WIADOMOŚCI OGÓLNE O MATERIAŁACH BUDOWLANYCH Materiałami budowlanymi nazywa się wszystkie tworzywa budowlane naturalne i sztuczne stosowane w bu­downictwie mieszkaniowym, przemysłowym, wiejskim, dro­gowym, wodnym, mostowym i in. Do materiałów budowla­nych pochodzenia naturalnego należą np. naturalne kamienie budowlane, żwiry, drewno (tylko powierzchniowo obrobio­ne). Natomiast wielką różnorodność wykazują sztuczne ma­teriały budowlane, tak pod względem sposobu ich produkcji, jak i właściwości oraz zastosowania. Do sztucznych materiałów budowlanych należą między innymi: kamienie sztuczne wypalane (ceramika budowlana), cegły, dachówki, dreny i in., materiały wiążące (np. cement, wapno, gips), betony i gotowe wyroby betonowe (mieszaniny cemen­tów z kruszywami oraz uformowane z nich wyroby), wyroby prefabrykowane (np. belki stropowe, płyty, elementy schodów, wyroby stolarki budowlanej, wielkowy­miarowe bloki ścienne), — metale (np. wyroby walcowane: stal kształtowa, bed-106 narka, pręty, blachy, gwoździe, śruby, nity), tworzywa sztuczne (płytki, wykładziny, listwy podło- gowe, materiały do izolacji cieplnej i antykorozyjnej, okła- dziny do schodów, płyty faliste, różne wyroby instalacyj- ne i in.), . szkło budowlane (szkło płaskie okienne, wzorzyste, zbrojone, kształtki szklane), płyty (paździerzowe, wiórowo-cementowe, trzcinowe, płyty i otuliny korkowe i in.), różne inne materiały (np. izolacji przeciwwilgociowej, lepiszcze bitumiczne, materiały malarskie, środki impregna­cyjne i grzybobójcze). Ze względu na zastosowanie wyróżnia się np. materiały budowane ścienne, stropowe, podłogowe, okładzinowe, po-krywcze, izolacyjne, malarskie. Każdy materiał budowlany wykazuje wiele właściwości, które decydują o jego znaczeniu i zastosowaniu. Właściwoś­ci te nazywa się praktycznie cechami technicznymi, a wśród nich wyróżnia się cechy fizyczne i mechaniczne (w niektórych przypadkach mówi się też o cechach chemicz­nych). Do ważnych cech fizycznych materiałów budowla­nych zalicza się: masa właściwa, masa objętościowa, szczel­ność, porowatość, wilgotność, nasiąkliwość, przewodność cieplną, odporność na zamrażanie, ogniotrwałość i ogniood-porność i in. Do ważnych cech mechanicznych zalicza się: wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie, zginanie, twardość, kruchość, ścieralność i in. Cechy materiałów budowlanych stwierdza się na drodze organoleptycznej (przez oględziny) oraz na zasadzie badania instrumentalnego (badania te przeprowadzają specjalne la­boratoria). Wymagania z zakresu cech technicznych znajdu­ją się w odpowiednich normach przedmiotowych. Należy zaznaczyć, że od 1956 r. następują u nas radykalne zmiany w sposobie wykonawstwa budowlanego, związane z wprowadzeniem nowych i nowoczesnych materiałów bu­dowlanych. Tradycyjne materiały budowlane zostają uzupeł­niane lub nawet zastępowane nowoczesnymi tworzywami budowlanymi. Największy postęp zaznaczył się w dziedzi­nie betonów lekkich. I tak na przykład przez wprowadzenie gazu do zaprawy złożonej z cementu, piasku, kruszywa lek­kiego i wody otrzymuje się g a z o b e t o n, przez wprowa­dzenie powietrza do tejże zaprawy otrzymuje się beton napowietrzny, a przez wprowadzenie „pianolu" otrzymuje się pianobeton. Obecnie do zapraw można dodawać do­mieszki o charakterze uniwersalnym, które powodują uszlachetnianie i plastykowanie betonów l). Fabryki elementów budowlanych produkują elementy wielkowymiarowe, a nowoczesne betony lekkie rozwiązują zagadnienie ciężkości, ułatwiają transport tych elementów i łatwość stosowania. Ogólnie można stwierdzić, że produk­cja nowoczesnych elementów budowlanych przyspiesza wy­konawstwo budowlane, zmniejsza koszt budowy oraz zużycie surowców podstawowych, a produkowane elementy odzna­czają się wysoką wytrzymałością. 2 - m MATERIAŁY KAMIENNE Kamienie naturalne stosowane w budownictwie otrzymuje się ze skał w kamieniołomach (lub w kopalni), przy czym odspojone kamienie ze skał zostają odpowiednio obrobione. Ponadto w budownictwie znajdują zastosowanie kamienie narzutowe oraz żwiry i piaski, które są produktami rozdrob­nienia skał. Kamienie budowlane powinny się odznaczać trwałością i łatwością obróbki, a poza tym mrozoodpornością, odpowie­dnim stopniem izolacji, odpornością na ścieranie i innymi cechami stawianymi materiałom budowlanym. Kamienie twarde i mało nasiąkliwe stosuje się na fundamenty, ściany piwniczne, ściany magazynów, spichrzów, na cokoły. Ka­mienie porowate, lecz o dostatecznym stopniu ciepłochron-ności, mogą być stosowane na ściany budynków inwentarzo­wych oraz mieszkalnych. Wapieni nie należy stosować *) Przez dodanie różnych domieszek uplastyczniających zwiększa się ciekłość betonu; masa betonowa lepiej wypełnia formy, jest bar- m« Jednorodna; w rezultacie beton ma większą wytrzymałość na 1U8 ściskanie i działanie mrozu w miejscach, gdzie mogą stykać się z kwasami (np. kwasem moczowym). Najwięcej kamieni naturalnych pochodzi z Dolnego Ślą­ska (por. S. Kwarciak i K. Wiśniowski: „Ludzie i Praca", rozdział „Złoża kamienia i kamieniołomy Dolnego Śląska"). Poza tym na wyszczególnienie zasługują złoża kamienne w Górach Świętokrzyskich, w paśmie Krakowsko-Wieluń­skim, z rejonu Karpat. W rejonie Gór Świętokrzyskich wy­stępują wapienie i piaskowce, z rejonu Karpat pochodzą piaskowce i granity. Ze skał ogniowych (magmowych) na uwagę zasługuje gra­nit. Jest to skała drobno- lub grubokrystaliczna, odznaczająca się znaczną wytrzymałością i twardością. Składa się głównie z kwarcu, skaleni i miki. Zabarwienie granitów bywa szare, ciemnoszare, zielone, czerwone, różowe. Granity dają się dobrze obrabiać. Odznaczają się małą porowatością, a po oszlifowaniu i polerowaniu dają materiał budowlany deko­racyjny. Znajdują zastosowanie jako kamienie budowlane i dekoracyjne i jako materiał drogowy (kostki, krawężniki, tłuczeń). U nas granity występują na Dolnym Śląsku i w Ta­trach. Ze skał osadowych największe znaczenie mają wapienie i piaskowce. Wapień jest pospolitą skałą o zabarwieniu, w zależnoś­ci od domieszek, białym, szarym, różowym, kremowym i in. Wapień jest skałą stosunkowo miękką i o różnej odpor­ności na wpływy atmosferyczne. Bezpośrednio po wydobyciu z kamieniołomu wapień jest miękki oraz daje się dobrze prze­cinać i formować. Po wyschnięciu nabiera twardości i wy­trzymałości. Wapienie można rozpoznać po wyglądzie i in­nych cechach, w razie jednak jakichkolwiek wątpliwości pró­bę tożsamości przeprowadza się zadając skałę (kamień) kilkoma kroplami kwasu solnego, pod wpływem którego „bu­rzy się". Wapienie znajdują zastosowanie w budownictwie mieszkaniowym, gospodarczym (jako kamienie konstrukcyj­ne) oraz są surowcem do produkcji wapna i cementu. Piaskowce odznaczają się barwą szarobiałą, jasnosza­rą z odcieniem zielonkawym, strukturą drobno- lub średnio--ziarnistą; spoiwo posiadają krzemionkowo-wapienne lub Rys. 24. Kamień łamany: a) sortowany, o) warstwowy, c) przycinany krzemionkowe. Piaskowce z rejonu Karpat stosuje się głów­nie jako kamienie konstrukcyjne i okładzinowe. Piaskowce z rejonu Gór Świętokrzyskich bezpośrednio po odspojeniu (wyłamaniu) są miękkie, później twardnieją. Znajdują zasto­sowanie na płyty okładzinowe, mniej nadają się na stopnie, schody itp., gdyż są nasiąkliwe i ścieralne. Ogólnie w zależ­ności od cech technicznych piaskowce są stosowane w bu­downictwie gospodarczym, jako licówki domów, do budowy fundamentów, schodów, jako materiał drogowy. Wydobyte kamienie budowlane w postaci brył poddaje się dalszej mechanicznej obróbce, polegającej na łupaniu, pły-towaniu, piłowaniu i innych czynnościach. Kamieniom prze­znaczonym do celów ozdobnych nadaje się odpowiednią fak­turę x). Wówczas na powierzchni widać wypukłości i wklę­słości, linie faliste, „groszki" i in., bądź też powierzchnia kamienia zostaje oszlifowana i polerowana. Wyroby z kamienia obrobionego lub częściowo obrobione­go do celów budowlanych można ogólnie podzielić na: kamień łamany, tj. kamień o nieregularnych kształ­tach, który w zależności od wiekości i kształtu może wystę­pować w następujących asortymentach: łamany sortowany, łamany warstwowy i łamany przycinany (rys. 24) i in., ciosy — są to kamienie o obróbce krzesanej i kształcie zbliżonym do prawidłowego prostopadłościanu (służą do bu­dowy murów oporowych, ścian, filarów i in.), bloki budowlane — otrzymywane z wapienia mięk­kiego, stosowane do budowy murów (oprócz fundamentów i murów piwnicznych), płyty — płaskie wyroby kamienne surowe lub przezna­czone do dalszej obróbki, stosowane jako okładziny ścian, płyty chodnikowe i in., krawężniki i kostki drogowe. Materiałem kamiennym jest również kruszywo (natu­ralne i łamane). Do kruszywa naturalnego zalicza się: piasek, żwir i pospółkę (mieszaninę piasku i żwiru). Kruszywo łama­ne produkuje się przez mechaniczne rozdrobnienie materiału kamiennego w postaci skał w różnego typu łamaczach. Wy­różnia się kruszywo łamane sortowane S i nie sortowane N. Kruszywem drobnym nazywa się kruszywo na­turalne o wielkości ziarn nie przekraczających 5 mm; kru­szywo grube stanowią ziarna wielkości ponad 5 mm do 80 mm; kruszywo bardzo grube — ziarna powyżej 80 mm. W kruszywie drobnym wyróżnia się p i a s e k d r o b-n y (wymiary ziarn do 2,5 mm) i piasek gruby (2,5— 5 mm). Kruszywo grube nosi nazwę żwiru. Bliższe dane oraz wymagania jakościowe dotyczące kruszywa naturalnego zawiera norma BN-66/6721-02. Przechowywanie (składowanie) naturalnych materiałów kamiennych odbywa się w zasadzie w składowiskach otwar­tych w okresie letnim. Kamienie lekkie i porowate w okresie zimowym powinny być przechowywane pod dachem, gdyż za-wilżone w okresie deszczów jesiennych, a następnie zamro­żone w okresie zimowym