Глина считается основой для гончарного дела. Смешанная с водой, она создает тестообразную массу, пригодную для последующей обработки. Сырье природного происхождения, имеет отличия в зависимости от мест образования. Один вид можно использовать в чистом виде, другие требуют просеивания и смешивания. В итоге получается глина для керамики – материал, вполне пригодный для изготовления разных изделий.

Структурно глина состоит из мелких кристаллов, формирующих глинообразующий силикатный минерал – каолинит. В состав глины для керамики входят вода, оксиды кремния и алюминия.

Красная глина

В природе такая глина для изготовления керамических изделий отличается зеленовато-коричневым оттенком, придаваемым оксидом железа, на долю которого приходится от пяти до восьми процентов от общего количества. В процессе термической обработки в зависимости от температурного режима или типа печи глина становится красного либо беловатого цвета. Материал легко разминается, выдерживает нагрев до 1 100 градусов. Сырье отличается большой эластичностью, отлично подходит для моделирования небольших скульптур или для работы с глиняными пластинами.

Белая керамика

Месторождения такого вида встречаются везде. При достаточной увлажненности глина светло-серая, процесс обжина придает ей белый оттенок или цвет слоновой кости. Основные качества материала – эластичность и просвечиваемость, так как в составе отсутствует оксид железа. Применяется для изготовления посуды, кафельной плитки, сантехники, глиняных поделок.

Разновидность сырья, содержащего повышенное количество белого глинозема – майолика. Обжин ее выполняется при низких температурах, после чего поверхность покрывается глазурью, содержащей олово. Керамика из майолики имеет второе название – фаянсовая, так как впервые использовать этот материал для изготовления посуды стали на заводе по производству фаянсовых изделий.

Глина из песчаника

Этот материал особенно подходит для работ на специальном станке по изготовлению гончарныхизделий. В составе имеются суглинок и кремнеземные примеси. Второе название сырья – «горшечная глина». После обжига при температуре, превышающей 1 000 градусов, глина становится более плотной и полностью непроницаемой. Применяют ее для производства посуды и декоративных поделок. Цветовые оттенки разнообразны – сероватый, бежевый, слоновая кость, коричневый.

Глина для производства фарфора

В состав этой глины входят каолин, полевой шпат и кварц. При достаточной увлажненности глина отличается светло-серым оттенком, обжиг при температурном режиме в 1 300 – 1 400 градусов делает ее белой. Сырье отличается эластичностью, работа с таким материалом подразумевает большие технические затраты, по этой причине рекомендуется пользоваться готовыми формами.

Огнеупорная глина

Такой вид глины отличается максимально ценными качествами. Такую породу получают при помощи обжига каолина (глины белой) под воздействием температуры не ниже 1 000 градусов. Термическая обработка придает материалу дополнительную термоустойчивость. Процесс обработки теплом выпаривает из глиняного материала жидкость и различные примеси. В специальной печи глиняной породе придаются свойства прочности камня, который потом измельчается, чтобы получить шамот. Сырье используется в производстве огнеупорного кирпича, для кладки печей и декоративных элементов.

Критерии выбора состава глины для работы

Выбирая керамическую глину, подходящую для работы, необходимо принимать во внимание большое количество факторов:

• какой способ работы вы будете использовать и что в конечном итоге желаете получить – скульптуру, декоративное украшение или функциональную вещь. Если планируется работа на гончарном круге или ручная лепка, следует останавливаться на гончарном виде;
• определите, какой оттенок вам необходим. Цвет материала зависит от его составных компонентов. Выбирая подходящий вариант, рекомендуется в обязательном порядке проверять пробники на температурный режим, при котором планируется обжиг, так как оттенок глины может после термической обработки измениться. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо заранее спланировать декорирование изделия;
• перед выбором вида глины для керамики следует определиться, какую температуру вы зададите во время обжига. Есть материалы, которые режим более 1 000 градусов не выдерживают и начинают расплавляться. Отсюда следует, что подбирать необходимо массу, которую можно обжигать в вашей печи.

До того, как вы найдете самый оптимальный вариант, придется перепробовать большое количество видов глин от различных производителей. Опытный мастер предпочитает работать с несколькими видами, предназначенными под разнообразные задачи. Некоторые опытные профессионалы создают подходящую глину своими руками либо усовершенствуют готовое сырье.

Этапы подготовки глины к работе

Чтобы глина стала пригодной для изготовления керамики, ей предстоит пройти несколько этапов подготовки.

Просеивание

Для этого глину необходимо разложить небольшими комочками на настиле из деревянного материала, просушить под солнечными лучами. В зимнее время материал отлично высушивается на морозе, если разложить его под навесом и исключить попадание снега. Подготовка глины в небольших количествах может выполняться в теплом помещении возле печки или батарей отопления. Особенность быстрого высыхания заключается в том, что глина должна быть разделена на небольшие кусочки.

Высохшее сырье пересыпается в деревянный ящик с толстыми стенами, разбивается трамбовкой. Получившуюся пыль просеивают через сито, удаляя камушки, щепки, травинки и крупные песчинки.

Для лепки порошок замешивается по принципу подготовки теста для хлеба, вода подливается небольшими порциями, масса тщательно вымешивается. Некоторую часть глиняного порошка сохраняют в сухом состоянии, если потребуется придать массе густоту, а времени для просушки или выпаривания уже нет. В этом случае порошок досыпается в глиняную массу, вымешивание выполняется повторно.

Отмучивание

На этом этапе глину очищают, она приобретает пластичность и жирность. Такой процедуре чаще всего подвергается низкопластичное глиняное сырье, содержащее большое количество песка. Для отмучивания потребуется высокая посуда, к примеру – ведро.

Часть глины заливается тремя долями воды, оставляется на ночь. Утром содержимое тщательно размешивается, чтобы получился однородный раствор, который оставляют до полного отстаивания. Когда сверху вода посветлеет, ее аккуратно сливают при помощи шланга.

Для подобной процедуры имеется более удобный способ, придуманный древними мастерами. Для этого используют деревянную кадку, в которой на определенном уровне устроены отверстия, предварительно закрытые пробками.

При отстаивании глиняного раствора в первую очередь дна достигают камушки и тяжелые крупники песка, находящиеся в его составе, потом начинает оседать глина. Осветленную воду постепенно сливают через отверстия, вынимая из них пробки поочередно, пока вся жидкость не стечет.

Для ускорения процесса оседания в глиняный раствор добавляют английскую соль (щепотку на ведро).

После того, как вода слита, жидкую глину вычерпывают, стараясь не задеть нижний слой осадка. Раствор переливается в таз или широкий ящик, выставляется на солнце, чтобы из него быстро испарилась влага. Когда глина начнет подсыхать, ее рекомендуется периодически перемешивать деревянной лопаткой. Материал, ставший напоминать густое тесто и не липнущий к рукам, накрывается полиэтиленом и хранится до применения.

Перебивание

Процедура применяется перед лепкой, чтобы удалить из глины воздушные пузырьки и улучшить однородность. Перебивание считается незаменимым, когда глина на начальных этапах плохо очистилась и содержит мелкие примеси.

Обработка начинается с процесса скатывания колобка, который потом с силой бросают на верстак. Заготовка немного сплющивается, обретает форму каравая. Гончарной струной его разрезают на две части, верхнюю половину срезом снова сильно бросают на стол, так же поступают со второй частью, не переворачивая ее. Склеившиеся половинки снова разрезаются, и процедура бросков выполняется повторно.

Резкой уничтожаются пустотные участки, выталкиваются воздушные пузырьки. От количества разрезов зависит состояние однородности сырья. При такой обработке можно воспользоваться плотницким стругом или большим ножом.

Далее глиняный ком уплотняется, прижимается к поверхности стола, с него срезаются тонкие пластины. Все посторонние примеси, попадающие под лезвие, отбрасываются в сторону. В такой процедуре от тонкости пластин зависит чистота материала и его однородность. Закончив строгание, пластины глины снова собираются в единый ком и уплотняются до монолитного состояния. Процесс пластования повторяется снова.

