Statybinių medžiagų formavimo teorija

1. Statybinių medžiagų ir dirbinių standartizacija. Standartizacija – tai veikla kurios tikslas įvesti optimalią tvarką tam tikroje srityje, nustatant bendrus nuostatus, kurie gali būti visuotiniai ir daug kartų panaudoti realiems ir potenciniams uždaviniams spręsti. Standartizacijos uždaviniai: 1.reikalavimų pagrindiniam produktam, kurie užtikrintų reikiamą kokybę nustatymas; 2.vieningos produktų sistemos nustatymas parenkant vieningus bandymo ir kontrolės būdus; 3.vieningos sistemos produktų ilgaamžiškumo, patikimumo tam tikrose sąlygose nustatymas; 4.normų, reikalavimų sukūrimas, sumažinant iki minimumo produktų rūšių skaičių; 5.produktų klasifikavimas pagal vieningą sistemą; 6.vieningų terminų sukūrimas; 7.techninių kliūčių prekyboje tarp įvairių šalių panaikinimas. Normatyvinių dokumentų rūšys: pamatiniai standartai LSTP, bendrieji technikos, terminų, bandymų, gaminių, procesų, paslaugų standartai LST. Europos sąjungos standartai ES, tarptautiniai ISO. Naujai kuriami standartai turi įvertinti esminius reikalavimus: mechaninį tvirtumą, atsparumą; gaisrinę saugą; higieną, aplinkos sauga; eksploatacinį saugumą; apsaugą nuo triukšmo; energijos taupymą ir šilumos išsaugojimą. Atitiktis – gaminio atitikimas nustatytiems reikalavimams. Simplikacija – atmainų kiekio sumažinimas iki ekonomiško lygio, tam tikros ekonomijos užtikrinimas. Unifikacija – sumažinimas tipų ir markių, komplektuojančių skaičius iki minimumo. Tipizacija – tipinių konstrukcijų ir technologinių linijų sukūrimas (betono mazgas). Agregavimas (komponavimas) – tai standartizavimo forma kai komponuojama įvairi mašinų, agregatų, statybos industrijos nomenklatūra, panaudojant ribotą skaičių standartinių detalių. 2. Medžiagų sandara. Nuo medžiagų struktūros priklauso jų savybės. Struktūra – tai medžiagos dalelių išsidėstymas tam tikrame tūryje ir jų tarpusavio ryšys. Paprastai yra skiriama medžiagų: 1.Submikrostruktūra (atomų ir molekulių lygis) – tai medžiagų atomų, jonų ir molekulių sandara ir ryšys tarp jų (mažesnis nei 10-9). 2.Mikrostruktūra (koloidinės frakcijos lygis) – tai medžiagų makromalekulių, kristalų, fazių kontaktinio sluoksnio, mikroporų sandara ir ryšys tarp jų (10-9 – 10-7). 3.Mezostruktūra (dulkių frakcijų lygis) – tai medžiagą sudarančių grūdelių, jų kontaktinio sluoksnio sandara ir ryšys tarp jų (10-7 – 14·10-5). 4.Makrostruktūra (smėlio frakcijos dydis) – tai smėlio frakcijų grūdelių, pastų tarpsluoksnių, porų sandarą (14·10-5 - 5·10-3 ). 5.Megastruktūra (žvyringos frakcijos dydis) – tai betonų skiedinių ir kitų medžiagų kurių dalelės didesnės nei 5·10-3 m struktūra. Visos medžiagos gali būti skirstomos į dvį stambias grupes: 1.Izotropinės – tai tokios medžiagos kurių struktūra ir savybės visomis kryptimis yra vienodos. 2.Anizotropinės – tai medžiagos kurių struktūra ir savybės įvairiomis kryptimis yra skirtingos (mediena: stipris išilgai pluošto 8 – 10 kartų didesnis nei skersai). Pagal susidarymo periodą medžiagų struktūra skirstoma į: 1.Pirminė susidaro medžiagai formuojantis iš lydalų ir tirpalų.Dėl šilumos , slėgio, cheminio ar kitokių poveikių pirminė struktūra gali pasikeisti. 2.Antrinė – tai pasikeitusi pirminė struktūra. 3. Pagrindiniai statybinių medžiagų technologijos procesai. Gaminant statybines medžiagas ir dirbinius žaliavos yra veikiamos mechaniškai, chemiškai, naudojama šiluma, fizikiniai – cheminiai ir kiti poveikiai. Dėl šių poveikių žaliava gali pakeisti dalelių formą ir dydį, vienalytiškesne, išsivalyti nuo priemaišų arba pakeisti sudėti, vidinę sandarą ir kokybines charakteristikas. Kiekviena statybinių medžiagų ir dirbinių rūšis turi skirtingą specifinę gamybos technologiją, kuri turi savo reglamentą, režimų parametrus, minimalius sunaudojamos energijos ir žaliavų kiekius, ekonominius ir kokybinius gaunamos produkcijos rodiklius. Reikia, kad gamybos technologinis procesas būtų nepertraukiamas (nors kartais tinkamesnis periodiškumas, kaip pavyzdžiui chemijos pramonėje). Nors statybinių medžiagų ir dirbinių technologijos yra labai skirtingos jos jungia savyje eilę tipinių operacijų. Taip yra dėl to, kad jų pagrindas yra vienodos fizikinės ir fizikinės – cheminės priklausomybės, tapačios kinematinės įrenginių jungimo schemos, tapatūs šiluminės ar kitokios energijos naudojimo metodai. Tipinėms operacijoms priklauso: 1.Pagrindinės – paruošiamieji darbai; sudozuotų žaliavos komponentų permaišymas; gaunamos masės (mišinio) formavimas ir suformuotų gaminių sutankinimas; sutankintų gaminių specialus apdirbimas iki pilno jų sukietėjimo; gaunamos produkcijos techninė kokybės kontrolė. 2.Pagalbinės – technologinio reglamento kontrolė; žaliavų ir sumaišytos masės transportavimas; gautų dirbinių pervežimas; žaliavų, pusfabrikačių ir produkcijos sandėliavimas; medžiagų saugojimas sandėliuose. Reikia pažymėti, kad struktūros sudarymui įtakos turine tik pagrindinės, bet ir pagalbinės operacijos. Transportuojant, sandėliuojant ir kitų pagalbinių operacijų metu gali sumažėti gautų produktų kokybė. Struktūros optimizacija, užtikrinant užduotų savybių lygį, sudaro sąlygas aukštos kokybės statybinių medžiagų ir dirbinių gavimui. 3.1. Paruošiamieji darbai. Paruošiamieji darbai – tai visas kompleksas operacijų, kurios atliekamos praktiškai visose technologijose. Jų pagrindinis tikslas – suteikti žaliavai technologišką būvį, tam, kad žaliava galėtų toliau judėti technologini ciklo keliu.