Слайд 1§Керамические и стеклянные материалы.
Стеновые керамические материалы.
Слайд 2КЛАССИФИКАЦИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ
Керамические изделия классифицируют по структуре, степени
спечённой поверхности, состоянию поверхности и назначению.
По структуре спекшейся керамической массы
различают грубую и тонкую керамику.
Слайд 3Изделия, имеющие в изломе грубозернистое строение, относятся к грубой керамике.
Изделия с тонкозернистым строением составляют класс тонкой керамики.
Они имеют
плотную
монолитную
структуру
и равномерно окрашены.
Слайд 4По степени спеченности керамические материалы подразделяются таким образом:
Слайд 5Пористые материалы могут впитывать от 5 до 20 % воды
по массе или 12– 35 % по объему.
При необходимости
их покрывают
глазурями или ангобами.
Слайд 6Плотные керамические изделия издают при ударе чистый, долго незатухающий звук;
пористые – глухой, быстро затухающий звук.
Слайд 7По состоянию поверхности керамические материалы бывают глазурованными или ангобированными и
неглазурованными.
Слайд 8По назначению все керамические материалы и изделия делят на следующие
виды:
– стеновые (кирпич строительный обыкновенный, кирпич и камни пустотелые и
пористые, крупные пустотелые блоки);
Слайд 9– для наружной облицовки (кирпич лицевой и камни облицовочные, фасадные
плитки, терракотовые плиты, ковровая мозаика);
– для внутренней облицовки (глазурованные плитки,
встроенные детали, плитки для пола);
– кровельные (черепица);
Слайд 10– санитарно-технические изделия (умывальные столы, раковины, унитазы, писсуары, бидэ, сливные
бачки);
– дорожные (клинкерный кирпич);
– трубы канализационные и дренажные;
– керамические изделия
специального назначения (теплоизоляционные, кислотоупорные, огнеупорные).
Слайд 11архитектурно-художественная керамика
К этой категории керамики относятся изделия в основном из
терракотовых и майоликовых масс, которые условно подразделяются:
Слайд 12– на изделия для облицовки экстерьеров;
– изделия для облицовки интерьеров.
Основными
традиционными видами архитектурно-художественной керамики являются: терракота, майолика, фаянс, фарфор, каменная
масса.
Слайд 13Терракота (итал. terra cotta – обожженная земля) представляет собой неглазурованный
пористый керамический материал с цветным оттенком.
Слайд 14Майолика В XIV– XV вв. так называлась любая глазурованная керамика,
но в современном декоративно-художественном искусстве майоликой называют фаянсовые изделия с
белым или цветным оттенком, расписанные красками по свежей, еще не обожженной глазури.
Слайд 15Майолика – пористый материал с гладкой или рельефной поверхностью, покрытый
глазурью. Применяется для изготовления бытовых и художественных изделий.
Слайд 16Фаянс – твердый мелкопористый материал белого цвета, отличается от фарфора
непрозрачностью и большим водопоглощением (от 5 до 12 %), из-за
чего его покрывают глазурью.
Слайд 17Фаянс не просвечивает. Применяется в производстве облицовочной плитки и посуды,
декоративных и санитарно-технических изделий.
Слайд 18Полуфарфор – тонкокерамический материал, занимающий по со-
ставу и своим основным
свойствам среднее положение между фарфором и фаянсом. Он характеризуется высокой
плотностью и почти совсем не просвечивает.
Слайд 19Фарфор – представляет собой белый плотный спекшийся, непроницаемый для жидкостей
и газов (даже в неглазурованном виде) керамический материал с раковистым
изломом.
Фарфор просвечивает в
тонких слоях.
Слайд 20Каменная масса – близкий к фарфору плотный материал, отличается от
последнего цветом (преимущественно серый, коричневый) и
непрозрачностью.
Этот материал имеет
высокую
механическую
прочность, устойчивость
к химическим воздействиям
и высокую термостойкость.
