Керамзит

Керамзи'т(от греч. kйramos - глина), наиболее распространённый вид искусственного пористого заполнителя для (реже К. используется в качестве теплоизоляционных и звукоизоляционных засыпок в конструкциях зданий различного назначения).

  К. получается при обжиге во легкоплавких вспучивающихся глинистых пород, а также слабо вспучивающихся глинистых пород с добавками (солярового масла, опилок, торфа, сульфатно-спиртовой барды и т.п.).

  По структуре керамзитовое зерно представляет собой стекловидную пористую массу (с замкнутыми порами сферической формы), покрытую тонкой спекшейся оболочкой. К. изготовляют преимущественно в виде гравия (крупностью зёрен 5-40 мм) и реже в виде щебня, который может также изготовляться путём дробления крупных фракций керамзитового гравия или кусков вспученной массы К. Керамзитовый песок гравелистой формы (зёрна до 5 мм) получают при обжиге сырья в печах «кипящего слоя» или попутно, при обжиге глинистой породы во вращающихся печах. Плотность керамзитового гравия от 150 до 800 кг/м ³, прочность при сжатии от 0,3 до 6 Мн/м ²(3-60 кгс/см ²), водопоглощение от 10 до 25%, морозостойкость - не менее 15 Мрз (15 циклов переменного замораживания и оттаивания). См. также .

  Лит.:Онацкий С. П., Производство керамзита, М., 1971.

  Г. А. Бужевич.

Керамзитобетон

Керамзитобето'н,наиболее распространённый вид лёгкого бетона, в котором крупным заполнителем является ,а вяжущим - цемент (реже строительный гипс, известь, синтетические смолы и т.п.); в качестве мелкого заполнителя применяют пористый или плотный (например, кварцевый) песок. По структуре (степени пористости) бетона различают плотный, крупнопористый (беспесчаный) и поризованный К. В зависимости от назначения К. подразделяют на теплоизоляционный, конструктивно-теплоизоляционный, конструктивный. Теплоизоляционный К. различной структуры применяют в основном в качестве теплоизоляционного материала в слоистых зданий. Его плотность (в высушенном состоянии) от 350 (например, крупнопористый К. на синтетических смолах) до 600 кг/м ³; прочность при сжатии от 0,5 до 2,5 Мн/м ²(1 Мн/м ²=10 кгс/см ², коэффициент теплопроводности 0,11-0,17 вт/(м•К),или [0,10-0,15 ккал/(м•ч•°С)].Конструктивно-теплоизоляционный К. используют главным образом для однослойных стеновых панелей, крупных блоков и т.п. Его плотность 700-1200 кг/м ³, прочность при сжатии 3,5-10 Мн/м ², коэффициент теплопроводности 0,21-0,46 вт/(м•К),или [0,18-0,40 ккал/(м•ч•°С)]; морозостойкость 15-100 Мрз(от 15 до 100 циклов попеременного замораживания и оттаивания). Конструктивный К., предназначенный для различных несущих конструкций зданий и инженерных сооружений (например, мостов), имеет плотность 1400-1800 кг/м ³; прочность при сжатии 10- 50 Мн/м ²; морозостойкость до 500 Мрз. Использование конструктивного К. (вместо обычного тяжёлого бетона) в крупноразмерных железобетонных конструкциях позволяет существенно снизить их массу и стоимость. Конструктивный К. высоких марок применяется также в судостроении (например, для корпусов речных и морских судов). См. также .

  Лит.:Строительные материалы, под ред. М. И. Хигеровича, М.. 1970; Бужевич Г. А., Лёгкие бетоны на пористых заполнителях, М., 1970.

  Г. А. Бужевич.

Керамика

Кера'мика(греч. keramike - гончарное искусство, от kйramos - глина), изделия и материалы, получаемые спеканием глин и их смесей с минеральными добавками, а также окислов и др. неорганических соединений. К. получила широкое распространение во всех областях жизни - в быту (различная посуда), строительстве ( , ,трубы, плитки, ,скульптурные детали), в технике, на железнодорожном, водном и воздушном транспорте, в скульптуре и прикладном искусстве. Основными технологическими видами К. являются , , , и .В лучших своих образцах К. отражает высокие достижения искусства всех времён и народов.

  Исторический очерк.Пластичность глин использовалась человеком ещё на заре его существования, и едва ли не первыми изделиями из глины стали скульптуры людей и животных, известные ещё в .К позднему палеолиту некоторые исследователи относят и первые попытки обжига глины. Но широко обжиг глиняных изделий с целью придать им твёрдость, водоустойчивость и огнестойкость стал применяться только в (около 5 тыс. лет до н. э.). Освоение производства К. - одно из важнейших достижений первобытного человека в борьбе за существование: варка пищи в глиняных сосудах позволила намного расширить ассортимент съедобных продуктов. Как и другие подобные открытия (например, пользование огнем), К. не является изобретением какого-либо одного лица или народа. Ее осваивали независимо друг от друга в разных частях земли, когда человеческое общество достигало соответствующего уровня развития. Это не исключало в дальнейшем взаимовлияний, в результате которых лучшие достижения народов и отдельных мастеров становились общим достоянием. Способы обработки глины для получения К., как и самого производства изделий, изменялись и совершенствовались в соответствии с развитием производительных сил народов (см. ). Распространённость К. и своеобразие её видов у различных народов в разные эпохи, наличие на К. орнаментов, клейм, а нередко и надписей делают её важным историческим источником. К. играла большую роль в развитии письменности (клинопись), первые образцы которой сохранились на керамических плитках в Двуречье.

