Дайте характеристика основных видов искусственных каменных материалов и изделий, применяемых в строительстве.

 

Искусственные каменные материалы и изделия можно классифицировать на керамические и материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ.

Керамическими называют материалы и изделия, получаемые спеканием при высоких температурах природных глин и их смесей с минеральными добавками. Строительная, декоративно-художественная и бытовая керамика — это материалы и изделия, получаемые из глиняных масс путем формования, сушки и обжига. К строительным керамическим изделиям относятся различные виды кирпичей и керамических камней, облицовочные и изразцовые плитки, канализационные трубы и пр. Декоративно-художественная керамика сопутствует жизни человека десятки тысячелетий. С керамической посудой мы имеем дело ежедневно.

По способу производства и особенностям сырьевых материалов керамику подразделяют на терракоту, майолику, фаянс, фарфор и каменную массу.

Терракота (от итальянского terra — земля, cotta — обожженная) — неглазурованная однотонная естественно окрашенная керамика с характерным цветным (от светло-кремового до красно-коричневого и почти черного) пористым черепком. Изделия из терракоты имеют утилитарное и художественное применение в виде скульптур, изразцов, облицовочных плиток, ваз, архитектурных деталей и пр.

Майолика — керамика из цветной обожженной глины с крупнопористым черепком, покрытая глазурью, — самая древняя после терракоты. Область применения — та же, что и терракоты.

Фаянс — твердый мелкопористый керамический материал, обычно белого цвета, покрытый тонким слоем глазури. Фаянс применяют в производстве посуды, облицовочных плиток, санитарно-технических изделий.

Фарфор — самый ценный керамический материал. Он производится из смеси глины, каолина, кварца и полевого шпата путем обжига при высокой температуре. Фарфор водонепроницаем и не нуждается в защитном водостойком покрытии. Применяется для

производства посуды, декоративно-художественных и санитарно-технических изделий и в других областях производственно-технической деятельности человека.

Каменная, или строительная, керамика — это близкий к фарфору плотный материал, отличающийся от фарфора цветом (преимущественно серый или коричневый) и непрозрачностью. Строительная керамика охватывает номенклатуру изделий, применяемых для возведения стен зданий и промышленных устройств (стеновые камни и кирпичи), облицовки стен и устройства полов (плитки), покрытия крыш (черепицы), водоотводных устройств (дренажные трубы) и пр.

Для кладки стен жилых зданий применяются полнотелые и пустотелые кирпичи и пустотелые (только) камни. Пустотелые кирпичи улучшают тепло- и звукоизоляционные свойства стен за счет воздуха, остающегося в пустотах после укладки кирпича в стену. Количество, расположение и форма пустот весьма разнообразны. Кирпичи имеют размеры 250x120x65 мм или 250x120x88 мм (утолщенный). Размеры строительных камней более разнообразны и отличаются от размеров кирпичей в большую сторону, в основном по высоте и ширине.

Для укладки с внешней стороны стен выпускаются облицовочные кирпичи, две грани которых — одна торцовая и одна боковая — покрыты глазурью. Диапазон эксплуатационных и эстетических свойств керамики достаточно широк и основывается, главным образом, на степени пористости получаемого керамического материала, которая влияет на его плотность, прочность и в л аго проницаем ость. Крупнопористая грубая керамика (строительная, крупнозернистая терракота), например, обладает способностью насыщаться водой в количестве от 5 до 15% от своего объема. Тонкая пористая керамика, покрытая глазурью (фаянс, майолика), и тонкая плотная (фарфор) практически непроницаемы для воды, неэлектропроводны, устойчивы к разрушающему действию кислот, щелочей, воды и перепадам температур. Самым существенным недостатком

керамических изделий является хрупкость.

 

 

Основные технологические операции при производстве полимерных материалов

Метод выдува (литья).

В данном случае в качестве сырья используется полиэтилен и полипропилен. Полипропилен обладает специфическими свойствами (усадка, малый интервал температуры пластификации и т.д.), поэтому при использовании его для формовки машина должна иметь специфические настройки и дополнительные устройства: систему двойного нагрева, более точное регулирование температуры, устройство предварительного нагрева, изменения в дизайне пресс-форм и пуасонов. Полипропилен требует также в 2-3 раза более длительного нагрева, чтобы достичь температуры пластификации, и в 2-3 раза дольше происходит его усадка в пресс-форме. Методом выдува, в основном, производятся пластиковые бутылки.

Метод термоформовки.

Этот метод используется при производстве стаканчиков для молочных продуктов, одноразовых стаканчиков под напитки, флаконов.

Формовка изделия осуществляется в три этапа на трех рабочих позициях.

На первом рабочем этапе технологического процесса точно определенная доза приготовленной в шнековом агрегате пластмассы выдавливается в полузакрытую форму. Затем производится прессование расплавленного материала за счет полного закрытия пресс-формы.