Šioje technologijos stadijoje svarbu padidinti potencinę žaliavos energiją, tam, kad kituose etapuose (sumaišymo, formavimo) laisva vidinė ir paviršinė energija pereitų į kitas jos formas susidarant naujadarams. Priklausomai nuo žaliavos tipo, paruošiamosios operacijos gali būti tokios: 1. Smulkinimas, malimas ir kiti būdai žaliavos pervedimui į smulkiadispersinį būvį 2. Frakcionavimas, sijojimas, plovimas ir kiti būdai žaliavos dalelių paviršiaus išvalymui ir jų suskirstymui į tam tikras frakcijas pagal granuliometrinę sudėtį 3. Sudrėkinimas arba džiovinimas 4. Įkaitinimas, išdegimas ir ataušinimas prieš tai kaip žaliava panaudojama mišinyje 5. Sodrinimas ( žaliavos vienalytiškumo padidinimas). Paruoštos žaliavos transportuojamos į kaupimo vietas. Transportavimo metu įkaitusios žaliavos turi būti apsaugotos nuo atšalimo, sausos nuo sudrėkimo, frakcionuotos nuo susimaišymo, plautos nuo užteršimo. Transportavimo metu jos gali būti veikiamos įvairių agentų poveikio ( šiluminio, vibracinio – pulsacinio, adsorbcinio ). Laikino kaupimo vietose (bunkeriuose, silosuose), ypač kur sandėliuojamos birios medžiagos, turi būti įrengti įrenginiai kurie neleidžia medžiagoms susikaupti ant sienelių, arba bunkerių ir silosų forma apskaičiuota taip, kad juose nesikauptų medžiagos, o jos laisvai išbyrėtų į dozatorius. Dozavimas turi būti vykdomas kuo tiksliau, jis gali būti atliekamas tūriniais arba masiniais dozatoriais. 3.2. Sudozuotų komponentų sumaišymas. Daugumoje technologijų sudozuotų komponentų sumaišymas yra pagrindinė technologinė operacija. Maišymo įrenginiuose, ypač tada kai dirbiniai esti gaminami neišdegant, vyksta pagrindiniai struktūros susidarymo procesai. Tačiau technologijose, kai gaminiai išdegami, ši stadija yra paruošiamoji, pavyzdžiui ruošiant šichtą lydymui. Labiausiai paplitę rotoriniai priverstinio tipo maišytuvai. Mechaninis permaišymas gali būti suskirstytas į dvį stadijas: 1.Sausų komponentų pirminis permaišymas 2.Sumaišymas su skysčiu. Neretai sumaišymas vykdomas vienu etapu, praleidžiant pirmąjį etapą. Maišant sausus komponentus šiltesni perduoda šilumą mažiau įkaitusiems, vyksta pirminių jungčių tarp komponentų dalelių suirimas, tolygus dalelių pasiskirstymas masėje, tarpų mažesnėmis dalelėmis užpildymas. Įvedant į mišinį skystį, skystis apvelka daleles plėvele. Permaišant vienu etapu skystis paduodamas kartu su kietomis mišinio dalimis. Kietų dalelių paviršius suvilgomas, o mišinio temperatūra visame tūryje suvienodėja. 3.3 Dirbinių iš mišinių formavimas ir sutankinimas. Mišiniai turintys klampą (liejimo mišiniai) praktiškai nereikalauja tankinimo formuojant gaminius arba paviršius, tai technologiškai yra patogu. Liejimo mišinių gavimui į juos yra įveda plastifikatoriai. Net mažų jų kiekių įvedami sumažina mišinių klampą, pagerina dirbinių formavimą, ypač tuose gaminiuose, kurių forma sudėtinga. Tas pats rezultatas yra pasiekiamas papildomo skysčio kiekio įvedimu. Naudojant mišinius su padidintu klampumu, formavimo metu svarbu nesuardyti gaminio vientisumo. Formavimas paprastai surištas su mišinio komponentų (grūdelių tipo užpildų) sutankinimu. (Kuo didesnį grūdelių tankį stengiamasi pasiekti dar žaliavų paruošimo stadijoje, ypač išdegamiems gaminiams) Pirminis mišinio sutankinimas sumažina tarpus tarp grūdelių, grūdelių ryšiai iš taškinių pareina į tarpfazinius pagal kontakto ribas. Kitose technologijos stadijose (pvz. Išdegant) tokiu būdu sumažinamas energijos kiekis, esant mažesnei temperatūrai ir trumpesniam išlaikymo laikui. Priklausomai nuo mišinio rūšies formavimas vykdomas naudojant mišinio klojimo įrangą, presus, ekstruderius ir kitą įrangą. Optimalaus mišinio formavimo ir tankinimo parinkimas priklauso nuo žaliavos sudėties, gamybos našumo, reikalaujamų gaminių savybių. Tačiau bet kokiu atveju reikia užtikrinti pradinį gaminių stiprį ir susirišimą, o tada galimos tolimesnės jų sutankinimo stadijos. Pirminis susirišimas pasiekiamas veikiant molekulinėms (Van-der-valso)jėgoms. Jos gali pritraukti daleles vieną prie kitos jų suartėjimo metu. Dviejų dalelių poveikio jėga (jei dalelės sąlyginiai sferinė) apskaičiuojama pagal formulę: ; Čia r – dviejų dalelių spinduliai, σ- paviršinė energija fazių kontakto zonoje. Priartėjus dalelėms labai arti atsiranda ir didėja atstūmimo jėgos. Rezultate gaunamas bendras poveikis, kuris optimaliame dalelių atstume viena nuo kitos užtikrina pirminį pusgaminio stiprį. Formuojamų arba suformuotų gaminių sutankinimas tai svarbus etapas makrostruktūros susidaryme, nes šiame etape rišančiosios medžiagos aplinkoje palyginus stipriai fiksuojami užpildai ir kiti konglomerato komponentai.Fiksavimas gali vykti sulimpant komponentams arba suaugant (pvz. kristalams) taip pat per pilnai sukietėjusios arba kietėjančios medžiagos tarpsluoksnius. Kontaktas per tarpsluoksnius tankinimo stadijoje tIpiškesnis konglomeratinėms medžiagoms, nei betarpiškas kontaktavimas arba dalelių suaugimas, veikiant paviršiaus energijai, cheminiams ryšiams arba kitiems kompleksiniams faktoriams. Dėl mišinio masės dalelių suartėjimo vyksta molekulinio jėgos lauko persiskirstymas ir išlyginimas, šilumos masės mainai, aplinkos migracija į mažesnių reikšmių zonas. Mišinio tūris tankinant ir sutankinus mažėja, O polidispersinė sistema palaipsniui pereina į pusiausvyrą.Priklausomai nuo paruošto mišinio tipo yra specifinės makrostruktūros formavimo ypatybės.Esant plastiškiems mišiniams jų makrostruktūra susidaro greitai ir praktiškai be tankinimo jėgos pridėjimo, bet veikiant gravitacijai ir takumui. Tankinant standžius mišinius, kurie paprastai turi mažesnį kiekį rišančiosios medžiagos ir sumažintą skystos fazės kiekį reikia atlikti didesnį darbą nei plastiškuose arba liejimo būdu formuojamuose mišiniuose. Tam tikslui, polidispersinių dalelių suartinimui, naudojami įvairus metodai: tai išstumiant dalį rišančiosios medžiagos į tarp grūdelių esančių porų ir tuštumų vietą arba į užpildo poras ir tuštumas. Didžiausia užpildų dalis monolite kontaktuoja per rišančiosios medžiagos sluoksnelius. Esant nepakankamam rišančiosios medžiagos kiekiui sluoksneliuose atsiranda diskretinės zonos, tokiu būdu padidėja poringumas ir oro arba kitų dujų kiekis sistemose. Degimo metu gauti konglomeratai yra presuojami pusiau sausu būdu, vibruojant arba presuojant karštu būdu. Norint pasiekti reikiamą tankį naudojami skirtingi formavimo mišinio sutankinimo būdai: tai paviršiaus aktyvių medžiagų, plastifikatorių, superplastifikatorių įvedimas, masės įkaitinimas, vibravimas, vakuumavimas ir kt. Daugumoje technologijų formavimas ir tankinimas yra sujungiami į vieną operaciją, dėl to cheminiai ir