materijali u arhitekturi 3 predavanje

11

МатеријалиМатеријали уу архитектуриархитектури

33. . предавањепредавање

1.1. ОпекаОпека ии опекарскиопекарски производипроизводи

школскашколска 20092009--10 10 годинагодина

наставникнаставник: : профпроф. . дрдр АнаАна РадивојевићРадивојевић

МатеријалиМатеријали ии производипроизводи нанабазибази глинеглине

ГлинаГлина –– сировинасировина, , традиционалнотрадиционално коришћенакоришћенауу градитељствуградитељству

производипроизводи нана базибази глинеглинесусу попо својојсвојој природиприродивештачкивештачки материјалиматеријали ––створенистворени одод странестранечовекачовека, , алиали ододсировинесировине природногприродног

пореклапорекла -- земљаземља

22

МатеријалиМатеријали ии производипроизводинана базибази глинеглине

материјалиматеријали ии производипроизводи одод глинеглине којикојисесе користекористе уу градитељствуградитељству могумогу битибити::

опекаопека, , црепцреп, , осталиосталиелементиелементи заза зидањезидање, , керамичкекерамичке плочицеплочице,...,...

печенипечени((керамичкикерамички материјалиматеријали))

ћерпичћерпич, , набојнабој, , чатмачатма,...,...непеченинепечени((сировисирови))

ПримериПримери грађевинаграђевина ододнепечененепечене глинеглине

ћерпичнабој

33


чатма


44

ПримериПримери начинаначина употребеупотребепроизводапроизвода одод печенепечене глинеглине


55



66



фајанс

77

ПримериПримери начинаначина употребеупотребепроизводапроизвода одод печенепечене глинеглинетеракота


88



пореклопорекло ии природаприрода глинеглине::

производпроизвод хемијскогхемијског иимеханичкогмеханичког распадањараспадањамагматскихмагматских стенастена --квалитативнаквалитативна променапроменаминераламинерала уу новенове обликеобликекарактеристичнекарактеристичне заза глинуглину

саставсастав ии квалитетквалитет глинеглине, , каокао ии начинначин њенењене прерадепрерадепредодређујупредодређују квалитетквалитетфиналногфиналног производапроизвода

99

МатеријалиМатеријали ии производипроизводи нана базибазиглинеглине

СаставСастав глиненогглиненогматеријаламатеријала::

1.1. плочастиплочасти’’ минералиминерали глинеглине((филосиликатифилосиликати))

2.2. примесепримесе другихдругих минераламинерала3.3. водавода

обликоблик прусуствапрусуства водеводеуу глиниглинифиноћа честица глиненихминерала (величине микрона1µ=0,001mm) и обликпрусуства воде у њиховомсаставу предодређују многасвојства, како саме глине, тако и производа од ње

МатеријалиМатеријали ии производипроизводи нана базибазиглинеглине

значајнозначајно својствосвојствоприликомприликом одабираодабирасировинесировине ––

пластичностпластичност глинеглине

особинаособина дада сесе попододавањудодавању водеводе ууглинуглину онаона можеможе лаколакообликоватиобликовати, , наконнакончегачега задржавазадржавадодељенудодељену формуформу

1010


карактеристичнекарактеристичне врстеврсте глиненихглинених сировинасировина::основнаосновна поделаподела нана карактеристичнекарактеристичне врстеврсте глинаглина::

1.1. тврдетврде ((пластичнепластичне))2.2. мекемеке ((песковитепесковите))3.3. кречњачкекречњачке ((лапоровителапоровите))

прецизнијапрецизнија поделаподела::порцеланске глине – каолин – изузетно мало примесагрнчарска глина – чиста, али са више примесаиловача - са кварцним песком и оксидима гвожђаума – непластична глинацигларска глина – релативно мало каолина, али довољнопластична за производњу опеке и црепа


свакасвака глиненаглинена сировинасировина уу праксипраксизахтевазахтева извеснуизвесну припремуприпрему ии дорадудорадукакокако биби даљедаље билабила прерађенапрерађена уу некинеки ододпроизводапроизвода