mogą się rozpadać. Kamienie po­winny być układane w pryzmy. Łatwo jest też w tym przy­padku dokonywać pomiaru objętości pryzm (wewnątrz pryz­my wolna przestrzeń nie powinna przekraczać 20%). Płyty surowe i obrobione układa się poziomo — na zrąb w rzędach. Kamienie łamane i ciosy przewozi się luzem. Płyty licowre Obrobione należy w czasie transportu chronić przed uszko­dzeniami mechanicznymi i zabrudzeniem. Materiał polero­wany transportuje się w klatkach i owija się papierem lub w innych sposób zabezpiecza się przed uszkodzeniem (szcze­gólnie lica i krawędzie). Kruszywo przechowuje się w składowiskach otwartych, zabezpieczając przed zanieczyszczeniem (ziemią, gruzem) i formując w pryzmy. MATERIAŁY WIĄŻĄCE Wapno Wapno zwykłe jest spoiwem powietrznym, wiążącym i twardniejącym po zarobieniu z wodą (a po związaniu nie­odpornym na działanie wody) i w obecności dwutlenku wę­gla. Wapno wiąże więc na powietrzu i uzyskuje odpowied­nią twardość dzięki odpowiedniej reakcji chemicznej (zacho­dzącej między wodorotlenkiem wapniowym i dwutlenkiem węgla). Wapno produkuje się przez wypalenie kamienia wapien­nego (lub wapieni dolomitowych) w piecach szybowych lub tunelowych, rzadziej w innych, w temp. 950—1050°C. W cza­sie wypalania zachodzi następująca reakcja: CaC03 ► CaO + C02 węglan wapniowy tlenek wapniowy dwutlenek węgla (wapno palone) Im kamień wapienny zawiera mniej domieszek, tym wy­produkowane wapno palone jest lepsze i wydajniejsze. Naj­bardziej szkodliwe są domieszki gliniaste i krzemionkowe, a poza tym związki żelaza, chloru i siarki. Domieszki glino-krzemianowe dają tzw. wapno przepalone (spieczo­ne na powierzchni), które zawiera grudki trudne do lasowa­nia i powodujące późniejsze wypryski lub pęknięcia spoin. Związki żelaza powodują żółtawe zabarwienie wapna palo­nego. Związki chloru i siarki powodują wykwity w spoinach (na tynku). Wapno zwykłe palone (niegaszone) do celów budowlanych jest produktem porowatym, bezpostaciowym, higroskopij-nym, o zabarwieniu białym lub w zależności od stopnia czys­tości z odcieniem szarym, żółtawym. Wapno zwykłe handlo­we ma postać brył i bryłek. Masa objętościowa 1 m3 wapna palonego w bryłach (kawałkach) luźno nasypanego wynosi przeciętnie 800—1050 kg/m3 z tym, że im lżejsze jest wapno, 112 tym uchodzi za lepsze i bardziej wydajne. Wapno palone transportuje się w specjalnych wagonach--wapniarkach, które chronią materiał przed działaniem czyn­ników atmosferycznych. W razie zastosowania transportu samochodowego wapno należy przewozić wyłącznie w sa­mochodach krytych. Wapno palone jest materiałem budowla­nym trudnym do przechowywania i należy możliwie bezpo­średnio po dostawie przystąpić do jego sprzedaży. Celowe jest zorganizowanie sprzedaży wprost z wagonów-wapnia-rek. Należy również informować odbiorców, że wapno zwy­czajne w bryłach powinno być zgaszone (zlasowane) w ciągu 7 dni od chwili dostawy ze względu na szybkie reagowanie z wodą i dwutlenkiem węgla z powietrza. Pod wpływem wil­goci następuje samoczynne lokalne lasowanie wapna, czemu towarzyszy silny wzrost temperatury (do 500°C), grożący wywołaniem pożaru. Znane są przypadki pożaru magazynów spowodowane wadliwym magazynowaniem wapna palonego. Wapno przechowywane w atmosferze powietrza wilgotne­go szybko wietrzeje, tzn. traci swoje podstawowe cechy, kru­szy się i rozpada na proszek. Zwietrzałe wapno nie nadaje się do celów budowlanych; może być użytkowane jako wap­no nawozowe. W razie konieczności krótkiego przechowywa­nia wapno palone należy magazynować pod dachem, całko­wicie zabezpieczając przed opadami, i na drewnianej podłodze lub drewnianych podkładach. Bardzo celowe jest usypywanie wapna w pryzmy lub sąsieki, które nie mogą przylegać do ścian zewnętrznych. Od ścian narażonych na zawilgocenie należy odgrodzić wapno przynajmniej wewnętrznymi ścian­kami oporowymi. W zależności od zawartości w wapnie palonym aktywnych tlenków CaO i MgO wyróżnia się dwie odmiany wapna sto­sowanego do celów budowlanych: 1) wapno palone (niegaszone) zwykłe — oznaczone Wz, 2) wapno palone (niegaszone) magnezjowe — oznaczone Wm. Cechy fizykochemiczne wymienionych odmian wapna przedstawia tabela 13. Wapno szybko gaszące się, zwane jest też wapnem tłustym. Gasi się ono z wodą łatwo i szybko. Daje dużo ciasta wapiennego, białego, plastycznego i spra- m Wyszczególnienie cech Odmiany wapna zwykłe magnezjowe Ogólna zawartość aktyw­nych tlenków: wapniowego i magnezowego w % wago­wych, nie mniej niż 85 85 Zawartość tlenku magnezo­wego (MgO) w % wago­wych najwyżej 5 najmniej 5 Wydajność ciasta wapien­nego w kg wapna, nie mniej niż 2,2 1,8 Zawartość części nie ga­szących się, pozostających na sicie o boku oczka kwa­dratowego 0,20 cm, w % wa­gowych, nie więcej niż 10 10 Czas gaszenia — zależnie od rodzaju wapna: — wapno szybko gaszące się — S — do 15 minut, — wapno umiarkowanie gaszące się — U — od 15 do 30 minut, — wapno wolno gaszące się — W — powyżej 30 minut Tabela 13 CECHY WYMAGANIA DLA WAPNA BUDOWLANEGO Rys. 25. Gaszenie wapna palonego: a) napełnianie skrzyni (fola), b) gaszenie, c) mieszanie wapna gaszonego (mleka wapiennego), d) spuszczanie wapna ga­szonego (wodorotlenku wapniowego) do dołu wiającego w dotyku wrażenie tłustego. Wapno umiar­kowanie gaszące się jest nazywane wapnem średnio tłustym; jest średnio wydajne. Wapno wolno gaszące się nazywane jest wapnem chu­dym. Odznacza się najmniejszą wydajnością i często barwą z odcieniem szarym. Gaszenie wapna przez odbiorców wiejskich odbywa się zazwyczaj ręcznie w drewnianej skrzyni, zwanej folą (rys. 25). Odbiorcy ci powinni być informowani przy kupnie wap­na o technice gaszenia i dalszym postępowaniu z wapnem gaszonym (lasowanym). Gaszenie jest to proces chemiczny, polegający na rea- gowaniu wapna palonego z wodą, w wyniku czego otrzymu- je się wodorotlenek wapniowy, zwany wapnem gaszo- nym, lub ciastem wapiennym, zgodnie z równa- 114 mem: CaO + H20 = Ca(OH)2 + Q (cal) Na 1000 kg wapna palonego zwykłego potrzebny jest dół o pojemności 4 m3. Ściany dołu powinny być uzbrojone des­kami, a na obwodzie dołu należy wznieść barierę wysokości ok. 1,20 m. Przy gaszeniu wapna szybko gaszącego należy postępować następująco: skrzynie napełnić do ok. połowy objętości wodą i wrzucić do niej jednorazowo ok. 20% ilości wapna. Gdy bryły wapna zaczną pękać, należy je mieszać i sukcesywnie dodawać resztę wapna bez przerwy mieszając zawartość foli gracą. W miarę potrzeby dolewa się wodę, a po ustaniu reakcji uzyskaniu dobrze przemieszanego wap­na o konsystencji śmietany, spuszcza się zawartość foli do dołu. Przy gaszeniu wapna umiarkowanie gaszącego się na­pełnia się folę do 1/4 wysokości i dalej postępuje jak po­przednio. Wapno chude (wolno gaszące się) nie znajduje chętnych nabywców u wiejskiego klienta i nie powinno być sprowadzane. Jeżeli wapno gaszone wykazuje w dotyku szorstkość lub grudkowatość, to znaczy, że jest niedogaszone lub zaparzone. Barwę brązową wykazuje „wapno spalone", tzn. gaszone 115z niedostateczną ilością wody. Dół z wapnem należy nakryć cienką warstwą piasku (10—15 cm), chroniąc ciasto wa­pienne przed wysychaniem. Na okres zimowy warstwę pias­ku należy pogrubić do przynajmniej 25 cm, zabezpieczając przed szkodliwym przemrożeniem. Ciasto wapienne powinno się odleżeć w dołach („wapno dojrzewa"). Po 3 miesiącach może być używane do zapraw tynkarskich, nie wcześniej niż po 3 tygodniach do zapraw murarskich i nie wcześniej niż po 3 miesiącach do robót malarskich 1). Wapno zwyczajne obok cegły i cementu jest powszechnym materiałem budowlanym w budownictwie wiejskim. Krajo­wa produkcja wapna wynosi około 4,5 min ton rocznie. Oprócz opisanego wapna zwykłego produkuje się u nas wapno hydratyzowane, czyli gaszone na sucho. Pro­dukcja tego wapna polega na potraktowaniu wapna palonego tylko taką ilością wody, która jest niezbędna do przemiany tlenku wapniowego w wodorotlenek wapniowy. W praktyce do wapna w bryłach dodaje się tyle wody, aby bryły lasując się rozpadały się na suchy proszek. Proszek ten po przesia­niu pakuje się w potrójne torby papierowe. Wapno hydraty­zowane nie wymaga dołowania (dojrzewania) i może być bezpośrednio użytkowane. Z wapna gaszonego w połączeniu z piaskiem produkuje się cegły wapienno-piaskowe. zwane s i 1 i k a t o-wymi. Produkcja polega na prasowaniu przygotowanej mieszaniny, a następnie działaniu w specjalnych urządzeniach parą wodną pod ciśnieniem. Szczegółowa charakterystyka cegły silikatowej znajduje się w normie PN-66/B-12003. Gips Gips budowlany jest materiałem wiążącym produkowanym przez nagrzanie (prażenie) kamienia gipsowego w temp. 130— 170°C. Kamień gipsowy — surowiec do otrzymywa­nia użytecznego spoiwa jest dwuwodnym siarczanem wapnio­wym (CaS04 • 2H20). W czasie obróbki termicznej kamień *) Twardnienie zaprawy wapiennej przebiega w myśl równania Ca(OH)2 + C02 = CaC03 + H20 gipsowy traci częściowo wodę krystalizacyjną i jest nazywa­ny również gipsem prażonym półwodnym. Po prażeniu gips miele się w kruszarkach i młynach na proszek. Gips budowlany jest miałkim proszkiem barwy białej z odcieniem jasnoszarym lub jasnożółtawym. Z domieszką wody daje masę plastyczną, szybko tężejącą na powietrzu. Jest spoiwem szybkowiążącym i twardniejącym na powie­trzu. Zgodnie z podstawowymi wymaganiami technicznymi początek wiązania gipsu budowlanego może następować naj­wcześniej po 5 minutach, a koniec wiązania — nie wcześniej niż po upływie 10 minut i nie później niż po upływie 30 mi­nut. W czasie wiązania objętość masy gipsowej wzrasta 0 około 1%. Przygotowując na własny użytek masę gipsową (zaprawę gipsową) gips należy sypać do wody i szybko mieszać. Na­tomiast nie należy zalewać gipsu wodą, gdyż tworzą się wówczas