proiect ceramica,oprea si cosma
TRANSCRIPT
UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCUREŞTI
FACULTATEA DE CHIMIE APLICATĂ ŞI ŞTIINŢA MATERIALELOR
CATEDRA ŞTIINŢA ŞI INGINERIA MATERIALELOR OXIDICE ŞI
NANOMATERIALELOR
GRESIE PORŢELANATĂ
Profesor îndrumător : Student: COSMA LUCIANA ALINA MELINESCU OPREA MARIA CRISTINA
AN IV SIMONa
1
CUPRINS
Noţiuni introductive........................................................................3
Tipuri de gresie portelanată........................................................3
Scurt Istoric....................................................................................5
Fluxul tehnologic de obţinere al gresiei porţelanate......................6
Proprietăţile gresiei porţelanate şi domeniile de utilizare..............9
Bibliografie...................................................................................12
2
Noţiuni introductive
Gresia portelanata este caracterizată de o absorbţie foarte scăzută de apă, mai puţin de
0.5%,reprezentând o evoluţie a gresiei obişnuite, a cărei absorbţie de apă este în jur de
3 %. Gresia portelanata se fabrică printr-o presare uscată a materiilor prime: cuarţ,
feldspat şi argila, din care se obţine corpul ceramic, ce se coace la temperaturi ridicate
(1200 - 1300°C) într-un cuptor cu role. Gresia portelanata poate fi: glazurata sau
neglazurata.
Datorită rezistenţei ridicate la rupere şi uzură, gresia portelanata este adesea folosită în
locuri publice, în special în locuri unde condiţiile de uzură sunt extreme. Porozitatea ei
scăzută permite lustruirea ei, creându-se, astfel, suprafeţe minunate şi strălucitoare.
Prin aplicarea pudrelor ceramice de diferite culori sau a unor saruri solubile, ceramică
neglazurată poate fi decorată în moduri diferite. Cu toate acestea, varietatea efectelor
vizuale ce pot fi create este limitată. Tocmai de aceea, devine din ce în ce mai comun,
fabricarea gresiei portelanate glazurate şi imprimate. Se pot creea o multitudine de
varietăţi decorative, datorită proprietăţilor acestor tipuri de materiale. De exemplu, se
pot imita texturi precum cele ale pietrei, a lemnului , a materialelor, a pielii,etc.
Producţia la scala largă a gresiei portelanate se poate observa în foarte multe ţări, dar
liderii mondiali sunt China, Italia, Spania şi Turcia.
Tipuri de gresie portelanată
a.Gresie portelanată lustruită sau semi-lustruită: aşa cum sugereaza şi numele, se
foloseşte o tehnică elaborată pentru a finisa suprafaţă după procesul de ardere. O
suprafaţă lustruită nu este una glazurata, deşi înfăţişarea acestora te poate induce în
eroare;
b.Gresie portelanată glazurată
3
Proprietăţi carcteristice: dură şi densă, rezistenta la îngheţ-dezgheţ, rezistenta la
pete, multitudine de culori şi modele, se poate folosi la exterior.
Compoziţie: Gresia portelanata glazurata e constituită din placă ceramică peste care
se aplică o glazură şi este aproape identică cu gresia obişnuită.
Aspect: Glazură, poate fi fie stralcitoare fie mată.
Performanţa: Gresia portelanata glazurata este neporoasa. Glazura protejează şi
împiedica murdărirea şi pătarea gresiei. Acestea, pot fii uşor de întreţinut, şi pot fii
tratate pentru o rezistenţă mai bună la alunecare.
c. Gresie portelanată mată sau neglazurată: se referă la produsul ieşit din cuptor,
care nu mai suferă alte prelucrări; Proprietăţi caracteristice: este dură şi densă; rezistă
la îngheţ-dezgheţ; de obicei rezistenta la alunecare, dacă nu este lustruită; se poate
folosi la exterior;
Compoziţie: Are aceeaşi compoziţie ca şi cea glazurata, numai că nu se mai aplică
glazură.
Aspect: Este considerată cel mai modern tip de gresie pentru placarea podelelor şi
pereţilor. Poate avea culoare şi textura aplicată pe suprafaţa înainte de a fi arsă.
