При глазуровании стекловидная пленка может образоваться в результате стеклообразования на самом изделии (при политом обжиге) из исходных тонкоизмельченных составных частей глазури или в результате сплавления частиц стекла, ранее сваренного и затем размолотого в порошок для удобства нанесения на лицевую поверхность. В первом случае получают нефриттованную, а во втором - фриттованную глазурь.
Сериография - изготовление по фотоснимку рисунка сетки-трафарета, при помощи которой красящий состав наносят на материал, затем изделие глазуруют и обжигают.
Шелкография - нанесение орнаментированного рельефа глубиной до 1 мм при прессовании материала металлическим штампом с рисунком. Рельефный рисунок может быть получен также при пульверизации глазури на металлический трафарет, который устанавливают на высушенный материал.
Эксплуатационно-технические свойства керамических материалов непосредственно связаны с характером их структуры, образующейся в процессе обжига. Выделяют материалы с пористым и плотным черепком. Большинство керамических материалов имеют пористую структуру (кирпич, черепица, плиты и плитки для облицовки стен и др.). Пористость их обычно более 30 %. Номенклатура материалов с плотным черепком ограничена. К ним относятся, например, кислотоупорный кирпич и фарфоровые изделия.
Водопоглощение пористых материалов по массе обычно не менее 8-20 %, но плотных гораздо меньше - 1-6 %. Соответственно морозостойкость плотных керамических материалов заметно выше.
Теплопроводность плотных керамических материалов превосходит аналогичную величину пористых в 2 раза и более.
Для определения водопоглощения кирпича керамического обыкновенного, пустотелого, керамических камней, плит фасадных от партии отбирают три наиболее типичных образца (целых или их половинки). При испытании керамических плит, архитектурных деталей, имеющих значительные размеры, выпиливают образцы длиной и высотой 100 мм, толщиной, равной толщине изделия. Образец, выпиленный из пустотелого изделия, должен содержать не менее одной полной пустоты. Образцы очищают от пыли и грязи войлочной щеткой, высушивают до постоянной массы, взвешивая с погрешностью до 1 г. Образцы насыщают водой при температуре (20±5)°С, при кипячении или под вакуумом в соответствии с указаниями ГОСТа. Так, плиты керамические для внутренней облицовки стен (3 образца) после высушивания насыщают водой в ванне в течение 48 ч при температуре (20±5)°С.
Плитки для полов (5 образцов) промывают дистиллированной водой, высушивают до постоянной массы, взвешивают после остывания и кипятят в ванне с водой в течение 1 ч.
Морозостойкость кирпича, камней, плиток, черепицы оценивают, используя целые изделия. Из фасадных плит и архитектурных деталей предварительно готовят образцы, размеры которых аналогичны размерам образцов для определения водопоглощения. От каждой партии отбирают не менее 5 изделий для испытаний, а 5 изделий являются контрольными - после насыщения водой в течение 48 ч их испытывают на сжатие. Испытуемые образцы носче насыщения водой в течение 48 ч помещают в морозильную камеру с температурой 17°С. Расстояние между образцами должно быть не менее 20 мм, чтобы был обеспечен доступ холодного воздуха. Морозильную камеру загружаю не более чем на 50 %. Время выдержки образцов в морозильной камере зависит от толщины их стенки: при толщине не более 50 мм их выдерживают 4 ч; при толщине стенок 70,7 мм - не менее 6 ч; при толщине стенки 100 мм - не менее 8 ч. Продолжительность одного замораживания кирпича различных видов не менее 5 ч. Длительность оттаивания образцов в ванне с водой при температуре 15...20°С не менее 4 ч. После каждых пяти или десяти циклов замораживания и оттаивания оценивают степень разрушения или повреждения материала. При необходимости определяют потерю прочности образцами, сравнивая предел прочности при сжатии после заданного количества циклов замораживания - оттаивания с аналогичной величиной после насыщения водой в течение 48 ч.
О функциональной надежности лицевого слоя плиток и плит судят по показателю термостойкости - способности выдерживать резкую смену температуры (нагрев в воздушной бане до 100 °С и погружение в воду с температурой + 18...+20 °С). При этом целостность лицевого слоя должна сохраняться.
Прочность керамических материалов также связана с пористостью их структуры. Так, марки кирпича керамического в зависимости от предела прочности при сжатии в кгс/см² (с учетом предела прочности при изгибе материал подвергается в кладке и изгибу) 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300. Но кирпич дорожный - материал с плотным черепком - имеет более высокие марки - 400, 700 и 1000. Указанные цифры означают, что предел прочности материала при сжатии не ниже данной величины в кгс/см². Фарфоровые изделия с плотным черепком имеют предел прочности при сжатии до 5000 (500 МПа).
