文档介绍：土木工程材料 第十一章装饰材料 张德思教授 主讲
第一节陶瓷装饰材料
1. 陶瓷的基本概念
传统的陶瓷产品是由粘土类及其它天然矿物原料经过粉碎加工、成型、焙烧等过程制成的。陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶器以陶土为原料,所含杂质较多,烧成温度较低,断面粗糙无光,不透明,吸水率较高。瓷器以纯的高岭土为原料,焙烧温度较高,坯体致密,几乎不吸水,有一定的半透明性。介于陶器和瓷器二者之间的产品为炻器,也称为石胎瓷、半瓷。炻器坯体比陶器致密,吸水率较低,但与瓷器相比,断面多数带有颜色而无半透明性,吸水率也高于瓷器。
陶器又可分为粗陶和精陶。粗陶坯体一般由含杂质较多的粘土制成,工艺较粗糙,建筑上用的砖瓦以及陶管等均属此类。精陶系指坯体焙烧后呈白色、象牙色的多孔性陶制品,所用原料为可塑粘土或硅灰石。通常两次烧成,素烧温度多为1250~1280℃,釉烧温度为1050 ~ 1150℃。建筑内饰面用的釉面内墙砖即属此类。
炻器按其坯体的致密性、均匀性以及粗糙程度分为粗炻器和细炻器两大类。外墙面砖、铺地砖多为粗炻器,按吸水率大小又可将其分为炻瓷砖、细炻砖和炻质砖,一些日用炻器为细炻器。
釉是附着于陶瓷坯体表面的连续玻璃质层。施釉的目的在于改善坯体的表面性能并提高力学强度,使坯体表面变得平滑、光亮,由于封闭了坯体孔隙而减小了吸水率,使耐久性提高。釉不仅具有各种鲜艳的色调,而且可以通过控制其成分、粘度和表面张力等参数,制成装饰效果各异的流纹釉、珠光釉、乳浊釉等艺术釉料,使建筑陶瓷大放异彩。
2. 建筑陶瓷制品
(1)外墙面砖
外墙面砖俗称无光面砖,是用难熔粘土压制成型后焙烧而成。通常做成矩形,尺寸有100×100×10mm和150×150×10mm等。它具有质地坚实、强度高、吸水率低(小于4%)等特点。一般为浅黄色,用作外墙饰面。
(2)釉面砖
釉面砖是用瓷土压制成坯,干燥后上釉焙烧而成,釉面砖过去习称“瓷砖”,由于其正面挂釉,近来才正名为“釉面砖”。通常做成152×152×5 mm和108×108×5 mm等正方形体,配件砖包括阳角条、阴角条、阳三角、阴三角等,用于铺贴一些特殊部位。
釉面砖由于釉料颜色多样,故有白瓷砖、彩釉面砖、印花砖、图案砖等品种,各种釉面砖色泽鲜艳,美观耐用,热稳定性好,吸水率小于18%,表面光滑,易于清洗,多用于浴室、厨房和厕所的台度,以及实验室桌面等处。
(3)地砖
地砖又名缸砖,由难熔粘土烧成,一般做成100×100×10 mm和150×150×10 mm等正方形,也有做成矩形、六角形等,色棕红或黄,质坚耐磨,抗折强度高(15MPa以上),有防潮作用。适于铺筑室外平台、阳台、平屋顶等的地坪,以及公共建筑的地面。
(4)陶瓷锦砖
陶瓷锦砖又名马赛克,它是用优质瓷土烧成,××5 mm、39×39×5 mm的小方块,或边长为25 mm的六角形等。这种制品出厂前已按各种图案反贴在牛皮纸上,每张大小约30 cm见方,称作一联, m2,每40联为一箱,每箱约 。施工时将每联纸面向上,贴在半凝固的水泥砂浆面上,用长木板压面,使之粘贴平实,待砂浆硬化后洗去皮纸,即显出美丽的图案。
陶瓷锦砖色泽多样,质地坚实,经久耐用,能耐酸、耐碱、耐火、耐磨,抗压力强,吸水率小,不渗水,易清洗,可用于工业与民用建筑的洁净车间、门厅、走廊、餐厅、厕所、浴室、工作间、化验室等处的地面和内墙面,并可作高级建筑物的外墙饰面材料。
第二节玻璃
玻璃是以石英砂、纯碱、石灰石和长石等为原料,于1550~1600℃高温下烧至熔融。成型、急冷而形成的一种无定形非晶态硅酸盐物质。其主要化学成分为SiO2、Na2O、CaO及MgO, 有时还有K2O。
1. 玻璃的制造工艺
建筑玻璃一般为平板玻璃,制造工艺一种是引上法,另一种是浮法。引上法是将高温液体玻璃冷至较稠时,由耐火材料制成的槽子中挤出,然后将玻璃液体垂直向上拉起,经石棉辊成形,并截成规则的薄板。这种传统方法制成的平板玻璃容易出现波筋和波纹。
浮法工艺制造的平板玻璃表面平整,光学性能优越,不经过辊子成型,而是将高温液体玻璃经锡槽浮抛,玻璃液回流到锡液表面上,在重力及表面张力的作用下,摊成玻璃带,向锡槽尾部拉引,经抛光、拉薄、硬化和冷却后退火而成。
2. 玻璃的性质
(1)~ g/cm3,其孔隙率接近于零。
(2)玻璃没有固定熔点,液态时有极大的粘性,冷却后形成非结晶体,其质点排列的特点是短程有序而长程无序,即宏观均匀,体现各向同性性质。
(3)普通玻璃的抗压强度一般为600~1200MPa,抗拉强度为40~80MPa。其弹性模量为(6 ~ )×104MPa, 脆性指数(弹性模量与抗拉强度之比)为13