grudki trudne do roztarcia. Ilość wody powinna wynosić 60—70% masy gipsu. Gips (masa gipsowa) jest odporny w stanie suchym na działanie kwasów, zasad i jest ognioodporny; niszcząco dzia­ła na niego chlor. Nie odznacza się zbyt dużą wytrzymałością w połączeniu z kruszywem, ponadto odznacza się ograniczoną odpornością na działanie wody. Gips budowlany pakuje się w czterowarstwowe worki pa­pierowe po 50 kg. Na opakowaniu powinny być podane: nazwa produktu, waga, data workowania i cena. Gips należy przewozić w krytych środkach transportowych, a przecho­wywać w magazynach suchych, należycie zabezpieczających produkt przed zawilgoceniem. Worki z gipsem należy ukła­dać na podkładach drewnianych i z dala od ścian. Okres przechowywania gipsu budowlanego nie powinien przekra­czać 1 roku. Gips budowlany znajduje zastosowanie do wyrobu tynków 1 zapraw; służy do gipsowania rys w tynkach, dziur w ma­gazynach itp. Produkuje się z niego płyty na ściany działowe (w pomieszczeniach suchych, o wilgotności względnej powie­trza do 65%), pustaki i bloki ścienne dla budynków partero­wych lub dwukondygnacj owych, elementy ozdobne itp. Zbiornik szlamu Suszenie szlamu Suszenie węgla Skład klinkieru Suwnica Bęben chłodzący^ i koniec wiązania). Próbką gipsu należy potraktować pewnym nad-* miarem wody. Zarejestrowany początek i koniec wiązania gipsu budowlanego należy porównać z danymi zawartymi w tekście pod­ręcznika lub w normie BN-67¡6733-04. Cement Cement jest spoiwem twardniejącym na powietrzu oraz w wodzie i po stwardnięciu odpornym na działanie wody. W zależności od użytych surowców i właściwości (cech tech­nicznych) wyróżnia się różne rodzaje cementu, np. cement portlandzki, hutniczy, glinowy, mieszany. Cement portlandz­ki jest najbardziej powszechnym materiałem wiążącym uży­wanym w budownictwie. Inne rodzaje cementu mają raczej charakter specjalny. Cement portlandzki produkuje się z surowców (mieszani­ny) zawierających wapień i glinokrzemiany, które po do­kładnym zmieleniu i zmieszaniu wypala się w specjalnych piecach (przy tzw. metodzie mokrej w długich piecach obro­towych) w temperaturze spiekania, tj. około 1450°C. Wy­palony produkt nazywa się klinkierem i stanowi silnie spieczone bryłki, szaro zabarwione. Klinkier po odleżeniu w zwałach na powietrzu zostaje przemielony w młynach na miałki proszek. W czasie przemiału do klinkieru dodaje się ok. 1—3% gipsu palonego, który reguluje stopień wiązania cementu. Dodatkiem do cementu może być również żużel wielkopiecowy (w ilości 15—20% wagowych). Schemat pro­dukcji cementu widoczny jest na rysunku 26. Cement jest proszkiem barwy stałowoszarej lub zielonkawej. Im jest drobniej zmielony, tym lepszy, gdyż odznacza się większą wytrzy­małością i szybciej twardnieje po dodaniu wody. W zależności od ze­stawu surowców w skład cementu wchodzą przede wszystkim: tlenek wapniowy, krzemionka, tlenek żelazowy, tlenek magnezowy, tlenek glinowy, przy czym za najważniejsze składniki cementu uważa się: CaO, Si02, A1203 i Fe203. Wiązanie i twardnienie cementu jest skomplikowanym 118 procesem fizykochemicznym. W ogólnym zarysie można Silosy cementu tlaszyna do workowania tltyn do cementu Rys. 26. Schemat produkcji cementu Ćwiczenie w nim wyróżnić następujące fazy: fazę zarobienia wodą, fa­zę wiązania i okres twardnienia, czyli krystalizacji. Okres po zarobieniu cementu wodą, tj. od chwili gęstnienia do począt­ku twardnienia nazywa się wiązaniem cementu. Czas kamienienia cementu nazywa się twardnieniem cementu. Osiąga on wtedy wymaganą wytrzymałość i okres ten trwa dla cementu portlandzkiego 28 dni. W okre­sie twardnienia masy cementowej na powietrzu następuje jej pewien skurcz i w efekcie mogą powstawać rysy i pęknięcia. W szczególności zjawiska te mogą zachodzić w początkowym okresie twardnienia (w ciągu ok. 7—10 dni) w atmosferze zbyt suchej i ciepłej (gdy np. operują promienie słoneczne) i dlatego zaprawy cementowe lub uformowane wyroby po­lewa się wówczas wodą. Poza tym należy zwrócić uwagę na małą odporność cementu na działanie kwasów, soli, olejów, cukru. Jeżeli zaprawy cementowe lub wyroby cementowe mogą być narażone na działanie tych czynników, to niezbęd­ne jest stosowanie powłok i wykładzin ochronnych. Nasze cementownie produkują wiele gatunków cementu portlandzkiego, jak cement portlandzki 250 (najbardziej po­wszechny), 350 i 450. Liczby podane w oznaczeniach cemen­tów portlandzkich wskazują wytrzymałość zaprawy cemen­towej na ściskanie (w kG/cm2) po 28 dniach, a równocześnie stanowią oznaczenie gatunkowe cementu (markę). Z in­nych gatunków cementu znany jest np. cement portlandzki szybko twardniejący Super 400 i 500, cement portlandzki biały 250 i 350 oraz cement hutniczy. Ten ostatni produkuje się przez przemiał klinkieru cementu portlandzkiego, kamie­nia gipsowego i żużla wielkopiecowego (dodawanego w iloś­ci 25—80%). Cement portlandzki 250 (wytrzymałość na ści­skanie 250 kG/cm2) stosuje się do zwykłych zapraw, betonów, do konstrukcji betonowych i żelbetowych i przeciętnej wy­trzymałości, do produkcji płyt, kręgów i różnych prefabry­katów. Czas wiązania: początek wiązania najwcześniej po 40 minutach, koniec wiązania najpóźniej po 10 godzinach. Cement portlandzki 350 (wytrzymałość 350 kG/ /cm2) stosuje się do zapraw, betonów wyższych marek, kon­strukcji i elementów żelbetowych, które mają się odznaczać wyższą wytrzymałością. Powinien się odznaczać takim sa­mym czasem wiązania jak cement poprzedni. Cement portlandzki 450 (wytrzymałość 450 kG/ /cm2) stosuje się do wyjątkowo wytrzymałych konstrukcji betonowych, żelbetonowych i zapraw. Czas wiązania: począ­tek najwcześniej po 40 minutach, koniec wiązania najpóźniej po 8 godzinach. Cement transportuje się luzem (w cysternach) oraz w opa­kowaniu workowym. Stosuje się worki papierowe trójwars-twowe o pojemności 50 kg. Na opakowaniu powinny znajdo-120 wać się napisy określające nazwę cementowni, rodzaj ce­mentu i datę workowania. Ponadto w celu łatwego odróżnie­nia rodzajów i gatunków cementu stosowane są na workach odpowiednie oznaczenia oraz ewentualnie kolory worków: cement portlandzki 250 — opakowanie papierowe bez pasów, cement portlandzki 350 — jeden pas fioletowy, cement portlandzki 450 — dwa pasy fioletowe, cement portlandzki szybko twardniejący 400 — jeden pas zie­lony, cement portlandzki szybko twardniejący Super — worek koloru czerwonego z pasami koloru czarnego, cement portlandzki biały 250 — worki koloru zielonego z pasa­mi koloru czarnego, cement hutniczy 250 — jeden pas czerwony, cement hutniczy 350 — dwa pasy czerwone. W czasie transportu cement musi być chroniony przed deszczem i wilgocią. Jako materiał bardzo wrażliwy na wil­goć powinien być przechowywany w magazynach zamknię­tych, suchych i przewiewnych. Worków z cementem nie można składować bezpośrednio przy ścianach i bezpośrednio na ziemi lub podłodze cementowej, lecz na podkładach drew­nianych (rys. 27). Należy bezwzględnie przestrzegać wyda­wania z magazynu cementu w kolejności jego przyjmowania, aby okres magazynowania nie został przeterminowany. Okres przechowywania cementu jest ograniczony. Nawet najsta­ranniej magazynowany cement ulega zleżeniu (starzeniu), a zleżały wiąże powoli, jest mało wydajny i w znacznym stopniu traci wytrzymałość. Pod wpływem wilgoci zbija się w grudki (zbryla się), co również znacznie zmniejsza jego wartość użytkową. Cement zawierający grudki może być użyty do zapraw lub betonów, jeżeli grudki rozpadają się w czasie mieszania betonu (przy próbie grudki takie powin­ny rozsypywać się przy ugniataniu w palcach). Podczas składowania cementu maleje jego wytrzymałość i tak: po 3 miesiącach wytrzymałość zmniejsza się o ok. 10%, po 6 miesiącach ok. 20%, a czasem nawet dochodzi do 30%. Ze względu na spadek wytrzymałości cementu port­landzkiego (zwykłego) przyjmuje się, że okres jego magazy­nowania nie powinien przekraczać 3 miesięcy. Okres prze­chowywania niektórych cementów, szczególnie szybkospraw-nych, jest jeszcze krótszy i wynosi do 45 dni. Badanie cech technicznych cementu przeprowadzają w za­sadzie specjalne laboratoria. Badania te obejmują głównie oznaczenie czasu wiązania cementu, oznaczenie stałości obję­tości cementu oraz oznaczenie cech wytrzymałościowych ce- Rys. 27. Składowanie cementu 27n^ W PrfktyCe P°zala^ratoryjnej jakość cementu ocenia Slę orientacyjnie prostymi metodami przez rozciera-me i uformowanie placka cementowego. Ćwiczenia 1. PRZEPROWADZIĆ PRÓBĘ JAKOŚCI CEMENTU METODĄ ROZCIERANIA Próbkę cementu (garść) rozciera się w palcach. Jeżeli w czasie rozcierania wyczuje się grudki, to taki cement uważa się w odpo­wiednim stopniu za zleżały. Cement taki może być jeszcze użyty po przesianiu, ale do mniej ważnych robót. 2. PRZEPROWADZIĆ OCENĘ CEMENTU PRZEZ JEGO ZAROBIENIE Z WODĄ I UFORMOWANIE PLACKA Kulk,, którą z kole, rozpłaszcza się na szklanej płytce na placek o średnicy ok. 10 cm i grubości ok. 1,5 cm. Po 24 godzinach placek po zdjęciu z płytki przełamuje się w rękach. Jeżeli wymaga to pewnego wysiłku, a w czasie łamania słyszy się trzask, to taki cement nadaje się do użytku. . 