fizikiniai-cheminiai procesai užtikrinantys struktūros susidarymą mikro ir makro lygyje vyksta vienu metu. Jiems priklauso tiksotropinis suskystėjimas, sustiprėjimas, masės ir šilumos kaita, užpildančios ir rišančios dalies persiskirstymas ir viena kitos atžvilgiu, susidarant tankiai struktūrai, tokio sujungto formavimo ir tankinimo metu. Aišku šiuo periodu nenutrūksta (nors ir sulėtėja) pagrindinai struktūrą sudarantys procesai – sorbciniai ir medžiagų tirpimo, kurie baigiasi atsirandant naujiems junginiams ir fazėms. Didesniais kiekiais šie nauji junginiai ir fazės susidaro kitose, tolimesnėse technologinėse stadijose, pvz. per suformuotų ir sukietintų gaminių šiluminį apdirbimą. Kai kuriose technologijose yra naudojamas pertraukiamas formavimas, tarp vibroformavimų ir presavimų daromas tarpas. Antrojo formavimo metu, ypač formuojant vibroformavimo būdu, relaksuojasi įtempiai, susidarantys formuojantis struktūrai, sumažina struktūrinių defektų dydžius ir koncentraciją. Nuo formavimo ir sutankinimo priklauso struktūros susidarymas: kaip vienodai kompaktiškai išsidėsto dalelės, ir gaminių tekstūra. Presuojant pusiau sausu būdu gauto gaminio tūris gali būti 1,5 – 2 kartus mažesnis, už piltinį tūrį.Aišku tada sumažėja ir poringumas (2,5 kartus). Be paprastų presų (mechaninių ir hidraulinių) kai kuriose technologijose naudojamas presavimas sprogimu, kai sudaromas stiprus momentinis spaudimas, kurio metu keičiasi kristalocheminė medžiagos sudėtis. Formuojant plastiniu būdu, sutankinimas atliekamas juostiniuose presuose (dažniausiai vakuuminiuose) su po to einančiu papresavimu. Gaminiai iš plastiškų masių turi didesnį poringumą nei gaminiai suformuoti pusiau sausu būdu presuojant.Tokios masės savybės nusakomos reologijos metodais.Formuojant gaminius vibropresavimo būdu užduotas gaminių poringumas pasiekiamas sunaudojant mažiau energijos nei statiškai presuojant. Tuo pačiu išauga gaminių kokybė, išnyksta savybių anizotropiškumas, suformuojama vienalytiškesnė struktūra. Kai kuriose technologijose vibropresavimo efektyvumas pasiekiamas kartu gaminius vakuumuojant. Gaunant plonasienius, sudėtingos konfigūracijos, didelių matmenų gaminius išdegimo būdu plačiai naudojamas šlikerinis liejimas. Šlikeris – molių, kaolinų, kitų sunkiai lydžių medžiagų vandeninė suspensija, jos dalelės 10 – 4 cm dydžio, turinčios tam tikrą joninį potencialą. Šlikerinio liejimo būdas labiau priklauso nuo žaliavos nei kiti formavimo būdai. Formuojant ir tankinant gali būti naudojamas torkretavimo – mišinio ant paviršiaus užnešimas suspausto oro pagalba – būdas. Šiuo būdu gaunamas gana tankus medžiagos sluoksnis, tačiau dalis mišinio prarandama dėl atšokimo. 3.4. Suformuotų gaminių apdirbimas. Suformuotų ir sutankintų gaminių apdirbimas gali būti: šiluminis, cheminis, autoklavinis, vakuuminis, atliekamas šutinant. Pagrindinis šios operacijos tikslas: makro ir mikro struktūros suformavimas. Šis struktūros formavimas gali vykti ir konstrukcijų eksploatavimo metu (po apdirbimo operacijos) tačiau pagrindinė dalis suformuojama būtent apdirbimo metu. Apdirbimo efektyvumas charakterizuojamas greitu arba palaipsniui vykstančiu pagaminto pusgaminio perėjimu į kietą pavidalą. Sukietėja pagrinde rišančioji dalis, nes kita užpildančioji dalis sudaryta iš jau kietų komponentų. Rišančioje dalyje formuojasi arba viena, arba keletas naujų fazių. Nauja fazė sudaryta iš cheminių junginių, kurie susidaro vykstant chemosorbcinėms reakcijoms ant kietų dalelių paviršiaus arba lydinyje. Pradžioje atsiranda reakcijų mikro užuomazgos po to atsiranda vykstančių reakcijų centrai. Tikrasis cheminės reakcijos greitis: , C – koncentracija, τ – laikas. Cheminių reakcijų greitis didėja kylant temperatūrai: , Čia A ir B – individualūs pastovūs duotos reakcijos dydžiai, T- absoliuti temperatūra pagal Kelviną, k – reakcijos greičio konstanta. Dydis A proporcingas aktyvacijos energijai , E – aktyvacijos energija (perteklinis energijos kiekis, kurį turi molekulė tuo momentu kai susiduria su kita, sudarydama junginį). Iš lygties seka, kad reakcijos greičio konstanta k keičiasi keičiantis temperatūrai stipriau tose reakcijose, kurios turi padidintą aktyvacijos energiją. Esant nedidelei aktyvacijos energijai, reakcijos greitis keičiantis temperatūrai keičiasi mažai. Tam, kad padidinti reaguojančių molekulių energiją, tai yra jas aktyvuoti, naudojami skirtingi metodai: • Atomų svyravimo energijos padidinimo molekulėje • Elektronų judėjimo energijos atome padidinimas (pvz.nutraukiant kovalentines jungtis), aktyvinant Molekules elektros iškrova, veikiant ultragarsu, rentgeno arba gama spinduliais. Pagal Van-Hofo taisyklę pakėlus temperatūrą 10°C reakcijos greitis padidėja 2-4 kartus. Reakcijos greitis priklauso ne tik nuo temperatūros, bet ir nuo reaguojančių medžiagų koncentracijos. Tačiau gamyboje technologinio proceso pagreitinimas ne visada yra pasiekiamas reaguojančių medžiagų koncentracijos ar temperatūros padidinimu. Didesnis efektas gali būti pasiekiamas įvedant reakcijos katalizatorius. 3.5.Kietėjimas. Kietėjimas sudėtingas procesas, kurio metu medžiaga pereina iš skystos (klampiai-plastiškos) būsenos į kietą. Be degimo gaunamuose konglomeratuose rišančios dalies kietėjimas pradeda vykti jau permaišymo metu, kai atsiranda molekulių asociacijos ar cheminiai junginiai. Pagrindinis kietėjimas vyksta specialaus apdirbimo stadijoje. Degimo būdu gaunamuose konglomeratuose, kietėjimo laikas sutrumpintas. Kietėjimas vyksta ataušinimo momentu. Tačiau ir čia atskiri struktūriniai elementai ir cheminiai junginiai susidaro dar lydymo metu, o po to pereina į kietą būseną. Kiekviena neorganinių ar organinių rišančiųjų medžiagų rūšis kietėja veikiant specifiniams faktoriams. Visos rišančiosios medžiagos kietėja veikiant eilei bendrųjų faktorių, tai leidžia valdyti kietėjimo procesą ir bendrą struktūros susidarymo procesą. Susiformavęs kietasis kūnas charakterizuojamas struktūros stabilumu ir fiksuotomis jame dalelėmis pakankamai mažuose atstumuose vienos nuo kitų. 1. Keraminės gamybos pagrindai. Keraminės dirbinių formavimo masė turi būti vienalytė.Ji dažniausiai sudaroma iš kelių komponentų: statybiniai keramikai – iš molio ir liesiklių, dailiajai iš molio, liesiklių ir fliusų. Visus komponentus pirmiausia reikia tinkamai paruošti (sodrinti, susmulkinti) ir tik po to dozuoti ir gerai sumaišyti. 