Перемин

Это заключительный процесс подготовки глины своими руками для изготовления керамики. Берется ком, раскатывается в валик, сгибается и обминается до первоначального состояния. Операции промина повторяются несколько раз в указанной последовательности. В случае, если материал сильной сухой, перед очередным перемином его обильно обдают водяными брызгами.

Особенности хранения

Качественное состояние материала определяется условиями его сохранности. Наиболее высокие требования предъявляют к качеству глины, которая предназначается для изготовления художественных керамических изделий.

Сырье, поступающее на склад, затаривается в мешки и укладывается на высокие поддоны, высота штабелей не должна превышать двух метров. Такие условия укладки необходимы для того, чтобы предотвратить загрязнение исходного сырья. Каждый вид глины и поступившие партии материала должны храниться раздельно, чтобы исключить их перемешивание.

Если нет возможности складировать глину в помещении, ее складывают не бетонных площадках.

При соблюдении всех требований, предъявляемых к хранению и подготовке глиняного сырья к работе, можно получить отличный материал для изготовления керамических изделий.

Первые керамические изделия появились задолго до того, как люди научились выплавлять металл. Древние горшки и кувшины, которые археологи находят по сей день, являются тому подтверждением. Стоит заметить, что керамический материал имеет уникальные свойства, которые делают его в некоторых сферах просто незаменимым. Давайте рассмотрим с вами особенности керамики, поговорим о её производстве и характеристиках.

Общие сведения

Получают керамические изделия путем спекания глины и смесей с органическими добавками. Иногда используют оксиды неорганических соединений. Первые такие изделия появились еще 5 000 лет назад. За это время технология производства существенно усовершенствовалась, и сегодня нам доступны высокопрочные керамические изделия. Они используются в строительстве для облицовки фасадов, полов, возведения стен и т. д.

Есть керамические изделия с плотным и пористым черепком. Ключевое отличие между ними заключается в том, что плотный черепок является водонепроницаемым. Это фарфоровые изделия, плитки для полов и т. п. Пористый черепок - черепица, дренажные трубы и другое.

История возникновения

Слово "керамика" в переводе с греческого означает "глина". Естественно, для изготовления любого изделия использовалась своего рода смесь. В неё добавлялись необходимые материалы в зависимости от того, что нужно было получить в конечном итоге. Первое время вручную, а несколько позже и на специальном станке изделию из глины придавалась специальная форма. В дальнейшем керамические изделия обжигаются в печах при высокой температуре.

Во многих странах использовались собственные Это касается гончарных масс, росписи и глазурования. Первым государством, которое добилось существенного развития данной отрасли, считается Египет. Именно производство керамики там было налажено в первую очередь. Изделия были из грубой и плохо перемешанной глины, но в дальнейшем технология усовершенствовалась. Сегодня находят кирпичи из желтой глины, которые якобы использовались при строительстве пирамид Мемфиса.

Появление фарфора

Долгое время в Китае использовали такой материал, как нефрит. Он был красивым, но довольно хрупким и сложным в обработке. Спустя долгие годы поисков было найдено решение. Фарфор более прост в изготовлении. Тем не менее и тут были свои нюансы. К примеру, слюду и цваоку, которые находили в "фарфоровых камнях", перетирали в мелкий порошок и хранили более 10 лет. Делалось это для того, чтобы материал стал максимально пластичным. Первыми фарфоровыми изделиями в Китае были высокие и вытянутые сосуды. Они имели полированную поверхность и голубой или темно-зеленый цвет. Последние ценились больше всего.

Сегодня считается, что именно Китай является государством, где фарфор был распространен наиболее широко. Это действительно так, хотя он был популярен и в Европе, но появился там позже, и его производство развивалось дольше.

Основные виды керамики

В настоящее время изделия из глины имеют широкую классификацию. Так, гончарные предметы можно поделить на две основных группы:

• неглазированная керамика (терракота и гончарная);
• глазированная (майолика, шамот).

Терракота - с итальянского "обожженная земля". Изделия изготавливаются из цветной глины и имеют пористую структуру. Из терракоты делают вазы, посуду, а также игрушки и черепицу.

Гончарная же керамика более сложна в обработке. Для того чтобы сделать её водонепроницаемой, необходимо лощение. Дальше изделие подвергается морению. Для этого его оставляют в горячей печи в дыму до полного остывания. Сегодня многие виды керамики, в частности гончарная, крайне популярны. Используется она в быту для хранения молока, сыпучих материалов или как декор.

Что же касается второго вида - глазированной керамики, то тут наибольшей популярностью пользуются фарфор и фаянс. Первый более дорогостоящий и трудоемкий в производстве, второй - практичный и дешевый. Различаются они между собой тем, что фарфоровые изделия содержат меньше глины и больше специальных добавок. Кроме того, фарфор просвечивается на свету, в отличие от фаянса.

Об огнеупорах

Изделия из смесей глины являются огнеупорными. В зависимости от назначения они могут выдерживать температуру от 1 300 до 2 000 градусов по Цельсию, и даже выше. Используется специальная печь для обжига керамики. в наибольшем количестве применяются в металлургическом процессе. Там они используются для конструирования доменных печей и агрегатов.

Вполне логично говорить о том, что с повышением температуры прочность огнеупора не теряется, а, наоборот, повышается. Достигается это за счет наличия в составе тугоплавких оксидов, силикатов и боридов. Они используются практически везде, где имеют место высокотемпературные процессы. Очень часто они встречаются формованными, то есть в виде конкретного изделия, допустим, кирпича. Реже необходимо применение неформованных огнеупоров в виде порошка.

Керамика в строительстве

Это же касается и керамической плитки, которая, несмотря на появление полимеров, не сдает позиции. Она все так же используется для оборудования помещений с повышенной влажностью и температурой. Среди облицовочных материалов первое место занимает керамзит.

За последние несколько лет на 4 % увеличилось производство пустотелого керамического блока и кирпича. Для их изготовления необходимы минимальные изменения на кирпичных заводах и фабриках, при этом затраты окупаются за первый год продаж. За рубежом пустотелая керамика уже давно заняла лидирующую позицию и продается гораздо лучше обычного кирпича.

Специальные керамические материалы

К таким изделиям можно отнести санитарно-технические и канализационные трубы. Первые разделяются на три большие группы:

• из твердого фаянса (пористый черепок);
• санитарный фарфор (спекшийся черепок);
• полуфарфор (полуспекшийся черепок).

Основные требования, выдвигаемые к санитарно-техническим изделиям - это устойчивость к механическим повреждениям, теплостойкость. Рецептура должна соблюдаться в строгом порядке, это же касается и технологии. Используется только профессиональная и высококачественное сырье. К санитарно-техническим изделиям стоит отнести раковины, унитазы, ванны, радиаторы и т. п. Верный способ проверки качества изделия - легкое постукивание по корпусу. Звук должен быть чистым и без дребезжания. Это указывает на обжиг при правильной температуре и отсутствия трещин.

Что касается канализационных труб, то они должны иметь плотный спекшийся черепок. выпускаются диаметром 150-600 мм. Обычно покрываются глазурью как изнутри, так и снаружи. Для таких изделий характерна высокая устойчивость к агрессивной среде и блуждающему электрическому току. Имеют умеренную стоимость, что делает их более доступными.

Физико-химические свойства керамики

Как уже было отмечено выше, все изделия можно разделить на две обширные группы: плотные и пористые. Плотные имеют коэффициент водопоглощения менее 5 %, пористые - 5 % и более. К последней группе можно отнести следующие изделия: глиняный кирпич (пористый и пустотелый), пустотные облицовочную плитку, черепицу для кровли. Плотные керамические изделия - дорожный кирпич и напольная плитка. В санитарно-технической отрасли встречается как пористая, так и плотная керамика.

Говоря о физико-химических свойствах, нельзя не отметить ключевой недостаток керамики. Заключается он в повышенной хрупкости по сравнению с другими материалами. Тем не менее высокая доступность и универсальность делают данный материал одним из самых востребованных во многих отраслях промышленности и даже в повседневной жизни человека. Современные технологии позволяют получать гладкую поверхность сразу после обжига. Если требуется достигнуть определенного цвета, то добавляют окислы железа или кобальта.