4 WYROBY Z ZAPRAW I BETONÓW CEMENTOWYCH Beton jest to sztuczny kamień, który powstał z masy be­tonowej w wyniku ukończenia procesu wiązania cementu. Składnikami masy betonowej jest cement, woda i kruszywo. W praktyce wyróżnia się zaprawę cementową, na którą skła­da się: cement, woda i drobne kruszywo oraz beton (masa betonowa) zawierający zaprawę i grube kruszywo (czyli ce­ment + woda + drobne kruszywo + grube kruszywo). Składniki masy betonowej powinny być tak dobrane iloś­ciowo, aby beton wykazywał wymaganą wytrzymałość. Sto­sunek składników oznacza się często trzema cyfra­mi, z których pierwsza dotyczy ilości cementu, druga piasku, a trzecia żwiru (kruszywa grubego). Dość powszechne są masy betonowe (zwłaszcza stosowane w budownictwie wiejs­kim), w których stosunek składników wynosi 1:2:4. Mie­szanie betonu, czyli przygotowanie masy betonowej, odbywa się maszynowo, przy użyciu różnego typu betoniarek. Ręczne mieszanie nie zapewnia wysokiej jakości masy betonowej i jest raczej stosowane przy robotach drobnych i drugorzęd­nych. Najogólniej betony dzieli się w zależności od ich masy objętościowej na: betony ciężkie — o masie objętościowej powyżej 2600 kg/m3; tego rodzaju betony przygotowuje się z kruszyw specjalnych; betony zwykłe, wśród których rozróżnia się: betony o masie objętościowej 2200—2600 kg/m3 wykonane z kruszy­wa mineralnego, naturalnego lub sztucznego oraz betonu o masie objętościowej 1800—2200 kg/m3 — wykonane z kru­szywa naturalnego porowatego lub sztucznego; betony zwyk- 123 łe pierwszego typu znajdują największe zastosowanie w bu­downictwie wiejskim; betony lekkie — o masie objętościowej poniżej 1800 kg/m3; do tego rodzaju betonów zalicza się betony na lekkich kruszywach oraz betony komórkowe (gazobeton, pianobeton). ^ Betony konstrukcyjne mogą być zbrojone i nie zbrojone. Zbrojenie betonu ma na celu wzmocnienie konstruk­cji (żelbet). Zbrojenie polega na przygotowaniu elementu, np. z prętów, siatki lub drutu, a następnie na wypełnieniu masą betonową uprzednio przygotowanego szkieletu. Zaprawy i betony oprócz bezpośredniego stosowania w bu­downictwie znajdują duże zastosowanie do produkcji róż­nych wyrobów (elementów), wśród których poważne miejsce zajmują prefabrykaty. Do typowych wyrobów zalicza się: cegły i dachówki, pustaki (ścienne, stropowe), płyty chodni­kowe, krawężniki, kostki drogowe (trylinki), kręgi studzien­ne, rury betonowe itp. Do typowych prefabrykatów zalicza się: bloki ścienne, elementy więźby dachowej, stopnie scho­dów i różne prefabrykowane elementy wielkowymiarowe. Cegła cementowa jest produkowana z zaprawy cemento­wej. Wymiary jej wynoszą: 250X120X65 mm. Ze względu na wytrzymałość wyróżnia się trzy klasy cegieł: klasę 100 (100 kG/cm2) cechowaną na główce dwoma rowkami, klasę 75 — cechowaną trzema rowkami i klasę 50 — bez rowków. Cegła cementowa może być produkowana jako pełna (typ P) i z wgłębieniami (typ W) wynoszącymi 2/3 wysokości cegły (jest lżejsza). Pod względem cech zewnętrznych wy­różnia się następujące gatunki cegły cementowej: D, I i II. Przy uderzeniu młotkiem cegły gatunku D i I w stanie su­chym powinny wydawać czysty nie tłumiony dźwięk. Cegła cementowa znajduje zastosowanie przede wszystkim do bu­dowy ścian budynków gospodarczych i przemysłowych (nie ogrzewanych). W budownictwie mieszkaniowym nie znajduje zastosowania ze względu na duży współczynnik przewodności cieplnej. Dachówka cementowa jest produkowana jako karpiówka podwójna i zakładkowa. Przełom dachówki cementowej po­winien być jednolity, górna powierzchnia gładka, bez pęknięć i rys. Dachówki cementowe są cięższe od dachówki cera­micznej i mniej odporne na wpływ atmosferyczne (zwłaszcza na dymy przemysłowe i opary). Bardziej nowoczesnym i lep­szym materiałem pokrywczym jest eternit — w postaci płyt dachowych, produkowanych z cementu, włókien azbestowych z ewentualnym dodatkiem barwnika. Eternit jest lekki, ogniotrwały i odporny na wpływy atmosferyczne. Pustaki i bloki ścienne produkuje się z żużlobetonu. Bloki ścienne mają kształt prostopadłościanów i są pełne. Pustaki zaś mają otwory równoległe do swej wysokości. Dzięki otwo­rom pustaki są lżejsze od bloków i odznaczają się większą zdolnością izolacyjną. Istnieje szereg rodzajów i typów pu­staków betonowych (rys. 28). Znajdują one zastosowanie Rys. 28. Przykładowe typy pustaków: a) ścienny Alfa, b) Witaroblok, c) Ideał przy budowie budynków gospodarskich, przemysłowych i mieszkalnych oraz do wypełniania konstrukcji szkieleto­wych. Podobnie duże zastosowanie mają elementy stropowe (i stropodachowe), składające się z pustaków i belek. Rury i kręgi betonowe znajdują zastosowanie jako prze­pusty, ścieki, studzienki, dreny, elementy budowy studni itp. Wyroby te, w zależności od wytrzymałości, dzieli się na kla­sy: I i II. Płytki posadzkowe lastrykowe produkuje się z cementu, a do warstwy ścieralnej używa się grysów drobnych z róż­nych skał, poza tym dodaje się farb mineralnych. Płytki są prasowane, a od strony lica szlifowane. Transport wyrobów z zapraw i betonów cementowych po­winien się odbywać w warunkach uniemożliwiających ich uszkodzenie mechaniczne. Wymagane jest więc stosowanie podkładek, przekładek i warstw izolacyjnych. Większe ele- 125 menty należy usytuować w centrum środka transportowego i unieruchomić. Wyroby te przechowuje się na składowiskach otwartych układając w stosy. Dachówki cementowe nie po­winny być przez dłuższy czas składowane na placach otwar­tych (w zasadzie do 6 tygodni). Elementy z gazobetonu łatwo ulegają zawilgoceniu i należy je przechowywać pod dachem. Wyroby z zapraw i betonów są znormalizowane i bliższe dane o nich znajdują się w stosowanych normach, np. cegła cementowa PN-55/B-1400, elementy stropu PN-54/B-82409, dachówki i gąsiory cementowe PN-61/B-14020, płytki po­sadzkowe lastrykowe PN-58/14061, krawężniki i obrzeża be­tonowe FN-63/B-14051 itd. Bardziej szczegółowe i obszerne wiadomości z zakresu materiałów budowlanych znajdują się w książce E. Szymańskiego i Z. Wrześniow-skiego „Materiałoznawstwo dla zasadniczych szkół zawodowych". CERAMIKA — WIADOMOŚCI WSTĘPNE Nazwa ceramika pochodzi od starogreckiego słowa ke~ ramos, co oznacza glina. Nazwa ta dotyczyła odpowiednio uformowanej i utrwalonej przez wypalenie lub spieczenie gliny w celu nadania jej odpowiednich właściwości użytko­wych, a w szczególności odpowiedniej wytrzymałości mecha­nicznej. Wyroby ceramiczne należą do najstarszych przed­miotów produkowanych przez człowieka. Świadczą o tym wykopaliska pochodzące sprzed wielu tysięcy lat przed na­szą erą. Surowcem do produkcji wyrobów ceramicznych są gliny. Są to skały osadowe powstałe na skutek wietrzenia skał magmowych. Z punktu widzenia geologicznego wyróżnia się gliny pierwotne, występujące w miejscach ich po­wstawania (wietrzenia) ze skał macierzystych oraz gliny wtórne (osadowe), przeniesione z miejsca powstania, np. przez wodę, wiatr, i zanieczyszczone innymi składnikami. Przykładem gliny pierwotnej jest kaolin (glinka porcelano-126 wa), powstały wskutek wietrzenia głównie granitu lub gnejsu i zalegający w złożu pierwotnym. Gliny pierwotne zawierają zazwyczaj pewne ilości nierozłożonych składników skał ma-cieirzyistydh, np. kwaircu, skaleni. Gliny wtórne natomiast za­wierają domieszki tlenków żelaza, wapieni, gipsu, substancji organicznych i in. Domieszki te wpływają na właściwości gliny i jej zabarwienie. I tak np. tlenki żelaza zabarwiają gli­nę na żółto lub rdzawo, wapienie — na biało z różnymi odcieniami (,,na jasno"), domieszki organiczne na czarno (czarnoziem). Biorąc pod uwagę przydatność technologiczną gliny można je podzielić na: kaoliny, czyli glinki porcelanowe (bardzo czyste i pierwotne), gliny porcelitowe — gliny kaolinitowe, wypalające się na kolor biały lu!b lekko kremowy, zawiera­jące nieznaczną ilość domieszek (np. zawartość tlenku żela­zowego nie powinna przekraczać 1,5%), gliny fajansowe, wypalające się na jasno (uzyskują­ce kolor biały, biały z odcieniem lekko szarym lub lekko kre­mowym), nieco więcej zanieczyszczone niż gliny porcelitowe; minerałem ilastym w tych glinach jest zwykle kaolinit, gliny kamionkowe — gliny o dość różnym składzie wypalające się na kolor żółtawy, szary, czasem biały z odcie­niami (dobór gliny zależy od rodzaju produkowanych wyro­bów kamionkowych), gliny ogniotrwałe —odznaczające się wysoką tem­peraturą topnienia od 1580 do 1770°C i stosowane do ognio­trwałych wyrobów (szamotowych lub innych pokrewnych), gliny kaflarskie — gliny żelaziste lub margliste, a do kafli szamotowych — gliny typu kamionkowego lub fajansowego, gliny ceglarskie — pospolite gliny ilaste, wypala­jące się na kolor czerwony do brunatnego (nie powinny za­wierać domieszek kamienia wapiennego, pirytu oraz gipsu). Charakterystyczną cechą glin ceramicznych jest ich pla­styczność, dzięki czemu nadają się one do formowania w sta­nie wilgotnym. Biorąc pod uwagę tę zasadniczą cechę wyróż­nia się gliny tłuste i gliny chude. Gliny tłuste zawie­rają powyżej 30% minerałów ilastych. Po nawilżeniu dają masę bardzo plastyczną, łatwą do formowania, lecz w czasie wysychania i wypalania wykazują znaczną kurczliwość, a tym samym mają skłonność do deformacji i pękania (więk­szość glin ceglarskich). Gliny chude łatwo zarabiają się z wodą, lecz są mniej plastyczne, trudniejsze do formowania, ale w zamian odznaczają się mniejszą kurczliwością i „rów­niej się wypalają". Do tej grupy glin zalicza się: glinki por­celanowe, porcelitowe, fajansowe i niektóre inne. Gliny tłuste można schudzać, a takim składnikiem schudzającym może być piasek. Wyroby ceramiczne można dzielić według różnych kryte­riów i dlatego w praktyce istnieje wiele ogólnych i szczegóło­wych podziałów. Ze względu na przeznaczenie i zastosowanie wyrobów ce­ramicznych wyróżnia się ogólnie: ceramikę budowla­ną, stołową (talerze, kubki, komplety stołowe i in.), ceramikę techniczną (izolatory, naczynia kwasood-porne, gniazdka bezpiecznikowe i in.) oraz ceramikę specjalną (różne spieki ceramiczne, ceramikę korundo­wą, ceramikę nukleoniczną in.). Bardzo obszerny dział stanowi ceramika budowlana, w któ­rej min. wyróżnia się: ceramikę czerwoną, czyli pospolitą (cegły, pustaki, dachówki, sączki), cerami­kę dekoracyjną (cegły licowe, płytki i kształtki deko­racyjne i in.), ceramikę o czerepie