1.1. Žaliavų sodrinimas ir smulkinimas. Techninės keramikos gaminiai gaminami iš grynų ir labai grynų žaliavų. Šiek tiek prastesnės kokybės gali būti statybinės keramikos žaliavos. Dėl to keramikos žaliavos pirmiausia apdorojamos (smulkinamos, kartais džiovinamos) ir sodrinamos. Sodrinimas – tai žalingų priemaišų atskyrimas, naudingų komponentų koncentracijos padidinimas. Sodrinimas ugniai atsparūs moliai, kaolinai, kvarciniai smėliai ir kitos žaliavos. Sodrinimo būdai: 1. Vizualinė atranka (intarpų atrinkimas karjeruose); 2. Plovimas – sietais atskiriamos stambios priemaišos, nusodinami didesnio tankio komponentai; 3. Oro srovė – taikoma sausoms ir smulkiai sumaltoms medžiagoms; 4. Elektromagnetinis separavimas; 5. Flotacija (skirtingų mineralų smulkios dalelės nevienodai drėksta todėl iškyla į tirpalo paviršių). Nuo žaliavų smulkumo priklauso išdegto gaminio poringumas. Keraminiai dirbiniai formuojami iš stambiagrūdės (vyrauja stambesni nei 1 mm grūdeliai) ir smulkiagrūdės (dalelės ne didesnės kaip 1 mm) masės. Iš stambiagrūdės masės formuojami statybinės keramikos, ugniai atsparių medžiagų, o iš smulkiagrūdės – dailiosios ir techninės keramikos gaminiai. Stambiagrūdės formavimo masės milteliai mažesniu paviršiumi liečiasi vieni su kitais, menkesnė jų sanglauda formuojant, blogiau sukepa degdami. Kad būtų glaudžiai supresuojami, milteliai sietais suskirstomi į dvį ar tris frakcijas. Stambiausios dalelės 8-10 kartų didesnės už smulkesnes, o šios – tiek pat kartų didesnės už smulkiausios frakcijos daleles. 1.2. Formavimo masės paruošimas. Keraminiai gaminiai formuojami iš įvairių formavimo masių. Tai priklauso nuo gaminių asortimento ir jų gamybos būdo. Formavimo masės skirstomos pagal jų smulkumą (stambiagrūdės, smulkiagrūdės ir labai dispersiškos), drėgnumą (miltelių drėgmė 4-10, plastiškos tešlos 18-25, šlikerio 35) ir pagal jas sudarančių komponentų skaičių (labai retai – vienokomponentės, dažniausiai – daugiakomponentės). Formavimo masės komponentus reikia dozuoti, gerai sumaišyti ir sudrėkinti tiek kiek reikia pagal tolesnę gamybos technologiją. Svarbiausias formavimo masių požymis – homogeniškas visų komponentų ir drėgmės pasiskirstymas. 1.2.1. Šlikerių paruošimas. Šlikeriais vadinamos molio suspensijos vandenyje. Jų drėgnis dažniausiai yra 35-55. Šlikeriai paruošiami dviem būdais: • malant molį su priedais ar be jų rutuliniais arba vibraciniais malūnais; • molį dumblinant įvairių konstrukcijų dumblintuvuose ar propeleriniuose maišytuvuose ir sumaišant su smulkiai sumaltais priedais. Technologinių požiūriu geresnis pirmasis būdas. Dažniausiai malama periodinio veikimo įrenginiais. Jie yra nenašūs ir neekonomiški, tačiau naudojami dėl šių priežasčių: • keičiant malimo trukmę, gaunami norimo dispersiškumo šlikeriai; • smulkiagrūdės masės daugiausia naudojamos dailiojoje ir techninėje keramikoje, kur žaliavų sąnaudos nedidelės; • šių malūnų vidus ir malimo kūnai gali būti pagaminti iš keraminių medžiagų.Tada į formavimo masę nepatenka geležies; • lengva keisti mišinio receptūra. Iš šių dviejų tipų įrengimų pranašesni yra vibraciniai malūnai. Jais šlikeriai iki analogiško smulkumo sumalami 10-20 kartų greičiau nei rutuliniais malūnais. Dėl to sumažėja energijos sąnaudos. Tačiau vibracinį malūną sunku eksploatuoti, sunku apsaugoti malinį nuo geležies priemaišų. Žaliavas malant rutuliniais malūnais, procesą galima suintensyvinti naudojant paviršių aktyvinančias medžiagas PAM. Ruošiant šlikerius antruoju būdu, tiktai priedai sumalami rutuliniais malūnais, o molis dumblinamas. Tai leidžia sumažinti energijos sąnaudas produkcijos vienetui pagaminti, taupyti gamybinius plotus. Tačiau technologiniu požiūriu tokia schema blogesnė, nes nesumalamas molyje esantis smėlis ir pablogėja produkcijos kokybė. Todėl dailiojoje keramikoje šlikeriai ruošiami pirmuoju būdu, o statybinėje keramikoje – antruoju būdu. Toliau šlikeraiai nukošiami vibraciniais sijotuvais su reikiamo dydžio akeles turinčiais sietais. Nors tokias suspensijas jau galima naudoti liejimui, tačiau labai dažnai taikomas tarpinis vandens šalinimas filtrpresais. Taip galima gauti šlikerius, kurių drėgnis žymiai mažesnis nei pradinių suspensijų. Siekdami sumažinti šlikeriams ruošti reikalingą vandens kiekį, į juos labai dažnai dedama elektrolitų. Dažniausiai tai būna įvairios natrio druskos: silikatai, karbonatai, fosfatai. Sumaišytas su vandeniu, molis lieka lipnus ir plastiškas, kol vandens nėra labai daug. Mikroskopu matyti, kad atskiros molio dalelės kontaktuoja tarpusavyje ir sudaro agregatus. Tačiau į tokią sistemą pridėjus nedidelį kiekį elektrolitų, vaizdas pasikeičia: molio dalelės atsiskiria viena nuo kitos, įvyksta deflokuliacija. Tačiau truputį sumažinus vandens kiekį, tokia sistema iš tekančios vėl virsta plastiška. Taigi, kai gipsas iš besiliečiančių sluoksnių nusiurbia vandenį, gaunamas gana stiprus pusgaminis. Deflokuliacija priklauso nuo molio dalelių tarpusavio traukos ir atostūmio jėgų. Molio kristalų gardelės visuomet turi defektų, todėl susidaro neigiamas krūvis. Jis kompensuojamas adsorbuojant teigiamus jonus. Gamtiniuose moliuose tokie adsorbuoti jonai dažniausiai būna Ca2+ jonai, kurie smarkiai sumažina neigiamo krūvio potencialą. Plakant molį elektrolito, pvz., Na2SiO3 tirpale, Ca2+ jonai sudaro netirpių kalcio silikatą CaSiO3, o jų vietą užima jonai: molis-Ca2++Na2SiO3 CaSiO3+molis-Na2+ Kadangi Na+ jonai lengvai hidratuojasi, tai neigiamą molio dalelių krūvį jie neutralizuoja nevisiškai. Kaip tiktai dėl šio likusio neigiamo krūvio molio dalelės atstumia viena kitą ir padidėja sistemos takumas. Optimalu selektrolitų kiekis 0,4-0,75% nuo sausų medžiagų masės. 