Особенности микроструктуры

При нагревании керамика постепенно переходит в жидкое состояние. Оно отличается большим количеством простых и сложных соединений. При остывании происходит кристаллизация. Проявляется она в выпадении чистых кристаллов, которые увеличиваются в размерах. Когда масса твердеет, то в структуре образуется микроконгломерат. В нем зерна муллита сцементированы затвердевшей массой. Стоит обратить ваше внимание, что атомы кислорода образуют своего рода матрицу. В ней присутствуют маленькие атомы металлов, которые замещаются в пустотах между ними. Следовательно, в микроструктуре преобладают ионные и несколько меньше ковалентные связи. Химическая стабильность и устойчивость достигаются за счет наличия крепких и прочных химических соединений.

Как было отмечено выше, применение керамических материалов ограничено. Обусловлено это тем, что кристаллы неидеальны. Кристаллические решетки имеют множество дефектов: поры атомного размера, деформации и т. п. Все это существенно ухудшает прочность. Однако есть тут и свои нюансы. К примеру, при соблюдении технологии во время изготовления того или иного вида керамики вполне возможно добиться хороших результатов по прочности. Для этого крайне важно соблюдать температурный режим и длительность обжига изделия.

Характеристика и свойства глины

Глина - осадочная горная порода, которая независимо от состава и структуры при смешивании с водой образует пластичный материал. После обжига - камневидное тело. Обычно смесь плотная, в большей степени состоит из алюмосиликатов. Нередко в глинах находят и такие породы, как кварц, шпат, а также гидроксиды и карбонаты кальция, магния и соединения титана.

Каолины - наиболее чистые глины, которые известны на сегодняшний день. Практически полностью состоят из каолинита. После обжига приобретают белый цвет. Необходимая для обработки пластичность достигается за счет наличия в структуре мелких зерен глинистого вещества (0,005 мм). Естественно, чем больше в составе такого вещества, тем пластичность выше, и наоборот.

К основным керамическим свойствам глин стоит отнести:

• пластичность - деформирование без нарушения целостности;
• связность;
• воздушная и огневая усадка;
• огнеупорность.

Сегодня используются различные отощающие и обогащающие добавки, которые позволяют изменять свойства материала в ту или иную сторону. Это приводит к тому, что керамические изделия становятся еще более востребованными и доступными.

Технологическая схема производства

Характеристика керамических материалов говорит о возможности использования глин в различных отраслях промышленности. Это привело к тому, что появился большой спрос, а следовательно, выросло предложение. Заводы по производству в большинстве случаев работают по одной и той же схеме:

• добыча сырья;
• подготовка;
• формирование и сушка;
• обжиг и выпуск продукта.

Для минимизации затрат обычно фабрики возводят в непосредственной близости от месторождения глины. Добыча осуществляется открытым способом, то есть экскаватором. На следующем этапе выполняется подготовка массы. Сырье обогащается, дробится и перемешивается до однородной массы. Формирование будущего керамического изделия осуществляется мокрым и сухим способами. В первом случае массу увлажняют до 25 %, а во втором - не более 12 %.

Раньше часто использовалась естественная сушка. Однако результат зависел по большей части от погоды. Следовательно, в дождь или холод завод стоит. Поэтому используют специальные сушилки (газовые). Наиболее ответственным этапом является обжиг. Крайне важно соблюдать технологию, которая довольно сложна. Многое зависит и от охлаждения керамики. Не допускается резкий перепад температур, который может привести к искривлению плоскости. Только после этого можно продавать керамические материалы. Технология производства, как вы видите, непростая, состоит из нескольких этапов. Каждый из них должен соблюдаться. Если этого не происходит, то на полках магазина мы можем встретить брак.

Немного о недостатках керамики

Как уже было сказано, состав керамических материалов неидеален. В частности, это сказывается на прочности изделия из глины. Любое механическое повреждение может проявиться как скол, трещина и т. п. Это и является ключевым недостатком. Но есть и другие факторы, которые сдерживают повсеместное распространение рассматриваемого нами материала. Один из них - высокая стоимость. К примеру, черепица керамическая для кровли загородного дома - прекрасное с эстетической точки зрения решения, но обойдется такое удовольствие очень дорого.

При этом её внешний вид будет сохраняться не более 5 лет при надлежащем уходе. В дальнейшем происходит выцветание, появление мха на поверхности и т. п. Наряду с этим хрупкость и ломкость приводят к тому, что любое механическое повреждение может повлечь за собой протекание кровли, а это уже мало кому понравится. Конечно, современный керамический материал смотрится весьма эффектно, что достигается за счет широкой фактуры цветов и высокого качества изготовления. Но стоит он по-прежнему дорого, что зачастую и заставляет задуматься о целесообразности такого выбора.

Подведем итоги

Мы рассмотрели основные свойства керамических материалов. Исходя из всего выше сказанного, можно заключить, что такие изделия обладают некоторой уникальностью. Заключается она в том, что при отсутствии механических повреждений они прослужат очень и очень долго. Кроме того, керамический материал для литья жидкого металла на заводах также является незаменимым, ведь выдерживает высокие температуры.

Что же касается повседневной жизни, то тут керамика очень кстати. Специальная посуда для приготовления еды в духовке, хоть и изменила свой внешний вид за многие годы, но делается все так же из этого материала. Фарфор, несмотря на свою большую стоимость, обладает изящным видом и просто радует глаз. Это касается и фаянса, который при должном исполнении сложно отличить от фарфора.

В любом случае необходимо использовать керамический материал. В первую очередь это обусловлено большими запасами природной глины. Её действительно много, и каждый год разрабатываются все новые и новые карьеры по добыче этого природного ресурса. Второй немаловажный фактор - экологическая чистота. Раньше у людей вообще не было возможности использовать какие-либо вредные добавки для улучшения прочностных характеристик изделия. Сегодня ситуация изменилась, пусть и не слишком критично. Керамическая плитка, в отличие от синтетических материалов, не вредит здоровью. Это касается и посуды из керамики, которая, по сравнению с пластиком, особенно если последний нагрет, не наносит вреда вообще.

Российская Федерация

Министерство образования и науки Челябинской области

Профессиональное училище №130

По дисциплине: «Материаловедение»

Тема: Керамические материалы

Выполнил: учащийся гр.28 Белобородов А.

Проверил: Преподаватель Долин А.М.

Южно-Уральск 2008г.

Введение

1. Общие сведения о керамических материалах

2. Сырье для производства керамических материалов и изделий

2.1 Глинистые материалы

2.2 Отощающие материалы

Заключение

Список литературы

Введение

В современном мире в строительстве очень широко применяются керамические материалы и изделия. Это обусловлено большой прочностью, значительной долговечностью, декоративностью многих видов керамики, а также распространенностью в природе сырьевых материалов.

Целью данной работы является рассмотрение и изучение керамических материалов. В соответствии с поставленной целью можно выделить и задачи работы: изучить общие сведение о керамических материалах: понятие, виды, свойства керамических материалов и изделий; сырье для производства керамических материалов и изделий: глинистые материалы, отощающие материалы.

Керамические изделия обладают различны ми свойствами, которые определяются составом исходного сырья, способами его переработки, а также условиями обжига - газовой средой, температурой и длительностью. Материал (т.е. тело), из которого состоят керамические изделия, в технологии керамики именуют керамическим черепком.

1. Общие сведения о керамических материалах

Керамическими называют материалы и изделия, изготовляемые формованием и обжигом глин. «Керамос»- на древнегреческом языке означало гончарную глину, а также изделия из обожженной глины. В глубокой древности из глин путем обжига получали посуду, а позднее (около 5000 лет назад) стали изготовлять кирпич, а затем черепицу.

Большая прочность, значительная долговечность, декоративность многих видов керамики, а также распространенность в природе сырьевых материалов обусловили широкое применение керамических материалов и изделий в строительстве. В долговечности керамических материалов можно убедиться на примере Московского Кремля, стены которого сложены почти 500 лет назад.

Среди сырьевых порошкообразных материалов - глина, которая имеет преимущественное применение при производстве строительной керамики. Она большей частью содержит примеси, влияющие на ее цвет и термические свойства. Наименьшее количество примесей содержит глина с высоким содержанием минерала каолинита и потому называемая каолином, имеющая практически белый цвет. Кроме каолинитовых глин разных цветов и оттенков применяют монтмориллонитовые, гидрослюдистые.