Performanta: Metodă de presare a pulberilor îi conferă acestui tip de gresie
portelanata o densitate ridicată, astfel încât absorbţia apei este foarte mică. Este un tip
de gresie foarte rezistentă, care poate rezista la zone intens circulate, pentru că nu
există glazura care să se poată îndepărta în timp.
d. Gresie portelanată structurată: acest tip de gresie este extrem de texturată, şi este
adesea folosită în medii exterioare.
4
Scurt Istoric
Gresia a fost creată de om prima oară acum 4000 de ani. Au fost descoperite plăci de
gresie superbe în vechile piramide, ruinele Babilonului şi în ruinele Greciei antice.
Gresia a fost inventată în Orientul Apropiat, unde a cunoscut o popularitate ridicată şi a
cunoscut varietatea cea mai mare de design din lume.
În timpul perioadei islamice, toate metodele de decorare a gresiei au fost aduse la
perfecţiune în Persia. În Europa, gresia decorată nu a intrat în uz general decât în a
doua jumătate a secolului al 12-lea, excepţie făcând Spania.
Înainte gresia era făcută manual din bucăţi mari de argila, prin aplatizarea lutului şi
raşchetarea să. Aceste placi obţinute, erau puse la uscat la soare sau erau arse.
Plăcile de mozaic din Spania şi Portugalia, gresia maiolica din timpul renaşterii din
Italia, gresia din Germania, sunt toate mărci importante în evoluţia gresiei de-a lungul
timpului.
5
Răspândirea cea mai mare a utilizării plăcilor de gresie, a fost în jurul anilor 1700, când
s-a început folosirea ei la decorarea bisericilor şi catedralelor.
Un prim pas spre "industrializarea" producerii de gresie a reprezentat-o tehnlogia
presarii uscate a prafului, care ulterior se introducea în cuptorul de ardere. Astfel, s-a
pus baza "automatizării" producerii gresiei şi a faianţei. Dacă anterior se produceau
manual plăcile ceramice, cu această tehnologie s-a putut introduce matriţa cu dimesiuni
precise, generând ceea ce noi ştim astăzi clasificarea pe categorii de calitate a plăcilor
de gresie: calitatea I, II, III. Acest standard se referă la abaterile dimesionale maxime pe
care le poate avea o placă de gresie într-un lot/pachet.
Fluxul tehnologic de obţinere al gresiei porţelanate
Materiile prime folosite la fabricarea gresiei portelanate sunt de regulă materiale
argiloase şi aditivi chimici necesari în pocesul de modelare. Materiile prime pentru
gresia portelanata se încadrează în sistemul ternar: feldspat, cuarţ, argila.
6
Cantităţile materiilor prime, folosite în general în gresia portelanata sunt afişate în
tabelul următor:
Materiile prime sunt mărunţite şi clasate conform dimensiunilor particulelor. Iniţial, are
loc o mărunţire primară a bucăţilor mari de material, aceasta se face cu ajutorul unui
concasor cu fălci,sau a unui concasor giratoriu. Urmează concasarea secundară, ce se
realizează în mori cu ciocane sau mori Muller. Uneori se face şi o concasare terţiara, cu
ajutorul unor mori cu bile.
7
Următoarea etapă o reprezintă sortarea materiilor prime în funcţie de dimensiunea
granulelor, şi apoi dozarea şi omogenizarea amestecului de materii prime.
Pulberea obţinută este apoi presată în formă dorită. Presarea este o presare uscată. La
această metodă, pulberea poate conţine un liant organic sau un procent scăzut de
umiditate. Ea se dozează dintr-un buncăr, şi apoi este presată într-o cavitate de oţel,
de pistoane din acelaşi material. Se folosesc prese automate cu presiuni de până la
2500 de tone.
După presare, urmează îndepărtarea umidităţii rămase în corpurile ceramice, prin
aplicarea unei temperaturi nu foarte ridicate. Îndepărtarea umezelii rămase ajuta la
prevenirea micşorării la aplicarea unei temperatui mai ridicate.
Deşi nu toate gresiile portelanate sunt glazurate, după acest pas, urmează glazurarea.
Pentru a se prepara glazură, se folosesc metode similare ca şi cele pentru prepararea
corpului ceramic. Materiile prime sunt cântărite şi amestecate şi apoi se aplică glazura
pe corpurile ceramice, prin diferite metode. Se folosesc şi glazuri uscate, acestea
presupun aplicarea unor pudre, a unor frite zdrobite (sticle) sau a unor glazuri granulate,
pe o suprafaţă cu glazură umedă. După ardere, particulele de glazură se topesc unele
în altele, producând o suprafaţă asemenea granitului.