spieczonym (wyroby kamionkowe i klinkierowe, jak np. płytki podłogowe, klinkier drogowy, kamionka kanalizacyjna), ceramikę szlachetną (fajansowe wyroby sanitarne, płytki ścienne). Ze względu na właściwości wypalonej masy, zwanej czerepem, wyróżnia się wyroby ceramiczne o czerepie spieczonym, a więc ścisłym, jak wyro­by porcelanowe, porcelitowe i kamionkowe, oraz o czere­pie porowatym (chłonącym wodę), jak np. wyroby ce-glarskie, garncarskie, kaflarskie i fajansowe. Ze względu na rodzaj użytej gliny do produkcji wyrobów ceramicznych i niektóre jej właściwości wyróżnia się jeszcze ceramikę zwykłą, jak np. wyroby ceglarskie, ognio­trwałe, garncarskie, oraz ceramikę szlachetną, do 128 której zalicza się wyroby porcelanowe, porcelitowe, fajansowe i niektóre kamionkowe. Często przy bardziej wnikliwym po­dziale wyróżnia się jeszcze ceramikę półszlachet-n ą, wytwarzaną z mniej szlachetnych glin i do niej zalicza się takie wyroby kamionkowe, jak płytki posadzkowe, płytki okładzinowe, kamionkowe rury kanalizacyjne, kamionkę kwasoodporną oraz wyroby majolikowe. WYROBY CEGLARSKIE Najpowszechniejszym wyrobem ceglarskim są cegły i jakkol­wiek notuje się spadek ich zużycia w budownictwie (ok. 50%), to jednak w budownictwie wiejskim znajdują one bardzo du­że zastosowanie. Proces produkcji cegły polega na tym, że glinę ceglarską odpowiednio przygotowaną (rozdrobnioną, dołowaną, wymie­szaną, nawilżoną) przepuszcza się przez ceglarkę (rys. 29) U Rys. 29. Schemat ceglarki 1 - walce, 2 — mieszadło, 3 - urządzenie ślimakowe i mechanicznie formuje się cegłę surową. Z walców bowiem glina dostaje się za pomocą urządzenia ślimakowego do właś­ciwej prasy i opuszcza ją wylotem (ustnikiem) w formie taś­my (wstęgi), która zostaje pocięta mechanicznie (gilotyną) na pojedyncze cegły surowe, a te z kolei są przenoszone za pomocą przenośnika do suszarni. Suszenie uformowanych wyrobów polega na ograniczeniu zawartości wody w celu uni­knięcia ich deformacji i pękania podczas wypału. Może się to 129 odbywać w suszarniach naturalnych (zadaszonych) lub sztucz­nych. Do wypalania cegły stosuje się najczęściej piece kręgowe (Hoffmana) oraz najbardziej nowoczesne piece tunelowe, w których cegły surowe przesuwają się na wózkach przez ogrzewany tunel. Temperatura wypalania wy­nosi 850—1000°C. Wyróżnia się wiele rodzajów i typów cegieł ceramicznych. Cegła budowlana pełna powinna mieć kształt foremnego prostopadłościanu o wymiarach 250X120X65 mm. W zależ­ności od wytrzymałości na ściskanie dzieli się ją na klasy: 150, 100 i 75 (w kG/cm2), a w zależności od wad zewnętrznych i uszkodzeń — na gatunek I i II (szczegóły znajdują się w nor­mie PN-64/B-12001). Istotne jednak przy ocenie cegły są niektóre proste badania i oględziny wyrobu. Ćwiczenia Przeprowadzić ocenę cegły budowlanej pełnej, zwracając uwagę na następujące cechy oraz przeprowadzając następujące próby: stwierdzić wymiary cegły, a następnie stwierdzić, czy badane cegły nie mają większych skrzywień powierzchni i krawędzi oraz uszkodzeń mechanicznych; stwierdzić dźwięk cegły przy uderzeniu młotkiem stalowym (powinien być czysty — metaliczny); uwaga: do tego rodzaju próby cegła powinna być w stanie suchym; zrzucić na płask z wysokości 1,5 m badaną cegłę na inne cegły (w tych warunkach może się wyszczerbić i pęknąć, lecz nie powinna rozpaść się na kawałki); stwierdzić przełom cegły (powinien być jednorodny, bez pus­tych miejsc i szczelin). Cegły dziurawki (rys. 30) są lżejsze od cegły pełnej, odzna­czają się mniejszym współczynnikiem przewodności cieplnej, a mury z nich sporządzone znacznie szybciej wysychają. Są to cegły charakteryzujące się podłużnymi lub poprzecznymi otworami. Cegła z otworami podłużnymi nazywa się d z i u-rawkąpodłużną lub wozówkową, a cegła z otwo-130 rami poprzecznymi — dziurawką poprzeczną lub głodówkową. Blisze dane znajdują się w normie PN-64/ /B-12002. Cegły szamotowe są wyrobami ceramicznymi ogniotrwały­mi, używanymi w budownictwie wiejskim głównie do budo­wy pieców. Podstawowym ich tworzywem jest szamot, tj. materiał uzyskany przez rozdrobnienie wypalonej gliny Rys. 30. Cegły dziurawki ogniotrwałej. Z masy ceramicznej składającej się z szamotu i plastycznej gliny ogniotrwałej formuje się w prasach ce­gły, które po wysuszeniu wypala się. Podobnie jak z betonu również z cegły produkuje się pu­staki ceramiczne. Wyróżnia się pustaki stropowe (rys. 31), ścienne, wentylacyjne i in. Są to ceramiczne cienkościenne elementy budowlane z dużymi otworami. Cegły i pustaki magazynuje się na składowiskach otwar­tych. Cegły układa się w tzw. kozły liczące po 200 lub 250 sztuk (rys. 32). W razie konieczności dłuższego przecho­wywania, np. zimą, cegły należy nakryć od góry papą lub daszkiem. Do magazynowania nie nadają się place podmokłe Zasady magazynowania pustaków są takie same jak cegieł. Otwory pustaków powinny się znajdować w płaszczyźnie poziomej, aby nie dostała się do nich woda, gdyż w porze zi­mowej może to grozić uszkodzeniem. Dachówki ceramiczne formuje się maszynowo sposobem ciągnionym i tłoczonym. Największe znaczenie w budownic­twie wiejskim ma dachówka karpiówka formo wTana sposobem ciągnionym w dachówczarkach. Ma ona górną po­wierzchnię lekko prążkowaną, a na spodzie ma występ — zaczep umożliwiający zawieszanie jej na łacie dachowej. Masa pojedynczej dachówki wynosi ok. 1,3 kg. W zależności od cech zewnętrznych wyróżnia się dwa gatunki dachówki karpiówki: 1 i 2. Ogólnie wymaga się, aby dachówki odzna­czały się zgodnością wymiarów, nie miały pęknięć, odbić, wichrowatych krawędzi oraz odznaczały się jednolitym od­cieniem zabarwienia. Ważną cechą dachówek jest odpowied­nia wytrzymałość na złamanie, wodoszczelność i mrozoodpor­ność. Bliższe dane dotyczące dachówki karpiówki zawiera norma PN-54/B-12020). Do pokrywania naroży dachowych i kalenic służą gąsiory. Odnosi się do nich norma przed­miotowa BN-67/6741—12. Ceramiczne rurki drenarskie, zwane krótko drenami lub sączkami, służą do odwadniania. Powinny być proste, bez większych skaz, o otworze wewnętrznym w kształcie koła. Powierzchnia wewnętrzna powinna być gładka, bez zadzio­rów, wyszczerbień itp. Dreny są produkowane o średnicy we­wnętrznej 50—200 mm (PN-61/B-12040). Do wyrobów ceglarskich zalicza się też kafle piecowe. Są to wyroby szkliwione od strony lica odznaczające się czere­pem porowatym. Produkuje się je z glin wapnistych oraz z glin ogniotrwałych z dodatkiem szamotu. Kafle sprzedawa­ne są w kompletach, zawierających kafle środkowe, narożne, wieńcowe oraz rozety (korki). Kafle w komplecie powinny się odznaczać jednorodnością barwy. Szczegółowe wymagania jakościowe są zawarte w normach: PN-58/B-12041, PN-66/ /B-12042. Kafle powinny być przechowywane w pomieszcze­niach zadaszonych lub w magazynach zamkniętych. Zainteresowanym branżą budowlaną można polecić podręcznik E. Szymańskiego i Z. Wrześniowskiego „Materiały budowlane". WYROBY CERAMIKI SZLACHETNEJ Do najbardziej szlachetnych wyrobów ceramicznych należy / porcelana. Odznacza się czerepem spieczonym (zeszkliwio-nym). Przygotowując masę porcelanową miesza się w odpo­wiednim stosunku kaolin (ok. 55%) ze zmielonymi topnika­mi — kwarcem (ok. 22,5%) i skaleniem (ok. 22,5%) oraz na­syca wodą. Z masy formuje się następnie wyroby przez to­czenie, odlewanie i tłoczenie. Najstarszym z wymienionych sposobów formowania jest toczenie za pomocą koła garncarskiego. Obecnie toczenie od­bywa się za pomocą toczka mechanicznego (wrzeciona for­mierskiego), który jest zrekonstruowanym i zmechanizowa­nym tradycyjnym kołem garncarskim. Toczek jest wy- Rys. 33. Formowanie przez odle­wanie (forma i gotowy odlew) posażony w formy gipsowe i szablony ułatwiające nadanie wymaganego kształtu. Przez toczenie formuje się np. izolato­ry, misy, parowniczki, talerze, filiżanki, kubki. Wyroby o złożonych kształtach formuje się przez odlewanie w rozkładanych formach gipsowych (rys. 33). Przyrządza się tzw. m u 1 i k (gęstwa) o odpowiedniej konsystencji i wlewa się go do formy. Gips, z którego sporządza się formy, chciwie chłonie wodę, wysuszając w ten sposób odlewany przedmiot. Najpierw wchL-nia wodę z warstw bezpośrednio przylegają- cych do ścian formy, czyli że formowany przedmiot nie w jednakowym czasie tężeje. Jeżeli po pewnym czasie z wnę- trza formy wyleje się resztę gęstwy, to warstwy przylegające do ścian formy zatrzymają już właściwy kształt. W ten spo- sób otrzymuje się wyroby wewnątrz puste (np. wazony, dzbany). 