1.2.2 Plastiškos masės paruošimas. Naudojamos įvairios formavimo masės pagal smulkumo laipsnį gali būti suskirstytas į dvį dideles grupes: • stambiagrūdes, kurių didesnioji dalis arba visos dalelės sudarytos didesnių nei 0,5-0,1 mm dalelių, • Smulkiagrūdes iš mažesnių nei 0,05-0,1mm grūdelių. Šių grupių naudojimo sritys, paskirtis smulkinimo būdai labai skiriasi. Stambiagrūdės masės: Naudojamos ugniai atsparioms medžiagomis ir grubios statybinės keramikos dirbiniams gaminti. Jos degimo metu mažai sutankėja. Dėl šios priežasties degimo metu gaminiai mažai traukiasi (1-3%), o suminis poringumas paprastai ne mažesnis nei 10-15%, vyrauja atviros poros. Jeigu formavimo masė sudaryta iš plastiško komponento ir stambiagrūdžių miltelių, tai jų granuliometrijai nekeliami griežti reikalavimai. Plastiškas komponentas pasiskirsto tarp stambiagrūdžių grūdelių ir nesunkiai pasiekiamas reikiamas pusgaminių tankis. O jei gaminami pusgaminiai vien iš stambiagrūdžių masių tai yra limituojami atskirų frakcijų kiekiai. Juos parenkant atsižvelgiama į grudelių matmenų įtaką, į išdegtų gaminių tekstūrą ir malimo įrenginių galimybes. Nuo grūdelių matmenų santykio priklauso visos sistemos tankis. Jei naudojami panašių matmenų grūdeliai suformuotų pusgaminių poringumas 37-42%. Naudojant įvairių frakcijų grūdelius galima jį sumažinti. Yra du pagrindiniai grūdelių parinkimo principai: 1. tolydinė granuliometrija ( kai į formavimo masę “eina visų frakcijų grūdeliai, t. y. nuo kelių milimetrų iki kelių mikrometrų) poringumas 25-30%; 2. netolydinė granuliometrija ( parenkami tik kelių frakcijų grūdeliai, o visos tarpinės frakcijos atmetamos). Efektyvesnė netolydinė granuliometrija. Jai keliami reikalavimai: • Kiekvienas smulkesnės frakcijos grūdelis turi būti žymiai mažesnis nei stambesnės frakcijos grūdelių sudaromos tuštumos, geriausiai kai skiriasi 8-10% kartų; • Turi būti išlaikomas optimalus atskirų frakcijų kiekybinis santykis. Kai yra dvi frakcijos, imama 70% stambiausios ir 30% smulkios. Naudojant tris frakcijas: 60-65%stambiosios, 20-25% vidutinės ir 10% smulkiosios. Jeigu pusgaminyje yra daugiau smulkiosios frakcijos tai frakcijos grūdeliai atstumiami vienas nuo kito, vienas su kitu nesiliečia. Jeigu smulkios frakcijos mažai tai nevisiškai užpildomos tuštumos. Abiem atvejais nepasiekiamas pusgaminio tankis. Naudojant dvi frakcijas galima gauti pusgaminius kurių poringumas 15-16%o tris 9-10%. Naudoti daugiau frakcijų neapsimoka ekonomiškai, nes poringumas mažėja nežymiai. Tačiau formavimo masių granuliometrija ne visada parenkama tiktai pagal pusgaminio tankį. Kadangi esant didesniam smulkios frakcijos kiekiui, palengvėja formavimas ir pagerėja sukepimas, tai dažnai šios frakcijos kiekis yra padidinamas. Ruošiant plastiškas mases, kuriose vyrauja molis šių masių drėgnis paprastai didelis 17-20%, todėl molio gabaliukai gerai išbrinksta, susidaro palankios sąlygos liesiklio grūdeliams tolygiai pasiskirstyti visoje masėje, tačiau po tokio sumaišymo masė sutankinama ir gaunamas per mažo stiprumo pusgaminis. Siekiant sumažinti oro kiekį formavimo masėse jos vakuumuojamos. Dažniausiai vakuumuojama juostiniais vakuuminiais presais prieš pat formavimą. Smulkiagrūdės formavimo masės: Smulkiadispersinės formavimo masės naudojamos apdailos keramikai ir techninei keramikai gaminti. Kadangi šias mases sudarantys grūdeliai yra labai smulkūs, tai degimo metu tarp komponentų vyksta intensyvi cheminė sąveika, gaminiai labai sutankėja, tiesinis susitraukimas degimo metu 10-20%. Iš jų labai sunku suformuoti didelio tankio pusgaminius, jų poringumas 25-45%, o reikiamas gaminio tankis pasiekiamas degimo metu. Ruošiant smulkiagrūdes formavimo mases, paprastai nekreipiama dėmesio į atskirų frakcijų kiekybinį santykį. Dažniausiai yra įvertinamas bendras susmulkinimo laipsnis. 1.2.3 Presavimo miltelių paruošimas. Stambiagrūdės formavimo masės. Didžioji dalis komponentų gaunami malant juos sausai, dėl to maišymas derinamas su drėkinimu. Pradžioje maišoma sausai, vėliau drėgnai, keičiama viso ciklo ir atskiro jo etapo trukmė. Ruošiant formavimo mišinius iš sausų ir pussausių miltelių efektyvesni yra periodinio veikimo įrenginiai (statgirnės, greitaeigiai statgirniniai maišytuvai), nes jie intensyviau mechaniškai veikia apdorojamą medžiagą. Smulkiagrūdės formavimo masės: Sausai maišant smulkiai sumalus komponentus sunku juos tolygiai paskirstyti formavimo masėje. Dėl to stengiamasi jų sausai nemaišyti. Komponentų mišinys ruošiamas arba kartu šlapiai malant rutuliniuose malūnuose arba propeleriniuose maišytuvuose sumaišant atskirai paruoštas suspensijas. Naudojant purkštuvines džiovyklas yra supaprastinama gamyba, sukuriamas pilnai mechanizuotas ir automatizuotas gamybos procesas. Gaunamų miltelių forma labai artima sferiniai, o miltelių granuliometrija yra vienos frakcijos. Tai turi savo pranašumų: pagerėja byrėjimas, padidėja piltinis tankis, presuojant lengviau pašalinamas oras. Miltelius gautus iš purkštuvinės džiovyklos galima laikyti granuliuotas, nes kiekvienas toks grūdelis yra sudarytas iš daugelio pirminių mineralinių dalelių, kurių didžiosios dalies skersmuo mažesnis nei 1 μm. Masės granuliometrija lemia galimą tankį, esant maksimaliam presavimo slėgiui, o miltelių granuliometrija sąlygoja piltinį tankį, tankį pirminėse presavimo stadijose, oro pralaidumą, byrėjimą. 