Кроме глины к применяемым порошкообразным материалам, являющимися главными компонентами керамических изделий, относятся также некоторые другие минеральные вещества природного происхождения - кварциты, магнезиты, хромистые железняки.

Для технической керамики (чаще именуемой специальной) используют искусственно получаемые специальной очисткой порошки в виде чистых оксидов, например оксиды алюминия, магния, кальция, диоксиды циркония, тория и др. Они позволяют получать изделия с высокими температурами плавления (до 2500-3000В°С и выше), что имеет важное значение в реактивной технике, радиотехнической керамике. Материалы высшей огнеупорности изготовляют на основе карбидов, нитридов, боридов, силицидов, сульфидов и других соединений металлов как без глинистых сырьевых веществ. Некоторые из них имеют температуры плавления до 3500 - 4000В°С, особенно из группы карбидов.

Большой практический интерес имеют керметы, состоящие обычно из металлической и керамической частей с соответствующими свойствами. Получили признание огнеупоры переменного состава. У этих материалов одна поверхность представлена чистым тугоплавким металлом, например, вольфрамом, другая - огнеупорным керамическим материалом, например оксидом бериллия. Между поверхностями в поперечном сечении состав постепенно изменяется, что повышает стойкость материала к тепловому удару.

Для строительной керамики, как отмечено выше, вполне пригодна глина, которая является распространенным в природе, дешевым и хорошо изученным сырьем. В сочетании с некоторыми добавочными материалами из нее получают в керамической промышленности разнообразные изделия и в широком ассортименте. Их классифицируют по ряду признаков. По конструкционному назначению выделяют изделия стеновые, фасадные, для пола, отделочные, для перекрытий, кровельные изделия, санитарно-технические изделия, дорожные материалы и изделия, для подземных коммуникаций, огнеупорные изделия, теплоизоляционные материалы и изделия, химически стойкую керамику.

По структурному признаку все изделия разделяют на две группы: пористые и плотные. Пористые керамические изделия впитывают более 5% по весу воды (кирпич обыкновенный, черепица, дренажные трубы). В среднем водопоглощение пористых изделий составляет 8 - 20% по весу или 15 - 35% по объему. Плотными принимают изделия с водопоглощением меньше 5% по массе, и они практически водонепроницаемые, например плитки для пола, канализационные трубы, кислотоупорный кирпич и плитки, дорожный кирпич, санитарный фарфор. Чаще всего оно составляет 2 - 4% по весу или 4 - 8% по объему. Абсолютно плотных керамических изделий не имеется, так как испаряющаяся вода затворения, вводимая в глиняное тесто, всегда оставляет некоторое количество микро- и макропор.

По назначению в строительстве различают следующие группы керамических материалов и изделий:

стеновые материалы (кирпич глиняный обыкновенный, пустотелый и легкий, камни керамические пустотелые);

кровельные материалы и материалы для перекрытий (черепица, керамические пустотелые изделия);

облицовочные материалы для наружной и внутренней облицовки (кирпич и камни лицевые, плиты керамические фасадные, малогабаритные плитки);

материалы для полов (плитки);

материалы специального назначения (дорожные, санитарно-строительные, химически стойкие, материалы для подземных коммуникаций, в частности трубы, теплоизоляционные, огнеупорные и др.);

заполнители для легких бетонов (керамзит, аглопорит).

Наибольшего развития достигли стеновые материалы, причем наряду с общим увеличением объема производства особое внимание обращено на увеличение выпуска эффективных изделий (пустотелый кирпич и камни, керамические блоки и панели и т.д.). Предусмотрено также расширить производство фасадной керамики, особенно для индустриальной отделки зданий, глазурованных плиток для внутренней облицовки, плиток для полов, канализационных и дренажных труб, санитарно-строительных изделий, искусственных пористых заполнителей для бетонов.

По температуре плавления керамические изделия и исходные глины разделяются на легкоплавкие (с температурой плавления ниже 1350В°С), тугоплавкие (с температурой плавления 1350-1580В°С) и огнеупорные (свыше 1580В°С). Выше отмечались также примеры изделий и сырья высшей огнеупорности (с температурой плавления в интервале 2000-4000Х), используемых для технических (специальных) целей.

Отличительная особенность всех керамических изделий и материалов состоит в их сравнительно высокой прочности, но малой деформативности. Хрупкость чаще всего относится к отрицательным свойствам строительной керамики. Она обладает высокой химической стойкостью и долговечностью, а форма и размеры изделий из керамики обычно соответствуют установленным стандартам или техническим условиям.

На российском рынке в настоящее время представлены жидкие керамические теплоизоляционные материалы, которые находят своего потребителя, благодаря широкой области применения и простоте использования при небольших затратах труда. Так как предлагаемые материалы в основном производятся за рубежом, они имеют высокую стоимость, что ограничивает возможность их массового использования в строительстве, энергетике и ЖКХ и т.д. Тогда как отечественные аналоги зачастую оставляют желать лучшего, и своим «качеством» вызывают негатив и предвзятость у конечного пользователя к жидким керамическим теплоизоляционным материалам.

2. Сырье для производства керамических материалов и изделий

Сырьевые материалы, используемые для изготовления керамических изделий, можно подразделить на пластичные глинистые (каолины и глины) и отощающие (шамот, кварц, шлаки, выгорающие добавки). Для понижения температуры спекания в глину иногда добавляют плавни. Каолин и глины объединяют общим названием - глинистые материалы.

керамический строительство кровельный облицовочный

2.1 Глинистые материалы

Каолины. Каолины образовались в природе из полевых шпатов и других алюмосиликатов, не загрязненных окислами железа. Они состоят преимущественно из минерала каолинита. После обжига присущий им белый или почти белый цвет сохраняется.

Глины. Глинами называют осадочные породы, представляющие собой тонкоземлистые минеральные массы, способные независимо от их минералогического и химического состава образовывать с водой пластичное тесто, которое после обжига превращается в водостойкое и прочное камневидное тело.

Состоят глины из тесной смеси различных минералов, среди которых наиболее распространенными являются каолинитовые, монтмориллонитовые и гидрослюдистые. Представителями каолинитовых минералов являются каолинит и галлуазит. В монтмориллонитовую группу входят монтмориллонит, бейделлит и их железистые разновидности. Гидрослюды - в основном продукт разной степени гидратации слюд.

Наряду с этими минералами в глинах встречаются кварц, полевой шпат, серный колчедан, гидраты окислов железа и алюминия, карбонаты кальция и магния, соединения титана, ванадия. Такие примеси влияют как на технологию керамических изделий, так и на их свойства. Например, тонко распределенный углекислый кальций и окислы железа понижают огнеупорность глин. Если в глине имеются крупные зерна и песчинки углекислого кальция, то при обжиге из них образуются более или менее крупные включения извести, которая на воздухе гидратируется с увеличением объема (дутики), что вызывает образование трещин или разрушение изделий. Соединения ванадия служат причиной появления зеленоватых налетов (выцветов) на кирпиче, что портит внешний вид фасадов.

Керамика является одним из основных материалов, используемых в промышленности и повседневной жизни. Ее называют третьим промышленным материалом, наряду с металлами п полимерами. В этом разделе представлены виды керамики п рассмотрена технология изготовления керамических изделий. Особое внимание уделено способам формования керамических изделий.

б ИСТОРИЯ КЕРАМИКИ

Керамика была первым искусственным материалом, созданным человеком задолго до получения стекла и металла, производства пластмасс и композитов. Керамические изделия, в отличие от деревянных и металлических, долговечны и устойчивы к изменениям природных условий, поэтому археологи изучают историю исчезнувших городов и стран по керамическим черепкам. Археологические раскопки, проводимые на территории многих государств, дают обширный материал для изучения этой интереснейшей области творческой деятельности человека .

Изобретению керамики помогли уникальные свойства глинистых минералов, позволившие первобытным людям лепить из влажной глины сосуды и фигурки, которые после обжига в пламени костра приобретали прочность. (Как говорится в Библии, первый человек на Земле - Адам - также был создан Богом из глины.)