Слайд 22Плотность керамических материалов и изделий зависит от их химико-минералогического состава,
способа формования
и степени обжига.
Свойства
Слайд 23Большей плотностью отличаются материалы, обжигаемые почти до полного спекания без
вспучивания (клинкерный кирпич, плитки для пола).
Истинная плотность спекшейся керамической
массы составляет 2,5–2,7 г/см³.
Средняя плотность зависит от пористости и пустотности и составляет у различных изделий от 300 до 2300 кг/м³.
Слайд 24Прочность при сжатии (марочность) керамических изделий изменяется в пределах от
0,05 до 1000 МПа. Наибольшую прочность имеют изделия со спекшимся
без деформации черепком.
Слайд 25Для обеспечения надежного сцепления с раствором стеновые керамические материалы должны
иметь водопоглощение не менее 6–8 %.
Слайд 26Теплопроводность абсолютно плотной спекшейся керамики составляет 1,16 Вт/(м·К), теплоемкость керамических
материалов в среднем колеблется о т 0,75 до 0,92 кДж/(кг·К).
Слайд 27Стеновые материалы должны выдерживать не менее 15 циклов, а изделия
для облицовки фасадов зданий не менее 25 циклов попеременного замораживания
и оттаивания.
Слайд 28Декоративное оформление изделий
Глазурование – процесс нанесения на керамическую поверхность тонкого
слоя (0,1– 0,3 мм) стекла, придающего этой поверхности глянец и
улучшающего ее механические и физико-химические свойства.
Слайд 29Глазури бывают белые и цветные, прозрачные и глухие, блестящие и
матовые, легкоплавкие и тугоплавкие, а также с металлическим отливом.
Слайд 30Прозрачные глазури применяют чаще всего для покрытия фарфоровых и фаянсовых
изделий. Глухие (эмали) используются для покрытия облицовочных плит, печных изразцов
и других изделий строительной и тонкой керамики.
Слайд 31Ангобирование – нанесение на поверхность необожженного керамического изделия тонкого слоя
(1,0–1,5 мм) белой или цветной глины или приготовленного на ее
основе ангоба.
Слайд 32Ангоб – это матовое белое или цветное покрытие, приготовленное из
тугоплавких светложгущихся глин. Ангоб, являясь более плотным, чем материал ангобируемого
изделия, занимает как бы промежуточное положение между материалом изделия и глазурью.
Слайд 33Его наносят на изделие для получения более гладкой поверхности.
Слайд 35К группе стеновых материалов относятся кирпич глиняный обыкновенный, пустотелый, пористо-пустотелый,
легкий, пустотелые керамические камни и блоки.
Слайд 39Наиболее распространенными из стеновых материалов являются керамический кирпич и камни.
Слайд 40Кирпич глиняный обыкновенный имеет размеры 250×120×65 мм (одинарный)
Слайд 42250×120×65 мм
250×120×88 мм (модульный утолщенный).
Самая большая грань кирпича
называется постелью, боковая –ложком, торцевая – тычком
Слайд 441 — ложок; 2 — тычок; 3 — верхняя постель;
4 — нижняя постель; 5 — вертикальное ребро;
6 —
горизонтальное поперечное ребро;
7— горизонтальное продольное ребро
Слайд 45Кирпич глиняный обыкновенный применяется для кладки наружных и внутренних стен,
столбов, фундаментов, сводов и других частей зданий, в которых полностью
используется его высокая прочность.
Слайд 46Обычный строительный кирпич имеет довольно высокую плотность (1600–1800 кг/м³) и
высокую теплопроводность, поэтому приходится возводить наружные стены большей толщины, чем
это требуется по расчету на прочность.
Слайд 47Пустотелые керамические камни имеют следующие размеры (мм):
– камень обычный –
250×120×138;
– камень модульных размеров – 288×138×138;
– камень модульных размеров укрупненный
– 288×288×88.
Слайд 48Материалы для наружной облицовки
Слайд 49Облицовка керамикой не только придает декоративность, но и защищает конструкцию
от внешних воздействий.