1.3. Pusgaminių formavimo būdai. Iš skirtingo drėgnumo formavimo masių gaminiai formuojami skirtingais būdais, tai: iš daugiau nei 35% vandens turinčio šlikerio jie dažniausiai liejami gipsinėse formose, o apie 20% drėgnumo plastiška tešla formuojama juostiniais ir štampiniais presais. Iš 8-12% drėgnumo miltelių gaminiai presuojami pussausiu, o iš 2-8% drėgnumo-sausuoju būdu. 2. Formavimas liejimu. Galimi du liejimo būdai: 1. Vandeninių suspensijų liejimas į poringas formas, dažniausiai gipsines. Gipsas sugeria vandenį, o formos vidiniame paviršiuje susiformuoja pusgaminius. Jo mechaninio stiprumo užtenka, kad galima būtų išimti iš formos, transportuoti ir džiovinti; 2. Karštų suspensijų su išlydytais plastikais liejimas į metalines formas. Tokių suspensijų dispersinė fazė (dažniausiai vaškas, parafinas) atiduoda šilumą metaliniai formai ir sustingsta. Abiejų grupių šlikeriams keliami reikalavimai: 1. šlikerio homogeniškumas visame tūryje neturi labai kisti jį laikant ar paties liejimo metu; 2. šlikeris turi būti labai takus. Iš vandeninių suspensijų pusgaminiai liejami dviem pagrindiniais būdais: nupylimo ir pripylimo. Liejant nupylimo būdu, kai ant formos vidinio paviršiaus susidaro pakankamo storio gaminys, likęs šlikeris nupilamas. Gaminant pripylimo būdu, procesas tęsiasi tol kol masės prisipildo visas tuštumos tūris, kadangi šlikerio tūris mažėja, nes yra nusiurbiamas vanduo, tai jo kiekį reikia periodiškai papildyti. Papildomą šlikerio kiekį galima teikti nuolat, virš formos pastatant šlikerio pripildytą piltuvą. Nupilimo būdu gaminami plonasieniai dirbiniai, jų sienelės storis neviršija 3-5 mm. Pripilimo būdu, gaunami storasieniai pilnaviduriai arba tuščiaviduriai gaminiai. Gaminant juos į formą įstatoma gipsinė širdis. Kai pasiekiamas norimas sienelių storis, likęs šlikeris nupilamas arba jo daugiau neteikiama. Tačiau iš drėgno pusgaminio vanduo difunduoja į gipsinę formą. Dėl to pusgaminis sausėja, šiek tiek susitraukia ir atšoka nuo formos. Pusgaminio sienelės formavimosi greitis reguliuojamas šiais būdais: 1. pašildžius šlikerį ir formą pusgaminis susiformuoja 2-2,5 karto greičiau. Tačiau šildyti galima tik iki 35ºC temperatūros, nes esant aukštesnei temperatūrai prasideda tiksotropijos reiškiniai. 2. vakuumuojama šlikeris arba forma. 3. vibruojamas šlikeris su forma. 4. liejant slegiant. Gaminių, formuojamų liejant, pusgaminiams būdingi šie defektai: 1. Plyšiai . jų gali atsirasti pusgaminiui esant formoje ir juos džiovinant. 2. Pusgaminio pažeidimas jį išimant iš formos. 3. Liejimo dėmės atsiranda tada, kai pilamas šlikeris taškosi ir atsitrenkia į formos sieneles. Dėmių galima išvengti jei forma pripildoma iš apačios. 4. nevienodo storio pusgaminio sienelės. 3. Plastiškas formavimas. Plastiško formavimo būdai remiasi sudrėkintų molių savybe sudaryti plastišką (tešlos pavidalo) masę, kuri gali plastiškai tekėti, t.y. veikiama išorės jėgų, gali keisti savo formą, bet išlikti vienalytė. Išorės jėgoms nustojus veikti, suformuotas pusgaminis išlaiko suteiktą formą. Naudojami trys formavimo būdai: 1. išstūmimo, 2. perpresavimo, 3. šablonavimo. Išstūmimo būdas: iš preso išstumiama masė pereina per formavimo galvutę ir įgauna reikiamą formą. Šitaip formuojamos stačiakampio formos juostos(ištisinės pilnavidurės arba skylėtos), cilindriniai strypeliai arba vamzdeliai. Šie ruošiniai vėliau supjaustomi į reikiamo dydžio pusgaminius. Čerpių gamyboje tokie ruošiniai patenka į revolverinį presą, kur formuojamos čerpės. Naudojami sraigtiniai (nuolatinio veikimo, slėgis 0,5-1 MPa) ir stūmokliniai (periodinio veikimo, slėgis 10MPa) presai. Masė gali būti išstumiama vertikalia ir horizontalia kryptimi. Didžiausi juostinių presų trūkumai susiję su masės judėjimu juose. Šis judėjimas priklauso nuo masės savybių: drėgnio, plastiškumo vidinės trinties, trinties į seneles, taip pat nuo sraigto sudaromo slėgio ir nuo pasipriešinimų kurios sukelia presavimo bei formavimo galvutės. Atskiri masės sluoksniai juda nevienodu greičiu. Greitis mažėja nuo centro link galvutės šono. Dėl nevienodo masės slinkimo greičio tarp atskirų jos sluoksnių susidaro poslinkių įtempimai. Dėl šių įtempimų pusgaminiuose atsiranda įvairių defektų. Kai įtempimai viršija masės sukibimo jėgas, sluoksniai vieni nuo kitų gali atitrūkti. Tačiau dažniau pasireiškia vadinamasis išsisluoksniavimas. Dėl to išoriniai sluoksniai sutankėja labiau ir džiovinant atsiranda plyšių. Antra ypatybė, kad masė ašies kryptimi nėra vienalytė, nes masė į juostinį presą teikiama nevisiškai vienodai. Pagrindinės technologinės priemonės, mažinančios formavimo defektus yra šios: optimalaus formavimo drėgnio parinkimas, optimalaus liesiklių kiekio bei granuliometrijos parinkimas, geras masės vakuumavimas, presavimo galvutės ilgio ir kūgiškumo reguliavimas priklausomai nuo masės savybių, išstūmimo mentės formos parinkimas. Perpresavimas – ruošinys įdėtas į formą papildomai suspaudžiamas profilinių štampu, norint gauti reikiamos formos, tikslių matmenų, aštrių briaunų ir stačių kampų pusgaminį. Šablonavimo būdu gaminami plonasieniai gaminiai (lėkštės): masė dideliu greičiu sukama formoje. Ją iš viršaus spaudžia gaminio vidų atitinkantis šablonas. 4. Miltelių presavimas. Pussausiai ir sausi milteliai yra presuojami vienpusiais ir dvipusiais. Presavimo metu vykstančius procesus galima suskirstyti į kelias stadijas. Pirmoje užpildomos stambios poros, dalelės juda lygiagrečiai su jas spaudžiančiu presavimo štampu. Šioje stadijoje grūdeliai nesuardomi ir nedeformuojami. Antroje stadijoje grūdelių persiskirstymą jau lemia deformacijos reiškiniai. Padidėja kontaktų tarp atskirų dalelių paviršiaus ir visos sistemos tankis. Presuojant visų pirma pasireiškia negrįžtamos deformacijos rūšys: plastiškasis tekėjimas ir pirminių mineralinių dalelių trapusis suirimas. Tačiau kartu veikia ir tamprioji deformacija, kai pašalinus slėgį dalelės stengiasi grįžti į pradinę savo padėtį. Esant tam tikram slėgiui, tamprioji deformacija pradeda vyrauti ir daugiau tokios sistemos sutankinti neįmanoma. Presuojant miltelius, didelę reikšmę turi ne tik kietos, bet skystos bei dujinės fazių pokyčiai. Kapiliaruose ir porose ir kietus grūdelius vilgančiose esantis vanduo išspaudžiamas į didesnes poras. Jeigu vandens yra pakankamai daug, tai jis užpildo visas poras, t.y. sistemoje nelieka oro. Tokios sistemos daugiau sutankinti neįmanoma. Toks tankis vadinamas kritiniu. O jį atitinkantis slėgis – kritiniu presavimo slėgiu. Viršijus kritinį slėgį pasireiškia tiktai tampriosios deformacijos. Spaudžiant porose esantis oras: 1. išstumiamas iš formos; 2. suspaudžiamas porose; 3. iš dalies persiskirsto pusgaminyje, nes ne visos pusgaminio dalys sutankėja vienodai; 4. tirpsta vandenyje. Presavimo pradžioje oras