskich wynosi od 6 do 12%.

Sposób przygotowania masy sypkiej do prasowania wyrobów klinkierowych nieznacznie

odbiega od sposobu przygotowania mas ceglarskich do prasowania półsuchego. Surowce
(łupek i glina) dostarczone z kopalni w bryłach wielkości do 350 mm i wilgotności 15÷25%,
poddaje się wstępnemu rozdrobnieniu na bryłki wielkości nie przekraczającej 50 mm.
Tak przygotowane surowce przekazuje się do zasilacza, który dozuje je objętościowo

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

(np. w stosunku 4 części łupku : 1 części gliny), do suszarni. Tam następuje wysuszenie
surowców do wilgotności 6÷8%. Wysuszony zestaw zasypuje się do zasobnika, z którego
dozuje się go do gniotownika, który rozdrabnia masę do ziaren poniżej 3 mm.

Następnie materiał jest przecierany przez sito bębnowe na osobne frakcje. Stąd frakcje

dozuje się do mieszadła, gdzie w razie przesuszania surowców w suszarni bębnowej dowilża
się je do wilgotności 6÷8%.
8. Dobór agregatów przeróbczych

Na postawie rodzaju gliny, przeznaczenia masy, wielkości zamierzonej produkcji

dokonuje się doboru maszyn do agregatu ceglarskiego.

Gliny ciężkie wymagają dokładnego przygotowania i intensywnej przeróbki, dlatego

agregat do nich powinien być zestawiony z odpowiednio ciężkich maszyn.

Gliny lekkie wystarczy przerobić na agregacie zestawionym z mniejszej liczby maszyn,

których konstrukcja może być lekka.

Przykłady zestawów maszyn przeróbczych:

–

Gliny trudne do przerobu, które uprzednio nie były poddawane hałdowaniu, mogą być
przerabiane na następującym zestawie maszyn:
1 – zasilacz skrzyniowy,
2 – gniotownik,
3 – walce gładkie,
4 – dołownik.

–

Gliny (iły) bardzo zwarte można przerabiać na zestawie:
1 – zasilacz skrzyniowy lub okrągły,
2 – walce zębate,
3 – przecierak,
4 – wieża homogenizacyjna.

–

Gliny lekkie można przerabiać na następującym zestawie maszyn:
1 – zasilacz skrzyniowy lub okrągły,
2 – walce gładkie,
3 – mieszarka dwuwałowa,

–

Do obróbki surowców zanieczyszczonych okruchami skalnymi, marglem, wprowadza się
walce eliminacyjne. Proponowany zestaw maszyn jest następujący:
1 – zasilacz skrzyniowy,
2 – walce eliminacyjne,
3 – walce gładkie,
4 – walce precyzyjne,
5 – wieża homogenizacyjna.
Wydajność poszczególnych maszyn dobiera się na podstawie charakterystyki technicznej

zawartej w katalogach fabrycznych, z uwzględnieniem zapotrzebowania surowca
do wykonania założonych zadań produkcyjnych zakładu i zapewnienia właściwej jakości
wyrobów. Przykłady zestawów zamieszczone są na rys. 5.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

Rys. 5. Przykładowe schematy technologiczne produkcji: a) cegły pełnej, b) wyrobów cienkościennych,

c) dachówek ; 1 – zasilacz skrzyniowy, 2 – gniotownik, 3 – kruszarka z walcami gładkimi, 4 – dołownik,
5 – mieszarka dwuwałowa, 6 – tłoczarka pasmowa zwykła, 7 – ucinacz, 8 – przecierak, 9 – tłoczarka
pasmowa odpowietrzająca, 10 – kruszarka z walcami zębatymi, 11 – wieża homogenizacyjna, 12 – suszarnia,
13 – piec tunelowy, 14 – ekspedycja [2, s. 86]

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Z jakich etapów składa się przygotowanie surowców i mas do formowania wyrobów

budowlanych?

2. W jaki sposób wydobywa się surowce plastyczne?
3. Na czym polega homogenizacja surowców plastycznych?
4. W jakim celu przeprowadza się proces zimowania surowca?
5. Na czym polega zabieg wietrzenia gliny?
6. Gdzie następuje proces dołowania gliny, w jakim celu się go przeprowadza?
7. Jak jest zbudowana i do czego służy wieża homogenizacyjna?
8. W jaki sposób unieszkodliwia się gruboziarniste domieszki węglanów w surowcach

ceramicznych?

9. Jakie metody stosuje się w celu zapobieganiu szkodliwemu działaniu soli?
10. W jakim celu należy surowce poddać rozdrabnianiu?
11. Jakie maszyny stosuje się do rozdrabniania surowców?
12. Do czego służą mieszarki w procesie technologicznym podczas produkcji wyrobów

ceramicznych?

13. Jakie zadania wykonują tłoczarki pasmowe?
14. Na czym polega przygotowanie masy ceglarskiej do półsuchego formowania?
15. Od czego zależy dobór agregatów przeróbczych?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie filmu „Przygotowanie surowców i formowanie wyrobów budowlanych”,

zapisz w notatniku kolejne etapy przygotowania surowców i formowania wyrobów
budowlanych oraz wypisz urządzenia i maszyny wykorzystywane podczas kolejnych etapów
przygotowywania surowców i formowania wyrobów budowlanych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować film dydaktyczny „Przygotowanie surowców i formowanie wyrobów

budowlanych”,

2) zapisać w notatniku kolejne etapy przygotowania surowców i formowania wyrobów

budowlanych,

3) wypisać w notatniku urządzenia i maszyny wykorzystywane podczas kolejnych etapów

przygotowywania surowców i formowania wyrobów budowlanych,

4) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

film dydaktyczny „Przygotowanie surowców i formowanie wyrobów budowlanych”,

−

notatnik,

−

ołówek, długopis.

Ćwiczenie 2

Na planszach zostały narysowane (ale nie podpisane) schematy technologiczne produkcji

wyrobów ceramicznych (cegły pełnej, dachówek, wyrobów cienkościennych). Wybierz
spośród nich schemat technologiczny produkcji cegły pełnej. Scharakteryzuj technologię
produkcji tego wyrobu. Nazwij poszczególne etapy produkcji. Nazwij maszyny i urządzenia
wykorzystane w tej technologii.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować schematy technologiczne wyrobów ceramicznych,
2) wybrać spośród nich schemat technologiczny produkcji cegły pełnej,
3) scharakteryzować technologię produkcji tego wyrobu,
4) nazwać maszyny i urządzenia wykorzystane w technologii produkcji cegły pełnej

pokazanej na schemacie,

5) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

plansze ze schematami technologicznymi wyrobów ceramicznych,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca przygotowania surowców i mas do formowania
wyrobów budowlanych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

Ćwiczenie 3

Na planszach narysowane zostały schematy graficzne urządzeń i maszyn ceramicznych.

Na samoprzylepnych kartkach zapisz nazwy maszyn i urządzeń ceramicznych. Przyporządkuj
karteczki z nazwami do odpowiednich schematów. Sporządź pisemną notatkę z wykonanego
ćwiczenia, w której krótko scharakteryzujesz każde urządzenie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować schematy graficzne urządzeń i maszyn ceramicznych,
2) zapisać na samoprzylepnych kartkach nazwy maszyn i urządzeń ceramicznych,
3) przyporządkować kartki do odpowiednich schematów rysunkowych umieszczonych

na planszach,

4) sporządzić pisemną notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
5) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

plansze ze schematami graficznymi urządzeń i maszyn ceramicznych,

−

samoprzylepne kartki,

−

notatnik,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca maszyn i urządzeń ceramicznych.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

dobrać sposób wydobywania surowców plastycznych?





2)

dobrać sposób homogenizacji surowców plastycznych?





3)

opisać budowę i zastosowanie wież homogenizacyjnych?





4)

unieszkodliwić gruboziarniste domieszki węglanów?





5)

dobrać urządzenia do rozdrobnienia surowców twardych?





6)

dobrać wydajność mieszarki do zestawienia masy?





7)

określić

sposób

przygotowania

mas

sypkich

do

wyrobów

ceramicznych?





8)

dobrać agregaty przeróbcze do określonego surowca?





„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

4.4. Formowanie półfabrykatów budowlanych

4.4.1. Materiał nauczania

Formowanie półfabrykatów może odbywać się różnymi metodami. Wybierając metodę

formowania półfabrykatów należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:
–

wielkość produkcji i związany z nią stopień mechanizacji zakładu,

–

rodzaj masy i jej właściwości technologiczne,

–

rodzaj wyrobów i stawiane im wymagania.

W cegielniach, w których roczna produkcja wynosi około 20 milionów jednostek,

i w których jako surowca używa się glin plastycznych, stosuje się formowanie metodą
wyciskania przez ustnik na tłoczarkach pasmowych z odcinaniem ucinaczami
mechanicznymi. W produkcji wyrobów drążonych są to tłoczarki odpowietrzające. Procesy
produkcyjne w takich zakładach są zmechanizowane. Dachówki formuje się przez wyciskanie
z ustnika i odcinanie pojedynczych sztuk ucinaczami mechanicznymi lub przez wstępne
formowanie płatów na tłoczarkach pasmowych a następnie nadanie im ostatecznego kształtu
przez dotłaczanie w dotłaczarkach mechanicznych.

Przy produkcji wyrobów z klinkieru drogowego stosuje się formowanie przez prasowanie

w formach stalowych z użyciem pras hydraulicznych.

W dużych zakładach, w których używa się surowców plastycznych i bardzo

plastycznych, stosuje się formowanie przez wyciskanie pasma w odpowietrzających
tłoczarkach pasmowych zaopatrzonych w odpowiednie ustniki i odcinacze kształtek z pasma.
Proces produkcyjny w tych zakładach jest zmechanizowany i zautomatyzowany.

Formowanie za pomocą tłoczarek pasmowych zwykłych i odpowietrzających
Tłoczarki pasmowe zwykłe i odpowietrzające są najpowszechniej stosowanymi

urządzeniami do formowania cegieł pełnych, dziurawek, pustaków i dachówek. Tłoczarki
pasmowe służą do formowania uprzednio przygotowanej masy o wilgotności 18÷22%.
Maszyny te mogą być różnej konstrukcji.