Для определения предела прочности при сжатии кирпича и камней керамических их укладывают постельными гранями один на другой. Предварительно отобранные для испытания образцы полнотелых изделий распиливают (дисковой пилой на станке) на две равные части по ширине и, направляя поверхности распила в противоположные стороны, склеивают цементным тестом, которое готовится на основе портландцемента не выше М400, толщина слоя не более 5 мм. Аналогичным цементным тестом выравнивают внешние поверхности. Толщина слоя в этом случае 3 мм. Полученные образцы, близкие по форме к кубу, выдерживают до испытания 3...4 сут. во влажных условиях. Допускается определять предел прочности при сжатии полнотелого кирпича, испытывая целые изделия, склеивая и выравнивая их поверхности аналогичным образом. Целые изделия испытывают и при определении предела прочности при сжатии кирпича и камней керамических пустотелых.
Предел прочности при изгибе устанавливают, испытывая целое изделие, уложенное постельной гранью на две опоры (с закруглением радиусом 10... 15 мм), находящиеся на расстоянии 200 мм. Сосредоточенную нагрузку прилагают к аналогичной опоре в середине пролета. Для выравнивания постели кирпича в местах приложения нагрузки наносят слои цементного теста шириной 20...30 и толщиной 3 мм. Перед испытанием образны выдерживают во влажных условиях 3...4 сут.
Предел прочности при сжатии фасадных плит определяют, используя изделия или образцы, выпиленные из плит, с учетом следующих требований: размеры образцов из верхней части по длине и высоте должны быть не менее 120 мм при натуральной толщине образца; из хвостовой части плиты выпиливают два равных куска и соединяют их (накладывая друг на друга) слоем цементного теста не более 5 мм. Верхние и нижние поверхности образцов из верхней и хвостовой частей плит выравнивают слоем цементного теста не более 3 мм но толщине. Перед испытанием образцы выдерживают 3 суток при температуре (15 ± 5) °С в закрытом помещении.
Предел прочности при изгибе определяют, используя целые фасадные плиты. При этом одна из цилиндрических опор должна быть подвижной, расстояние между опорами 200 мм. Нагрузка прикладывается к опоре в середине пролета.
Прочность черепицы на излом измеряют, прикладывая сосредоточенную нагрузку к образцам, расположенным также на двух цилиндрических опорах. При испытании пазовой штампованной черепицы расстояние между осями опор 300 мм, при испытании ленточной плоской - 180 мм. Для равномерного распределения нагрузки па опоры наносят слой гипсового раствора шириной 20...30 мм.
Эстетические характеристики керамических материалов связаны с видом и составом используемого сырья (в первую очередь, глины), параметрами различных технологических операций и могут регулироваться в процессе производства.
Большинство месторождений глин содержит оксиды железа в количестве, обеспечивающем керамическим стеновым материалам различные оттенки красного цвета. При наличии в глинах большого количества известковых включений изделия приобретают светло-коричневые и бежевые тона. Добавляя в глиняную массу из светложгущихся глин минеральные красители, можно получать керамические изделия разных цветов и оттенков. Красные тона получаются при наличии оксидов железа, коричневые - марганцевых руд, серые - хромистых. Цвет изделия заметно изменяется при добавлении к светложгущейся глине обычного легкоплавкого суглинка. При содержании оксида железа в пределах 0,8- 1,3 % цвет меняется от чисто белого до молочного, в диапазоне 2,7-4,2 % от светло-желтого, охристого переходит к темно-желтому; при 5,5 % изделие становится светло-красным, а при 8,5- 10 % цвет плавно переходит от ярко-красного к темно-красному. При обжиге изделия могут приобретать также темно-серый пли даже черный цвет.
Рельефный рисунок получают при обработке лицевой поверхности керамических стеновых материалов в процессе формования специальными валиками, щетками, гребенками пли горизонтальными струнами. Применяют валики с тупыми или острыми выступами, щетки из грубой или тонкой проволоки. Для отделки материалов, имитирующей древесную кору, используют горизонтальную струну, срезающую топкий слой с поверхности глиняного бруса, при помощи стержней разделяют срезанный слой глины на продольные равные волокна, а затем гладким валиком прижимают образовавшиеся волокна к брусу.
Керамические стеновые материалы отделывают также методом торкретирования сухой минеральной крошки на лицевую поверхность. Минеральная крошка вдавливается в тело глиняного бруса, образуя оригинальные зернистую фактуру и цвет. Для торкретирования можно использовать кварцевый песок, шамот, бой стекла, различные фритты, отходы производства фарфора и фаянса, керамических плиток.
Цветной лицевой слой на керамических стеновых материалах образуется после подачи в формующее устройство (мундштук) двух пластичных глиняных масс. Одна из них обычно представляет цветную глину различных месторождений или с добавкой природных красителей (железных, марганцевых, гематитовых руд, мумия, охры), а также пигментов, вырабатываемых на заводах керамических красок. Кроме указанных компонентов в состав цветной массы входит кварцевый песок. Содержание глины обычно не менее 50 %, песка не менее 27 %.