Наличие глины - легкодоступного природного материала обусловило быстрое и повсеместное развитие керамического ремесла на самой заре человеческой истории, в период первобытнообщинного строя. Появившись еще в эпоху мезолита, оно уже в эпоху неолита получило развитие.

Первыми керамическими изделиями были сосуды для воды и пищи с толстыми стенками и пористым черепком, для удобства установки в землю дно такого сосуда было круглым или коническим. В глину для придания прочности при обжиге добавляли толченые раковины и измельченный гранит. По отпечаткам пальцев ученые установили, что древнейшие керамические сосуды изготавливали женщины. Лепили такие сосуды из жгутов и декорировали штампами в виде ямок, полос, бороздок различной формы. В зависимости от используемой глины изделия имели цвет от терракотового до черного. Позднее для декорирования стали использовать цветные глины с преимущественно красной, белой, желтоватой или темной окраской, покрывая ими отдельные части рисунка (ангобы). В некоторых культурах стали использовать лощение - заглаживание поверхности.

Первые глазурованные изделия появились в IV-III тыс. до н.э., в районах Ближнего и Среднего Востока. Керамические изделия (цветной глазурованный кирпич и облицовочные плитки, составляющие монументальное панно) использовались для украшения дворцовых и религиозных построек. Появившаяся глазурь содержала много щелочей и была фриттованной.

Важнейшим фактором совершенствования керамического мастерства явилось изобретение гончарного круга (IV тыс. до н.э.), применение которого резко повысило производительность труда и улучшило качество изделий. Гончарным делом стали заниматься мужчины.

В Древнем Египте сосуды делали из грубой массы, в глину добавляли мелкорубленую солому - для уменьшения вязкости глины, скорейшего высыхания и предотвращения большой усадки изделия. Формовка сосудов тяжелых форм в неолитический и додинастический периоды проводилась вручную, позднее в качестве вращающейся подставки стали применять круглую циновку - предшественницу гончарного круга. Также стали применять формование на веревочных болванках. В Египте появились гончарные печи из глины, высотой в два раза больше человеческого роста, напоминающие расширяющуюся кверху трубу; дверца печи, через которую загружали топливо, была расположена внизу, а сосуды загружали сверху и гончар поднимался по лестнице.

Позднее в Египте масса становится более тонкой, а формы - более разнообразными, с рельефными и гравированными орнаментами. Кроме посуды, ваз и кирпичей египтяне изготавливали из глины статуэтки, часто с головами животных, ожерелья, изображения скарабеев, детские игрушки, печати, даже саркофаги и т.д.

Цвет египетской керамики зависел от сорта глины, декора (ангоба) и обжига. Для ее изготовления употребляли глину в основном двух сортов: коричнево-серого цвета с довольно большим количеством примесей (органических, железистых и песка), которая при обжиге приобретала коричнево-красный цвет, и серую известковую почти без органических примесей, приобретающую после обжига разные оттенки серого цвета, бурую и желтоватую окраску.

Постепенно процесс глазурования стал распространяться и в Древней Греции. Декорирование росписью проводили по сырому черепку. Основными способами изготовления керамических сосудов в Греции были лепка сосуда вручную из жгутиков, формование на веревочных болванках и формование на гончарном круге. Своего расцвета греческая керамика достигла в VI-V вв. до н.э.

В Древней Греции вазы нс были предметом роскоши - их было очень много и изготавливались они из простой глины, а для росписи использовался только черный «лак» (флюсный ангоб). По при небольшом разнообразии применяемых материалов (греки не знали ни прозрачных глазурей, ни цветных эмалей) расписные вазы превращались в подлинные произведения искусства, оказавшие огромное влияние на развитие всего мирового декоративно-прикладного искусства.

Роспись древнегреческой керамики принято делить на четыре стиля:

• 1) IX-VIII вв. до н.э. - геометрический стиль - роспись в виде геометрического орнамента с условно-стилизованными фигурками животных и людей;
• 2) конец VII в. до н.э. - ковровый, или ориентализирующий, стиль - роспись с полихромными поясами орнамента с восточными узорами и изображения животных и фантастических существ;
• 3) VI в. до н.э. - чернофигурный стиль - роспись многофигурными композициями из жизни богов черным «лаком» по незакрашенному желтому, оранжевому или розоватому фону;
• 4) около 530 г. до н.э. - краснофигурный стиль - при покрытии фона черным «лаком» неокрашенные фигуры имели естественный цвет глиняного черепка. Эта техника давала мастеру возможность более детально прорисовывать формы, передавая естественность движения фигуры.

Этрусская керамика (XII-V вв. до н.э.) не уступает греческой с точки зрения технологий, но имеет меньшую художественную ценность.

Этрусскую керамику можно разделить на две группы:

• 1) копии греческих ваз (амфоры и чаши);
• 2) нерасписные сосуды среднеазиатского и египетского типа с грубо выполненными пластическими украшениями. По цвету черепка их делят на черные (буккеро, при обжиге глина приобретала черный цвет) и красные (импасто).

Римская культура унаследовала многие греческие традиции без трепетного отношения к керамике, как это было в Древней Греции. Керамические изделия - это уже не произведения искусства, а обычные бытовые изделия, имеющие по-римски чисто утилитарное, прагматическое значение. Для изготовления посуды применялся ручной гончарный круг. Устройство гончарных обжигательных печей по существу не изменилось, но печи для выпуска массовой продукции часто достигали больших размеров и допускали более высокий обжиг керамики. Римские керамисты изготавливали горшки, солдатские котлы, сковородки, кувшины для воды, посуду для молока, кубки в форме чаш и бокалов, большие блюда, тарелки, соусники, салатники. Римские строители широко применяли керамику, из нее выполняли сложные архитектурные детали.

Первоначально в Древнем Риме большое распространение получила расписная керамика, но постепенно она теряла свою художественную ценность и роспись полностью заменила рельеф на глиняной посуде, покрытой красным «лаком». Керамисты Аррециума в Италии достигли совершенства в изготовлении красной глазури, имеющей ровную окраску и блестящую поверхность, напоминающую блеск сургуча.

Для декорирования использовали известные приемы изготовления невысокого рельефа на внешней поверхности стенок с помощью форм и штампов. Рельефы на некоторых арретинских сосудах создавали с помощью штампов, имевших «негативные» углубленные изображения. Они оттискивались в мягкой керамической массе на поверхности сосудов, а затем покрывались красным «лаком» и обжигались в печах.

Наиболее активно керамические изделия в Киевской Руси стали изготавливаться в VIII-XII вв. Первоначально изделия изготавливались лепкой, но в конце IX - начале X в. произошел переход к гончарной технологии.

В массу для придания прочности стали добавлять различные наполнители: песок, дробленый камень, слюду, солому и мякину. Для придания прочности изделиям их стали декорировать калением в чистой воде, обдариванием в теплом хлебном растворе и чернением в печи. Основной продукцией были различные виды посуды (горшки, крынки, жбаны, миски), детские игрушки, светильники, рукомойники, кирпичи, облицовочная плитка.

В X-XI вв. ручной гончарный круг заменяет ножной, вращающийся быстрее и освобождающий руки гончара, что меняет вновь технологию - устраняется процесс предварительной черновой лепки изделия.

Татаро-монгольское иго отбросило все достижения русских гончаров IX-XII вв.: полностью исчезли некоторые сосуды, упростился орнамент, была практически полностью забыта технология глазурования п после свержения ига еще три века изделия отличались однообразием и грубостью форм.

На культуру керамического производства в Западной Европе большое влияние оказали испано-мавританские керамические изделия, покрытые оловянной глазурью. Вначале в Италии «майоликами» называли только испанскую керамику, импортированную в страну, в конце XIV в. в Италии стало интенсивно развиваться производство подобной керамики, а XVI в. название «майолика» стало применяться и к итальянской керамике.

В Италии керамист Лука делла Роббиа (1399(1400)-1482) первым применил технику глазурования терракоты в круглой скульптуре и рельефах для фасадов и интерьеров зданий. Его изделия стали называть майоликой, а разработанные глазури стали секретом семьи делла Роббиа и до XVI в. изготовление скульптуры из майолики оставалось привилегией семейства делла Роббиа.