Do formowania wyrobów za pomocą tłoczarek odpowietrzających stosuje się masy

o wilgotności 16÷20%. Tłoczarka odpowietrzająca dwuwałowa składa się z dwóch tłoczarek
pasmowych, połączonych komorą próżniową. Ciśnienie panujące w komorze próżniowej
wynosi 5,32÷33,25 kPa. Powietrze z komory próżniowej usuwa pompa. Dobre
odpowietrzenie masy jest możliwe tylko wówczas, gdy całe urządzenie jest hermetyczne.

Ostateczny kształt wychodzącemu pasmu nadaje ustnik tłoczarki pasmowej. Konstrukcja

ustnika bywa różna i jest zależna od rodzaju masy i formowanego wyrobu. Przekrój
poprzeczny pasma wychodzącego z ustnika powinien być na ogół mniejszy od przekroju
cylindra prasy. Przekątna otworu ustnika powinna być nieco mniejsza od średnicy cylindra
prasy. W przeciwnym razie formowane pasmo będzie za mało sprasowane i nierównomiernie
zagęszczone. Jeżeli przekątna wylotu ustnika jest za mała, wystąpi duże tarcie masy
w ustniku. Może to spowodować przeciążenie silnika oraz nagrzanie ustnika i masy.

Do formowania cegieł pełnych z mas plastycznych należy stosować ustnik długości

100÷150 mm, a z mas mało plastycznych 150÷250 mm (długość ustnika wynosi od 30 do 275
mm). Zwężenie otworu wyjściowego ustnika w stosunku do otworu wejściowego wynosi
1/4÷1/10.

Formowanie wyrobów pełnych i drążonych
Wyroby pełne formowane są na tłoczarkach pasmowych zwykłych, rzadziej

próżniowych. Pasmo opuszczające ustnik ma już uformowany profil poprzeczny, należy tylko
odcinać z niego odcinki o odpowiedniej długości.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

Wyroby cienkościenne (drążone), jak np.: pustaki, dziurawki, kratówki formowane

są na tłoczarkach pasmowych odpowietrzających. Masa do produkcji tych wyrobów musi być
lepiej wyrobiona i bardziej plastyczna niż do produkcji cegły pełnej, co osiąga się przez
naturalne ujednorodnienie surowców, dokładną przeróbkę mechaniczną oraz ujednorodnienie
w wieżach homogenizacyjnych. Jeżeli naturalne ujednorodnienie nie jest możliwe, należy
zastosować zwiększony zestaw urządzeń wstępnego przerobu, z uwzględnieniem
przecieraków. Należy unikać umieszczania kruszarki bezpośrednio przed tłoczarką formującą.
Między tymi urządzeniami instaluje się mieszarkę łopatkową lub agregat odpowietrzający,
czyli urządzenie niszczące niepożądaną strukturę płatkową surowca.

Tłoczarki wyposaża się w ustniki do formowania wyrobów z rdzeniami ze stali, spieków

z tlenku glinu, porcelany twardej lub cermetów (rys. 6). Rdzenie formują otwory w pasmie
wychodzącym z tłoczarki.

Rys. 6. Ustniki do formowania: a) i b) dachówek, c) sączków, d) cegły pełnej, e) pustaków [2, s. 94]

W zwykłej masie zawartość objętościowa powietrza wynosi około 5÷10%. Podczas

formowania w tłoczarce odpowietrzającej usuwa się znaczną ilość powietrza, dzięki czemu
unika się niektórych błędów formowania. Wiele firm produkuje agregaty do formowania
wyrobów cienkościennych. Agregat taki składa się z mieszarki jedno- lub dwuwałowej
oraz tłoczarki pasmowej.

Ucinanie, odbieranie i transport półfabrykatów
Ostatnim etapem formowania cegieł, pustaków, dachówek ciągnionych oraz galet

przeznaczonych na plastry do wytłaczania dachówek i galet przeznaczonych do dotłaczania
jest ucinanie ich z pasma wychodzącego z ustnika tłoczarki pasmowej. Wykonuje się
to za pomocą urządzeń nazywanych ucinaczami.

Wyróżnia się trzy rodzaje ucinaczy:

–

ucinacze ręczne – mają prostą konstrukcję: składają się z ramy, wózka oraz napiętego
w kabłąku drutu stalowego (mogą być napięte 2, 3 lub 4 druty naraz o grubości
0,8÷1,2 mm). Odcięcie pasma wykonuje się przez energiczne przyciśnięcie kabłąkiem
drutów ucinacza w poprzek pasma. Zależnie od liczby drutów odcina się równocześnie
od 1 do 4 sztuk wyrobów naraz,

–

ucinacze mechaniczne – ze względu na sposób cięcia wyróżnia się ucinacze o drodze
cięcia łukowej i prostej; ze względu na stopień zautomatyzowania – na półautomatyczne
i automatyczne.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

Ucinacze o łukowej drodze cięcia mają zastosowanie do produkcji wyrobów jedno

i dwuformatowych, np.: cegły pełnej, dziurawki, kratówki. Ucinarki o prostej drodze cięcia
mogą przecinać przekroje teoretycznie nieograniczonych rozmiarów.

Ucinacz automatyczny jest urządzeniem złożonym z dwóch maszyn: właściwego

ucinacza i przenośnika podającego odciętą surówkę na drugi przenośnik, z którego odbiera się
ją na wózki. Stosuje się również automaty złożone z trzech urządzeń: ucinacza, przenośnika
i urządzenia układającego surówkę na łaty suszarnicze. Innym typem stosowanych ucinaczy
są ucinacze obiegowe.

Zapotrzebowanie masy zależnie od rodzaju wyrobów
Aby właściwie zorganizować produkcję potrzebna jest orientacyjna znajomość zużycia

surowców

na

1000

sztuk

wyrobów.

Orientacyjne

ilości

surowca

potrzebne

do wyprodukowania 1000 sztuk różnych wyrobów podane są w tabeli 1. Dane takie
umożliwiają ustalenie ilości zasobów, planu produkcyjnego zakładu, ruchu kopalni,
planowania remontów, wielkości spedycji, itp.

Tabela 1. Orientacyjne zużycie masy na 1000 sztuk wyrobów [opracowanie własne]

Nazwa wyrobu

Typ

Ilość masy w m

3

na 1000 sztuk

wyrobów

Cegła pełna
Cegła dziurawka

Zwykła
P 1

2,5
1,7

Pustak Akermana
Pustak Akermana

15
18

4,3
5,4

Dachówka karpiówka
Dachówka holenderka

1,0
1,8

Sączki:

Ø50
Ø100

1,0
2,4

Klinkier budowlany
Klinkier drogowy

prasowanie suche

2,5
2,8

Wiele surowców plastycznych trzeba schudzać. Orientacyjne ilości procentowe

niektórych surowców schudzających prezentuje tabela 2.

Tabela 2. Orientacyjne ilości procentowe materiałów schudzających do różnych mas ceglarskich [2, s. 109]

W masach do wyrobu

Nazwa surowca i jego skurczliwość
w %

cegieł pełnych

artykuły cienkościenne sączki dachówki

Iły warwowe 6÷8

25

20

20

15

Iły pstre 10÷14

40

35

30

30

Iły krakowskie 7÷14

30

25

25

20

Gliny

jurajsko-triasowe,

iły

rudonośne 5÷7

20

15

15

nie

nadają

się

Gliny morenowo-zwałowe 6÷9

do 20

15

15

10

Transport surówki do suszarń
Dążenie do zmechanizowania czynności związanych z załadunkiem i wyładunkiem

surówki doprowadziło do skonstruowania różnego rodzaju ciągów automatycznych. Jednym
z nich jest ciąg Kellera. Składa się on z urządzeń produkcyjnych: od tłoczarki pasmowej
do urządzeń służących do ustawienia surowców w piecu. Ciąg ten zaczyna się od ramy
załadowczej. Po zapełnieniu wszystkich półek rama się obraca. Podczas zapełniania drugiej
strony ramy podjeżdża na szynach wózek grzebieniasty, który zabiera komplet łat z ustawioną
na nich surówką. Wózek jest zaopatrzony w grzebień, w którym liczba wideł odpowiada
liczbie półek w ramie. Grzebień ma możliwość wykonywania niewielkiego ruchu pionowego.
Wózek podjeżdża do ramy z tak ustawionymi widłami, żeby trafiły pod półkę, podnosi nimi
łaty z surówką, zabiera je i odjeżdża do suszarni. Tu wózek opuszcza komplet ramek
z surówką na wystające w ścianach bocznych wsporniki. W ten sposób załadowuje suszarnię.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

Formowanie wyrobów metodą dotłaczania
Metodą dotłaczania formuje się wyroby, którym należy nadać dokładny kształt

geometryczny, ostrość krawędzi oraz dla których wymagane jest zagęszczenie czerepu.

Do dotłaczania używa się różnego rodzaju pras (sankowe, mimośrodowe bębnowe).
Formowanie na prasie bębnowej przebiega w trzech etapach. Najpierw nałożona

na ruchomy stół galeta masy zostaje dociśnięta do bębna i wstępnie sprasowana. Następnie
stół cofa się, a plaster sprasowany pozostaje na bębnie. W drugim etapie bęben obraca
się i dachówka zostaje ostatecznie sprasowana przez docisk górnego stempla i górnej formy.
W trzecim etapie obracający się bęben posuwa surówkę pod automatyczny okrojnik, który
ucina dachówkę wzdłuż obwodu. Podczas następnego obrotu bębna osoba obsługująca prasę
zdejmuje dachówkę na ramkę, z którą kieruje się ją do suszarni.

Współczesne konstrukcje pras są przystosowane do mechanicznego nakładania galet

do form i mechanicznego odbierania uformowanych kształtek. Formy górna i dolna
wykonane są z aluminium, stali, gipsu lub gumy.

Formowanie na prasie sankowej przebiega w sposób następujący: na wysuniętą dolną

formę nakłada się silnym ruchem galetę dobrze wyrobionej masy, wsuwa się formę pod górny
stempel, po czym uruchamia się go. Formowanie następuje przez sprasowanie masy między
górną a dolną formą. Ponieważ prasa ma dwie formy dolne, podczas gdy w jednej następuje
prasowanie, z drugiej wyjmuje się surówkę, a następnie czyści się formę smaruje i nakłada
nową galetę.