133 Większość drobnych wyrobów porcelanowych mających za­stosowanie techniczne i elektrotechniczne, jak np. korki, bez­pieczniki, drobne części instalacyjne, formuje się przez tło­czenie (wyciskanie). Wyroby surowe wysusza się, umieszcza w ochronach sza­motowych (kapslach) i wypala w temp. 800—900°C; jest to pierwsze wypalenie. Wyrób raz wypalony (zwany biskwitem) jest jeszcze kruchy, porowaty, chłonie wodę. Po pierwszym wypaleniu wyroby pokrywa się szkliwem, które składa się głównie z surowców topliwych, jak kwarc, skaleń, dolomit. Surowce na szkliwo, po ich dokładnym roz­drobnieniu, miesza się z wodą, umieszcza w pojemnych ka­dziach, w których macza się wyroby raz wypalone. Porowaty półprodukt (biskwit) chłonie zawiesinę surowców szkliwnych. Przed drugim wypalaniem usuwa się zazwyczaj szkliwo z miejsc, w których przedmioty będą się stykały z ochronami lub ze sobą. Pokryte szkliwTem (polewą) półprodukty wypala się ponownie w piecu w temp. ok. 1450°C; jest to tzw. wy­pał ostry. W czasie tego wypału kaolin twardnieje, top­niki stapiają się i zalewają pory, a powierzchnia wyrobów po­krywa się szkliwem. Wyroby porcelanowe nie pokrywane szkliwem przechodzą tylko jedno wypalanie — wypał ostry. Ozdabianie wyrobów porcelanowych, czyli ich dekoracja może być dwojakiego rodzaju: naszkliwne i podszkliwne. Dekoracja naszkliwna polega na ozdabianu już gotowego towaru przez mechaniczne lub ręczne nałożenie barwnika na powłokę szkliwa. Wyroby zdobione wypala się dodatkowo w piecach w temp. ok. 600°C, w celu utrwalenia barwników (malowideł). Malowanie podszkliwne jest odmienne od na-szkliwnego i, jak sama nazwa wskazuje, polega na ozdabianiu porcelany nie pokrytej szkliwem, a więc między pierwszym i drugim wypalaniem. Dekorowanie to jest trudne, bo maluje się porowaty biskwit, na którym barwnik może się rozlać, a po pokryciu polewą nie można dokonać żadnych poprawek. Dekoracja podszkliwna jest trwała, efektowna, mimo że nie dysponuje się dużą skalą barw (nie wszystkie barwniki wy­trzymują temperaturę wypału ostrego). Wiele jest metod zdobienia (dekorowania) porcelany. Wśród nich na uwagę zasługują przede wszystkim: , malowanie ornamentalne i (obwódki, paski, linie), — natryskiwanie (przy użyciu pistoletów rozpylających farbę), — stemplowanie (za pomocą stempli z wyrytym wzorem). dekalkomania (za pomocą kalki z barwnymi wzorami i rysunkami), szablonowanie (nakładanie farby na wyrób pokryty sza­blonem), gąbkowanie (za pomocą gąbki otrzymuje się barwne plamki z białymi punkcikami), lustrowanie (uzyskiwanie opalizujących kolorów przez nakładanie cienkich powłok metalicznych lub tlenków me­tali), trawienie (działanie kwasem fluorowodorowym na miej­sca nie pokryte warstwą ochronną). Ćwiczenia Przeprowadzić odróżnienie dekoracji naszkliwnej i podszkliwnej: a) przez wodzenie palcem po powierzchni dekorowanego wyrobu porcelanowego, przez obserwacją pod światło, rysą miękkiego ołówka. Dekorowaniu poddaje się porcelanę stołową (nie ozdabia się porcelany dla celów technicznych i sanitarnych). Dekora­cje dzieli się na szereg klas (23 klasy) i przydział do odpo­wiedniej klasy zależy od rodzaju zdobienia, artyzmu dekora­cji, rodzaju użytych barwników, pracochłonności itp. W prak­tyce istnieje do tego celu specjalna tabela klasyfikacyjna układów dekoracyjnych. Porcelana odznacza się cennymi właściwościami, o których można się przekonać doświadczalnie. 135 Ćwiczenia Sprawdzić ważniejsze cechy porcelany: twardość przez próbę zarysowania scyzorykiem, przeświecalność (w świetle przechodzącym), odporność na zmiany temperatury i przewodność ciepła, odporność na działanie kwasów i zasad, dźwięk (przez lekkie uderzenie, np. ołówkiem), przełom (obserwacja przełomu na rozbitym wyrobie). Wyroby ceramiki stołowej ze względu na jakość dzieli się na trzy gatunki: I, II i III (porcelana III gatunku nie jest de­korowana). Ocena porcelany wymaga znawstwa. Ogólnie moż­na powiedzieć, że wyroby porcelanowe nie powinny mieć takich wad dyskwalifikujących jak: bąble, pęcherze, rysy włoskowate szkliwa, pęknięcia podszkliwne, nadmierne de­formacje, chropowatość, uszkodzenie szkliwa, starcia deko­racji, większe nacieki. Ponadto odróżnia się szereg drobnych wad, które w zależności od gatunku porcelany mogą być tolerowane w pewnych granicach (szczegóły znajdują się w odpowiednich normach). Ćwiczenia Przeprowadzić ogólną ocenę dowolnych naczyń z porcelany stoło­wej posługując się tekstem podręcznika (cechy porcelany i ogólne wymagania jakościowe). Przy szczegółowej ocenie należy się posłu­żyć normą PN-66/C-12450. Porcelit, zwany też półporcelaną, odznacza się właściwoś­ciami pośrednimi między porcelaną a fajansem. Proces tech­nologiczny jest w zasadzie taki sam jak przy produkcji wyro­bów porcelanowych. Porcelit odznacza się czerepem prawie całkowicie spieczo­nym, jednak wykazującym bardzo nieznaczną porowatość i nasiąkliwość dochodzącą do ok. 0,5%. Tylko bardzo cienki porcelit wykazuje słabą przeświecalność. Ogólnie mówi się 136 raczej o nieprzeświecalności porcelitu, gdyż produkuje się z niego przede wszystkim wyroby (naczynia) średnio- i gru-bościenne. Porcelit może być ozdabiany w ten sam sposób jak porcelana (wyróżnia się 15 klas dekoracji porcelitu). Wyroby porcelitowe konkurują z porcelanowymi, gdyż są znacznie tańsze. Porcelit znajduje podobne zastosowanie jak porcelana. Fajans odznacza się czerepem częściowo spieczonym, poro­watym (porowatość waha się w granicach 6—8%), nieprze-świecającym. Formowanie wyrobów fajansowych odbywa się na tych samych zasadach jak wyrobów porcelanowych. Najczęściej formuje się te wyroby na toczkach mechanicznych, poza tym z mas lejnych, a więc przez odlewanie do form gipsowych. Wyroby fajansowe wypala się zwykle dwukrotnie: po raz pierwszy — w wyższej temperaturze (od ok. 110 do 1300°C), w zależności od składu masy ceramicznej; po raz drugi ze szkliwem — w niższej temperaturze, w zależności od topli­wości szkliwa. Wyroby fajansowe mogą być pokrywane szli-wem borowo-wapiennym, ołowiowo-borowym, bądź szkli­wem typu skaleniowego (podobnym, jak dla porcelany). Sto­sowanie szkliwa łatwo topliwego przyczynia się do powsta­wania naprężeń i tendencji szkliwa do tworzenia rys oraz łuszczenia się. Szkliwa fajansowe są na ogół mniej trwałe i wykazują nieco inną rozszerzalność cieplną niż czerep. Z tych względów mogą ulegać pęknięciom, tworząc jakby siatkę (tzw. cek lub harys), a w miejscach pęknięć naczynia brudzą się (względy niehigieniczne). Wyroby fajansowe mogą być dekorowane (wyróżnia się 12 klas dekoracji). Fajans stołowy dzieli się ze względu na jakość na trzy gatunki. Zasady przydziału do odpowiednich gatunków są takie same lub podobne jak dla porcelany. Wy­roby fajansowe odznaczają się czerepem porowatym, zabar­wieniem białym z odcieniem zwykle kremowym, czasem sza­rym. Wyroby fajansowe są mało odporne na uderzenia. Poza wyrobami fajansowymi — stołowymi, produkuje się płytki fajansowe ścienne szkliwione (służą jako okładziny ścian wewnętrznych, np. w chłodniach, magazynach, skle­pach, łazienkach) oraz wyroby sanitarne takie jak: miski ustę­powe, zmywaki, zlewy, umywalki. Z wyrobów tych zasługują wspomniane płytki, a dane dotyczące ich znajdują się w normie PN-67/B-12031. Ćwiczenie Przeprowadzić odróżnianie porcelany, porcelitu i fajansu i porów­nać tch wazmejsze właściwości (posługując sie tekstem podrączZa Cechy i właściwości Porcelana Porcelit Fajans Uwagi Barwa Czerep — przeświecalność Dźwięk Twardość Szkliwo i jego wygląd (właściwości) Inne cechy: Kamionka, w zależności od składu masy ceramicznej, od­znacza się barwą białą (na przełomie), białawą, szarostalową, brązowozielonawą. Cienkie, białe wyroby kamionkowe (tzw. kamionkę szlachetną) wypala się dwa razy, podobnie jak por­celanę. Większość jednak wyrobów kamionkowych wypala się jeden raz w temp. 1200—1300°C. Wyroby kamionkowe odznaczają się czerepem zeszkliwionym, dużą wytrzymałoś­cią mechaniczną, znac?;ną twardością, dużą odpornością che­miczną, bardzo niskim współczynnikiem rozszerzalności, ni­ską przewodnością elektryczną oraz cieplną. Z kamionkowej ceramiki stołowej (gospodarstwa domowe­go) należy wymienić: garnki, formy do ciast, dzbany, popiel­nice, wazony itp. W budownictwie znajdują zastosowanie płytki oraz kształtki kamionkowe szkliwione, płytki kwaso-odporne oraz duży asortyment rur i kształtek kamionkowych 138 kanalizacyjnych. Duże znaczenie mają kamionkowe wyroby kwasoodporne, stosowane w laboratoriach chemicznych oraz jako części aparatury przemysłowej. Wyroby ceramiki szlachetnej sprzedawane na sztuki (lu­zem) powinny mieć oznaczenia trwałe zawierające: znak fabryczny, klasę jakości, numer dekoracji, a poza tym ety­kiety — nalepki powinny zawierać: nazwę wyrobu, gatunek wielkość (pojemność), cenę detaliczną i numer normy przed­miotowej. Naczynia stołowe powinny być pakowane w paczki, lub skrzynki. Paczki powinny być odrutowane drutem na krzyż. Na paczce powinna być umieszczona etykieta zawiera­jąca bliższe dane dotyczące zapakowanego artykułu. Wyroby stołowe dekorowane złotem powinny być dodatkowo owinię­te bibułką (dotyczy to każdej sztuki). Dopuszczalne jest też przewożenie wyrobów ceramicznych luzem i w tym przypad­ku każda sztuka powinna być przełożona materiałem wyście­lającym (wełną drzewną, sianem). Naczynia ceramiki stołowej, z wyjątkiem kamionkowych, powinny być przechowywane w pomieszczeniach krytych. Układając wyroby ceramiki stołowej w magazynie należy pamiętać, że w stosie nie powinno być więcej niż 50 sztuk; paczki zaś układa się w stosy do 20 sztuk. 8 SZKŁO I WYBRANE TOWARY SZKLANE Szkło jest to produkt pozostający w głównej masie w stanie nie skrystalizowanym, produkowany przez stopienie i ostu­dzenie odpowiednich zestawów surowców. Najbardziej roz­powszechnione jest szkło trójskładnikowe, składające się z: krzemionki — jako surowca wprowadzającego tlenki szkłotwórcze; krzemionka jest stosowana w postaci czystego piasku kwarcowego, tlenku sodowego (Na20) — spełniającego rolę top­nika i wprowadzanego do zestawu w postaci sody (Na2C03), tlenku wapniowego (CaO), spełniającego rolę sta- bilizatora i wprowadzanego przede wszystkim w postaci wapienia, kredy lub dolomitu. 