- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
- •ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ДИЗАЙНА»
- •Я. С. Кикнадзе
- •МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ И ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБУЧЕНИЕ
- •Санкт-Петербург
- •ГЛАВА 1. ПОДЕЛОЧНЫЕ КАМНИ УРАЛА
- •1.1. Месторождение
- •1.3.2. Обработка натурального камня в домашних условиях
- •1.3.1. Распространенные способы обработки натурального камня
- •2.1.1. Механические свойства древесины
- •2.2. Основные породы древесины, применяемые в строительстве
- •2.3. Материалы и изделия из древесины
- •2.4.1. Обработка древесины ручными инструментами
- •3.2. Воздушные вяжущие вещества
- •3.2.1. Свойства гипсовых вяжущих
- •3.3.1. Портландцементы с активными минеральными добавками
- •3.4. Силикатные материалы и изделия
- •Тяжелый силикатный бетон
- •3.5. Искусственные каменные безобжиговые материалы и изделия
- •3.5.1. Легкие силикатные бетоны
- •3.6. Асбестоцементные материалы и изделия
- •ГЛАВА 4. КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
- •5.1. Применение бумаги
- •5.2. Виды бумаги
- •7.1 Состав стекла
- •7.5. Производство чешского стекла
- •46. Воздушные вяжущие вещества.
- •47. Асбестоцементные материалы и изделия.
- •48. Гипсовые вяжущие вещества.
- •49. Искусственные каменные безобжиговые материалы и изделия.
- •50. Силикатные материалы и изделия.
- •51. Портландцементы с активными минеральными добавками.
- •52. Свойства гипсовых вяжущих.
- •53. Искусственные каменные безобжиговые материалы и изделия.
- •54. Легкие силикатные бетоны.
эффектен, но и долговечен, поскольку при полировке в камне закрываются микротрещины. Такой материал применяется для внутренней отделки помещений, производства подоконников, столешниц и других элементов интерьера.
Раковистая фактура – имеет равномерные впадины от 1 до 4 мм глубиной, что придает камню особый декоративный внешний вид.
Оплавленная фактура – получается в результате применения термической технологии обработки камня на термо-газо-струйном станке. Хорошо проявляет фактуру и цвет, создавая при этом впечатление, что камень слегка оплавлен. Изделия после термической обработки применяются для отделки фасадов зданий, лестничных ступеней и устройства площадок.
Скалистая фактура поверхности – представляет собой имитацию грубо обработанной породы с наличием впадин и выступов от 50 до 200 мм, расположенных в хаотичном порядке и не прошедших дополнительную обработку. Эффект достигается путем скалывания породы с предварительно ослабленной поверхности. Материал с такой фактурой используется для отделки фасадов больших зданий, подчеркивая их значимость и монументальность, а также природную связь с окружающим ландшафтом.
Колотая поверхность или «скала» – это натуральный необработанный скол породы. Плиты с подобной поверхностью обычно применяют для отделки монументальных сооружений.
1.3.1. Распространенные способы обработки натурального камня
Современные способы обработки натурального камня подразделяют на 2 вида: механические и физико-механические.
К механическим способам относятся наиболее распространенные до настоящего момента, такие как скалывание, ударное разрушение и резка.
При скалывании достигается: фактура плоской и рельефной «скалы», бугристая, характеризующаяся на лицевой поверхности наличием равномерно распределенных впадин и бугров, фактура и рельеф с наличием параллельно расположенных борозд высотой от 0,5 до 3 мм.
Резка – самый распространенный из современных способов обработки камня. Осуществляется методом дисковой, канатной или штрипсовой распиловки.
Штрипсовая распиловка разделяется на распиловку с использование стальной и чугунной дроби и на алмазно-штрипсовую распиловку. Распиловка дисковая приобретает все более широкое распространение в обработке пород любой твердости и подразделяется на дисковую и алмазно-дисковую распиловку резцами. Канатная распиловка получила широкое распространение при резке пород различной плотности. Ее развитие идет в 3-х направлениях: канатная с помощью абразива, алмазно-канатная и распиловка канатами, армированными твердосплавными шайбами.
11
Ударное разрушение камня наиболее широко используется в практике производства тесаных изделий. Чаще всего таким способом изготавливают ступени, основания памятников, устои мостов и другие элементы, где достигается точечная фактура обработки. Большое значение в промышленности начинает занимать способ ультразвуковой декоративной обработки камня в абразивной среде. Это довольно медленный процесс, но он характеризуется очень высокой точностью.