Formowanie wyrobów z mas sypkich
Wilgotność mas klinkierowych przeznaczonych do formowania metodą prasowania

wynosi 6÷8%, a mas ceglarskich 9÷11%. Aby nadać wyrobom z mas dostateczną zwięzłość
i wytrzymałość mechaniczną należy zastosować duże ciśnienie. Do prasowania wyrobów
ceglarskich i klinkierowych stosuje się prasy mechaniczne i hydrauliczne. Aby zapewnić
właściwe uformowanie wyrobów, tak ustala się proces prasowania, żeby ich działanie było
kilkustopniowe, ciśnienie powoli wzrastało i działało zarówno z góry jak i z dołu. Wyroby
powinny możliwie długo pozostawać pod maksymalnym naciskiem. Taki przebieg
prasowania umożliwia należyte odpowietrzenie masy. Ciśnienie panujące w prasie ustala się
dla każdego surowca osobno.

Formowanie wyrobów składa się z czynności wsypania masy do formy, sprasowania,

następnie wypchnięcia i odbioru sprasowanej kształtki. W nowych typach pras wszystkie
czynności są zmechanizowane. Najczęściej są to prasy dwustopniowego prasowania.
Pierwsze prasownie następuje zazwyczaj pod ciśnieniem 5 MPa, drugie pod ciśnieniem
35÷60 MPa lub wyższym.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie czynniki należy wziąć pod uwagę wybierając metodę formowania półfabrykatów?
2. Jaki rodzaj formowania stosuje się w cegielniach, w których jako surowca używa się glin

plastycznych?

3. Jakie urządzenia stosuje się do formowania wyrobów drążonych?
4. W jaki sposób formuje się dachówki?
5. Czym się różni formowanie półfabrykatów między dużym, a średnim zakładem

produkcyjnym?

6. Jakie rodzaje ucinaczy stosuje się do ucinania półfabrykatów z pasma wychodzącego

z ustnika tłoczarki pasmowej?

7. W jaki sposób transportuje się surówkę do suszarń?
8. Na czym polega formowanie wyrobów metodą dotłaczania?
9. W jaki sposób formuje się wyroby z mas sypkich?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wybierz się z nauczycielem do cegielni, aby obejrzeć sposób formowania wyrobów

pełnych i drążonych. Zwróć uwagę na sposób formowania wyrobów, ucinanie, odbieranie
i transport półfabrykatów do suszarni. Sporządź pisemną notatkę z przeprowadzonych
obserwacji. Notatkę możesz wzbogacić o własnoręcznie wykonane zdjęcia z pobytu
w cegielni. Wykonaj szkic fragmentu ciągu technologicznego dotyczący formowania
wyrobów i również umieść go w swoim referacie.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wybrać się z nauczycielem do cegielni, aby obejrzeć sposób formowania wyrobów

pełnych i drążonych,

2) zwrócić uwagę na sposób formowania wyrobów, ucinanie, odbieranie i transport

półfabrykatów do suszarni,

3) zadać pracownikom cegielni pytania dotyczące formowania półfabrykatów budowlanych,
4) wysłuchać wyjaśnień pracowników cegielni, dotyczących formowania wyrobów,
5) sporządzić notatki i ewentualnie fotografie procesu produkcyjnego, podczas pobytu

w cegielni,

6) sporządzić pisemną notatkę,
7) wykonać szkic fragmentu ciągu technologicznego dotyczący formowania wyrobów,
8) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

aparat fotograficzny,

–

kartki papieru,

–

notatnik,

–

długopis, ołówek.

Ćwiczenie 2

Obejrzyj fragment filmu dydaktycznego pt. ,,Formowanie półfabrykatów budowlanych”

dotyczący formowania wyrobów metoda dotłaczania, a następnie odpowiedz pisemnie
na pytania:
1) Jakie wyroby formuje się metodą dotłaczania?
2) Jakie maszyny i urządzenia używa się do dotłaczania?
3) Z jakich etapów składa się formowanie wyrobów na prasie bębnowej?
4) Z jakich etapów składa się formowanie wyrobów na prasie sankowej?

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować treść filmu dydaktycznego ,,Formowanie półfabrykatów budowlanych”,
2) odpowiedzieć pisemnie na zawarte w ćwiczeniu pytania,
3) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

film dydaktyczny pt. ,,Formowanie półfabrykatów budowlanych”,

–

notatnik,

–

długopis.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

Ćwiczenie 3

Na podstawie przygotowanej receptury i tabel, określających ilość zużycia masy na 1000

sztuk wyrobów, oblicz ilość poszczególnych składników niezbędnych do wykonania pustaka
Akermana – typ 15, w ilości (sztuk wyrobu) podanej przez nauczyciela.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować recepturę wyrobu,
2) przeanalizować tabele określające ilość zużycia masy na 1000 sztuk wyrobów,
3) obliczyć ilość poszczególnych składników niezbędnych do wykonania pustaka Akermana

– typ 15, w ilości (sztuk wyrobu) podanej przez nauczyciela,

4) sporządzić pisemną notatkę,
5) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

receptura wyrobu,

–

tabele dotyczące ilości zużycia masy na 1000 sztuk wyrobów,

–

kalkulator,

–

notatnik,

–

długopis lub ołówek.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

dobrać urządzenia formujące?





2)

dobrać urządzenia, metodę formowania, suszarnię do określonego
asortymentu ceramiki budowlanej?





3)

dobrać urządzenia ucinające do określonego asortymentu ceramiki
budowlanej?

4)

przetransportować surówkę do suszarni?





5)

określić sposób formowania wyrobów z mas sypkich?





6)

określić zapotrzebowanie masy w zależności od rodzaju wyrobu?





„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

4.5. Suszenie półfabrykatów i zjawiska towarzyszące

4.5.1. Materiał nauczania

Suszeniem nazywamy proces polegający na odprowadzeniu wody odparowującej z masy

plastycznej. Podczas usuwania wody z masy ceramicznej następuje zmniejszenie objętości
masy. Prawidłowy przebieg suszenia polega na tym, że proces dostosowuje się do kształtu
i wielkości wyrobu, konstrukcji suszarni oraz do właściwości surowca określonej
wrażliwością na suszenie.

W przemyśle cegielniczym i klinkierowym stosuje się suszarnie naturalne i sztuczne.
Suszenie surówki w suszarniach naturalnych
Ten sposób suszenia jest już praktycznie nie stosowany ze względu na dużą

pracochłonność oraz nierównomierność suszenia i uzależnienia suszenia w dużym stopniu
od warunków atmosferycznych.

Suszenie w suszarniach nadpiecowych
Suszarnie nadpiecowe można jedynie spotkać w starych klinkierniach i cegielniach.

Suszenie

surówki

nad

piecami

produkcyjnymi

odbywało

się

w

budynkach

trzykondygnacyjnych. Na parterze znajdował się piec, na pierwszym piętrze na poboczach
pieca ustawione były półki. Podłoga nad półkami pierwszego pietra jest szczelna. Na drugim
piętrze cała przestrzeń zapełniona była półkami, tylko środkiem pozostawiony był wąski
korytarz do transportu surówki. Czas suszenia surówki wynosił od 8 do 17 dni, a wysychanie
surówki było nierównomierne.

Suszenie w suszarniach komorowych
Suszarnie komorowe mogą być wielu rodzajów. Jednym z rozwiązań są suszarnie

klimatyczne (recyrkulacyjne). Wprowadzono w nich wymuszoną cyrkulację powietrza.
Schemat suszarni klimatycznej przedstawia rys. 7. Wdmuchiwane przez wentylator powietrze
wchodzi do komory przez otwory w podłodze, unosi się do góry przechodząc między
surowymi wyrobami, a następnie przez otwory w suficie dostaje się do przewodu, którym
dochodzi do przyrządu rozdzielczego. Tu część powietrza zostaje wydalona, a na jego miejsce
zassana odpowiednia ilość powietrza świeżego. Mieszanka ta zostaje przetłoczona za pomocą
wentylatora przez zespół grzejników, skąd po ogrzaniu trafia ponownie do suszarni. W ten
sposób odbywa się ciągła cyrkulacja powietrza, której przebieg na rysunku 7. zaznaczono
strzałkami. Suszarnie klimatyczne występują w różnych wersjach. Zależy to od rodzaju
suszonych półfabrykatów oraz od pomysłowości konstruktorów.

Rys. 7. Schemat suszarni klimatycznej: 1 – wentylator, 2 – komora, 3 – przyrząd rozdzielczy,

4 – zespół grzejników [2, s. 132]

Suszarnie rewersyjne charakteryzują się dwukierunkowym obiegiem powietrza

w komorze suszarni. Realizuje się to przez okresową zmianę kierunku obrotów wentylatora
wymuszającego przepływ powietrza w komorze oraz dzięki przerwom w jego pracy
stosowanym między zmianami. Okresowe przerywanie procesu suszenia oraz zmiana

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

kierunku czynnika suszącego umożliwiają wyrównanie się rozkładu wilgotności w suszonych
wyrobach. W tym czasie następuje zmniejszenie naprężeń w wyrobach, co umożliwia
zwiększenie szybkości suszenia bez obawy powstawania braków. Przykład suszarni
rewersyjnej przedstawia rysunek 8. Suszarnia ta charakteryzuje się poziomym przepływem
czynnika suszącego. Czas suszenia w niej wyrobów oraz czas przerwy zależy od wrażliwości
surowca.

Rys. 8. Schemat suszarni rewersyjnej wg projekru Biura Projektowo-Badawczego Przemysłu Ceramiki

Budowlanej: 1 – kanały świeżego i wilgotnego powietrza, 2 – wentylator, 3 – kierownice, 4 – nagrzewnice
[2, s. 133]

Suszenie w suszarniach tunelowych
Suszarnie tunelowe są to długie korytarze, w których po szynach przesuwają się wózki

z ustawioną w nich surówką (rys. 9). Do korytarza doprowadza się gorące powietrze lub gazy
spalinowe, którym wentylator nadaje odpowiednia prędkość przepływu. Zależnie od kierunku
przepływu gazu w stosunku do kierunku ruchu wózków wyróżniamy suszarnie
przeciwprądowe lub współprądowe. W przemyśle ceramiki budowlanej i materiałów
ogniotrwałych z reguły stosuje się suszarnie tunelowe przeciwprądowe.

Wprowadzenie wózka do suszarni powoduje wypchnięcie wózka z przeciwległego końca

suszarni. Zanim wózek dostanie się do właściwego tunelu lub go opuści, musi przejść przez
przedsionek oddzielony zasuwą, która uniemożliwia przedostanie się powietrza zewnętrznego
do tunelu. Obie zasuwy przedsionka są sprzężone tak, że gdy zewnętrzna jest otwarta
to wewnętrzna pozostaje zamknięta.

