Декоративная обработка природных камней
Результаты исследований по влиянию термообработки на прочность при изгибе и физико-механические свойства глинистых сланцев и песчаника, добываемых в Ростовской области. Исследование покрытий на камни на основе фосфатных связок и низкотемпературной эмали.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.07.2017 |
| Размер файла | 782,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Ростовский государственный строительный университет
Декоративная обработка природных камней
А.А. Наумов
Аннотация
Изложены результаты исследований по влиянию термообработки на физико-механические свойства глинистых сланцев и песчаника, добываемых в Ростовской области. Установлено, что обработка сланцев при температуре 400-5000С позволяет изменить цвет образцов с серого на красно-коричневый и увеличить предел прочности при изгибе. Также рассмотрены покрытия на камни на основе фосфатных связок и низкотемпературной эмали.
Ключевые слова: Природный камень, термообработка, объемное окрашивание, декоративное покрытие, прочность, водопоглощение, морозостойкость.
термообработка камень сланец эмаль
В настоящее время существует много различных облицовочных материалов для отделки цоколей зданий и сооружений, заборов: природные камни, гранит, мрамор, керамическая плитка и т.д [1-3]. В последнее время распространение получили искусственные камни на основе цемента. Но при всем многообразии материалов широкой цветовой гаммой поверхности может похвастаться лишь глазурованная керамическая плитка. Но ее стоимость относительно велика. Высокой долговечностью и декоративностью обладают гранитные и мраморные панели, но их высокая цена не позволяет широко использовать этот вид облицовки [1, 4, 5].
На месторождениях Ростовской области, где ведется промышленная добыча природных камней (близ г. Белая Калитва), преимущественный цвет извлекаемой породы - серый.
С целью расширения цветового ассортимента естественных камней в лаборатории РГСУ были исследованы горные породы двух месторождений.
Камни с первого месторождения представляют собой глинистый сланец - горную породу со слоистой структурой серого цвета.
Порода со второго месторождения также серого цвета, не имеет видимой слоистости и относится к песчаникам.
В результате исследований установлено, что декоративный эффект для глинистых сланцев может быть получен путем термообработки при температурах 300-5000С, после чего горная порода по всему объему изменяет цвет с серого на красно-коричневый. Изменение цвета начиналось при 3000С при выдержке не менее 15 мин. Для получения равномерноокрашенных образцов необходима обработка при температуре 5000С в течение 15 мин. При уменьшении времени обработки или температуры - цвет неравномерный. Среда обработки (окислительная, восстановительная) влияния на цвет материала не оказывает.
На рис. 1 и 2 представлены фотографии глинистых сланцев в природном состоянии и после термообработки.
Рис. 1. - Глинистый сланец в естественном состоянии
Рис. 2. - Глинистый сланец после термообработки
Термообработка песчаника никаких видимых изменений не выявила.
Влияние термообработки на прочность при изгибе образцов глинистого сланца показано в таблице.
Таблица
Влияние термообработки на прочность при изгибе
|
Температура обработки,0С |
Прочность при изгибе, МПа |
|
|
без обработки |
10,0 - 20,0 |
|
|
400 |
12,0 - 30,0 |
|
|
500 |
12,0 - 32,0 |
Можно увидеть, что обработка материала при температуре 400-5000С увеличивает прочность на 20-70 %.
Для изменения цвета лицевой поверхности были рассмотрены составы покрытий на основе фосфатных связок. Для придания слою необходимых цветов использовались различные керамические пигменты [6, 7].
Подготовленную суспензию наносили на поверхность камня слоем 0,025-0,035 г/см2, подсушивали и подвергали термообработке при температуре 4000С. Были получены прочные матовые покрытия различных цветов.
Также были изучены покрытия на основе разработанной нами низкотемпературной эмали с температурой плавления 7000С. Состав эмали следующий: стеклобой прозрачный - 50 %; бура - 50 %; глинистое сырье Владимировского месторождения - 7 % (сверх 100 %) и КМЦ - 0,5 % (сверх 100 %). Нужный цвет достигался введением керамических пигментов [8-10] .