На втором этапе пресс-форма открывается, и несущий спутник вместе с заготовкой переносится в формующую станцию, состоящую из матрицы и пуансона. После закрытия формующей станции заготовка копирует форму матрицы. Для стабилизации полученной формы матрица охлаждается водой. Во время этого этапа на первой позиции карусели подготавливается следующая заготовка.

На третьем этапе производится открытие двух половин несущего элемента, при этом готовое изделие освобождается и выбрасывается через отверстие в боковой крышке автомата.

 

С помощью одной пресс-формы возможно изготовление одного вида продукции. Большинство представленного на рынке оборудования позволяет быстро переналадить производство путем замены пресс-формы, которая изготавливается дополнительно.

Инжекционные узлы литьевой машины классифицируются:

• по конструктивно-технологическим особенностям (без предварительной пластикации и с предварительной пластикацией)
• по методу пластикации (поршневые и шнековые)
• по конструкторскому оформлению (одно, двух и трех цилиндровые)
• по числу шнеков (одно и двух шнековые)

В машинах без предварительной пластикации стадия пластикации совместима по времени со стадией инжекции. В машинах с предварительной пластикацией полимер пластицируется, после чего впрыскивается в форму при перемещении поршня (шнека), т.е. пластикация и впрыскивание разделены.

В поршневых конструкциях полимер пластицируется за счет тепла от внешних нагревателей при продвижении от бункера к соплу.

В шнековых конструкциях полимер дополнительно пластицируется за счет выделяющейся внутренней теплоты трения при вращении шнека.

Одноцилиндровые конструкции поршневого типа применяются главным образом для литья небольших по массе изделий (не более 8-10 грамм), а также для литья композиций на основе полимеров с хрупкими анизотропными наполнителями.

Двухцилиндровые конструкции поршневого типа позволяют получить двухцветные или другие специальные изделия.

Одноцилиндровые конструкции одношнекового типа применяются для толстостенных изделий (обычно на многопозиционных машинах).

Двухцилиндровые конструкции одношнекового типа - для двухцветных толстостенных изделий, а также при необходимости увеличения производительности машины.

Литьевые машины поршневого типа характеризуются: большими потерями давления при впрыске полимера, трудностью регулирования технологических параметров формования и сложностью подбора технологического режима переработки.

Наиболее компактными, технологичными и обеспечивающими возможность регулирования основных параметров литья в широких интервалах являются одноцилиндровые конструкции шнекового типа.

Организация технологического процесса изготовления пластиковой тары строится на максимальной загруженности оборудования. Производственный процесс осуществляется круглосуточно, что позволяет рационально использовать производственное оборудование.

 

В зависимости от рабочего объема пресс-формы и ее геометрических размеров, от размеров и технических характеристик выпускаемых изделий для каждого конкретного случая и выбирается соответствующая литьевая машина и способ получения изделия. Очень часто для изготовления одного законченного изделия приходится использовать как разные полимеры, так и различные прес-формы и, соответственно, различные виды оборудования. Именно в силу выше перечисленных причин в нашем распоряжении и находится большой парк оборудования:

• для производства литьевых изделий - термопластавтоматы ДЕ 3330.Ф1, ДЕ 3132-250Ц1, ZJ-160 (р-во Китай);;
• для производства выдувных изделий - выдувные автоматы "Chodos", тип 004141 и 004728;
• для производства литьевых и выдувных изделий в едином цикле - инжекционно-выдувной автомат "MSZ-25";
• для производства выдувных ПЭТ изделий - полуавтомат BSBMM (пр-во КНР);

 

Полиэтилен

В зависимости от условий полимеризации различают три вида полиэтилена:

1. Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) или низкой плотности (ПЭНП). Получают при давлении 1000-3000 атм и температуре около 180 градусов С. Инициатором служит кислород (радикальная полимеризация). Макромолекулы полиэтилена, полученного этим способом имеют разветвленное строение, этим объясняется его невысокая плотность (менее плотная упаковка макромолекул).
2. Полиэтилен среднего давления (ПЭСД) получают в среде разбавителя при 35-40 атм и 125-150 градусов С на металлоксидных катализаторах.
3. Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) или высокой плотности (ПЭВП). Полимеризацию проводят в среде органического растворителя при давлении около 5 атм и температуре ниже 80 градусов Цельсия. Катализаторами являются металлоорганические комплексы (катализаторы Циглера-Натта). Процесс идет по ионному механизму.

В промышленности полиэтилен разных марок выпускается в виде блоков, листов и гранул. Перерабатываются они в изделия главным образом методом литья под давлением, экструзии (выдавливанием размягченного полимера через сопло шприц-машины) и выдувания.

Несмотря на то, что различные виды полиэтилена получают из одного и того же мономера, они представляют собой совершенно различные материалы, отличаясь друг от друга не меньше, чем от других полимеров. Это объясняется различными геометрическими формами молекул и разной способностью к кристаллизации.