Powietrze przechodzące przez zestaw nagrzewnic zostaje ogrzane, a następnie przez

otwory w podłodze dostaje się do wnętrza tunelu. Przepływające między wyrobami gorące
powietrze oddaje im swoje ciepło, pobierając równocześnie z nich wodę i w miarę posuwania
się wzdłuż tunelu staje się zimniejsze i bardziej wilgotne. Surówka na wózkach posuwając się
w przeciwnym kierunku trafia na powietrze coraz cieplejsze i bardziej suche.

Najlepsze do suszenia surówki są tunele niewielkiej wysokości i długości od 30 do 40 m.

Długość wózków nie powinna przekraczać 2 m.

Zaletą suszarni tunelowych jest ciągłość i regularność ich działania, krótki czas suszenia

i duża wydajność z 1 m

2

pojemności suszarni. Duże korzyści ekonomiczne uzyskuje się

stosując suszenie wyrobów w suszarniach tunelowych na wózkach z pieca tunelowego,
ponieważ takie zsynchronizowanie pracy suszarni tunelowej i pieca tunelowego daje duże
oszczędności.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

Rys. 9. Schemat suszarni tunelowej; strzałkami oznaczono kierunki ruchu gazów i wózków [2, s. 134]

Dosuszarnie
Wyroby, które opuszczają suszarnie mają jeszcze kilka procent wilgotności. Wymagają

zatem dosuszania (kurzawkowania) w piecach kręgowych lub procesowi odpowiednio
wydłużonego pierwszego okresu nagrzewania w piecach tunelowych.

Wprowadza się więc w zakładach dosuszarnie. Urządzenia te stanowią człon przejściowy

między suszarniami a piecem tunelowym. Surówkę wychodzącą z suszarni ustawia się na
wózkach pieca tunelowego, które wprowadza się do krótkich tuneli. Tam następuje
dosuszenie wsadu ciepłym powietrzem doprowadzonym z pieca. Po przejściu przez
dosuszarnię wózek trafia na pozycję kontrolną, na której sprawdza się poprawność ustawienia
surówki, po czym wózek wtacza się do pieca tunelowego.

Dosuszarnie mogą być usytuowane w osi z piecem tunelowym lub obok pieca.

W pierwszym rozwiązaniu wózek z wsadem, gdy opuści dosuszarnię trafia po przejściu przez
pozycję kontrolną wprost do tunelu. W drugim – wózek jest przesuwany przesuwnicą sprzed
dosuszarni przed wejście pieca tunelowego, a następnie wprowadzony do pieca.

Wprowadzenie do pieca suchej, nagrzanej do kilkudziesięciu stopni surówki umożliwia

znaczne skrócenie cyklu wypalania, a tym samym daje możliwość konstruowania krótkich
pieców.

Kontrola procesu suszenia
Podczas pracy suszarni prowadzi się stałą kontrolę i regulację warunków suszenia.
Kontroli podlegają:

–

wilgotność surówki,

–

ilość doprowadzonego powietrza lub gazów,

–

temperatura powietrza lub gazów uchodząca z suszarni,

–

temperatura powietrza lub gazów w komorze lub tunelu,

–

czas suszenia w suszarni komorowej lub posuw wózków w suszarni tunelowej,

–

temperatura doprowadzonego do suszarni nośnika ciepła (powietrza lub gazów),

–

wilgotność powietrza lub gazów, która jest szczególnie ważna w suszarniach
z wielokrotnym nasyceniem.

Wypalanie wyrobów ceramicznych jest ostatnim stadium procesu technologicznego,

w wyniku którego wyroby uzyskują właściwości określone odpowiednimi wymaganiami
technicznymi.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaki proces nazywamy suszeniem?
2. Na czym polega prawidłowy przebieg suszenia?
3. Jakie rodzaje suszarni stosujemy w przemyśle cegielniczym i klinkierowym?
4. W jaki sposób przebiega suszenie półfabrykatów w suszarniach nadpiecowych?
5. W jaki sposób przebiega suszenie wyrobów w suszarniach klimatycznych?
6. Czym się różni suszarnia rewersyjna od klimatycznej?
7. Na czym polega suszenie wyrobów w suszarniach tunelowych?
8. W jaki sposób są zbudowane suszarnie tunelowe?
9. W jakim celu wprowadza się i co to są dosuszarnie?
10. Na czym polega kontrola procesu suszenia?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeanalizuj schematy suszarni klimatycznej i rewersyjnej oraz proces suszenia w tych

suszarniach. Sporządź pisemną notatkę, w której krótko scharakteryzujesz obie suszarnie,
a następnie narysuj schematycznie sposób suszenia wyrobów w tych suszarniach.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w literaturze z rozdziału 6 schematy suszarni klimatycznej i rewersyjnej,
2) przeanalizować schematy suszarni klimatycznej i rewersyjnej,
3) przeanalizować proces suszenia w tych suszarniach,
4) sporządzić pisemną notatkę, w której krótko scharakteryzujeobie suszarnie,
5) narysować schematycznie sposób suszenia wyrobów w tych suszarniach,
6) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

notatnik,

–

długopis lub ołówek,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca suszenia półfabrykatów ceramicznych.

Ćwiczenie 2

Wybierz się z nauczycielem do cegielni, aby obejrzeć suszenie wyrobów. Rozpoznaj

rodzaj suszarni. Przeprowadź wywiad z pracownikiem cegielni na temat parametrów
suszenia, długości cyklu, wad i zalet zastosowanego sposobu suszenia. Sporządź pisemną
notatkę z wykonanego ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wybrać się z nauczycielem do cegielni, aby obejrzeć suszenie wyrobów,
2) rozpoznać rodzaj zastosowanej suszarni,
3) przeprowadzić wywiad z pracownikiem cegielni na temat parametrów suszenia, długości

cyklu, wad i zalet zastosowanego sposobu suszenia,

4) sporządzić pisemną notatkę z przeprowadzonego ćwiczenia,
5) zaprezentować efekty swojej pracy.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

notatnik,

–

długopis lub ołówek.

Ćwiczenie 3

Na otrzymanej od nauczyciela kartce z rysunkiem suszarni tunelowej zaznacz sposób

przepływającego między wyrobami powietrza, opisz elementy suszarni oraz wpisz niezbędne
wymiary. Opisz, w jaki sposób odbywa się suszenie wyrobów w suszarniach tunelowych oraz
jak odbywa się kontrola gotowych wyrobów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować rysunek suszarni tunelowej, otrzymany od nauczyciela,
2) zaznaczyć sposób przepływającego między wyrobami powietrza,
3) opisać na rysunku elementy suszarni oraz wpisać niezbędne wymiary,
4) wkleić kartkę z rysunkiem do notatnika,
5) opisać w notatniku, w jaki sposób odbywa się suszenie wyrobów w suszarniach

tunelowych,

6) odszukać w literaturze z rozdziału 6 wiadomości dotyczące kontroli gotowych wyrobów

i sporządzić notatkę,

7) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

szkic rysunkowy suszarni tunelowej,

–

notatnik,

–

długopis lub ołówek,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca suszenia wyrobów ceglarskich.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

dobrać suszarnie?





2)

dobrać parametry suszenia?





3)

opisać sposób suszenia wyrobów w suszarniach nadpiecowych?





4)

opisać sposób suszenia wyrobów w suszarniach komorowych?





5)

opisać sposób suszenia wyrobów w suszarniach tunelowych?





6)

zastosować dosuszarnie?





7)

określić sposób kontroli procesu suszenia?





„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

4.6. Surowce na wyroby wapienno-piaskowe

4.6.1. Materiał nauczania

Cegły wapienno-piaskowe nazywa się silikatowymi. Produkcja ich polega na dokładnym

wymieszaniu w odpowiednich proporcjach: piasku, wapna palonego i wody, zgaszeniu masy,
uformowaniu kształtek przez prasowanie, a następnie poddaniu jej autoklawizacji.

Podstawowymi surowcami do produkcji cegły wapienno-piaskowej jest piasek i wapno

palone.

Piasek. Jego przydatność określa się na podstawie składu mineralogicznego,

chemicznego, granulometrycznego i zawartości różnych domieszek. Najlepsze wyroby
uzyskuje się stosując piaski o urozmaiconym uziarnieniu, ponieważ uzyskuje się zwarty
czerep wyrobu. Piasek do produkcji cegły powinien składać się głównie z ziaren
od 0,1 do 2 mm. Dopuszcza się stosowanie niewielkiej ilości ziaren grubszych niż 2 mm,
nawet do 5 mm.

Gęstość piasku powinna zawierać się w granicach 2,6÷2,65 g/cm

3

. Gęstość pozorną

piasku przyjmuje się od 1550 kg/m

3

dla piasku suchego luźno nasypanego do1800 kg/m

3

–

dla piasku w stanie ubitym.

Ilość krzemionki w piasku powinna wynosić co najmniej 90%. Za szkodliwe uważa się

domieszki takie jak mika w ilości przekraczającej 2%, skaleń gruboziarnisty w ilości powyżej
10%, okruchy wapienia, gipsu, zanieczyszenia organiczne, sole rozpuszczalne (sodowe
i potasowe) i większe ilości tlenków żelaza oraz gliny w grudkach.

Pożądana jest obecność gliny rozłożonej równomiernie w całej masie. Zwiększa ona

wytrzymałość cegły.

Wapno palone CaO. Uzyskuje się go w wyniku wypalania wapieni w temperaturze

1050

°

C ÷1150

°

C, w różnego rodzaju piecach. Jakość otrzymanego wapna niegaszonego

zależy od wielu czynników. Należą do nich: jakość stosowanego surowca, wielkości
kawałków surowca kierowanych do wypalania, równomierność wypalania, usuwanie w porę
dwutlenku węgla wytwarzającego się w dużych ilościach podczas wypalania.

Jeżeli do wapna palonego doda się odpowiednią ilość wody, zachodzi wówczas proces

gaszenia. Podczas tego procesu występuje znaczne wydzielanie się ciepła i przyrost objętości
masy.

Z reguły cegielnie otrzymują z wapienników wapno już wypalone i zmielone do ziaren

poniżej 1 mm.

