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sulla resistenza al gelo (sulla resistenza, cioè, alle rotture indotte dalla solidificazione dell’acqua

penetrata nei pori allorchè la temperatura scende al di sotto di 0°C).

- La resistenza al gelo, che viene controllata per i laterizi utilizzabili in esterni, ma che comunque la

generalità dei laterizi possiede, dipende però anche, e in misura significativa, dalla distribuzione

delle dimensioni dei pori: esiste infatti un diametro critico (stimato pari a 1,8 μm), al di sotto del

quale il rischio di gelo è da considerarsi elevato.

- Il rischio di efflorescenza (di comparsa, cioè, di depositi biancastri di Sali: solfati, cloruri, carbonati,

ecc. solubili in acqua trasportati per capillarità dall’interno alla superficie del pezzo dall’acqua

meteorica assorbita dal pezzo stesso nelle condizioni di esercizio, e rimasti in superficie dopo

l’evaporazione dell’acqua) è da mettere in relazione con la composizione delle materie prime

(tenore in sali solubili) e le condizioni di cottura. Additivando sali di bario all’impasto è possibile

ridurre questo rischio.

- Il rischio di comparsa di inclusioni calcaree è da mettere in relazione con la macinazione e

omogeneizzazione relativamente grossolane che vengono talora condotte.

Piastrelle ceramiche per pavimento e rivestimento

Circa il 95% delle piastrelle prodotte in Italia è formato per pressatura. Per quando concerne la

destinazione (rivestimento di pavimenti o di pareti, all’interno o all’esterno) si può osservare che:

- I prodotti a superficie non smaltata (clinker, cotto, grès rosso e grès porcellanato) trovano la loro

destinazione prevalente nei pavimenti (anche se vi sono esperienze significative di impiego di

clinker e grès porcellanato nel rivestimento di pareti soprattutto esterne)

- La maiolica e la terraglia-pasta bianca sono tipici materiali per il rivestimento delle pareti interne

- Le monocotture (rosse e chiare) sono in generale materiali per pavimento

- Il cottoforte è un materiale per rivestimento di pavimenti e pareti interne

- Possono trovare applicazione all’esterno i materiali pressati a supporto greificato e i materiali

estrusi, prevalentemente non smaltati (clinker e cotto)

Fabbricazione

Materie prime per il supporto. La gamma degli impasti è ampia così come la gamma dei prodotti

considerati.

- Maiolica, cottoforte, monocottura rossa, cotto e grès rosso sono prevalentemente ottenuti a

partire da un impasto naturale, salvo alcune aggiunte o correzioni (per esempio chamotte). Si tratta

di materie prime cuocenti rosso, per l’apprezzabile contenuto di ossidi di ferro. Gli impasti per

monocottura rossa sono spesso additi vati con altri materiali.

- Il clinker è ottenuto da impasti formati da argille chiare o colorate di natura illitico-caolinitica ed

esenti da carbonati, alle quali vengono aggiunte chamotte e sabbie silicee e feldspatiche.

- I prodotti a pasta bianca o chiara (terraglia, monocottura chiara, grès porcellanato) sono ottenuti

da impasti preparati in stabilimento.

Preparazione dell’impasto. In generale, si fa ricorso:

- al processo a secco con umidificazione convenzionale per tutti i prodotti ottenuti da un’unica

materia prima (maiolica, cottoforte, grès rosso)

- al processo a secco con granulazione per la monocottura rossa mediamente greificata (e destinata

a cottura in forni lenti) o porosa

- al processo ad umido (macinazione ad umido ed essiccamento a spruzzo) per tutti i prodotti a

pasta chiara (terraglia, monocottura chiara e grès porcellanato) e per le monocotture rosse,

altamente greificate, destinate a cottura in forni rapidi.

Formatura. A pare cotto e clinker, ottenuti per estrusione, tutti i rimanenti tipi di piastrelle ceramiche sono

formati mediante pressatura.

Essiccamento. Attualmente gli essiccatoi più diffusi sono quelli rapidi ad aria calda.

Smaltatura. Gli smalti sono miscele di fritte, sabbia, caolino, agenti coloranti e opacificanti. L’applicazione

viene fatta prevalentemente ad umido, con diversi sistemi di applicazione. La decorazione può essere

effettuata mediante serigrafia. La smaltatura può essere fatta:

- o sul supporto preventivamente cotto, nel caso della tecnologia di bicottura,

- o sul supporto crudo essiccato, nella tecnologia di monocottura.