Подготовленную эмаль наносили на поверхность камня, подсушивали и обжигали. Расход покрытия составил 0,015-0,040 г/см2. При тонком слое (0,015-0,025 г/см2) эмаль полностью покрывает поверхность камня, при увеличении толщины слоя до 0,030-0,040 г/см2 покрытие начинает сбегаться в капли, оголяя поверхность. Во втором случае получается необычный декоративный эффект. Во всех случаях получалось красивое прочное покрытие с хорошим блеском (рис. 3).
Рис. 3. - Образцы, покрытые эмалью
Морозостойкость камней с покрытиями на основе фосфатных связок и эмали более 50 циклов, что свидетельствует о высокой прочности сцепления декоративного слоя с поверхностью камня.
Таким образом, путем использования несложных технологических решений и недорогого сырья, ассортимент цветов природных камней можно увеличить до бесконечности.
Литература
1. Набокова Я.С. Эффективные строительные материалы и способы возведения зданий // Инженерный вестник Дона, 2008, №4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2008/96
2. M. Safiuddin, M.Z. Jumaat, M. A. Salam, M. S. Islam, R. Hashim. Utilization of solid wastes in construction materials. International Journal of the Physical Sciences. 2010. №10. pp. 19521963.
3. Котляр В.Д., Лапунова К.А., Терехина Ю.В. Перспективы производства фигурного керамического кирпича на основе опок// Инженерный вестник Дона. 2012. №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2012/946
4. Romagnoli, M., 2005. Optimizing stain resistance in tile. American Ceramic Society Bulletin, 4: pp. 9301-9304.
5. Плешко М.В. Разработка новых составов ангобного и глазурного покрытия для керамической облицовочной плитки // Инженерный вестник Дона, 2015, №1. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2015/2760
6. Судакас Л.Г. Фосфатные вяжущие системы. С-Пб.: РИА «Квинтет», 2008. 260 с.
7. Масленникова Г.Н., Пищ И.В. Керамические пигменты. М.: ООО РИФ «СТРОЙМАТЕРИАЛЫ», 2009.- 224 с.
8. Ю.В. Харыбина, О. Я. Питак, И. В. Питак. Разработка составов декоративных покрытий для лицевых керамических изделий // Восточно-европейский журнал передовых технологий. 2013. №6. С. 56-58.
9. Emery, Sherry N. Defreece; Charola, A. Elena Coatings on Brick Masonry: Are they Protective or Can They Enhance Deterioration? // Journal of the American Institute for Conservation, Volume 46 - 2007. - Number 1, pp. 39-52(14).
10. Banu Manav Color-emotion associations and color preferences: A case study for residences //Color Research & Application. - April 2007 - Volume 32, Issue 2, pp. 144-150.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение и виды лакокрасочных покрытий. Методы их нанесения. Основные свойства лакокрасочных покрытий. Их промежуточная обработка. Защита материалов от разрушения и декоративная отделка поверхности как основное назначение лакокрасочных покрытий.
контрольная работа [172,4 K], добавлен 21.02.2010Физико-химические свойства и классификация видов эмали, технология ее получения и методы нанесения. Требования к защитным покрытиям. Антикоррозионное силикатно-эмалиевое покрытие труб. Производство силикатно-эмалиевых покрытий в России и за рубежом.
курсовая работа [60,1 K], добавлен 18.12.2012Многослойные и комбинированные пленочные материалы. Адгезионная прочность композиционного материала. Характеристика и общее описание полимеров, их свойства и отличительные признаки от большинства материалов. Методы и этапы испытаний полимерных пленок.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 21.11.2010Анализ существующих технологических процессов алмазно-абразивной обработки напылённых покрытий и технической минералокерамики. Физико-механические свойства керамических материалов. Влияние технологических факторов на процесс обработки напылённой керамики.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 28.08.2011Керамика на основе ZrO2: структура и механические свойства. Керамика на основе ультрадисперсных порошков. Технология получения керамических материалов. Метод акустической эмиссии. Структура, фазовый состав и механические свойства керамики ZrO2.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 04.08.2012Физико-механические свойства термореактивных пластмасс. Свойства и применение пластмассы с порошковыми и волокнистыми наполнителями, стекловолокнита и асботекстолита. Назначение и химический состав стали 4XB2C, ее механические и технологические свойства.