daugiau išstumiamas iš formos. Dėl šios priežasties porose didesnis slėgis nesusidaro. Vėliau siaurėjant ir užsidarant kapiliarams, pro kurios būdavo išstumiamas oras, oro išstūmimas iš formos visą laiką lėtėja ir gali visai nutrūkti. Tuo atveju labai padidėja porose likusio oro slėgis, o kai kuriais atvejais jis gali siekti net 10 MPa (kai presuojamos per drėgnos masės arba slėgis yra artimas kritiniam). Tokiais atvejais pusgaminis yra suardomas. Tačiau tinkamai vykdant presavimo procesą, porose esančio oro slėgis neviršija 0,2-0,3 MPa ir didesnės žalos pusgaminiui nepadaro. Supresuotuose pusgaminiuose dažniausiai lieka 25-40% pradinio oro kiekio. Pašalinus presavimo slėgį, įvyksta grįžtamasis (tamprusis) plėtimasis. Jis sudaro nuo 1-2 iki 7-8%. Presuojant miltelius, kurių pagrindinis komponentas moli, grįžtamasis plėtimasis yra didelis ir gali siekti 7%. Dėl to sumažėja pusgaminio tankis, atsiranda matomų arba paslėptų plyšių. Visi šiuolaikiniai presai yra dvipusio presavimo. Džiovimas ir degimas. Suformuotuose keraminiuose pusgaminiuose yra drėgmės. Prieš degant šią drėgmę būtina pašalinti. Džiovinimo procesas turi užtikrinti pakankamą pusgaminių stiprumą, kad degimo krosnyse juos būtų galima krauti vieną ant kito. Džiovinimo metu turi baigtis tūrio pokyčiai susiję su drėgmės pašalinimu. Džiovinant neturi atsirasti defektų – plyšių įtrūkimų, nuskilimų. Jų gali atsirasti dėl intensyvaus drėgmės išsiskyrimo. Liekamojo drėgnio kiekis 1-3%. Ypač sunku išdžiovinti pusgaminius suformuotus iš plastiškos masės ir šlikerių. Tokių pusgaminių drėgnis būna 20-25%. Džiovinimo procesą apsunkina tai, kad molio laidumas drėgmei yra nedidelis ir džiūdamas jis traukiasi. Pusgaminiai džiovinami konvekciniu būdu. Šilumnešis o kartu ir drėgmės sugėriklis – karštas oras arba panaudoti krosnių dūmai. Degimas yra paskutinė ir viena svarbiausių bei sudėtingiausių statybinės keramikos gamybos technologinių operacijų. Išdegti gaminiai tampa tvirti, įgauna metalinį skambesį, nebrinksta vandenyje, neyra nuo šalčio, blogai praleidžia šiluma. Keraminių medžiagų degimo metu vyksta fizikiniai ir cheminiai procesai. Degimo procesas lemia keramikos fizines, mechanines savybes, formos bei matmenų tikslumą. Degimo metu vyksta įvairūs procesai: pradinių komponentų terminis skilimas; cheminė sąveika tarp masės komponentų; oksidaciniai- redukciniai procesai dėl sąveikos su dujine degimo aplinka; modifikacijų pokyčiai; kietų fazių tirpimas lydale ir jų kristalizacija iš lydalo. Sukepimu vadinamas keraminio pusgaminio, susidedančio iš daugybės menkai tarpusavyje susijusių dalelių, virtimas vientisu kietu kūnu,kurį galima suardyti tik suardžius naujus susidariusius dalelių tarpusavio ryšius.Keraminių dirbinių degimo procesas skirstomas taip: 1. įkaitimas; 2. išlaikymas aukščiausioje degimo temperatūroje; 3. vėsinimas. Intervale nuo 0 iki 150ºC pusgaminiai galutinai išdžiovinami. Temperatūra keliama lėta, kad dėl intensyvaus garavimo gaminiai nesutrūkinėtų. 150-800ºC vyksta dehidratacija, dalies organinių priemaišų bei išdegančių priedų degimas, taip pat FeO oksidacija iki Fe2O3. 150-300ºC temperatūroje gaminys intensyviai traukiasi dėl to temperatūra keliama nedideliu greičiu. 300-900ºC temperatūroje vyksta karbonatų skilimas, keičiasi kvarco modifikacijos.Nuo 800ºC temperatūros vyksta molio mineralų kristalų gardelės irimas. Kad neatsirastų plyšių gaminiai aušinami nedideliu greičiu.Gaminiai gali būti degami tunelinėse, žiedinėse, mufelinėse krosnyse. Keraminiai gaminiai. Keraminiai gaminiai pagal šukės poringumą skirstomi į poringuosius ir sukepusius. Atsižvelgiant į gamybai naudotas žaliavas, taip pat į gamybos technologinį procesą kiekviena iš grupių skirstoma į tris pogrupius: 1.grublėtąją keramika; 2. dailiąją keramika; 3. ugniai atsparius gaminius. Grublėtoji: plytos, blokai, čerpės, drenažo ir kanalizacijos vamzdžiai, grindų plytelės. Dailioji: fajanso, porceliano, akmens masės dekoratyviniai dirbiniai, indai, apdailos plytelės, santechnikos gaminiai, elektroniniai ir radiotechniniai dirbiniai. Ugniai atsparūs: nepraranda savo formos iki 1580ºC. Keraminių gaminių klasifikacija pagal jų paskirtį ir gamybos būdą: • Statybinė keramika: plytos (paprastos ir apdailos), blokai, čerpės, keramzitas – tai keraminiai gaminiai skirti gyvenamųjų, visuomeninių ir pramoninių pastatų sienoms mūryti, stogams dengti, apdailai. 1. mūro gaminiai; 2. stogų gaminiai: čerpės; 3. fasadiniai gaminiai: fasadinės plytelės, karnizų, palangių detalės; 4. gaminiai vadaus sienų apdailai: glazūruotos ir neglazūruotos plytelės; 5. grindų ir šaligatvių gaminiai: grindų plytelės, klinkerio gaminiai, grindų blokai; 6. perdingimų gaminiai: paneliai, sijos, blokai; 7. požeminių komunikacijų gaminiai: drenažo ir kanalizacijos vamzdžiai; 8. šilumą izoliuojančios medžiagos: porėti blokai, keramzitas; 9. betono užpildai: keramzitas, agloporitas. • Sukepusi keramika: klinkeris, rūgštims atsparios keraminės medžiagos, kanalizacijos vamzdžiai ir grindų plytelės • Ugniai atsparios medžiagos • Dailioji keramika: buitiniai, laboratoriniai indai, elektros izoliatoriai. 6. Silikatinių plytų formavimas: presų tipai. Autoklaviniai silikatiniai gaminiai vadinami silikatbetonio gaminiais.silikatbetonio gaminiai tai dirbtiniai akmenys, suformuoti iš homogeniško smėlio, kalkių ir vandens mišinio ir sukietinti hidroterminėmis sąlygomis ne mažesniame kaip 0,8 MPa Slėgyje.jie gali būti tankūs ir akyti, armuoti ir nearmuoti. Pagrindinį autoklavinio mišinio dalį (iki 90-90%) sudaro užpildai – dažniausiai smėlis. Šiems gaminiams gali būti vartojamos orinės kalkės, taip pat kalcitinės ir hidraulinės, maltos, degtos ir pagesintos, iki miltelių sumaltos (hidratinis) kalkės. Plačiausiai naudojamos negesintos kalcitinės su MgO ne daugiau kaip 5%. Silikatiniai plytos yra dirbtiniai, taisyklingo stačiakampio formos akmenys, gaunami supresavus vienalytį kalkių, smėlio bei vandens mišinį ir jį sukietinus autoklavuose. Silikatinės plytos formuojamos revolveriniais presais. Formavimas tai pagrindinė