1111

МатеријалиМатеријали ии производипроизводи нанабазибази глинеглине

КорациКораци уу поступкупоступкуприпремеприпреме ии прерадепрерадеглинеглине::вађењевађење глинеглинепретходнапретходна припремаприпремаглинеглине(‘одлежавање’, провераквалитета и корекција глиненесмесе, ситњење)припремаприпрема –– хомогенизација(мешење) смесе

обликовањеобликовањесушењесушењепечењепечење

КерамичкиКерамички материјалиматеријали

ТехнологијаТехнологија производњепроизводње опекеопеке ии опекарскихопекарскихпроизводапроизвода сесе одвијаодвија нана двадва основнаосновна начинаначина::

1.1. поступкомпоступком пластичногпластичног обликовањаобликовања((традиционалнитрадиционални начинначин производњепроизводње опекеопеке))

2.2. полусувимполусувим пресовањемпресовањем((данасданас многомного заступљенијизаступљенији технолошкитехнолошки поступакпоступак))

изборизбор технолошкогтехнолошког поступкапоступка јеје уу великојвеликој меримериусловљенусловљен квалитетомквалитетом глиненеглинене сировинесировине

1212


пластичнопластично обликовањеобликовање полусувополусуво пресовањепресовање

суштинскесуштинске разликеразлике уу различитимразличитим поступцимапоступцимапроизводњепроизводње опекеопеке сесе јављајујављају уу фазифази припремеприпреме ииобликовањаобликовања глиненеглинене смесесмесе

КерамичкиКерамички материјалиматеријалисушењесушење опекеопеке

–– спорспор ии равномеранравномеран поступакпоступак-- неопходнонеопходно обезбедитиобезбедити добродоброструјањеструјање ваздухаваздуха

1313

КерамичкиКерамички материјалиматеријалипечењепечење опекеопеке -- фазефазе печењапечења

1.1. додо 100100ooCC-- губљењегубљење водеводе измеђуизмеђу порапора

2.2. окооко 200 200 ooCC-- губљењегубљење апсорбованеапсорбоване водеводе ии слободнеслободне водеводе ((измеђуизмеђуминераламинерала))

3.3. одод 200 200 додо 700700ooCC-- губљењегубљење водеводе унутарунутар молекуламолекула-- сагоревањесагоревање органскихорганских материјаматерија унутарунутар глинеглине-- декомпозицијадекомпозиција глиненихглинених минераламинерала нана оксидеоксиде Al Al ии SiSi-- повећањеповећање порозностипорозности саса 30 30 нана 50%50%

КерамичкиКерамички материјалиматеријалипечењепечење опекеопеке -- фазефазе печењапечења

4.4. одод 700 700 додо 10501050ooCCодвајањеодвајање карбонатакарбоната

5.5. 800 800 додо 900900ooCCстварањестварање новихнових минераламинерала ии стварањестварање стакластестакласте масемасе((почетакпочетак течнетечне фазефазе силикатасиликата))

6.6. хлађењехлађење

трансформацијетрансформације глинеглине токомтоком печењапечења нана температураматемпературамавишимвишим одод 900900ooCC::синтеровањесинтеровање (900 (900 –– 12501250ooCC) ) –– топљењетопљење деладела честицачестицаклинкеризацијаклинкеризација ((прекопреко 12501250ooCC) ) –– стварањестварање стакластестакласте масемасе, , попуњавањепопуњавање порапора измеђуизмеђу створенихстворених кристалакристалатопљењетопљење –– тачкатачка топљењатопљења зависизависи одод врстеврсте глинеглине

1414


у архитектури као изолатор у електроинсталацијама

ПорцеланПорцелан

елементи за зидање и облагање, отпорни на високе температуре

ВатросталнаВатростална печенапечена глинаглина

архитектонски елементи за облагање, санитарна опрема, плоче и плочице, декоративни елементи

ФајансФајанс

клинкер опеке, керамичке плоче иплочице, канализационе цеви, каљеви

КаменовинаКаменовина ((клинкерклинкер))