Wapno palone do produkcji cegły wapienno-piaskowej powinno zawierać nie mniej niż

96% związków wapiennych w przeliczeniu na CaO, w tym co najmniej 75% wolnego CaO.
Dopuszczalna zawartość MgO wynosi 2%. Nie powinno poza tym zawierać większych ilości
zanieczyszczeń. Zawartość w zmielonej masie nieznacznych ilości wapna przepalonego
powoduje powstawanie w cegle pęknięć.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Z jakich składników wykonywane są wyroby silikatowe?
2. Na czym polega produkcja wyrobów wapienno-piaskowych?
3. Jakimi cechami musi charakteryzować się piasek do produkcji wyrobów silikatowych?
4. W jaki sposób uzyskuje się wapno palone?
5. Jakimi cechami musi się charakteryzować wapno palone do produkcji cegły wapienno-

piaskowej?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

38

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Spośród przygotowanych próbek różnych surowców wybierz te, z których można

wykonać cegłę wapienno-piaskową.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przygotować stanowisko pracy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,
2) przeanalizować

przygotowane

przez

nauczyciela

próbki

różnych

materiałów

budowlanych,

3) wybrać spośród próbek te, z których można wykonać cegłę wapienno-piaskową,
4) uzasadnić swój wybór,
5) uporządkować stanowisko pracy,
6) zaprezentować efekt swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki różnych surowców przygotowane przez nauczyciela,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca surowców na wyroby wapienno-piaskowe.

Ćwiczenie 2

Odszukaj w normie wymagania dla wybranych materiałów (z ćwiczenia 1), z których

wykonuje się cegły wapienno-piaskowe. Przeanalizuj je, a następnie zapisz wnioski
w notatniku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w normie wymagania dotyczące materiałów do produkcji cegły wapienno-

piaskowej,

2) przeanalizować wymagania normowe,
3) określić wymagania normowe dla materiałów, z których wykonuje się cegły wapienno-

piaskowe,

4) wyciągnąć wnioski z ćwiczenia i zapisać je w notatniku,
5) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

normy dotyczące właściwości materiałów, z których wykonuje się cegły wapienno-
piaskowe,

–

notatnik,

–

długopis.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

dobrać składniki do wykonania cegły wapienno-piaskowej?





2)

określić właściwości piasku używanego do produkcji wyrobów
silikatowych?





3)

określić właściwości wapna palonego używanego do produkcji
wyrobów silikatowych?





4)

odczytać potrzebne informacje z norm budowlanych?





„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

39

4.7. Przygotowanie mieszanek wapienno-piaskowych. Formowanie

cegły wapienno-piaskowej

4.7.1. Materiał nauczania

Piasek wydobyty z kopalni jest zanieczyszczony korzeniami, kamieniami, częściami

roślinnymi, grudami gliny, itp. Należy poddać go czyszczeniu, do najprostszych urzadzeń
służących do oczyszczania piasku należą sita i kraty.

Krata nieruchoma wykonana jest z ustawionych blisko siebie prętów o przekroju

trójkątnym. Sypany na nią piasek przesiewa się przez szczeliny, a grube zanieczyszczenia
pozostają na kracie. Urządzenie to zatrzymuje na kracie zamarznięte lub mokre grudy piasku
i wymaga dodatkowego oczyszczania.

Lepszym

rozwiązaniem

jest

stosowanie

sita

bębnowego.

Zbudowane

jest

z dziurkowanego blaszanego bębna rozbieżnego, w którego osi znajduje się wał
z podwieszonymi łańcuchami, służącymi do rozbijania zlepionych grudek piasku.

Innym urządzeniem jest płaskie sito wstrząsane. Wykonane jest ono z ramy drewnianej

lub żeliwnej z naciągniętą na nią siatką drucianą o odpowiedniej wielkości oczka. Rama jest
zawieszona swobodnie na czterech stalowych drążkach i dzięki temu może być wprowadzana
w ruch wahadłowy. Aby umożliwić przesuwanie się piasku ku przodowi, całość urządzenia
podwiesza się nieco pochyło.

Mieszanka wapienno-piaskowa zawiera najczęściej 92% piasku i 8% wapna. Stosunek

tych składników nie jest stały i powinien być ustalony doświadczalnie dla każdej cegielni.
Wpływ na to mają właściwości surowca, metody produkcji, stan urządzeń produkcyjnych.

Na ilość dodawanego wapna wpływają takie czynniki jak: wilgotność piasku, skład

granulometryczny i mineralogiczny piasku, rodzaj stosowanego do produkcji wapna, jego
uziarnienie. W niektórych wypadkach należy znacznie zwiększyć ilość dodawanego wapna,
gdyż powoduje to wzrost aktywności masy.

W przypadku stosowania do produkcji piasków bogatych w krzemionkę można używać

wapna w stosunku mniejszym niż 8:92.

Ilość wody dodawanej do mieszaniny, oprócz wody niezbędnej do zgaszenia zawartego

w niej wapna, zależy od zachowania się masy podczas prasowania i wynosi zwykle
od 5 do 7%. Dodanie zbyt dużej ilości wody nie sprzyja dokładnemu wymieszaniu wapna
z piaskiem, ani ścisłemu sprasowaniu masy. Surówka przygotowana z masy z dużą ilością
wody łatwo się rozsypuje podczas zdejmowania jej z prasy.

Zbyt mały dodatek wody powoduje nierównomierne rozmieszczenie wapna między

cząsteczkami piasku, zmniejsza plastyczność masy. Masa taka nie daje się sprasować,
a wykonana z niej surówka rozsypuje się pod własnym ciężarem. Mała ilość wody dodana
do mieszaniny może spowodować niebezpieczeństwo niecałkowitego zgaszenia się w niej
wapna. To staje się częstą przyczyną produkowania braków. Do masy można dodać barwnik
w celu nadania cegłom estetycznego wyglądu.

Masę na surówkę można przygotować metodą bębnową lub silosową. W metodzie

bębnowej (rys. 10a) piasek i wapno wsypuje się w ilościach przewidzianych w recepturze
do bębna, szczelnie się go zamyka, wpuszcza do wnętrza nasyconą parę wodną, a niekiedy
wraz z parą i wodę, po czym bęben wprawia się w ruch obrotowy. Para stygnąc skrapla się
i gasi wapno. W bębnie oprócz gaszenia wapna następuje równocześnie mieszanie
składników. Stopień zapełnienia bębna powinien wynosić 0,55%, gdyż wówczas następuje
równomierne mieszanie masy. Czas gaszenia i mieszania masy pod ciśnieniem pary
0,3÷0,4 MPa wynosi od 40 do 60 minut.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

40

Rys. 10. Schemat produkcji cegły wapienno-piaskowej metodą: a) bębnową, b) silosową [1, s. 171]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

41

W metodzie silosowej (rys. 10 b) gaszenie wapna następuje w silosie. Przesiany piasek

i wapno są dozowane w stosunkach określonych recepturą do mieszarki ślimakowej,
a następnie

mieszanka

jest

zsypywana

do

silosu.

Zgaszenie

wapna

następuje

po 6÷10 godzinach przetrzymywania masy wapienno-piaskowej w silosach.

Formowanie cegły wapienno-piaskowej
Formowanie surówki odbywa się w uderzeniowych lub hydraulicznych prasach

dźwigniowych ze stołem obrotowym lub stałym. Podczas prasowania następuje zagęszczenie
mieszanki wapienno-piaskowej oraz nadanie surówce kształtu cegły.

Duże znaczenie podczas formowania ma wartość ciśnienia. Z tej samej mieszanki można

uzyskać cegłę o większej wytrzymałości, jeżeli zastosuje się odpowiednio duże naciski
formowania surówki.

Prasy są zazwyczaj wyposażone w stemple formujące dwie cegły równocześnie.

Napełnianie form masą i wypychanie surówki odbywa się samoczynnie. Uformowana
surówka odbierana jest ręcznie i ustawiana na wózku, którym zawozi się ją do autoklawu.
Uformowana surówka ma bardzo małą wytrzymałość, dopiero w procesie autoklawizacji
osiąga pożądane właściwości. W związku z tym odbiór i ustawienie surówki należy
wykonywać szczególnie ostrożnie.

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie zanieczyszczenia może zawierać piasek wydobyty z kopalni?
2. Jakie urządzenia służą do oczyszczania piasku z zanieczyszczeń?
3. Jakie znasz rodzaje sit?
4. Jakie proporcje składników zawiera mieszanka wapienno-piaskowa?
5. Jakie czynniki wpływają na ilość dodawanego wapna do mieszanki?
6. W jakim celu i w jakiej ilości dodawana jest woda do mieszanki wapienno-piaskowej?
7. Co powoduje w mieszance dodatek zbyt małej ilości wapna?
8. Jakimi metodami można przygotować masę na surówkę?
9. Czym się różni metoda bębnowa od metody silosowej przygotowania surówki?
10. W jaki sposób odbywa się formowanie cegły wapienno-piaskowej?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przygotuj trzy próbki mieszanek wapienno-piaskowych wg ustalonej receptury.

Do pierwszej próbki dodaj ilość wody podaną w recepturze laboratoryjnej, do drugiej próbki
dodaj o 20% więcej wody niż przewiduje receptura, a do trzeciej o 20% mniej wody niż
przewiduje receptura. Próbki włóż do form i poddaj zagęszczeniu. Obejrzyj dokładnie
wykonane próbki. Przeanalizuj wygląd zewnętrzny próbek, ich przekrój, zachowanie się
próbek po rozformowaniu. Wnioski zapisz w notatniku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bezpieczeństwa i higieny pracy,
2) przygotować formy do wykonania mieszanek,
3) pobrać materiały,
4) odmierzyć potrzebne ilości materiałów,
5) wymieszać materiały w poszczególnych próbkach,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

42

6) umieścić mieszanki w formach,
7) zagęścić mieszanki w formach,
8) rozformować próbki,
9) przeanalizować wygląd zewnętrzny próbek, ich przekrój, zachowanie się ich

po rozformowaniu,

10) zapisać wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia w notatniku,
11) zaprezentować efekt swojej pracy,
12) zlikwidować i uporządkować stanowisko pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

receptury mieszanek wapienno-piaskowych,

−

instrukcja wykonania mieszanek wapienno-piaskowych,

−

sprzęt do odmierzania składników,

−

mieszarka,

−

formy,

−

ubijak,

−

nóż,

−

notatnik,

−

przybory do pisania.

Ćwiczenie 2

Wylosuj jeden, z przygotowanych przez nauczyciela, schematów produkcji cegły

wapienno-piaskowej. Rozpoznaj metodę produkcji na tym schemacie, podpisz go. Opisz
elementy schematu. Wklej schemat do notatnika.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wylosować jeden ze schematów produkcji cegły wapienno-piaskowej,
2) rozpoznać metodę produkcji cegły wapienno-piaskowej pokazana na schemacie,
3) podpisać rysunek,
4) opisać elementy rysunku,
5) wkleić rysunek do notatnika,
6) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

schematy produkcji cegły wapienno-piaskowej,

−

notatnik,

−

klej,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca produkcji cegły wapienno-piaskowej.