Покрытие изделий белой оловянной глазурью создавало идеальный фон для росписи. Сначала рисунок стали просто наносить на сырую глазурь (эль-фреско), а затем еще и усовершенствовали технологию нанесением дополнительного покрытия прозрачной глазурью.

Вначале большинство итальянских керамических изделий служили лишь декоративным целям, но позднее декоративность и утилитарность соединились в альбарелли - античных сосудах эпохи Возрождения.

В свою очередь итальянская майолика оказана немалое влияние на развитие керамического промысла Германии XV в., а также Франции XVI- XVIII вв., где она стана называться «фаянс».

Во Франции родоначальником фаянса считается Бернар Палисси (около 1510-1589(1590)), который разработал собственные рецепты белой эмали и различных глазурей - полив. Он работал с «сельскими глинами» и создан многочисленные декоративные произведения (в основном декоративные блюда), выдержанные как в натуралистическом, так и в мифологическом духе. Одновременно во Франции развивается и другая технология - обжиг при низкой температуре с росписью по предварительно обожженной глазури.

Другим технологическим видом керамики того времени была каменная масса. В XIV в. немецкие гончары изобрели каменную массу. Она массово производилась в XIV-XVII вв.

До XV в. технология производства совершенствовалась, стал применяться рельефный декор, и лишь к началу XVI в. каменная керамика обрела тот классический свой вид, который имеет сейчас.

Благодаря низкодисперсному составу массы и небольшой усадке технология позволила декорировать стенки сосудов весьма тонкими и проработанными рельефами. Штампы для их изготовления вырезались отдельно и пропечатывались на подсохшем сосуде. Благодаря высокой температуре обжига, до 1300°С, уменьшалась пористость черепка. Поэтому утилитарную посуду из каменной массы часто могли не глазуровать, но большинство сосудов при обжиге все же покрывали бесцветной соляной глазурыо. Каменная керамика приобрела прочность, что позволило экспортировать ее далеко от места производства: в Европу, в Россию, в даже в Северную Америку.

Когда каменная керамика попала в Англию, керамист Джозайя Веджвуд на ее основе изобрел более качественные фаянсовые массы - базальтовый черепок, кремовую массу и «яшмовую массу», из которой изготавливались знаменитые синие вазы с белым рельефом в стиле классицизма.

В XVI в. в Европу везли китайский фарфор, где он стал самой желанной драгоценностью, фарфоровые изделия были в каждом дворце Европы и России. Дорогостоящие фарфоровые изделия выставлялись напоказ и позволяли продемонстрировать высокий статус, достаток и хороший вкус владельца. Даже разбитые изделия не выбрасывали, фарфоровые черепки оправляли в драгоценные металлы и носили как бусы на золотой цепочке. В XVII в. появилась мода па декоративную роспись китайского фарфора: основными мотивами росписи были разнообразные цветы (пионы, хризантемы, лотос), ветки сосен, птицы и звери, драконы.

Европейцы очень хотели раскрыть секрет изготовления фарфора. Считается, что в результате именно этих экспериментов появились фаянс, каменные изделия и разновидности мягкого фарфора. Сначала это были попытки итальянских мастеров, и во Флоренции в 1575 г. был получен «фарфор Медичи». По своим свойствам он находился между твердым и мягким фарфором, имел желтоватый цвет, был прозрачным благодаря белой глине из Виченцы и покрывался белой майоличной глазурыо. Для росписи использовали оксид кобальта (синий цвет), иногда оксид марганца (синевато-лиловый цвет). Декорировали изделия стилизованными цветками, ветками, птицами. Выпускали такой фарфор до первой четверти XVII в. включительно.

Затем французские керамисты в конце XVII в. проводили успешные опыты но изготовлению фарфора (мануфактуры в Руане, Сен-Клу, Менне- си, Шантийи, Венсене, изготавливающие изделия из мягкого фарфора). С 1673 по 1696 г. Руанская мануфактура выпускала хрупкий прозрачный мягкий фарфор молочного оттенка. Для росписи использовали синюю, красную и зеленую подглазурную краски.

На фабрике Сен-Клу с 1670 по 1766 г. создавали мягкий фарфор, изделия из которого имели простые формы, толстый черепок кремового цвета и были покрыты блестящей прозрачной плотной глазурью, закрывающей рельеф. Для декора использовали узор из отформованных или наложенных цветов и листьев, рельефный цветочный декор и рельефное золочение.

Для росписи применяли синюю, бирюзовую, желтую и зеленую надглазур- ную краску. Изделия часто оправляли в серебро.

В XVIII в. в Британии открылось много фабрик по производству мягкого фарфора: Челси, Боу, Дерби, Вустер, Споуд, Коулпорт, Минтон. Каждую из них отличал собственные почерк и стиль. На фабрике Челси с 1750 по 1784 г. выпускали декоративные, непрактичные изделия из мягкого фарфора. На производстве в Боу в 1748 г. впервые стали добавлять костную золу в массу и получили отличающийся белизной костяной фарфор; на фабрике в Дерби с 1750 г. выпускали статуэтки, соревнуясь с Челси, а с 1764 по 1769 г. в производстве фарфора стали применять мыльный камень.

Разновидности мягкого фарфора XVI-XVII вв. имели сложный состав, желтый цвет черепка, сильно деформировались при обжиге, но некоторые виды мягкого фарфора после улучшения состава и технологии продолжают выпускать до сих пор, как, например, костяной фарфор.

Наличие большой пористости, хрупкость, сильная деформация при обжиге изделий из мягкого фарфора заставляли европейцев искать рецепт твердого фарфора. В Саксонии у курфюрста Августа в 1709 (1710) г. алхимик Иоганн Фридрих Беттгер с помощью ученого Эренфрида Вальтера фон Чирнгауса получил образцы твердого фарфора. Они подобрали сырьевые материалы для фарфора и глазурей, подняли температуру обжига до 1300°С и разработали технологию высокотемпературного обжига.

В 1710 г. открывается Майсенская мануфактура, на которой начинают выпускаться сосуды, по форме похожие на дельфтский фаянс, сосуды с двойными стенками, украшенные резьбой с внешней стороны, выпускались столовые приборы и различные скульптуры (одной из первых скульптур была фигура Августа Сильного).

Нравы европейцев в XVIII в. стали свободнее, и несмотря на усилия правителя Саксонии Фредерика Августа I удержать в тайне технологию твердого фарфора майсенские мастера уходили в другие страны вместе с секретами производства. Фарфор быстро распространился в европейских городах и вытеснил производство фаянса.

Во Франции на Севрской мануфактуре в 1750 г. выпускали мягкий севрский фарфор, а с 1756 г. стали выпускать твердый фарфор. На фабрике сложился изысканно-утонченный стиль севрского фарфора, особенно характерны изделия с расписной позолоченной пластикой и скульптуры из белого неглазурованного фарфора (бисквита).

Российская керамика после упадка, вызванного татаро-монгольским игом, вновь возрождается в XIV-XV вв. Главным центром становится Гончарная слобода в Москве, где к XVII в. выпускается большой ассортимент посуды, игрушек, светильников и т.д.

В XVI в. в России возникает ценинное ремесло (изготовление глиняных предметов с покрытием изделий белой эмалью). Большинство ценинных изделий - изразцы, изготовленные на глиняной основе, применявшиеся для украшения храмов и домашней обетановки. При описании царских и боярских покоев в XVI в. непременно встречаются упоминания о ценинных печах, покрытых белыми с синим рисунком изразцами.

В начале XVIII в. гжельские мастера изготавливали простую белую посуду и обливную посуду с разноцветной глазурыо и художественной росписью - русскую майолику. Изделия были очень разнообразными: скульптура, посуда и даже сервизы. Однако богатые люди хотели иметь фарфоровые изделия.

В России по указанию Петра I с 1718 г. велись попытки открыть фарфор. В 1724 г. в Москве Афанасий Кириллович Гребенщиков открыл первый це- нинный (майоликовый) завод и поставлял свои изделия к императорскому двору. Сначала выпускались курительные трубки по голландским образцам, затем изразцы - сначала рельефные, затем гладкие с росписью, и с конца 1730-х гг. - ценинная (крытая эмалью) посуда. Па заводе стали выпускать высококачественную майоликовую посуду с росписью синим и трехцветным орнаментом по сырой светло-голубой эмали. В 1746 г. (раньше чем Д. В. Виноградов) сын А. К. Гребенщикова Иван Афанасьевич самостоятельно открыл секрет производства фарфора, но разрешения на его производство не получил и опыты по созданию фарфора на заводе Гребенщикова были прекращены.