Cottura. Effettuata per la maggior parte dei prodotti in forni rapidi monostrato. I cicli variano dai 30-40

minuti ai 70 minuti. Le temperature di cottura variano:

- dai 1000-1020°C per i prodotti porosi

- ai 1050-1100°C della monocottura rossa

- ai 1150-1200°C della monocottura chiara

- ai 1200-1220°C del grès porcellanato

Caratteristiche.

- Uno dei parametri su cui è basata la classificazione è l’assorbimento d’acqua, che fornisce una

misura della porosità. È una scelta fondata, poiché la porosità influenza le altre caratteristiche del

prodotto.

- L’assorbimento d’acqua condiziona pure in misura significativa la resistenza al gelo. Occorre tener

conto di quantità e dimensione dei pori, caratteristiche che influenzano l’assorbimento d’acqua e

quindi che determinano la maggiore o minore affidabilità rispetto ai rischi di gelo.

- Le caratteristiche meccaniche superficiali e chimiche delle piastrelle smaltate dipendono dalla

composizione e dalla microstruttura dello smalto, le quali condizionano anche la durabilità in

esercizio.

Sanitari

Classificazione e applicazioni

Per i sanitari vi sono due distinte classificazioni.

- La prima è una classificazione che potremmo definire “ceramica”, in funzione delle caratteristiche

microstrutturali del materiale, determinate dal tipo di impasto e dalle condizioni di cottura.

- La seconda è una classificazione degli apparecchi sanitari, in funzione della destinazione di

impiego.

Dal punto di vista strutturale, la differenza fondamentale fra i diversi tipi è riconducibile alla porosità.

Considerando l’importante influenza della porosità sulle caratteristiche meccaniche e di resistenza

all’attacco chimico del prodotto, nonché il fatto che la formazione di una matrice vetrosa, cui è

riconducibile l’elevata compattezza, è accompagnata da variazioni dimensionali (ritiri) di notevole entità, si

comprende come la porcellana sanitaria sia utilizzata essenzialmente per componenti di dimensioni

relativamente piccole (vasi, lavabi, bidè, orinatoi), mentre per gli apparecchi di più grandi dimensioni

(lavelli, piatti doccia, vasche) si faccia ricorso al grès porcellanato: dunque a un materiale a struttura porosa

e, corrispondentemente, a impasti caratterizzati da ritiri in cottura più contenuti.

Si noti come, a differenza di quanto riportato per le piastrelle ceramiche, nel settore dei sanitari la

denominazione “grès porcellanato” corrisponda a un prodotto poroso.

Tutti gli articoli sanitari sono prodotti smaltati in monocottura.

Fabbricazione

Materie prime per il supporto. La composizione dell’impasto è in relazione alla microstruttura che si vuole

ottenere:

- una miscela contenente feldspato, con funzione di fondente, in tenori del 20-25%, nel caso della

porcellana sanitaria, allo scopo di ottenere una matrice vetrosa molto compatta.

- uso di chamotte o argilla cotta, per esaltare la funzione smagrante, nel grès porcellanato. La

granulometria di tale frazione è tanto maggiore quanto maggiori sono le esigenze di controllo del

ritiro e, corrispondentemente, quanto maggiore è la porosità.

Preparazione dell’impasto. L’impasto, nella forma di una barbottina colabile e stabile, viene preparato

mediante miscelazione e omogeneizzazione in acqua della frazione argillosa con i materiali duri, sabbia,

feldspati, chamotte, preventivamente macinati ad umido.

Formatura. Viene effettuata per colaggio.

Essiccamento. Fatto in parte in ambiente, in parte in essiccatoi ad aria calda.

Smalti e smaltatura.

- Gli smalti per sanitari contengono sostanze a funzione opacificante o eventualmente colorante.

- Nel grès porcellanato, prima dello smalto si applica uno strato di ancoraggio e copertura (ingobbio),

in modo da ricoprire più efficacemente la massa porosa e di colore biancastro del supporto.

Cottura. In forni a tunnel.


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DESCRIZIONE APPUNTO

Appunti del professor Antonucci per l'esame di Scienza e tecnologia dei materiali, relativi a ceramici. Nello specifico gli argomenti trattati sono i seguenti: laterizi (fabbricazione, caratteristiche), piastrelle ceramiche per pavimento e rivestimento (fabbricazione, caratteristiche), sanitari (classificazione e applicazioni, fabbricazione), refrattari(classificazione e applicazioni, fabbricazione), porcellane tecniche ( classificazione e applicazioni, fabbricazione, caratteristiche).


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria per l'ambiente e il territorio
SSD:
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher lconte510 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Scienza e tecnologia dei materiali e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Mediterranea - Unirc o del prof Antonucci Pierluigi.

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