139, Produkcja ręczna tub półautomatyczna Cięcie szlifowanie Stopniowe chłodzenie Przez stopienie wymienionych składników w odpowiedniej proporcji: Si02 — ok. 74%, Na20 — ok. 17% i CaO — ok. 10% otrzymuje się szkło zwyczajne sodowo-wapienne. W zestawie tym można zastępować częściowo lub całkowicie niektóre składniki przez inne lub produkować szkło wieloskładnikowe (więcej niż trójskładnikowe). Produkcja taka ma na celu uszlachetnianie szkła oraz nadanie mu specjalnych właści­wości. Jeżeli do zestawu wprowadzi się np. tlenek potasowy (zamiast sodowego), to otrzyma się szkło o większej przezro­czystości, większym połysku i mniej wrażliwe na podwyższo­ne temperatury. Jeżeli jako stabilizatora użyje się w odpo­wiedniej ilości tlenku ołowiowego (PbO), to otrzyma się szkło kryształowe, odznaczające się wysokim połyskiem, zdolnością załamywania światła oraz łatwością obróbki przez szlifowa­nie itp. Piasek Wapień U Soda Sttutzka szklana Odbarwiacz Ogrzewanie pieca gazem generatoro­wym Wytapianie szkła Bys. 34. Schemat produkcji szkła Zbiorniki Oprócz wymienionych surowców podstawowych w zestawy surowcowe wchodzą surowce pomocnicze, jak np. surowce klarujące masę szklaną w czasie jej wytopu (siarczan sodowy, saletra potasowa, związki fluoru i in.), surowce odbarwiające, barwiące, mącące itp. oraz stłuczka szklana (surowiec wtórny). Przygotowany zestaw surowców topi się w specjalnych piecach (donicowych lub wannowych) w temp. ok. 1400 °C. Po stopniowym ostudzeniu masy do temp. 700—800°C, w któ­rej to temperaturze lepkość masy szklanej zwiększa się, for­muje się wyroby szklane ręcznie lub maszynowo stosując 140 różne sposoby, a mianowicie przez wydmuchiwanie, ciągnie­nie (wyciąganie), walcowanie, wytłaczanie (prasowanie) i in. Schemat produkcji szkła jest przedstawiony na rysunku 34. Wydmuchiwanie odbywa się za pomocą rury, zwa­nej piszczelą. Koniec rury zanurza formierz w masie szklanej — nabiera „kroplę" masy szklanej, z której wydmu­chuje przedmiot lub zarys przedmiotu i w tym ostatnim przypadku proces wydmuchiwania kończy się w rozkładanej formie. Wyroby szklane masowego użytku, takie jak butelki zwyczajne, szklanki, wydmuchuje się mechanicznie za pomo­cą automatów, tj. specjalnych maszyn (karuzelowych — wieloramiennych). Wyciąganie (rys. 35) jest metodą formowania szkła płaskiego, poza tym niektórych asortymentów szkła profilo­wego (prętów, rurek). Odbywa się maszynowo. Przez wal­cowanie otrzymuje się głównie szkło ornamentowe, kate­dralne i zbrojone (z wtopioną siatką metalową). Przez wy­tłaczanie produkuje się wyroby grubościenne; jest to sposób tani i wydajny. Uformowane wyroby poddaje się o d p r ę ż a n i u, tj. zre­dukowaniu naprężeń wewnętrznych powstałych na skutek szybkiego ogrzewania i studzenia wyrobów (w czasie proce­sów formowania i in.). Wyroby nie odprężone łatwo pękają i stają się tym samym mało trwałe. Odprężanie polega na stopniowym nagrzewaniu wyrobów w piecach-odprężarkach i miarowym ich studzeniu. Za najbardziej nowoczesne uważa się odprężarki tunelowe. Wiele asortymentów szkła gospodarczego zdobi się, aby podnieść ich wygląd estetyczny. Technik zdobienia jest wiele, a wśród nich na wyszczególnienie zasługują: rzeźbienie, ry-towanie (zwane też grawerowaniem), trawienie, matowanie, srebrzenie, malowanie, szlifowanie, polerowanie i in. Z wy­mienionych technik zdobienia szkła krótkiego wyjaśnienia wymagają: trawienie i matowienie. Trawienie polega na uzyskiwaniu wzorów na szkle przez działanie kwasem fluorowodorowym, który rozpuszcza (roztwarza) szkło. W tym celu zdobiony przedmiot pokrywa się woskiem lub parafiną, a następnie na takim tle rysuje wzór, usuwając — wydrapując z tych miejsc warstwę ochron­ną parafiny lub wosku. W miejscach odkrytych przez tra- 141 wienie kwasem fluorowodorowym uzyskuje się wgłębie­nie — wzór. Matowanie szkła przeprowadza się metodą chemicz­ną przez działanie kwasem fluorowodorowym, lub metodą mechaniczną za pomocą silnego strumienia piasku. Szkło ma­towane jest nieprzezroczyste (ale przejrzyste). Skomplikowany proces wytwarzania (topienia) masy szkla­nej, a następnie formowania wyrobów i ich wykończania może powodować występowanie wad wyrobów szklanych, które ogólnie dzieli się na wady masy szklane] i wady wykonania. Niezależnie od tego podziału wy­różnia się wady dopuszczalne (drobne wady, powo­dujące nieznaczne obniżenie jakości, bez utraty zasadniczej wartości użytkowej) i wady niedopuszczalne, czyli dyskwalifikujące. Wady te w sposób wyczerpujący podają liczne normy przedmiotowe. Dla przykładu podaje się ważniejsze niedopuszczalne wady w wielu wyrobach szkla­nych. Do niedopuszczalnych wad wynikających z wad masy szklanej zalicza się: ciała obce powyżej 1 mm, odszklenie (we­wnętrzna krystalizacja), pęcherze pękające, smugi barwne, tzw. nici grube (wyczuwane dotykiem), przy topione okruchy szkła, nadmierna krętość szkła. Do ważniejszych wad nie­dopuszczalnych wykonania zalicza się: przedmuchanie (dziu­ra), nadmierna krzywizna wyrobu, szczerby i pęknięcia, ko­łysanie się pokryw (korków), nierówność podstaw, widoczne wady dekoracji (np. zniekształcenie wzoru, przerwy we wzo­rach, obwódkach, plamy). Ćwiczenie Posługując się wyszczególnieniem wad niedopuszczalnych — prze­prowadzić przegląd i ocenę szeregu wyrobów szklanych. W szczegóło­wych przypadkach należy się posłużyć odpowiednimi normami przed­miotowymi. Przeprowadzając ogólny podział wyrobów szklanych w oparciu o ich przeznaczenie i utarte w tym względzie zwy­czaje wyróżnia się: szkło gospodarcze szkło budowlane, szkło 143 techniczne oraz szkło specjalne o różnym, lecz bardzo spe­cyficznym zastosowaniu. W każdym wymienionym dziale wyróżnia się podział na grupy towarowe. W naszych rozważa­niach obejmujemy wybrane grupy szkła gospodarczego i bu­dowlanego. Szkło gospodarcze obejmuje szereg grup towarowych wy­robów szklanych, np. szkło stołowe i galanteryjne (naczynia szklane i wyroby ozdobne), szkło żaroodporne (naczynia ter­micznie odporne), szkło opakowaniowe (opakowania szklane), szkło sanitarne, szkło oświetleniowe (do oświetlenia elek­trycznego i naftowego), lustra, termosy, kryształy. Przy odbiorze jakościowym wyrobów szkła gospodarczego sprawdza się opakowanie i oznakowanie. Przeprowadza się ocenę organoleptyczną (oględziny zewnętrzne), sprawdza się wymiary i pojemność, a przy niektórych wyrobach ich odpor­ność termiczną (np. szklanek, słoi). Zasada badania odpornoś­ci termicznej polega na wlewaniu do wyrobów gorącej wTody o ustalonej temperaturze, a następnie zanurzaniu ich w wo­dzie zimnej lub chłodnej. Wyroby wchodzące wr skład szkła gospodarczego pakuje się w zasadzie w paczki, przy czym każde naczynie powinno być owinięte w papier oraz otulone materiałem wyścielającym (wełną drzewną, słomą, sianem) lub tekturą falistą. Na pacz­kach (związanych drutem lub sznurkiem) powinna znajdo­wać się nalepka — etykieta, zawierająca: nazwę i adres pro­ducenta, nazwę towaru, fason, dekorację, pojemność, ilość, cenę, znak kontroli technicznej. Również na poszczególnych wyrobach powinny być umieszczone nalepki, podające bliższe dane dotyczące towaru (przy kompletach umieszcza się taką nalepkę na największym przedmiocie kompletu). Wyroby szklane należy przechowywać w pomieszczeniach suchych, gdyż wilgoć, szczególnie dłużej oddziałująca, powoduje ma­towienie szkła. Obszerną grupę towarową (tylko tradycyjnie zaliczaną do szkła gospodarczego) stanowią opakowania szklane. Zalicza się do nich przede wszystkim: — butelki, opakowania szklane wąskootworowe, zwykłe i fasonowe, —■ słoje, opakowania szerokootworowe, występujące w wie­lu rodzajach i typach, balony, tj. naczynia szklane o pojemności powyżej 5 dm3 o kształcie zbliżonym do przypłaszczonej kuli, z cienką szyjką i kołnierzem wywiniętym na zewnątrz, ampułki i fiolki, tj. drobne opakowania szklane, stano­wiące opakowania kosmetyczne, farmaceutyczne i do niektó­rych artykułów spożywczych (np. środków zapachowych do ciast). Opakowania szklane mogą być przechowywane luzem w stosach. Wymagają zabezpieczenia przed działaniem wilgo­ci (wody). Magazynowanie na składowiskach otwartych po­woduje straty, zwłaszcza w okresie zimowym i jest niezgodne z zasadą ekonomicznego i społecznego oszczędzania oraz ra­cjonalnego przechowywania opakowań szklanych. Słoje na­bywane przez klientów (np. słoje typu weka) z reguły są pakowane w paczki papierowe lub z tektury falistej. Pomie­szczenia, w których magazynuje się słoje w opakowaniach, powinny być wyposażone w przegrody, przy czym w zależ­ności od wielkości paczek przegrody mogą mieć dwie lub trzy kondygnacje. Przechowując balony w koszach należy pa­miętać o pełnym zabezpieczeniu ich przed działaniem czynni­ków atmosferycznych (dlaczego?). Przedmiotem racjonalnej gospodarki opakowaniami szkla­nymi jest również należycie zorganizowany skup opakowań, co ma poważne znaczenie ekonomiczne (dlaczego?). W nie­których dziedzinach opakowania szklane zastępuje się opako­waniami z tworzyw sztucznych. Szkło budowlane nabiera coraz większego znaczenia we współczesnych rozwiązaniach architektonicznych. Szkło bo­wiem, to więcej światła w budynkach i lekka ich konstruk­cja. Szkło budowlane to w zasadzie szkło sodowo-wapienne (zwykłe). W asortymencie szkła budowlanego wyróżnia się: szkło płaskie (okienne, ornamentowe, zbrojone i in.), kształt­ki szklane (ścienne, stropowe, sufitowe, dekarskie i in.), a po­za tym materiały izolacyjne ze szkła (wata szklana). Największe znaczenie ma szkło płaskie okienne (ciągnione maszynowo), które występuje w następujących ważniejszych rodzajach: płyty, szkło inspektowe, szkło kopo­we, szkło obrazowe i pasy (krótkie i długie). Szkło płaskie okienne powinno być bezbarwne, a przepuszczalność światła powinna się wahać w granicach 75—85%, ponadto powinno mieć gładką, połyskującą powierzchnię. Dopuszczalne są od­cienie szkła okiennego: zielonkawoniebieski, słomianożółtawy, widoczne wyraźnie tylko na przekroju, a prawie niewidoczne przy patrzeniu na szkło. Najczęściej spotyka się pospolite szkło płaskie o grubości 2—4 mm. Przeciętna masa jednost­kowa szkła płaskiego o grubości 2 mm wynosi 5,2 kg/m2, a o grubości 3 mm — 8,0 kg/m2. Rozróżnia się cztery (I, II, III i IV) gatunki szkła płaskiego okiennego w zależności od występujących wad takich jak: nierównoległość płaszczyzn, nierównomierna grubość, odpry­ski, wypukłości, zadrapania, pęcherze, smugi, ,,nici", piana (skupienia małych