8
După glazurare, gresia trebuie arsă pentru ai conferi rezistenta şi pentru ai da
porozitatea dorită. În cazul gresiei portelanate, se folosesc temperaturi de aproximativ
1300°C.
Proprietăţile gresiei porţelanate şi domeniile de utilizare
Gresia porţelanată a devenit un standard în industrie, motivul fiind calitatea şi
durabilitatea acesteia. De fapt, rezistenta la uzura a gresiei portelanate este dovedită de
utilizarea acesteia în acoperirea pardoselei, atât în spaţii comerciale cât şi rezidenţiale.
Într-adevăr, cu mult timp în urmă, gresia portelanata era considerată o raritate, dar
acum ea poate fi găsită în toate magazinele specializate, în forme, texturi şi culori
diverse.
Fig. 1 Proprietăţile mecanice ale gresiei portelanate (modulul de rupere, rezistenta la rupere, modulul Young,
dimensiunea defectelor critice)
Microstructura gresiei portelanate-in Fig.2 prezintă micrografiile SEM ale unei suprafeţe
de gresie portelanata, tratată termic la temperaturi diferite. Micrografiile, ilustrează
consolidarea densificării o dată cu creşterea temperaturii. Cu cât creşte temperatura
scade porozitatea. La temperaturi ridicate, porii încep să se coaguleze şi să formeze
porozităţi închise. Cei mai mari pori pot atinge dimensiuni de 15-20 µm. Prezenţa
feldspatului reduce porozitatea.
9
Fig.2 SEM pentru gresie portelanata tratată la diferite temperaturi-a)1160°C, b)1180°C, c)1200°C, d)1220°C
Există două tipuri principale de gresie portelanata: cea glazurata şi cea neglazurata,
ambele tipuri sunt incredibil de dense şi de rezistente la uzură. Gresia portelanata
reuşeşte să-şi menţină înfăţişarea intactă, chiar şi în zone intens circulate, de aceea
este folosită în interiorul caselor. Glazura îi dă o strălucire aparte, şi tocmai de aceea
este adesea folosită în interiorul bailor şi bucătăriilor.
Are o densitate foarte mare, iar durabilitatea superioară, cât şi uşurinţă de întreţinere
sunt convingătoare în alegerea ei pentru acoperirea întregilor încăperi. De obicei,
dimensiunile plăcilor de gresie portelanata variază de la 12’’ la 20’’, gamă de culori este
amplă, iar finisajele pot varia de la neted lucios la piatra brută. O altă proprietate foarte
importantă este stabilitatea culorilor şi posibilitatea de îndepărtare a mizeriei şi cu
asigurarea unor condiţii igienice mediului înconjurător.
10
Gresia portelanata este clasată ca fiind foarte versatilă,o proprietate importantă a ei
fiind rezistenta la gelivitate. Aşadar, ea rezista atât la temperaturi înalte, cât şi la
temperaturi extrem de scăzute şi trece cu succes proba îngheţului, fiind chiar
recomandată în construcţia piscinelor şi a fântânilor.
După cum am mai spus gresia portelanata are o absorbţia a apei mai mică de 0.5%, de
aceea ea se poate folosi în interiorul clădirilor, în zonele cu umiditate ridicată.
Gresia portelanata glazurata, diferă de gresia glazurată obişnuită printr-o rezistentă la
rupere îmbunătăţită, şi o rezistenţă completă la îngheţ. Alte proprietăţi, cum ar fi
rezistentata chimică şi rezistenţa la alunecare, depind de tipul de suprafaţă al gresiei
respective.
Gresia portelanata nu este nici cel mai scump, dar nici cel mai ieftin tip de gresie, dar îşi
merită preţul, datorită rezistenţei şi durabilităţii sale.
11
Bibliografie
http://www.madehow.com/Volume-1/Ceramic-Tile.html
http://www.ehow.com/how-does_5231164_process-manufacturing-
porcelain-tiles.html
Enhancing the mechanical properties of porcelain stoneware tiles: a
microstructural approach-Cristina Leonelli, Federica Bondioli, Paolo
Veronesi, Valeria Cannillo
http://www.builddirect.com/Porcelain-Tile/Ceramic-Tile-Articles/
Types_of_Porcelain_tiles.aspx
http://www.designboom.com/history/tiles_history.html
12