украсни елементи, пуни и шупљи, различитих профила

ГрађевинскаГрађевинска ии архитектонскаархитектонскакерамикакерамика

украсни елементи, пуни и шупљи, различитих профила

ТеракотаТеракота

елементи за зидање: опекеопеке, блокови, елементи таваница, покривач - цреп

ПеченаПечена глинаглина

производипроизводиГрупаГрупа керамичкихкерамичких материјаламатеријала

ОсновнеОсновне особинеособине опекеопекенајчешћинајчешћи обликоблик применепримене одод самогсамогпочеткапочетка масовнемасовне употребеупотребе печенепеченеопекеопеке (1. (1. веквек нн..ее.) .) каокао

материјалматеријал заза зидањезидање

особинеособине одод значајазначаја заза применуприменуопекеопеке токомтоком историјеисторије ––преимућствапреимућства уу односуодносу нана каменкамен::

малемале димензиједимензије опекеопеке узузнеопходностнеопходност коришћењакоришћењавезивавезива –– омогућаваомогућава лакшелакшеизвођењеизвођење сложенихсложених иизакривљенихзакривљених конструкцијаконструкцијазнатнознатно мањамања густинагустина опекеопеке --мањамања тежинатежина конструкцијеконструкције

1515

ОсновнеОсновне особинеособине опекеопекеразличитиразличити начининачиникласификацијекласификације савременихсавременихопекаопека::

1.1. нана основуоснову начинаначина калупљењакалупљења::ручноручно обликованеобликованемашинскимашински обликованеобликоване

2.2. нана основуоснову намененамене//начинаначина употребеупотребе::фасаднефасаднезаза зидањезидање -- заза конструктивнеконструктивне елементеелементе

-- заза преградепреграде

3.3. нана основуоснову карактеристикакарактеристикапопречногпопречног пресекапресека::

пунепунеошупљенеошупљенешупљешупље

ОсновнеОсновне особинеособине опекеопеке

карактеристикекарактеристике изгледаизгледазапреминсказапреминска масамасапорозностпорозностчврстоћачврстоћа нана притисакпритисакпонашањепонашање уу односуодносу нанаводуводу -- упијањеупијање водеводетоплотнатоплотна пропустљивостпропустљивостстабилностстабилност обликаоблика

отпорностотпорност нана мразмразсадржајсадржај растворљивихрастворљивихсолисолихемијскахемијска отпорностотпорностотпорностотпорност нана пожарпожар

особинеособине меродавнемеродавне заза обимобим ии начинначинприменепримене опекеопеке::

1616

ОсновнеОсновне особинеособине опекеопеке1.1. карактеристикекарактеристике изгледаизгледа

бојабоја, , текстуратекстура, , димензиједимензије -- форматформат

гамагама опекеопеке ((опсегопсег природнеприродне бојебоје ooпекепеке)) –– најчешћенајчешћецрвенкастацрвенкаста

гамагама бојабоја –– опсегопсег бојабоја уу којимакојима сесе некинекиматеријалматеријал налазиналази уу природиприроди, , односноодносно, , уу којимакојимасесе производипроизводи

варијететиваријетети бојебоје последицапоследица::саставасастава глинеглине, , температуретемпературе ии условауслова печењапечења

ОсновнеОсновне особинеособине опекеопекетекстуратекстура ии фактурафактура опекеопекеварираварира -- условљенаусловљена начиномначином производњепроизводње опекеопекеручноручно рађенарађена опекаопека:: глатка, песковита, избраздана,

‘пегава’

машинскимашински произведенапроизведена опекаопека:: полу стакласта, рустична, ‘зачешљана’, избраздана

1717


1.1. ангобирањемангобирањемпремазивањепремазивање осушенихосушених, , непеченихнепечених производапроизводатанкимтанким слојемслојем мешавинемешавинеглинеглине ии прахапраханетопљивихнетопљивих оксидаоксида некихнекихметаламетала ((Cr, Cr, MnMn, Co), Co)резултатрезултат наконнакон печењапечења::равномерноравномерно обојенаобојенаповршинаповршина безбез сјајасјаја

2.2. глазирањемглазирањемпремазивањепремазивање осушенихосушенихнепеченихнепечених производапроизводаглазуромглазуром –– мешавиноммешавиномкварцногкварцног пескапеска, , каолинакаолина, , фелдспатафелдспата ии лакотопљивихлакотопљивихоксидаоксидарезултатрезултат наконнакон печењапечења::стакластастакласта водонепропуснаводонепропуснаскрамаскрама нана површиниповршинипроизводапроизвода