Ćwiczenie 3

Obejrzyj film dydaktyczny „Produkcja cegły wapienno-piaskowej”. Zwróć uwagę

na produkcję cegły wapienno-piaskowej metodą bębnową oraz metodą silosową.
Na podstawie filmu narysuj schematy produkcji cegły wapienno-piaskowej jedną, a następnie
drugą metodą. Porównaj metody. Wyciągnij wnioski i zapisz je w notatniku.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

43

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować film dydaktyczny „Produkcja cegły wapienno-piaskowej”,
2) przeanalizować produkcję cegły wapienno-piaskowej metodą bębnową oraz metodą

silosową,

3) narysować schematy produkcji cegły wapienno-piaskowej jedną, a następnie drugą

metodą,

4) porównać metody,
5) wyciągną wnioski i zapisać je notatniku,
6) zaprezentować efekt swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

film dydaktyczny „Produkcja cegły wapienno-piaskowej”,

−

przybory do pisania,

−

notatnik,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca produkcji cegły wapienno-piaskowej.

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

przygotować masę do formowania wyrobów wapienno-piaskowych?





2)

oczyścić z zanieczyszczeń piasek?





3)

dobrać składniki do mieszanki piaskowo-wapiennej?





4)

określić sposób formowania cegły wapienno-piaskowej?





5)

rozróżnić metody produkcji cegły wapienno-piaskowej?





„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

44

4.8. Autoklawizacja

4.8.1. Materiał nauczania

Autoklawizacja jest to naparzanie pod ciśnieniem. Proces ten stanowi ostatnią fazę

procesu

technologicznego

produkcji

cegieł

wapienno-piaskowych.

Przeprowadza

się go w autoklawach, przy działaniu pary wodnej, w podwyższonej temperaturze. Czynniki
te powodują, że krzemionka i wapno tworzą uwodniony krzemian wapniowy. Reakcja
chemiczna między tymi składnikami jednak nie przebiega do końca. Powstały podczas
naparzania krzemian spaja ziarenka piasku. Im więcej powstanie uwodnionego krzemianu
(CaO·SiO

2

·H

2

O), tym większa jest wytrzymałość mechaniczna cegły.

Uwodniony krzemian wapnia powstaje w środowisku wilgotnym, w podwyższonej

temperaturze, przy braku powietrza w parze. Surówkę naparza się w związku z tym zwykle
parą nasyconą pod ciśnieniem 0,78÷1,37 MPa i temperaturze około 175

°

C, w ciągu 8 godzin.

Wpływ temperatury pary wodnej i czasu naparzania na wytrzymałość cegieł ilustruje tabela 3.

Tabela 3. Zależność wytrzymałości cegieł na ściskanie od temperatury pary i czasu naparzania (wg L. P. Gwozdariewa)

[1, s. 174]

Wytrzymałość na ściskanie w MPa zależnie od temperatury pary

Czas

naparzania

w godzinach

120

O

C

140

O

C

160

O

C

180

O

C

200

O

C

1
2
4
6
8
12
16
20
24

0,98
0,98
1,48
1,96
2,9
3,9
4,9
5,88
6,86

1,17
1,96
5,88
5,88
7,9
9,8
30,4
12,7
16,6

2,45
4,9
9,8
10,8
14,7
17,6
19,6
19,6
20,6

4,9
8,8
13,7
13,7
17,6
21,6
23,5
23,5
19,6

8,8
13,7
15,7
15,7
12,7
12,7
12,7
12,7
13,7

Autoklaw składa się z podłużnego kotła (walczaka) zamkniętego dwiema dennicami

(rys. 11). Jedna z dennic jest wbudowana na stałe, druga jest zamykana przegubowymi
śrubami. Przez całą długość autoklawu przebiegają tory. Po nich wtacza się wózki z surówką
do autoklawu. W dolnej części walczaka, pod szynami lub po jednej ich stronie jest
dziurkowana

rura,

rozprowadzająca

parę

wewnątrz

autoklawu.

Rura

spustowa

do odprowadzania wody kondensacyjnej znajduje się przy końcu walczaka, najczęściej
pod dennicą stałą. Powyżej rury spustowej, najczęściej w dennicy lub w górnej części
walczaka wmontowane są odgałęzienia (sztucery). Służą one do przyłączania uzbrojenia
i przewodów doprowadzających i odprowadzających parę wodną.

Rys. 11. Autoklaw [1, s. 174]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

45

Autoklaw jest uzbrojony w następujące urządzenia:

–

zawór kontrolny do sprawdzania ciśnienia,

–

zawory wodne do usuwania wody kondensacyjnej,

–

zawory parowe do wpuszczania i wypuszczania pary,

–

manometr do mierzenia ciśnień panujących w autoklawie,

–

paromierz do mierzenia ilości pary odprowadzanej do autoklawu,

–

termometr do mierzenia temperatury wewnątrz autoklawu, często z urządzeniem
rejestrującym,

–

zawór bezpieczeństwa do wypuszczania pary w przypadku nadmiernego wzrostu
ciśnienia wewnątrz urządzenia.

Autoklawizacja przeprowadzana jest w określonym cyklu naparzania. Cykl sprowadza

się do wprowadzenia wózków z surówką do walczaka, zamknięcia dennicy i zakręcenia śrub,
wstępnego przepuszczenia pary, wpuszczenia pary o ustalonych dla danego wyrobu
parametrach i przetrzymaniu surówki w parze pod ciśnieniem. Następnie ostrożnie wypuszcza
się parę, odkręca pokrywy i rozładowuje autoklaw. Czas trwania jednego cyklu wynosi

średnio 14 godzin.

Wytoczone z autoklawu wyroby zdejmuje się z wózków za pomocą dźwignic

wyposażonych w specjalne chwytaki.

W procesie autoklawizacji mogą nastąpić uszkodzenia lub uwidocznić się wady

wyrobów.

Przyczyny uszkodzeń cegieł są następujące:

–

zawalenie się surówki z powodu niestarannego ustawienia jej na wózkach,

–

zbyt gwałtowne wypuszczanie pary lub niewłaściwe odprowadzanie kondensatu,

–

zawalenie się stosów surówki wskutek wstrząsów przy nieostrożnym toczeniu wózków
lub uszkodzeniu torów.
Wady cegieł mogą powstać w wyniku:

–

wahań ciśnienia podczas naparzania,

–

zbyt krótkiego przetrzymywania cegieł w autoklawie,

–

przesuszenia surówki przed wprowadzeniem do autoklawu.

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co rozumiesz pod pojęciem autoklawizacja?
2. Jakie warunki panują w autoklawach?
3. W jakim celu stosuje się autoklawizację?
4. W jaki sposób zbudowany jest autoklaw?
5. W jakie urządzenia wyposażony jest autoklaw?
6. Z jakich etapów składa się cykl naparzania?
7. Jakie uszkodzenia wyrobów mogą nastąpić podczas procesu autoklawizacji?

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeanalizuj wskazany przez nauczyciela model autoklawu. Wskaż i nazwij elementy

autoklawu. Na podstawie modelu scharakteryzuj kolejne etapy przeprowadzania naparzania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować wskazany przez nauczyciela model autoklawu,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

46

2) wskazać i nazwać elementy autoklawu,
3) scharakteryzować kolejne etapy przeprowadzania naparzania, na podstawie modelu,
4) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

model autoklawu,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca autoklawizacji.

Ćwiczenie 2

Na podstawie filmu „Produkcja cegły wapienno-piaskowej”, scharakteryzuj sposób

autoklawizacji wyrobów silikatowych. Wynotuj parametry autoklawizacji wyrobu. Sporządź
pisemną notatkę z ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować treść filmu dydaktycznego „Produkcja cegły wapienno-piaskowej”,
2) scharakteryzować sposób autoklawizacji wyrobów silikatowych, na podstawie filmu,
3) wynotować parametry autoklawizacji wyrobu,
4) sporządzić pisemną notatkę z ćwiczenia,
5) zaprezentować efekt swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

film dydaktyczny „Produkcja cegły wapienno-piaskowej”,

−

notatnik,

−

przybory do pisania.

4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

scharakteryzować budowę autoklawu?





2)

dobrać temperaturę pary i czas naparzania do wytrzymałości cegieł?





3)

określić czynniki panujące w autoklawie?





4)

określić urządzenia, w jakie uzbrojony jest autoklaw?





5)

określić etapy cyklu naparzania przeprowadzonego w autoklawie?





„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

47

4.9. Właściwości

i

zastosowanie

wyrobów

ceramicznych

i wapienno-piaskowych

4.9.1. Materiał nauczania

Właściwości i zastosowanie wyrobów wapienno-piaskowych
Do właściwości wyrobów silikatowych, czyli wapienno-piaskowych zaliczamy:

–

przełam – drobnoziarnisty, jednolity, bez grubych ziaren żwiru, grudek gliny lub wapna,

–

uderzony młotkiem – powinien wydawać czysty, nie stłumiony dźwięk; może
wyszczerbić się lub pęknąć, ale nie powinien rozpaść się na kawałki,

–

gęstość objętościowa waha się w granicach 1200÷1700 kg/m

3

,

–

kapilarność – zależy od gęstości objętościowej i waha się w granicach 1,6÷6,0 g/cm

2

po 6

godzinach,

–

nasiąkliwość – około 15% masy elementu,

–

mrozoodporność – nie powinna wykazywać uszkodzeń po kolejnych 20 cyklach
zamrażania;

dopuszcza

się

stosowanie

silikatów

w

środowisku wilgotnym

z występującym mrozem pod warunkiem dobrego zabezpieczenia jej przed
zawilgoceniem,

–

ognioodporność – są materiałem niepalnym; stanowią doskonałe zabezpieczenie
przeciwogniowe,

–

izolacyjność termiczną – ściana zewnętrzna wykonana jako jednowarstwowa nie spełnia
warunków izolacyjności termicznej,

–

izolacyjność akustyczną – ściany działowe mają dużą izolacyjność akustyczną,

–

wytrzymałość na ściskanie – stosowane są klasy bloczków silikatowych o wytrzymałości
10 i 15 MPa; na zamówienie produkuje się elementy o wytrzymałości od 20 do 60 MPa.
Z elementów wapienno-piaskowych wykonuje się ściany nośne zewnętrzne

i wewnętrzne, ściany działowe, przeciwpożarowe, elewacyjne. Wyroby silikatowe można
łączyć z innymi materiałami, np. ceramicznymi.