operacija gaminant silikatines plytas. Daugelis silikatinių plytų defektų atsiranda formavimo metu. Tam, kad pusgaminis būtų gaunamas tam tikros formos ir dydžio, paruoštas mišinys pilamas į preso formavimo mechanizmą, o po to yra slėgiama tam tikra jėga. Jėgos yra pridedamos iš vienos arba dviejų pusių. Veikiant spaudimo jėgoms vyksta mišinio kietų dalelių suartėjimas, mažėjant mišinio poringumui.tarp stambesnių mišinio dalelių pasiskirsto mažesnės dalelės, tarpuose tarp jų pačios mažiausios dalelės. Pagrindini šio pasiskirstymo sąlyga, homogeniškas visų mišinio dalelių sudozavimas ir išmaišymas. Nuo presų konstrukcijos priklauso: 1. maksimali spaudimo jėga ir galimybė ją automatiškai reguliuoti; 2. formavimo proceso charakteris ir trukmė; 3. įtempimų relaksacijos galimybė pusgaminyje ir oro išleidimas pieš išstūmimo iš formos. Presai naudojami silikatinėms gaminiams formuoti skiriasi jėgos pridėjimo būdu, mišinio užkrovimu į formavimo mechanizmą ir pusgaminio išėmimu. Pagal mišinio padavimo būdą ir pusgaminio išdavimą presai skirstomi į tris dideles grupes: 1. su revolveriniu stalu, periodiškai besisukančiu kartu su formavimo lizdais ir štampais tam tikru kampu; 2. periodiškai judančiu pirmyn ir atgal stalu, kuriame išdėstyti formavimo lizdai ir štampai; 3. su nejudančiu stalu. Antro ir trečio tipo presuose visos formavimo operacijos: mišinio užpylimas į lizdus, jo presavimas, pusgaminio išstūmimas iš formavimo lizdo ir nuėmimas vykdomas eilės tvarka, o revolveriniuose presuose šios operacijos vykdomos vienu metu tik skirtingose preso stalo vietose. Pirmuoju atveju atskirų operacijų trukmė gali skirtis, revolveriniuose presuose visos operacijos vyksta tokį patį laiko tarpą. Pagal jėgos pridėjimo principą būna vienpusio ar dvipusio formavimo presai. Pagal tai kaip sudaroma presavimo jėga skirstomi į mechaninius , hidraulinius ir įvairius. Revolveriniai presai. Šių presų našumas apribotas stalo apsisukimo dažniu, priklausančiu nuo jo diametro ir minimaliu presavimo jėgos pridėjimo laiku. Esant tokiai trukmei ir vienpusiam presavimui gerai sutankinti pusgaminį galima tik presuojant jo didžiausią plokštumą, o tai apriboja galimų presuoti gaminių skaičių iki 2 vnt.. Stalo pasisukimo kampas 45º. Kito tipo revolveriniuose presuose presavimo lizdai išdėstyti kas 90º, juose gali tilpti iki 6 vnt. pusgaminių, kurių gali būti presuojama ilgoji mažesnio ploto briauna. Šie presai presuoja 30MPa ir didesniu spaudimu. Tai dvigubai padidina našumą. Presai su pirmyn ir atgal judančiu stalu. Pirma stalas paduodamas po užkrovimo mechanizmu. Po to stalas perstumiamas į presavimo poziciją, kur jis patenka tarp presuojančių dalių ir pagaliau stalas perstumiamas į pusgaminio išstūmimo poziciją, kur pusgaminis išstumiamas iš formos. Vienu metu galima presuoti iki 14 pusgaminių, visas ciklas trunka 9s. hidrauliniai šio tipo presai leidžia suformuoti vienu metu iki16 pusgaminių. Vienoje preso formoje mišinys sutankinamas, o antroje tuo pačiu metu vyksta suformuoto pusgaminio išstūmimas, jo nuėmimas ir lizdo užpildymas mišiniu. Našumas šio preso didesnis. Presai su nejudančiu stalu. Jie skiriasi nuo prieš tai aptarto tik tuo, kad virš nejudančio stalo juda mechanizmas užpildantis presformas mišiniu. Šie presai leidžia formuoti iki 5 dvigubų plytų esant ciklo trukmei 7s. 6. Presavimo teoriniai pagrindai. Sutankinta masė gavosi tam tikrą formą ir dydį (pusgaminis), turi tam tikrą stiprį. Egzistuoja 4 pagrindinės teorijos, aiškinančios supresuotų mišinio miltelių (skirtingų medžiagų) stiprio kilmę. 1. Sutankinto mišinio stipris paaiškinamas tarpmolekulinės traukos veikimu, atsirandančios dalelių kontakto vietose, tarpai tarp jų mažesni nei molekulinių jėgų spinduliai. Taip kaip spindulys yra labi maža reikšmė (ne didesnė nei molekulės spindulys), dalelės turi būti prispaustos vienos prie kitų jų susilietintų taške, kaip galima arčiau, dėl to reikalinga jėga. Aišku, kad sutankinto pusgaminio stipris proporcingas kontakto skaičiui tūrio vienete ir jų suminiam kontaktų plotui, kuris pakankamai didelis aukštodispersinėse struktūrose, pvz. Moliuose, gaunamas stipris dėl elektrostatinių tarpmolekulinių jėgų poveikio vadinamas sukibimu. 2. Kartu vykstant mišinio tankinimui iš dalelių su šiurkščių paviršiumi, vyksta tarpusavio grūdelių p ir vienų dalelių išsikišimų sukibimas su kitų dalelių įdubimais, sudarantis presuotų struktūrų mechaninį stiprį. Supresuotose struktūrose iš metalokeraminių miltelių yra pagrindinis mechaninis(užsikabinimas), o elektrostatinis stipris (sukibimas) nedidelis, bet abu stipriai beveik proporcionalūs vienetinio dalelių sluoksnio kontaktinio paviršiaus plotui, kuris savo ruožtu, proporcionalus presavimo slėgiui. 3. Plačiai paplitusi nuomonė apie tai, kad mišinio dispersinių dalelių surišimas priklauso nuo plonų vandens plėvelių surišančio poveikio. Tačiau tokie ploni vandens sluoksniai esantys tarp dviejų kietų dalelių paviršiaus gali tik išskirti, o ne surišti daleles. Surišto vandens plėvelės, kurių pagrindinės savybės įtakojamos ne vandens molekulių, o kietų dalelių jėgos laukų, negali atlikti klijų vaidmens, o šį vaidmenį atlieka tik tos medžiagos, kurių dalelės sugeba sudaryti stabilią struktūrą veikiant jų jėgos laukams. Tokios medžiagos tai koloidiniai klijai, kurių dalelės sugeba sudaryti tam tikrus tiltelius, surišančius kieta medžiagas, kurios yra didesniame atstume nei jų molekulių jėgos laukų veikimo spindulys. Dėl to stipris irgi vadinamas sukibimu. 4. Sutankintas mišinys yra kapiliarus turintis, porėtas kūnas, kuris išvagotas mikro ir makro kapiliarais, nepilnai užpildytų drėgme. Dėl to juose atsiranda meniskai turinti pakankamai didelį laisvą energiją, kuri sudaro įtempimus, kurių pasiekoje kieto kūno dalelės pritraukiamos viena prie kitos. Kapiliarinės jėgos gali sudaryti jame didelius įtempimus, siekiančius 30 MPa, gaminiuose su labai mažais kapiliarais (pvz. moliuose). Jėgos surišimas priklauso nuo koloidinių dalelių kiekio juose (

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!