К физико-механическим способам относится обработка токами высокой частоты и широко применяемый метод обработки камня термореактивными газовыми горелками керосиново-кислородного и бензиново-воздушного типов, который применяется для производства архитектурно-строительных деталей и изготовления монументов из пород высокой прочности. Способ токов высокой частоты (до 20 МГц) наиболее пригоден для обработки блоков-заготовок в производстве бордюров, парапетов, ступеней и т. д., считается наиболее точным и перспективным.
1.3.2. Обработка натурального камня в домашних условиях
По степени сложности все камни делят на мягкие и твердые. Камни мягкие легко поддаются обработке тем же инструментом, что и металлические изделия, а твердые камни нуждаются в применении специального инструмента. В домашних условиях для обработки натурального камня можно проводить такие работы, как резка, шлифовка, полировка камня и гравировка. Важно помнить, что резка, шлифовка и полировка камня проводятся только с непрерывной подачей воды. Вода охлаждает режущий элемент, удаляет образующийся при работе шлам и значительно снижает уровень каменной пыли.
Резка – грубая осуществляется при помощи обычной болгарки и диска по камню. Более точная потребует применение станка типа пилорама с металлической, желательно подвижной платформой.
Шлифовка – осуществляется при помощи шлифовального станка (ручного или стационарного) или болгарки с соответствующими шлифовальными кругами. Самый простой способ шлифовки, но только для камней размером до 20–25 см длиной: на чугунную плиту нужно насыпать абразивный порошок и залить водой, сверху положить камень и тереть, пока он не приобретет нужную поверхность. Мелкозернистая структура чугуна способствует обработке камня.
Полировка – выполняется с применением специальных полировочных кругов и пасты Гой.
Гравировка – возможна при использовании приспособления для выполнения точных работ, либо при помощи набора резцов по камню и молотка. В этом случае гравировку нужно отполировать, используя электродрель и насадки для полировки.
12
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ 2.1 Строение и состав древесины
Растущее дерево состоит из корневой системы, ствола и кроны. Промышленное значение имеет ствол, так как из него получается от 60 до 90 % древесины. Макроструктурой называют строение ствола дерева, видимое невооруженным глазом или через лупу, микроструктурой – видимое под микроскопом. Обычно изучают три основных разреза ствола: поперечный (торцовый), радиальный, проходящий через ось ствола, и тангенциальный, проходящий по хорде вдоль ствола. При рассмотрении разрезов ствола дерева невооруженным глазом или через лупу можно различить следующие основные его части: сердцевину, кору, камбий и древесину. Сердцевина состоит из клеток с тонкими стенками, слабо связанными друг с другом. Сердцевина совместно с древесной тканью первого года развития дерева образует сердцевинную трубку. Эта часть ствола дерева легко загнивает и имеет малую прочность. Кора состоит из кожицы или корки, пробковой ткани и луба. Корка или кожица и пробковая ткань защищают дерево от вредных влияний среды и механических повреждений. Луб проводит питательные вещества, от кроны в ствол и корни. Под лубяным слоем у растущего дерева располагается тонкий кольцевой слой живых клеток – камбий. Ежегодно в вегетативный период камбий откладывает в сторону коры клетки луба и внутрь ствола, в значительно большем объеме, – клетки древесины. Деление клеток камбиального слоя начинается весной и заканчивается осенью. Поэтому древесина ствола в поперечном разрезе состоит из ряда концентрических, так называемых годичных колец, располагающихся вокруг сердцевины. Каждое годичное кольцо состоит из двух слоев: ранней (весенней) древесины, образовавшейся весной или в начале лета, и поздней (летней) древесины, которая образуется к концу лета. Ранняя древесина светлая и состоит из крупных, но тонкостенных клеток; поздняя древесина более темного цвета, менее пориста и обладает большей прочностью, так как состоит из мелкополостных клеток с толстыми стенками. В процессе роста дерева стенки клеток древесины внутренней части ствола постепенно изменяют свой состав и пропитываются у хвойных пород смолой, а у лиственных – дубильными веществами. Движение влаги в древесине этой части ствола прекращается, и она становится более прочной, твердой и менее способной к загниванию. Эту часть ствола, состоящую из мертвых клеток, называют у некоторых пород ядром, у других – спелой древесиной. Часть более молодой древесины ствола ближе к коре, в которой еще имеются живые клетки, обеспечивающие перемещение питательных веществ от корней к кроне, называют заболонью. Эта часть древесины имеет большую влажность, относительно легко загнивает, малопрочна, обладает большей усушкой и склонностью к короблению.
Клетки механической (опорной) ткани. Узкие клетки, вытянутые в длину с заостренными концами и сравнительно толстыми оболочками, образу-
13