По официальной версии фарфор в России появился при Елизавете Петровне в 1746 г., но разработал этот рецепт русский мастер, учившийся за границей (берг-мейстер) Дмитрий Иванович Виноградов. С 1744 г. он проводил эксперименты на первой порцелиновой (фарфоровой) Императорской мануфактуре под руководством Гунтера и разработал технологию производства фарфора на основе нескольких сортов гжельской глины. Первые фарфоровые изделия, созданные в России после открытия секрета русско- 10 фарфора, отличались самобытностью, самостоятельностью, особенно в отношении форм. На мануфактуре выпускали подсвечники, курительные трубки,скульптурки,сервизы.

В 1765 г. порцелиновая мануфактура была преобразована в Императорский фарфоровый завод, где продолжали создавать декоративные вазы, бюсты, рельефы, серию (около ста) фигур из фарфора, изображающих народы России.

В 1766 г. Франц Яковлевич Гарднер основывает частное предприятие по производству фарфора под Москвой, в селе Вербилки Дмитровского уезда (отсюда название «дмитровский фарфор»). Именно ему в 1778 г. Екатерина 11 поручила изготовление «орденского» «Георгиевского сервиза». Сначала на заводе повторяли саксонские тарелки и скульптуры и даже ставили мейсенскую марку в виде двух скрещенных мечей и продавали купцам, мещанам и зажиточным крестьянам. В начале XIX в. на заводе Гарднера выпускали ярко расписанные фигурки - «русские типы». В 1892 г. наследники Гарднера продали завод М. С. Кузнецову.

В начале XIX в. в России появились десятки небольших частных заводов. В 1812 г. в Петербурге открылся завод купца Сергея Батенина, выпускавший до 1839 г. большие золоченые вазы в стиле русского ампира с росписью, в клеймах пышными букетами роз. Похожие изделия выпускали на заводах Попова, Тереховых и Киселева в районе Гжели из вызолоченного фарфора и называли «бронзовый товар».

В 1832 г. Терентий Яковлевич Кузнецов основал в подмосковном Лики- но-Дулёво керамический завод. Его внук Матвей Сидорович Кузнецов к 1889 г. сосредоточил в своих руках все наиболее крупные заводы и организовал «Товарищество М. С. Кузнецова». Кузнецов оставил прежние фабричные марки и пытался сохранить привычный облик изделий, но ручную роспись заменили деколью и стали сочетать разные стили, манеры, приемы и элементы декора. К концу XIX в. («кузнецовский фарфор») формы стали эклектичными, перегруженными полихромной росписью с грубыми цветовыми сочетаниямий. Отсюда презрительное название «кузнецовщина» как синоним «купеческого вкуса» и эклектизма в русском прикладном искусстве конца XIX в.

С 1870 г. в Конаково Тверской губернии, на заводе, также приобретенном М. С. Кузнецовым, стали производить изделия из фарфора с типично «кузнецовской» росписью.

В конце XIX - начале XX в. керамическое производство пошло по двум основным направлениям: развитие утилитарно-бытовых вещей (это направление находилось в данный период в упадке) и выход из исторических рамок (второе новое направление создавало станковые картины в фаянсе, декоративные панно и скульптуры в майолике). Этот конфликт массового производства и искусства в конце концов привел к созданию дизайна, отвечающего за создание не только изделия, стиля, но и среды жизни. На первый план вышел дизайн керамических изделий, в котором должны отражаться и народные традиции, и новые тенденции в быту и архитектуре. Керамические изделия используются в архитектуре как строительный, облицовочный и декоративный материал, в быту (посуда, вазы), как художественная пластика, сувенирная продукция.

Керамическое производство - большие заводы, небольшие мастерские и индивидуальные художпики-керамисты - получили в свое распоряжение большое количество разнообразных масс для производства керамических материалов широкого ассортимента, а также эффективное оборудование (прежде всего печи для обжига) и отработанную десятилетиями XX в. высокопроизводительную технологию.

На сегодня для производства художественных керамических изделий используют следующие виды керамики: майолику, гончарные изделия, терракоту, каменные изделия, фаянс и фарфор. Для изготовления керамических изделий можно выделить основные способы формования: шликерное литье, пластический способ, полусухой способ, сухой способ.

Шликерное литье и пластическое формование па станках позволяет сильно удешевить производство, копировать и тиражировать керамические изделия в любом количестве.

Рассмотрим в следующей главе классификацию видов керамики.

Вопросы и задания для самоконтроля

• 1. Когда появились первые керамические изделия?
• 2. Какой сырьевой материал применялся для получения керамических изделий?
• 3. Как декорировали первые керамические изделия?
• 4. Назовите стили росписи древнегреческой керамики.
• 5. Какие технологии применялись для изготовления керамических изделий в Киевской Руси VIII-XII вв.?
• 6. В каких странах Европы стали изготавливать фарфор?
• 7. Когда появился фарфор в России?
• 8. Перечислите основные керамические производства в XIX в. в России.
• 9. Какие современные керамические заводы в России известны?

• Иманов Г. М., Косов В. С., Смирнов Г. В. Производство художественной керамики: учебник.М. : Высшая школа, 1985 ; Акунова Л. Ф., Приблуда С. 3. Материаловедение и технологияпроизводства художественных керамических изделий. М.: Высшая школа, 1991 ; Бойко 10. А.,Лившиц В. Б. Материалы для художественных изделий (Керамика и покрытия. Металлыи сплавы). М. : ОнтоПринт, 2015 ; Волкова Ф. Н. Общая технология керамических изделий.М.: Стройиздат, 1989 ; Французова И. Г. Общая технология производства фарфоровых и фаянсовых изделий. М.: Высшая школа, 1991.

Представляет собой сплав кремнистого песка и других компонентов с добавками окрашивающих оксидов. В результате переплава кварцевого песка, полевого шпата, соды с оксидами металлов при температуре 1400°С - 1600°С получается однородная масса, которую формуют литьевой штамповкой при температуре 1000°С. Технология изготовления стеклянной мозаики такова, что она становится намного прочнее стекла, хотя химический состав абсолютно одинаковый. Это происходит по двум причинам:

1. после разлития стекломассы по формам ее подвергают высокотемпературному обжигу до 800ºС,
2. минимальный размер модуля – 2х2 см.

Во избежание трещин, вызванных температурными напряжениями, отформованную мозаику подвергают обжигу в так называемых туннельных печах, где она охлаждается до комнатной температуры, с постоянной скоростью двигаясь по конвейеру.

Стеклянная мозаика имеет широкую область применения: это стены и полы в кухнях, бассейнах, ванных комнатах, а также поверхности мебели, камины, фасады зданий. Богатство цветовой палитры представляет широкие возможности для создания декоративных панно, узоров и орнаментов.

Сейчас стекло – это самый доступный облицовочный материал из всех видов мозаики. Именно стекло имеет самое большое количество преимуществ перед другими материалами:

• высокая прочность;
• устойчивость к химическому воздействию - не поддается воздействию химических реагентов и многих неорганических и органических кислот, которые содержатся в большинстве моющих средств;
• нулевое водопоглощение, поэтому эту мозаику можно применять в помещениях с любой влажностью и чашах бассейнов;
• отличная жаропрочность, устойчивость к перепадам температур (от +15ºС до +145 ºС), что позволяет использовать мозаику для облицовки камина снаружи (но не изнутри, где температура может быть намного выше);
• морозоустойчивость (способность выдерживать не менее 100 циклов перехода от минусовых температур (-30 ºС) к плюсовым без потери качества), следовательно, мозаика пригодна для облицовки открытых замерзающих бассейнов, в которых на зиму оставляют воду, и внешних стен;
• устойчивость к ультрафиолетовому излучению - цвета изделия не выгорают под длительным воздействием света.
• низкий уровень скольжения. Это означает, что человек сможет удержаться даже на влажной наклонной плоскости, облицованной мозаикой.
• выбор из 3000 цветов и неограниченное количество их комбинаций.