Właściwości i zastosowanie wyrobów ceramicznych

Wyroby ceramiczne ze względu na wiele cennych właściwości fizycznych znajdują

powszechne zastosowanie w wielu dziedzinach gospodarki. Przemysł ceramiczny produkuje
olbrzymi asortyment wyrobów. Nie można zatem stworzyć uniwersalnego podziału tych
wyrobów. Właściwości poszczególnych materiałów budowlanych są ujęte w normach.

Współczesne budownictwo mimo wprowadzenia wielu nowych tworzyw, nadal

potrzebuje dużej ilości ceramicznych materiałów budowlanych. Do najpowszechniej
produkowanych materiałów należą wymienione poniżej.

Wyroby ceramiczne ścienne (rys. 12):

–

cegła pełna zwykła o wymiarach 250x120x65 mm, stosowana do wykonywania między
innymi: ścian nośnych podziemnych, ścian nośnych zewnętrznych i wewnętrznych,
stropów, sklepień, łuków, słupów, murów oporowych, itp.,

–

cegła dziurawka, która ma taki sam kształt i wymiary jak cegła pełna; może być drążona
podłużnie lub poprzecznie; stosowana w zależności od klasy do wznoszenia ścian
nośnych wewnętrznych, zewnętrznych, ścian wypełniających, działowych,

–

cegła kratówka – charakteryzująca się wysoką wytrzymałością na ściskanie, dobrą
izolacyjnością cieplną, małą gęstością; w zależności od klasy stosuje się ją do wznoszenia
ścian wielokondygnacyjnych budynkach mieszkalnych, ścian nośnych w budynkach do
dwóch kondygnacji, wypełniających w budynkach szkieletowych, działowych,

–

pustaki ścienne – charakteryzują się bardzo dobra izolacyjnością cieplną.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

48

Rys. 12. Ceramiczne wyroby ścienne: a) cegła pełna, b) cegła kratówka, c) i d) cegła dziurawka, e) ceramiczna

płyta ścienna, f) pustak szczelinówka, g) pustak Unimax, h) pustak Uni [2, s. 9]

Wyroby stropowe. Stanowią liczną grupę wśród ceramicznych wyrobów budowlanych.

Stosowane są do budowy stropów gęstożebrowych, składających się z żelbetowych żeberek
oraz pustaków ceramicznych. Pustaki ceramiczne Akermana (rys. 13a) produkowane są
w czterech typach zależnych od wysokości oraz dwóch odmianach zależnych od długości
pustaka.

Do wykonywania lekkich stropów ceramiczno-żelbetowych opartych na belkach

prefabrykowanych stosuje się pustaki stropowe Fert (rys. 13b). Do formowania belek w tym
stropie służą kształtki ceramiczne.

Rys. 13. Ceramiczne pustaki stropowe: a) Akermana, b) Fert [2, s. 14]

Wyroby dekarskie. Ta grupa obejmuje gąsiory dachowe oraz różne typy dachówek

ceramicznych, takich jak: karpiówkę, holenderkę, zakładkową marsylkę, itp. Ich zastosowanie
w budownictwie powszechnym jest ograniczone. Największe zastosowanie znalazły
w budownictwie indywidualnym miejskim i wiejskim oraz w odbudowie i rekonstrukcji
zabytków. Przykłady dachówek przedstawione są na rysunku 14.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

49

Rys. 14. Dachówki ceramiczne: a) karpiówka, b) zakładkowa, c) holenderka (esówka) [2, s. 16]

Inne wyroby ceramiki budowlanej (rys. 15). W tej grupie znajdują się wyroby

budowlane służące jako elementy wyposażenia lub wykończenia budynków. Należą do nich:
cegła kanalizacyjna, pustaki do przewodów wentylacyjnych i dymowych, cegła kominówka,
pustak ogrodzeniowy, płytka klinkierowa przemysłowa, itd.

Rys. 15. Różne wyroby ceramiczne: a) cegła kanalizacyjna klinowa, b) pustak do przewodów dymowych,

c) pustak do przewodów wentylacyjnych, d) cegła kominówka, e) płytka podłogowa inwentarska,
f) pustak ogrodowy, g) płytki elewacyjne, h) płytka klinkierowa przemysłowa [2, s. 17]

Klinkier drogowy. Jest przeznaczony do budowy nawierzchni dróg, placów, hal

produkcyjnych o dużych obciążeniach. Klinkier produkuje się w trzech typach, które zależą
od wymiarów. Zależnie od właściwości mechanicznych wyróżnia się cztery klasy. Ponadto

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

50

klinkier dzieli się na gatunki zależnie od liczby i rozmiarów wad zewnętrznych takich jak:
uszkodzenia krawędzi, odpryski, pęknięcia, rysy i krzywizny.

Składowanie i transport wyrobów gotowych ceramiki budowlanej
Warunki dotyczące sposobu przechowywania i transportu wyrobów gotowych ceramiki

budowlanej zawarte są w PN-B-12030:1996. W normie wyroby w zależności od ich
wymiarów oraz wymagań dotyczących przechowywania, pakowania i transportu podzielone
zostały na osiem grup.
Grupa I – obejmuje cegły pełne, cegły drążone; mogą być one przechowywane luzem
lub w stosach lub w jednostkach ładunkowych.
Grupa II – obejmuje wyroby silikatowe.
Grupa III – obejmuje płytki, kształtki i cegły licowe, cegły klinkierowe, kominowe, itp.;
zaleca się te wyroby przechowywać i transportować w jednostkach ładunkowych, na paletach.
Grupa IV – są to pustaki ścienne, wentylacyjne, pustaki do przewodów dymowych
i wentylacyjnych; przechowuje się je luzem w stosach do wysokości 1,8 m lub w jednostkach
ładunkowych.
Grupa V – obejmuje pustaki stropowe; przechowuje się je luzem w stosach do wysokości 1,8 m
w pomieszczeniach zamkniętych.
Grupa VI – są to dachówki i gąsiory, które przechowuje się w jednostkach ładunkowych na
paletach mających ścianki boczne lub paletach opinanych folią.
Grupa VII – obejmuje rurki drenarskie i nakrywy kablowe; można je przechowywac
i transportować w jednostkach ładunkowych lub przechowywać w pryzmach wysokości
do 2 m.
Grupa VIII – obejmuje kafle piecowe, cegłę termalitową; wyroby te powinny być
przechowywane w zamkniętych pomieszczeniach; kafle mogą być przechowywane w stosach
– pierwsza warstwa powinna być ułożona na podłożu powierzchnią kołnierzową, kolejne
warstwy należy układać tak, aby stykały się na przemian powierzchniami szkliwionymi
i kołnierzowymi.

4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakimi właściwościami charakteryzują się wyroby silikatowe?
2. Gdzie znalazły zastosowanie wyroby wapienno-piaskowe?
3. Jakimi cechami charakteryzuje się cegła kratówka?
4. Gdzie znalazły zastosowanie wyroby ceramiczne ścienne?
5. Jakie znasz wyroby stropowe ceramiczne?
6. Jakie wymiary ma pustak Akermana a jakie pustak Fert?
7. Jakie znasz inne wyroby ceramiki budowlanej?
8. Gdzie znalazł zastosowanie klinkier drogowy?
9. W jaki sposób należy składować i transportować poszczególne gotowe wyroby

ceramiczne?

4.9.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Spośród norm wybierz tą, która dotyczy wyrobów z ceramiki budowlanej. Przeanalizuj

normę i zapisz w notatniku wszystkie informacje dotyczące jednego wskazanego przez
nauczyciela wyrobu.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

51

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z zaprezentowanymi normami,
2) wybrać normę dotyczącą wyrobów z ceramiki budowlanej,
3) przeanalizować normę i zapisać w notatniku wszystkie informacje dotyczące jednego

wskazanego przez nauczyciela wyrobu,

4) zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zestaw Polskich Norm dotyczących wyrobów ceramicznych,

–

przybory do pisania,

–

notatnik.

Ćwiczenie 2

Wylosuj jedną z plansz, na których przedstawiono asortymenty wyrobów budowlanych.

Rozpoznaj i nazwij przedstawiony na niej asortyment wyrobów budowlanych. Określ
podstawowe parametry tych wyrobów, cechy, zastosowanie i warunki przechowywania.
Zapisz te informacje w notatniku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wylosować jedną z zaprezentowanych plansz,
2) rozpoznać i nazwać przedstawiony na planszy asortyment wyrobów budowlanych,
3) określić podstawowe parametry tych wyrobów, cechy, zastosowanie i warunki

przechowywania,

4) zapisać wnioski w notatniku,
5) zaprezentować efekty pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

plansze przedstawiające asortymenty wyrobów budowlanych,

−

notatnik,

−

długopis.

Ćwiczenie 3

Z przedstawionych wyrobów budowlanych wybierz wyroby ceramiczne ścienne.

Dla jednego z wyrobów określ przełam, nasiąkliwość oraz wytrzymałość na ściskanie. Zapisz
wyniki badania w notatniku.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować zaprezentowane wyroby budowlane,
2) przygotować stanowisko zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy,
3) wybrać wyroby ceramiczne ścienne,
4) określić dla danego wyroby jego przełom,
5) wykonać dla wskazanego wyrobu badanie nasiąkliwości oraz wytrzymałości

na ściskanie,

6) wyciągnąć wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia oraz wynotować spostrzeżenia,
7) uporządkować stanowisko pracy,
8) zaprezentować efekty pracy.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

52

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

wyroby budowlane,

–

instrukcje wykonania poszczególnych badań materiałów budowlanych,

–

młotek,

–

kuweta z wodą,

–

waga,

–

suszarka,

–

prasa hydrauliczna,

–

notatnik i przybory do pisania.

4.9.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

zastosować wyroby wapienno-piaskowe?





2)

określić właściwości wyrobów wapienno-piaskowych?





3)

określić zastosowanie wyrobów ceramicznych ściennych?





4)

określić zastosowanie wyrobów ceramicznych stropowych?





5)

określić zastosowanie wyrobów ceramicznych dekarskich?





6)

składować i transportować wyroby gotowe ceramiki budowlanej?





„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

53

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 24 zadania o różnym stopniu trudności. Są to zadania wielokrotnego

wyboru.