Слайд 50Лицевой кирпич отличается от обычного тем, что у него ложок
и тычок (или два тычка) имеют улучшенное качество поверхности.
Слайд 51Лицевой кирпич и камни изготовляют как из красножгущихся, так и
беложгущихся глин.
Слайд 52Клинкерный кирпич
Это кирпич, обожженный до полного спекания.
Его выпускают размером
220×110×65–75 мм с гладкой и офактуренной поверхностью и применяют для
покрытий дорог и тротуаров, кладки цоколей.
Слайд 53Клинкерный кирпич – экологически чистый материал, полученный в результате высокотемпературного
обжига пластичных глин отборного качества. При температуре до 1200°С процесс
идет до полного спекания без остекловывания поверхности.
Слайд 55Керамическая черепица – один из старейших, долговечных и огнестойких кровельных
материалов.
Черепицу изготовляют из лучших сортов пластичных кирпичных глин, отощенных молотым
черепичным боем или кварцевым песком.
Слайд 57Керамические изделия специального назначения
Слайд 58К теплоизоляционной керамике относятся эффективные пористые и пустотелые кирпичи и
камни, керамзит и аглопорит.
Слайд 59Керамзитовый гравий – искусственный пористый материал ячеистого строения с преимущественным
содержанием закрытых пор, получаемый путем вспучивания легкоплавких глинистых пород при
ускоренном обжиге.
Слайд 60Аглопорит – искусственный легкий пористый материал, получаемый из глинистого легкоплавкого
сырья его термической обработкой на агломерационных машинах с последующим дроблением
Слайд 61Основные технологии производства стекла
Стекло. Ситаллы и шлакоситаллы.
Слайд 62Стекло – один из прекраснейших материалов, изобретенных более 3 тыс.
лет до н.э.
Слайд 63 СТЕКЛА – это все аморфные тела, полученные переохлаждением минеральных
расплавов и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами
твердых тел.
Процесс перехода из жидкого состояния в твердое обратим.
СТЕКЛА – это все аморфные тела, полученные переохлаждением минеральных расплавов и обладающие механическими свойствами твердых тел.
Процесс перехода из жидкого состояния в твердое обратим.
Слайд 64Основные для стекол образующие оксиды:
SiO2 до 80 %
Na2O до
15 %
CaO до 15 %
Слайд 65Свойства стекла.
1. Плотность обычных стекол составляет 2,5 г/см³.
2. Оптические свойства
– прозрачность, светопреломление, отражение, рассеивание и т.д.
3. Теплопроводность и
термостойкость наибольшие у кварцевого стекла.
4. Химическая стойкость понижается с увеличением содержания щелочных оксидов.
Слайд 665. Прочность стекла на сжатие – 700 -1000 МПа, прочность
на изгиб значительно ниже – 35 - 85 МПа.
У
закаленного стекла эти показатели в 3-4 раза выше.
6. Хрупкость стекол очень высокая, ударная вязкость низкая.
Слайд 677. Твердость по шкале Мооса у обычных силикатных стекол 5-7, у
кварцевого выше.
8. Технологические свойства – стекло поддается механической обработке –
пилится и режется алмазом, шлифуется и полируется.
В пластическом состоянии (в состоянии стекломассы) при температуре 900 -1100˚С оно формуется с помощью выдувания, вытягивания, проката, штампования.
Слайд 68Сырье для производства стекла и основные оксиды, содержащиеся в нем.
Сырье
Основные оксиды
кварцевый песок SiO2 %
сода и сульфат натрия Na2O %
известняк CaO %
доломит CaO, MgO %
каолин Al2O3 %
Слайд 69Подготовка сырьевых материалов: сушка, дробление, помол, грохочение.
Приготовление стекольной шихты: весовое
дозирование компонентов, смешивание.
Варка стекломассы в стекловаренных печах. Максимальная температура варки
1350-1450˚С. При этой же температуре происходят процессы осветления и гомогенизация стекломассы.