контрольная работа [696,9 K], добавлен 05.11.2011Характеристика и механические свойства титана. Исследование влияния вспомогательных компонентов на свойства титанового сплава. Технологические аспекты плавки, определение типа плавильного агрегата. Термическая обработка: отжиг, закалка, старение.
реферат [1,6 M], добавлен 17.01.2014Никель и его свойства. Применение дисперсных материалов и ультрадисперсных алмазов. Исследования по получению никелевых покрытий с повышенными механическими свойствами за счет введения в электролит наноуглеродных добавок УДА-ТАН, АСМ и алмазной шихты.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 25.05.2012Виды и свойства керамических покрытий, способы получения. Электронные ускорители низких энергий в технологиях получения покрытий. Нанесение покрытий CVD-методом. Золь-гель технология. Исследование свойств нанесенных покрытий, их возможные дефекты.
курсовая работа [922,9 K], добавлен 11.10.2011Исследование структуры, фазового состава и свойств покрытий системы Ti–Si–B, полученных электронно-лучевой наплавкой в вакууме и методом электронно-лучевого оплавления шликерной обмазки. Получение и перспективы применения МАХ-материалов на основе титана.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 14.06.2013Анализ влияния технологических режимов формирования на структуру, физико-механические свойства композиционных гальванических покрытий. Разработка технологического процесса восстановления вкладышей подшипников скольжения коленчатого вала дизеля Д100.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 08.12.2012Прочность как способность материала сопротивляться разрушающему воздействию внешних сил. Рассмотрение особенностей выбора материалов и режимов термообработки от условий работы деталей машин и элементов конструкций. Анализ режимов термической обработки.
реферат [482,2 K], добавлен 20.03.2014Надежность машин и критерии работоспособности. Растяжение, сжатие, кручение. Физико-механические характеристики материала. Механические передачи вращательного движения. Сущность теории взаимозаменяемости, подшипники качения. Конструкционные материалы.
курс лекций [2,8 M], добавлен 13.06.2012Определение геометрических характеристик поперечного сечения бруса. Расчет на прочность и жесткость статических определимых балок при плоском изгибе, построение эпюры поперечных сил. Расчет статически не определимых систем, работающих на растяжение.
контрольная работа [102,8 K], добавлен 16.11.2009Процесс резания заготовки детали. Обработка чугуна и цветных сплавов. Требования, предъявляемые к инструментальному материалу. Химический состав и физико-механические свойства инструментальных материалов. Измельченный обогащенный абразивный материал.
реферат [17,7 K], добавлен 08.03.2011Основные физико-механические свойства древесины. Процесс вулканизации синтетических каучуков. Технология получения бетонов – искусственных камневидных материалов. Материалы на основе пластмасс и их применение. Расшифровка марки стали 50А, чугуна ЧХ28.
контрольная работа [31,9 K], добавлен 02.02.2015Геометрические характеристики плоских сечений, зависимость между ними. Внутренние силовые факторы; расчеты на прочность и жесткость при растяжении-сжатии прямого стержня, при кручении прямого вала. Определение прочности перемещений балок при изгибе.
контрольная работа [1,9 M], добавлен 20.05.2012Закаливаемость и прокаливаемость стали. Характеристика конструкционных сталей. Влияние легирующих элементов на их технологические свойства. Термическая обработка сплавов ХВГ, У8, У13 и их структуры после нее. Выбор вида и режима термообработки детали.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 12.01.2014Исследование химического диспергирования алюминиевого сплава; влияние концентрации щелочи на структуру диспергированных порошков и физико-механические свойства керамических материалов. Разработка технологической схемы спекания; безопасность и экология.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 27.01.2013Подпрессовка и горячее прессование фанеры. Требования к консервации; упаковке и маркировке. Выгрузка, расчет штабелей, складирование. Тепловая обработка пропариванием. Контроль предела прочности при скалывании по клеевому слою, при статическом изгибе.
курсовая работа [726,9 K], добавлен 08.05.2011