5. Za każdą poprawną odpowiedź możesz uzyskać 1 punkt.
6. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. Dla każdego zadania podane

są cztery możliwe odpowiedzi: a, b, c, d. Tylko jedna odpowiedź jest poprawna;
i zaznacz ją znakiem X.

7. Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz ponownie

odpowiedź, którą uważasz za poprawną.

8. Test składa się z dwóch części. Część I zawiera zadania z poziomu podstawowego,

natomiast w części II są zadania z poziomu ponadpodstawowego i te mogą przysporzyć
Ci trudności, gdyż są one na poziomie wyższym niż pozostałe (dotyczy to zadań
o numerach od 20 do 24).

9. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
10. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż rozwiązanie

zadania na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

11. Po rozwiązaniu testu sprawdź czy zaznaczyłeś wszystkie odpowiedzi na KARCIE

ODPOWIEDZI.

12. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

54

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Kolejność etapów produkcji wyrobów ceramicznych to

a) przygotowanie surowców, mieszanie mas, formowanie półfabrykatów, suszenie,

wypalanie, kontrola techniczna i ekspedycja gotowych wyrobów.

b) przygotowanie surowców, formowanie półfabrykatów, mieszanie mas, suszenie,

wypalanie, kontrola techniczna i ekspedycja gotowych wyrobów.

c) przygotowanie surowców, mieszanie mas, suszenie, wypalanie, formowanie

półfabrykatów, kontrola techniczna i ekspedycja gotowych wyrobów.

d) mieszanie mas, przygotowanie surowców, formowanie półfabrykatów, wypalanie,

suszenie, kontrola techniczna i ekspedycja gotowych wyrobów.

2. Na poniższym schemacie technologicznym, cyfrą 5 oznaczono

a) formowanie pasma.
b) dozowanie surowców.
c) mieszanie i nawilżanie.
d) rozdrabnianie surowców.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

55

3. Surowców z kopalni do przerobowni nie przewozi się

a) suwnicami.
b) taśmociągami.
c) kolejkami linowymi.
d) wagonikami toczonymi po szynach.

4. Masę ceglarską rozdrabniają i wyrabiają

a) walce.
b) tłoczarki.
c) przecieraki.
d) koparki kołowo-kubełkowe.

5. Przecieraki są stosowane przy produkcji

a) sączków.

b) pustaków.
c) dachówki.
d) cegły pełnej.

6. Do suszenia wyrobów ceramicznych nie stosuje się suszarni

a) dołowych.
b) tunelowych.
c) naturalnych.
d) komorowych.

7. Homogenizacja surowców plastycznych oznacza ich

a) wypalanie.

b) prasowanie.
c) wydobywanie
d) ujednorodnienie.

8. Wydobytą z kopalni glinę sypie się na wolnej przestrzeni w pryzmę o wysokości od

1,0 do 1,5 m, dla glin mało plastycznych, długości i szerokości zależnej od warunków
lokalnych. W wykonanej pryzmie wykonuje się pionowe otwory do nawilżania i zalewa
się je wodą. Nawilżoną glinę poddaje się powtarzającym procesom zamrażania
i odmrażania. Opis ten dotyczy zabiegu, który nosi nazwę
a) wietrzenia.
b) dołowania.
c) zimowania.
d) pryzmowania.

9. Od składu mineralnego surowca zależą jego właściwości techniczne. Przyjmując takie

kryterium podziału surowców plastycznych wyróżniamy trzy grupy tych surowców.
Do grupy pierwszej zaliczamy surowce
a) mało plastyczne, takie jak: gliny piaszczyste, mułkowe i lessowe, mało zwarte, łatwo

rozmakające w wodzie.

b) średnio plastyczne, które składają się z grudek mało zwartych i wykazują średnią

łatwość rozmakania w wodzie.

c) bardzo plastyczne, np.: gliny i iły lub iłołupki trudno rozmakające w wodzie,

składające się z grudek silnie zwartych.

d) bardzo plastyczne, takie jak: gliny piaszczyste, mułkowe i lessowe, mało zwarte,

łatwo rozmakające w wodzie.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

56

10. Bardzo ważną operacją technologiczną podczas przygotowywania masy jest jej

rozdrabnianie i przecieranie. Do tego celu nie stosuje się
a) walców.
b) zasilaczy.
c) przecieraków.
d) gniotowników.

11. Masy do prasowania wyrobów ceglarskich są zazwyczaj

a) jednoskładnikowe.
b) dwuskładnikowe.
c) trójskładnikowe.
d) wieloskładnikowe.

12. Wilgotność mas stosowanych do prasowania półsuchego wyrobów ceglarskich wynosi

a) 0÷3%.
b) 3÷6%.
c) 6÷12%.
d) 12÷15%.

13. Przedstawiony na rysunku ustnik stosuje się do formowania

a) sączków.
b) pustaków.
c) dachówek.
d) cegły dziurawki.

14. Ucinacze ręczne do formowania wyrobów ceramicznych składają się z ramy, wózka

oraz napiętego na kabłąku drutu stalowego w ilości
a) 1 lub 2 drutów
b) 2, 3 lub 4 drutów.
c) 4 lub 5 drutów.
d) 5, 6 lub 7 drutów.

15. Metodą dotłaczania formuje się wyroby

a) które tracą kształt po rozformowaniu.
b) w którym wykryto braki na powierzchniach.
c) którym należy nadać nieskomplikowany kształt niemożliwy do uzyskania podczas

tłoczenia.

d) którym należy nadać dokładny kształt geometryczny, ostrość krawędzi

oraz, dla których wymagane jest zagęszczenie czerepu.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

57

16. Urządzenie na rysunku to

a) autoklaw.
b) piec elektryczny.
c) suszarnia klimatyczna.
d) suszarnia nadpiecowa.

17. Do wyrobu cegły silikatowej używa się piasku, którego gęstość powinna wynosić

a) 2,4÷2,45 g/cm

3

.

b) 2,5÷2,55 g/cm

3

.

c) 2,6÷2,65 g/cm

3

.

d) 2,7÷2,75 g/cm

3

.

18. Ilość wody dodawanej do mieszanki wapienno-piaskowej oprócz wody niezbędnej

do zgaszenia w niej wapna waha w granicach
a) 3÷5%.
b) 5÷7%.
c) 7÷10%.
d) 10÷15%.

19. Rysunek przedstawia dachówkę

a) esówkę.
b) marsylkę.
c) karpiówkę.
d) zakładkową.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

58

20. Na diagramie pokazano rozmieszczenie obszarów niektórych grup glin w zależności

od ich składu chemicznego. Na jednej osi współrzędnych podano stosunek moli

2

3

2

SiO

O

Al

,

a na drugiej – sumę moli topników wynikających z analizy chemicznej surowca.

Cyfrą 6

oznaczono gliny nadające się do produkcji

a) cegieł.
b) dachówek.
c) rur kanalizacyjnych.
d) klinkieru drogowego.

21. Gliny jurajsko- triasowe występują

a) na Pomorzu i Mazowszu.
b) w północnej Polsce i na Niżu Polskim.
c) na Dolnym Śląsku i w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym.
d) na obrzeżu Gór Świętokrzyskich, na Wyżynie Częstochowsko-Wieluńskiej.

22. Gliny niskotopliwe, o średniej plastyczności, wykazujące małą wrażliwość na suszenie,

o skurczliwości suszenia 5÷10%, dobrze nadające się do formowania, których
temperatura wypalania powinna wynosić 900÷1100

°

C i które nie powinny zawierać

większych ilości soli rozpuszczalnych ani zanieczyszczeń gruboziarnistych, zwłaszcza
wapienia i marglu, są to gliny nadające się do produkcji
a) cegieł.
b) dachówek.
c) klinkieru drogowego.
d) sączków drenarskich.

23. Aby proces odpowietrzania masy przebiegał właściwie powinien być zachowany

warunek
a) uszczelnienia komory próżniowej – głowica i wylotnik muszą być stale szczelnie

wypełnione masą.

b) grubość warstwy masy doprowadzonej do komory próżniowej, a zatem głębokość

zalegania pęcherzyków powietrza, powinna być największa.

c) czas pozostawienia masy w komorze próżniowej powinien być krótki, aby można

było do niej doprowadzić powietrze przez pompę próżniową.

d) różnica między ciśnieniem wewnątrz pęcherzyków powietrza zamkniętego w masie

a ciśnieniem panującym wewnątrz komory próżniowej powinna być mała.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

59

24. Na podstawie tabeli można obliczyć, że do wyprodukowania 3600 sztuk dachówki

holenderki potrzeba

Orientacyjne zużycie masy na 1000 sztuk wyrobów [opracowanie własne]

Nazwa wyrobu

Typ

Ilość masy w m

3

na 1000 sztuk

wyrobów

Cegła pełna
Cegła dziurawka

Zwykła
P 1

2,5
1,7

Pustak Akermana
Pustak Akermana

15
18

4,3
5,4

Dachówka karpiówka
Dachówka holenderka

1,0
1,8

Sączki:

Ø50
Ø100

1,0
2,4

Klinkier budowlany
Klinkier drogowy

prasowanie suche

2,5
2,8

a) 3,60 m

3

betonu.

b) 4,84 m

3

betonu.

c) 5,40 m

3

betonu.

d) 6,48 m

3

betonu.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

60

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………………………….………..

Organizowanie procesu produkcji ceramiki budowlanej

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr

zadania

Odpowiedź

Punkty

1

a

b

c

d

2

a

b

c

d

3

a

b

c

d

4

a

b

c

d

5

a

b

c

d

6

a

b

c

d

7

a

b

c

d

8

a

b

c

d

9

a

b

c

d

10

a

b

c

d

11

a

b

c

d

12

a

b

c

d

13

a

b

c

d

14

a

b

c

d

15

a

b

c

d

16

a

b

c

d

17

a

b

c

d

18

a

b

c

d

19

a

b

c

d

20

a

b

c

d

21

a

b

c

d

22

a

b

c

d

23

a

b

c

d

24

a

b

c

d

Razem:

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

61

6. LITERATURA

1. Kordek M.: Technologia ceramiki. cz. 1. WSiP, Warszawa 1974
2. Kordek M.: Technologia ceramiki. cz. 2. WSiP, Warszawa 1977
3. Kordek M.: Technologia ceramiki. cz. 3. WSiP, Warszawa 1977
4. Stefańczyk B. (red.): Budownictwo ogólne. Tom 1. Materiały i wyroby budowlane.

Arkady, Warszawa 2007

5. Czasopisma: Materiały Budowlane