специфичнаспецифична обрадаобрада површинеповршине керамичкихкерамичкихпроизводапроизвода ((укључујућиукључујући ии опекуопеку)) можеможе сесепостићипостићи следећимследећим поступцимапоступцима::


ПримериПримери глазиранихглазираних опекаопека

1818


димензионалнедимензионалне карактеристикекарактеристике –– форматформат

квалитетквалитет опекеопеке којикоји јеје мењанмењан токомтоком временавремена ((ууправцуправцу постепеногпостепеног смањењасмањења димензијадимензија),), аа ии данасданаспредстављапредставља карактеристикукарактеристику опекаопека појединихпојединих земаљаземаља((својеврсносвојеврсно културнокултурно наслеђенаслеђе –– обележјеобележје некенекеземљеземље))


заза несметанунесметану применупримену опекаопека неопходнонеопходно јеје дада постојипостојиодговарајућаодговарајућа правилностправилност димензијадимензија ии обликаоблика штошто сесерегулишерегулише дефинисањемдефинисањем меремере дозвољенихдозвољених одступањаодступања!!!!!!примерпример дозвољенихдозвољених мерамера опекаопека попо ЈУСЈУС--уу::

mmhmmbmml

)()()(

36551208250

±=±=±=

22,5/11,25/7,522,5/11,25/7,5ВеликаВелика БританијаБританија21/10/521/10/5ХоландијаХоландија

24/11,5/7,124/11,5/7,1НемачкаНемачка25/12/6,525/12/6,5југословенскијугословенски просторипростори

форматформат [cm][cm]земљаземља пореклапорекла

Примери формата опека у различитим земљама Европе:

1919

ОсновнеОсновне особинеособине опекеопеке2.2. запреминсказапреминска масамаса

опекеопеке заза зидањезидање 1400 1400 –– 1900 1900 kg/mkg/m33

клинкерклинкер опекеопеке вишевише одод 2000 2000 kg/mkg/m33

3.3. порозностпорозностварираварира, , најчешћенајчешће уу опсегуопсегу 1010--40%40%

4.4. механичкемеханичке карактеристикекарактеристике опекеопекечврстоћачврстоћа условљенаусловљена порозношћупорозношћу, , запреминскомзапреминскоммасоммасом, , алиали ии карактеристикамакарактеристикама глиненеглинене сировинесировинеизиз којекоје јеје опекаопека насталанастала, , каокао ии температуромтемпературомпечењапечења

ОсновнеОсновне особинеособине опекеопеке4.4. механичкемеханичке карактеристикекарактеристике опекеопеке

опекаопека јеје крткрт материјалматеријал ((каокао ии каменкамен) ) –– великавеликаразликаразлика уу чврстоћамачврстоћама нана притисакпритисак ии затезањезатезање

мериломерило чврстоћечврстоће опекеопеке –– маркамарка опекеопеке((најмањанајмања прописомпрописом дозвољенадозвољена појединачнапојединачна, , односноодноснопросечнапросечна чврстоћачврстоћа нана притисакпритисак заза датудату маркумарку))

УсловиУслови заза маркемарке пунепуне опекеопеке попо ЈУСЈУС--ууПритисна чврстоћа [MPa]

Марка опеке M просечна најмања појединачна 7,5 7,5 6,0 10 10,0 8,0 15 15,0 12,0 20 20,0 16,0

2020

ОсновнеОсновне особинеособине опекеопекеСлогСлог опекеопеке ии зидањезидање опекомопеком

малемале димензиједимензије опекеопекеизискујуизискују употребуупотребумалтерамалтера приликомприликомзидањазидања

дада биби зиданазиданаконструкцијаконструкција одод опекеопекепостиглапостигла одговарајућуодговарајућустабилностстабилност, , опекеопеке сесеслажуслажу уу зидзид ууразличитеразличите слоговеслогове

ОсновнеОсновне особинеособине опекеопекеСлогСлог опекеопеке ии зидањезидање опекомопеком