pęcherzyków). Szczegółowe wymagania jakościowe z wyróżnieniem wad niedopuszczalnych i tolero­wanych zawiera norma (PN-56/B-13052). Szkło okienne jest pakowane w skrzynie lub klatki, przy czym waga opakowania łącznie z jego zawartością nie powin­na przekraczać 200 kg. W każdym opakowaniu może się znaj­dować tylko szkło jednakowej grubości i jednego gatunku. Każda płyta szkła okiennego powinna być przełożona papie­rem, który chroni od sklejania się płyt ze sobą w przypadku zawilgocenia i dłuższego przechowywania w wilgotnym środowisku. Płyty bez ochrony papieru mogą w tych warun­kach tak silnie się skleić, że nie dają się już rozdzielić. W przypadku zawilgocenia płyty należy możliwie szybko przepakować. Skrzynie ze szkłem okiennym należy stawiać pionowo i przechowywać w pomieszczeniu suchym i prze­wiewnym. Szkło należycie przechowywane nie powinno tra­cić połysku i przezroczystości oraz nie powinno wykazywać plam ani kolorów tęczy przy świetle dziennym. Do szkła płaskiego okiennego zalicza się szkło orna­mentowe, które ma wyciśnięte odpowiednie ozdobne wzory. Służy do szklenia drzwi wewnętrznych, okien w ła­zienkach itp. Kształtki szklane (rys. 36) mają przede wszystkim za za­danie dopuszczenie do wnętrza budynków więcej światła. Są stosowane w budownictwie mieszkaniowym, przemysłowym, gospodarczym (wiejskim), w magazynach jako ścianki dzia­łowe, części stropu, dachu itp. Do powszechniej stosowanych kształtek szklanych zalicza się: cegły szklane prasowane — ze szkła bezbarw­nego i półbiałego, jednoczęściowe, dwuczęściowe, cegły puste (PN-57/B-13973), dachówki szklane produkowane w postaci karpiów-ki zakładkowej; wymiary jak dachówki ceramiczne PN-56/ /B-13071), Rys. 36. Kształtki szklane: a) cegła szklana pełna (połówka), b) fr^fgg luksfery — są to kształtki szklane o kwadratowej po­wierzchni lica (PN-67/B-13074), kształtki posadzkowe — o powierzchni rowko­wanej lub w kratkę, zbrojone lub niezbrojone (PN-57/ /B-13077), różne inne kształtki, jak pustaki szklane, kształt­ki sufitowe, kształtki stropowe. Materiały izolacyjne ze szkła są coraz bardziej rozpo- wszechnione. Odznaczają się niepalnością, są odporne na wpływy chemiczne i atmosferyczne. Odznaczają się izolacją cieplną i dźwiękową. Na szczególną uwagę zasługuje wata szklana, służąca jako otulina (materiał izolacyjny) rur, prze- wodów cieplnych, przy budowie magazynów, a w szczególnoś- ci przechowalni, lodochłodni, chłodni itp. Wata szklana ma wygląd luźnych lub sprasowanych nitek szklanych. Grubość nitek wynosi ok. 10 mikrometrów, 1 m3 waty szklanej w sta- nie luźnym waży ok. 16 kg, a w stanie sprasowanym — ok. 40 kg. 147 DREWNO BUDOWLANE Przez drewno budowlane w szerokim pojęciu można rozumieć różne towary drzewne (materiały drzewne) znajdujące zasto­sowanie w budownictwie, jak np. sortymenty drewna okrą­głego, materiały tarte, sortymenty skrawane oraz tworzywa drzewne. Z licznych gatunków drewna, w zależności od ich cech i mechanicznych właściwości, największe zastosowanie znaj­dują: sosna, świerk i jodła — jako tworzywa elementów kon­strukcyjnych; sosna, świerk, a rzadziej jesion — jako mate­riał do stolarki budowlanej; sosna, świerk i jodła — jako materiał podłogowy (tzw. białe podłogi); dąb, buk, brzoza, grab, jesion — jako materiał do produkcji deszczułek posadz­kowych (parkietów); olcha, brzoza, buk do produkcji sklejki stolarskiej, oraz różne odpady drzewne do produkcji płyt. Do celów budowlanych powinno się w zasadzie używać materiałów zdrowych i suchych (powietrznosuchych). Drewno stosowane na niektóre elementy (np. więźby dachowe, belki stropowe, podwaliny ścian w budynkach wiejskich) jest na­rażone na niekorzystne oddziaływanie głównie wilgoci. Trwa­łość drewna można w praktyce zwiększyć przez stosowanie różnych metod i środków konserwujących. Najważniejsze znaczenie ma konserwacja przez nasycanie środkami przeciw-gnilnymi i grzybobójczymi. Wyróżnia się dwie zasadnicze metody nasycania (impregnacji): w nasycalniach (na­sycanie próżniowo-ciśnieniowe w specjalnych komorach) i nasycanie bezciśnieniowe, polegające na sma­rowaniu, zanurzaniu, pastowaniu lub wstrzykiwaniu substan­cji impregnującej. Drewno dla celów budowlanych jest tym bardziej wartoś­ciowe, im mniej ma wad jakościowych, wpływających ujem­nie na jego przydatność i trwałość. Istnieje wiele wad drew­na. Mogą to być wady kształtu (np. krzywizna, spłaszczenie), wady budowy (np. sękatość, skręt włókien), wady spowodo-148 wanę. przez grzyby i owady (czerwliwość drewna), przez nie­racjonalne przechowywanie (np. pęknięcia) itp. Z tak licznych wad omówimy tylko najważniejsze l). Biologiczną i powszechną wadą drewna, zwłaszcza gatun­ków iglastych, jest sękatość spowodowana pozostałością pod­stawy gałęzi wyrastających z pnia. Sęki mogą być wyrośnięte i silnie zespolone z tkanką drewna (np. tzw. sęk zrośnięty — rys. 37a), słabiej związane z drewnem (np. sęk rogowy — rys. 37b) oraz sęki niezrośnięte (wypadające, nadpsute, czarne smołowe — rys 37c) i tzw. sęki tabaczne, rozpadające się w palcach na brunatny proszek (rys. 37d). Sęki w materiale tartym (tarcicy) są niepożądane, gdyż osłabiają tarcicę, zmniejszają jednorodność materiału, utrudniają obróbkę i użytkowanie. , Bardziej szczegółowe wiadomościgadach drewna i ich klasyfika­cji znajdują się w normie PN-68/D-010UU. Dla przykładu podaje się zasady klasyfikacji jakościowej tarcicy iglastej. Do klasy I zalicza się materiał zdrowy, bez sęków i innych wad, znajdujący zastosowanie jako wyborowy materiał stolarski i technicz­ny. Do II klasy zalicza się materiał wysokiej jakości, mający na płasz­czyznach nieliczne małe i zdrowe sęki; jest to typowy materiał stolar­ski i techniczny. Do klasy III należy materiał lekko posiniały, z niezbyt 15] Zgnilizna (zmurszenie, grzybica) drewna jest spowodowana przez grzyby. W praktyce wyróżnia się m u r s z twardy, gdy plamy pochodzące z rozkładu nie dają się zarysować paz­nokciem i mursz miękki, świadczący o dalej posunię­tym rozkładzie. Drewno z murszem miękkim nie nadaje się do obróbki i jako materiał budowlany. Drewno w składnicach i w konstrukcjach otwartych ulega rozkładowi spowodowanemu przez różne grzyby, z których najgroźniejszy jest Twardziak łuskowaty. Tego rodzaju roz­kład prowadzony w wyżej wspomnianych warunkach nazywa się zgnilizną składową. Zgniliznę domową powodu­ją tzw. grzyby domowe, z których najgroźniejszy jest Stro-czek łzawy, (łzawy gdyż z porażonego drewna wydziela się dużo wody). Walka z grzybami domowymi nie jest łatwa i już przy budowie obiektów należy stosować odpowiednią izolację i ochronę przed wilgocią oraz impregnowanie drewna środ­kami grzybobójczymi. Z sortymentów drewna okrągłego znajdują zastosowanie w budownictwie dłużyce rusztowaniowe i stemple budowlane. Materiały te powinny być okorowane, z obciętymi sękami równo z powierzchnią drewna. Na czole odziomkowym po­winny mieć podane wymiary. Materiały te składuje się na składowiskach otwartych w stosach z przekładkami między warstwami (dolna warstwa powinna być ułożona co najmniej 30 cm nad ziemią). Szczegółowe wymagania znajdują się w normie PN-56/D-95000. Bardzo duże znaczenie w budownictwie ma materiał tarty, czyli tarcica — produkt przetarcia drewna okrągłego. Tarcica po przetarciu drewna powinna być suszona. Racjonalne su­szenie zapobiega paczeniu się drewna, zwiększa jego wy­trzymałość, uodparnia na zepsucie itp. Najczęściej tarcicę suszy się na wolnym powietrzu. Takie suszenie nazywa się sezonowaniem. Tarcicę iglastą układa się w stosy-szta-ple na podstawach (rys. 38), czasem dodatkowo nakrywa pro­wizorycznym daszkiem. W takiej postaci magazynuje się na wolnym powietrzu. Ze względu na stopień obróbki wyróżnia się tarcicę nieobrzynaną i obrzynaną. W skład asortymentu tarcicy wchodzą deski, bale, listwy, ła­ty, krawędziaki, belki (rys. 39). Rys. 38. Układanie tarci­cy: a) sztapel pełny dwu-czołowy, b) sztapel poje­dynczy dwuczołowy peł­ny nakryty Deski jest to tarcica o grubości 12—50 mm. Bale stanowią materiał o większej grubości niż deski. Krawędziaki (kantówki) są materiałem tartym, które­go stosunek podstawy do wysokości na przekroju poprzecz­nym wynosi 1:2. Łaty (graniaki) odznaczają się gruboś­cią 30—99 mm. Pod względem jakości tarcicę dzieli się na klasy: tarcicę iglastą — na 6 klas, a liściastą — na 4 klasy. Rys. 39. Asortyment tarcicy (i - iglasta, , licznymi sękami; jest to wyborowy materiał budowlany. Do IV klasy zalicza się materiał podsiniały, z nielicznymi zdrowymi sękami na bokach, dopuszczalne są sporadyczne sęki czarne; jest to dość dobry materiał budowlany. Klasa V obejmuje materiał zasiniały, z pewną ilością twardego murszu, z dowolną ilością sęków, w tym nieliczne sęki zepsute; jest to materiał budowlany średniej jakości. Do kla­sy VI należy materiał, w którym dopuszczalne są wszelkie wady; jest to materiał budowlany służący do robót pomocniczych i prowizorycz­nych. Szczegółowe dane dotyczące klasyfikacji tarcicy zawiera norma PN-57/D-01001. Sklejki są to płyty sklejone w ogrzewanych prasach hy­draulicznych z nieparzystej ilości oklein (fornirów), których włókna w warstwach przylegających do siebie przebiegają pod kątem prostym. Sklejki dzięki różnemu kierunkowi włó­kien poszczególnych oklein nie kurczą się, nie paczą się, nie pękają i odznaczają się dużą wytrzymałością. Przy przecho­wywaniu wymagają suchego i przewiewnego pomieszczenia. Płyty pilśniowe są to płyty wytworzone przez rozwłóknie­nie masy drzewnej, a następnie sklejenie ich z równoczesnym prasowaniem. Ze względu na dodatek środków wiążących i stopień sprasowania wyróżnia się płyty porowate, twarde i specjalne. Poza płytami pilśniowymi stosuje się płyty stolar­skie, wiórowe i paździerzowe.