Слайд 70Охлаждение стекломассы до температуры выработки (950 1100˚С) с целью
придания ей формовочной вязкости.
Выработка из полученной стекломассы тем или иным
способом изделий.
Отжиг изделий – это нагрев их до температуры, близкой к температуре размягчения стекла (450 500˚С), выдержка при этой температуре, медленное охлаждение.
Слайд 72- пустотелые стеклянные блоки – применяются для остекления переходов между
зданиями, лестничных клеток и т.п.;
- профильное стекло – применяется для
сооружения перегородок;
- стеклянные трубы – основное применение в химической промышленности;
Слайд 74стеклянная вата – материал, состоящий из тонких гибких нитей (5-6
мкм) – применяется как тепло- и звукоизоляционный материал, заполнитель для
легких штукатурных растворов, для производства стеклопластиков;
Слайд 75- плитки «стеклокремнезит» – цветные непрозрачные плиты, имитирующие структуру полированных
горных пород.
- стеклянная эмалированная плитка, нарезанная из отходов листового стекла
- стеклопакеты – это элементы из двух или трех стекол.
Слайд 78Ситаллами называют стеклокристаллические материалы, полученные каталитической кристаллизацией стекол.
Ситаллы состоят из
мельчайших кристаллов размером от долей до нескольких микронов с прослойкой
между ними тончайших пленок стекла.
Слайд 79Ситаллы – сравнительно новые материалы, они были получены в 1955
г. в Румынии, а в 1957 г. – в США
и СССР.
Слайд 80Плотность колеблется в пределах 2,4–2,7 г/см³, т.е. меньше, чем у
алюминия.
Пористость.
Ситаллы непористы, обладают нулевым водопоглощением.
Слайд 81Прочность.
Ситаллы прочнее стекол, большинства керамических материалов и некоторых металлов.
Прочность при изгибе может достигать 250–300 МПа, что выше, чем
у кварцевого стекла, нержавеющей стали и титана.
Слайд 82Твердость.
Приближенна к твердости закаленной стали и превышающую твердость плавленого
кварца, латуни, чугуна, нержавеющей высокоуглеродистой стали, гранита и стекла.
Слайд 83Ситаллы превосходят по химической стойкости почти все используемые в технике
вещества. Они могу т длительно служить в условиях высоких температур
(до 1000°С). Их ценным свойством является высокая износоустойчивость.
Слайд 84Шлакоситаллы – это ситаллы на основе шлаков.
Принципиально они не
отличаются от технических ситаллов, поскольку для по лучения тех и
других применяют одни и те же методы.
Слайд 85Впервые шлакоситаллы были синтезированы в 1959 г. в СССР путем
кристаллизации шлакового стекла.
Слайд 86Шлакоситаллы обладают высокой механической прочностью, превышающей прочность исходного стекла.
Слайд 87По прочности при сжатии они конкурируют с чугуном, алюминием и
сталью.
Вместе с тем шлакоситаллы в 3 раза легче последнего, и
его хрупкость несколько ниже, чем у стекла.
Слайд 88Применение ситаллов и шлакоситаллов.
Слайд 89Ситаллы и шлакоситаллы являются весьма перспективными материалами для применения в
жилищном и промышленном строительстве в виде больших стеновых панелей-перегородок размером
3×10 м и несущих конструктивных э лементов.
Слайд 90Из шлакоситаллов рекомендуется изготовлять навесные самонесущие панели наружных стен зданий,
перегородки, плиты и блоки для внутренней облицовки стен, мощения дорог
и тротуаров, оконные коробки, ограждения балконов, лестничные марши, волнистую кровлю, санитарно-техническое оборудование, защитные износостойкие элементы и другие строительные детали.
Слайд 92Использованная литература
Учебное издание
Воронцов Виктор Михайлович
Немец Игорь Иванович
«Стекло и керамика в
архитектуре»
Редактор Г. Н. Афонина