Керамическая мозаика

Керамическая мозаика выполняется из кусочков керамической плитки разного оттенка огромной цветовой гаммы, что позволяет создавать практически любые рисунки. Керамический материал для плиток мозаики получают из смеси, содержащей каолин или глину. Также к этой смеси добавляются различные добавки в виде шамота, кварцевой муки и флюса, которые ускоряют спекание нерастворимых в воде материалов. Таким образом, керамическая мозаика представляет собой экологически чистый и безопасный материал. Поверхность мозаики покрывают глазурью, при этом может получиться как гладкая (полированная) поверхность, так и матовая (шероховатая), которая может содержать всевозможные «спецэффекты» - кракелюры (мелкие трещинки по поверхности), разводы, вкрапления другого цвета, имитации неровной поверхности.

Выложенная керамической мозаикой поверхность будет более рельефной, чем отделанная стеклянной. Элементы мозаики могут иметь множество форм: квадрата, прямоугольника, круга, форму гальки. Такое разнообразие форм позволяет дизайнерам воплощать в интерьере любую, даже самую необычную и смелую идею.

Керамическая мозаика прочнее стеклянной, что сочетается с устойчивостью к абразивному износу и оригинальным внешним видом. Она подходит для облицовки различных поверхностей, в том числе бассейнов, фасадов зданий, стен и полов ванных комнат, кухонь.

Керамическая мозаика имеет ряд преимуществ:

• Это высокопрочный материал. Правильно уложенное мозаичное панно выдерживает вес, который будет больше в 20 раз, чем могут выдержать бетон или цемент.
• Высокая огнестойкость и огнеупорность. Керамическая мозаика не горит и защищает от огня облицованную поверхность. Кроме того, при нагревании она не выделяет вредных веществ. Все это делает ее подходящим материалом для облицовки печей и каминов.
• Водостойкость. Это свойство керамической мозаики позволяет применять ее в помещениях с повышенной влажностью или постоянным контактом с водой.
• Износостойкость. Поэтому керамическая мозаика применяется для облицовки полов и лестниц.
• Керамическая мозаика не выгорает на солнце.
• Устойчивость к агрессивным средам, химическим веществам.
• Известно, что на керамической мозаике не могут долго существовать микробы.

Керамическая мозаика прекрасно сочетается со многими другими материалами для оформления. Особенно хорошо смотрится с керамогранитом и керамической плиткой. Панно из керамической мозаики придаст великолепный вид любому помещению.

Каменная мозаика

Каменная мозаика изготавливается из самых различных пород камня, начиная с оникса, яшмы, туфа, аметиста, лазурита и заканчивая породами сланца, травертина, змеевика, малахита и т.д. Цвет природного материала неповторим, игра структур необычна, поэтому каждое мозаичное изображение уникально. Камень можно оставить полированным, шлифованным, а можно «состарить» - тогда цвет будет более приглушенным, а края более гладкими.

Выпускаются элементы самой разной формы - от круглой до неправильной. Это почти идеальный материал для отделки фасадов домов, интерьеров офисов, магазинов, баров, ресторанов. Природное происхождение камня, долговечность, красота, многообразие форм - позволяют чрезвычайно широко использовать его в обустройстве ландшафта (изготавливают дорожки, площадки, подпорные стенки, бордюры, садовые скамейки). Часто применяется морская, речная, озерная галька, а также различные валуны.

Натуральный камень всегда эксклюзивен, так как обладает энергетикой природы. Природный камень применяют при отделке стен и пола, изготовлении каминов, колонн, столешниц, рам для зеркал, ваз, подсвечников, орнаментов и скульптур, подоконников, карнизов, плинтусов, перил, журнальных столиков, барных стоек. Отличным дополнением к интерьеру может служить живописная мозаика из натурального камня, воплощающая сюжетные картины, пейзажи или натюрморты.

Мозаика из мрамора

Мрамор - кристаллическая горная порода, образовавшаяся в результате перекристаллизации известняка или доломита. От сочетания горных пород и от направления распиливания камня зависят цвет и рисунок мрамора.

Мозаика из мрамора может служить для внутренней отделки пола и стен в помещении. Она поможет создать неповторимый уют плавными переливами теплых тонов полированного камня и лучше любых других деталей интерьера подчеркнет утонченный вкус хозяина. Или ее можно использовать для отделки внешних стен, создавая уникальные фасадные конструкции, что поможет ярко выделить дом или офис из череды серых зданий. Использование мраморной мозаики всегда придает интерьеру нотку стабильности, постоянства, основательности. Широкий диапазон цветовых оттенков мрамора позволяет создавать разнообразные композиции, основанные на подборе близких по цвету и тону материалов.

Мозаика из искусственного камня

Искусственный камень – это уникальный материал на основе акриловых смол, выполненный из экологически чистых материалов. Его расцветка имитирует оригинальную структуру натуральных минералов. Искусственный камень – это надежный материал, который защищен от воздействия перепадов температур, влаги и ультрафиолета. Мозаика из акрилового камня представляет собой ритмичный рисунок, который одновременно похож и на поверхность каменной шкатулки, и на цветной витраж, и на сложный плетеный рисунок, словно сотканный из многих лоскутков. При производстве в искусственный камень добавляются частицы натуральных минералов, благодаря чему подобные материалы обладают поистине уникальной структурой, которая оригинальна для каждого элемента мозаики. Изделия из такого акрилового камня, в глубине которого играют солнечные переливы, сохраняют превосходный внешний вид на протяжении долгих лет.

Металлическая мозаика

Металлическая мозаика может быть стального либо золотистого цвета в зависимости от применяемого в производстве металла. Технология изготовления такой мозаики у разных производителей отличается. Чаще всего в качестве подложки используются не глиняные плиточки, а резиновые пластинки толщиной до 4 мм. Сверху к ним крепится металлический стальной слой. Благодаря эластичной резиновой подложке элементы металлической мозаики являются более гибкими, чем изготовленные из керамики или стекла, что значительно расширяет диапазон применения подобной мозаики для облицовки поверхностей сложной формы. Кроме стандартных, квадратных, предлагаются элементы другой формы с различными фактурными поверхностями. Овальные, шестигранные, прямоугольные, ромбовидные и квадратные элементы позволяют выложить замысловатый ковер на стене или на полу.

Поверхность делают полированной, матовой, с насечками разных видов и, наконец, покрытой тонким слоем латуни или бронзы. Для декорирования ванных комнат, душевых и бассейнов выпускается специальная серия металлической мозаики, в которой используется нержавеющая сталь. Для придания поверхности элементов металлической мозаики различных оттенков на неё наносят бронзу или латунь, однако такую мозаику не рекомендуется класть на пол, так как она сильно подвержена истиранию.

Мозаика из драгоценных металлов

Золотая мозаика - бесспорный признак роскоши. Она состоит из золотой фольги 585-й пробы, заключенной между тонкими пластинками из специального стекла. Существуют коллекции с желтым, белым золотом или платиной.

Изготовление полностью ручное. Золотая мозаика изготавливается кустарным способом по древнейшей технологии. Производство начинается с традиционного выдувания сосудов из очень тонкого прозрачного стекла (толщиной 0,2-1 мм). Полученный таким образом большой «пузырь» называется soffione. Это стекло режется на квадратики размером примерно 10х10 см. Такие пластиночки золотой мозаики называются «cartelline». На тонкую пластинку золотой мозаики «cartellinе» укладывается металлический лист из желтого или белого золота. Лист - это тонкая фольга, полученная отбиванием металла вручную. На тонкую пластинку с фольгой выливается горячая масса из более толстого стекла. Таким образом, оба стеклянных слоя плотно соединяются и образуют золотой «блин». После этого золотые «блины» отправляются в обжиговую печь для закалки.

Тонкое стеклышко может быть и цветным, толстая пластинка золотой мозаики может быть зеленой, синей или прозрачной (хрустальная основа). Резка на кубики золотой мозаики осуществляется вручную. Очевидно, что и цена такого материала немалая. Поэтому чаще всего золотую мозаику используют поштучно, делая вставки. Золотую мозаику можно применять как для стен, так и для полов.