2121

ОсновнеОсновне особинеособине опекеопекеСлогСлог опекеопеке ии зидањезидање опекомопекомзиданезидане конструкцијеконструкције ододопекеопеке испољавајуиспољавају увекувек мањемањечврстоћечврстоће одод чврстоћачврстоћапојединачнихпојединачних опекаопека којекоје сусууу зидзид уграђенеуграђене

каокао ии опекаопека ии зиданазиданаконструкцијаконструкција одод опекеопеке добродоброподносиподноси притисакпритисак алиали нене иизатезањезатезање –– уу сеизмичкимсеизмичкимподручјимаподручјима неопходнонеопходнопредузетипредузети одговарајућеодговарајућемеремере заза укрућењеукрућењеконструкцијеконструкције ((абаб серклажисерклажи))


5.5. понашањепонашање опекеопеке уу односуодносу нана водуводууу великојвеликој меримери условљеноусловљено ((отвореномотвореном) ) порозношћупорозношћу опекеопеке

својствосвојство којекоје јеје одод значајазначаја заза применупримену опекеопеке––упијањеупијање водеводекоефицијенткоефицијент апсорпцијеапсорпције водеводе сесе уу општемопштем случајуслучајузаза опекуопеку крећекреће одод 4,54,5--21%21%ЈУСЈУС дефинишедефинише:: заза нефасадненефасадне опекеопеке минимумминимум 8%8%

заза фасаднефасадне опекеопеке 6 6 --18%18%

вредноствредност коефицијентакоефицијента апсорпцијеапсорпције водеводе којукојуиспољаваиспољава опекаопека утичеутиче нана јачинујачину везевезе измеђуизмеђуопекеопеке ии малтерамалтера уу зиданимзиданим конструкцијамаконструкцијама

2222


карактеристикекарактеристике понашањапонашања уу односуодносу нана водуводу ууспрезиспрези саса појединимпојединим чиниоцимачиниоцима ии механизмимамеханизмимаразарањаразарања::

1.1. отпорношћуотпорношћу нана мразмразкоефицијенткоефицијент упијањаупијања водеводе заза опекуопеку износиизноси окооко 0,850,853 3 категоријекатегорије опекаопека:: веома отпорне на мраз

нормално отпорне на мразотпорност на мраз није доказана

2.2. отпорношћуотпорношћу нана растворљиверастворљиве солисолиусловљеноусловљено хемијскимхемијским саставомсаставом опекаопека, , каокао ии способношћуспособношћуопекеопеке дада упијеупије водуводу//порозношћупорозношћу


6.6. термичкетермичке карактеристикекарактеристике опекеопекекоефицијенткоефицијент топлотнетоплотне проводљивостипроводљивости условљенусловљензапреминскомзапреминском масоммасом ((густиномгустином) ) опекеопеке; ; попо ЈУСЈУС--уу::

сличнослично каменукамену, , добардобар акумулаторакумулатор топлотетоплоте иипоредпоред релативнорелативно малемале вредностивредности коефицијентакоефицијентаспецифичнеспецифичне топлотетоплоте

KmW⋅

−= 760470 ,,λ

KkgJc⋅

= 920

2323


7.7. осталаостала својствасвојства одод значајазначаја::

изразитаизразита стабилностстабилност обликаоблика –– малемале вредностивредноститермичкетермичке ии хигрометријскехигрометријске дилатациједилатације

добрадобра отпорностотпорност нана пожарпожардобрадобра отпорностотпорност нана хемикалијехемикалије

mmm50,=α m

mm10,<ε

ДругиДруги производипроизводи одод печенепеченеглинеглине уу савременојсавременој применипримени

елементиелементи заза зидањезидање::гитергитер блокблок шупљешупље ии ошупљенеошупљене опекеопеке ии

блоковиблокови

2424


испунеиспуне међуспратнихмеђуспратних конструкцијаконструкција::ТМТМ блокблок

ДругиДруги производипроизводи одод печенепеченеглинеглине уу савременојсавременој примениприменииспунеиспуне међуспратнихмеђуспратних конструкцијаконструкција::фертферт гредицегредице саса испуномиспуном

2525


елементиелементи покривањапокривања крововакровова -- цреповицрепови


савременесавремене фасаднефасадне облогеоблоге

materijali u arhitekturi 3 predavanje

Documents