  Первоначально основным видом К. была посуда для хранения запасов и варки пищи. Сосуды обычно ставили между камнями очага, для чего удобнее было яйцевидное или округлое дно; толстые стенки для облегчения обжига покрывали вдавленным орнаментом, который с самого начала имел также важное эстетическое и культовое значение. Начиная с энеолита (3-2-е тысячелетие до н. э.) на керамических изделиях появилась роспись. Формы посуды развивались соответственно потребностям быта (например, переход к оседлому образу жизни потребовал сосудов с плоским дном, приспособленным к плоским поду печи и столу; своеобразная форма славянских горшков вызвана особенностями приготовления пищи в печи, когда сосуд обогревается сбоку) и художественным традициям народов. У каждого из них были в разные времена свои излюбленные формы сосудов, расположение и характер орнаментов, способы обработки поверхности, которую или оставляли естественные фактуры и цвета глины, или лощили, изменяли цвет путём восстановительного обжига (см. ), расписывали, покрывали и .

 Глинобитные жилища .(4-3-е тысячелетие до н. э.), обжигавшиеся снаружи кострами и расписывавшиеся, - первый пример применения К. в качестве стройматериала. С развитием техники добывания металлов К. стала необходима и в металлургии (сопла горнов, тигли, литейные формы, льячки) Первоначально керамические изделия формовались от руки и обжигались на костре или в домашней печи. Позже, уже в классовом обществе, появились специалисты-гончары, пользовавшиеся (или оттискивавшие изделия в специальной форме) и гончарным горном. Народам Америки до появления европейцев гончарный круг не был известен, однако и у них существовало самобытное керамическое производство (наиболее ранние изделия относятся к рубежу 3 и 2-го тысячелетия до н. э.). Особенно высокого развития оно достигло у майя, инков и ацтеков, изготовлявших разнообразную бытовую и культовую посуду, маски, статуэтки и др. Часть изделий покрывалась яркой росписью. В Древнем Египте, Вавилонии и других древних странах Ближнего Востока впервые стали покрывать парадную посуду цветной глазурью и применять для построек кирпич (сначала сырцовый, позже - обожжённый). Для украшения зданий в Египте и Древнем Иране употребляли глазурованные кирпичи и изразцы.

  Древнеиндийские цивилизации знали разнообразную расписную посуду, по формам близкую к посуде Двуречья, кирпичные плитки для мощения полов, статуэтки, таблички с письменами. В Древнем Китае во 2-1-м тысячелетии до н. э. изготовлялись глазурованная посуда и отдельные сосуды из высококачественной белой глины - каолина, который в 1-м тысячелетии н. э. стал материалом первых фарфоровидных изделий, а затем и настоящего фарфора.

  Важное место в истории К. занимает К. древнегреческая, оказавшая большое влияние на К. многих народов. Особенно славилась разнообразная (20 видов) и совершенная по форме посуда. Парадные сосуды украшали обычно изящной не многоцветной росписью (см. ) на мифологические и бытовые темы (так называемая чернофигурная и краснофигурная живопись на вазах). Великолепные образцы малой скульптуры представляют собой терракотовые статуэтки, главным центром производства которых была Танагра.

  Терракотовые архитектурные детали, черепица, водопроводные трубы изготовлялись как в Древней Греции, так и в Древнем Риме, где в особенности развилось производство кирпича, из которого сооружались сложные конструкции (например, своды перекрытий, пролёты мостов, акведуки). Римская парадная посуда большей частью оттискивалась в деревянных или керамических формах, на которых был вырезан рельефный орнамент, и покрывалась красным лаком. У римлян и этрусков достигло расцвета изготовление керамических погребальных сосудов - урн, известных также многим другим народам, придерживавшимся обряда трупосожжения. Этрусские и римские урны украшались скульптурными изображениями (например, сцены пиршеств). Традициям римской К. в основном следовало производство К. Византии, испытавшее, однако, и влияние Ближнего Востока (особенно в декорировке поверхности сосудов и в архитектуре К.). Уже с 6 в. византийские мастера перестали применять красный лак, а с 9 в. стали делать посуду с рельефным орнаментом, изображающим зверей и птиц и покрытым прозрачной глазурью. Византийский тонкий квадратный кирпич - «плинфа» оказал влияние на производство кирпича в Древней Руси.

  В Древней Руси с 10 в. изготовляли на гончарном круге разнообразную посуду, некоторые сосуды покрывали зелёной глазурью. Глазуровали также плитки для полов и игрушки. На посуде и кирпичах обнаружены клейма мастеров, среди них имена Стефана и Якова. После упадка, вызванного монголо-татарским нашествием, производство К. возродилось к 14-15 вв. Главным его центром стала Гончарная слобода Москвы (в районе современной ул. Володарского), где к 17 в. были уже довольно крупные мастерские типа мануфактур, производившие посуду (16 видов), игрушки, светильники, чернильницы, музыкальные инструменты, с 18 в. - курительные трубки. В Псковской земле известны и керамические глазурованные надгробия. Основными стройматериалами были кирпич, черепица, плитки, трубы; уже с 16 в. появились царские кирпичные заводы и первый стандартный «государев большой кирпич». Для украшения фасадов зданий и внутренних помещений делали изразцы - терракотовые и глазурованные (зелёные - «муравленые» и полихромные - «ценинные»). В 17 в. известны работавшие в Москве мастера Петр Заборский, Степан Иванов, Иван Семенов, Степан Буткеев и др. Производство изразцов было также в Ярославле и др. городах. С 18 в. рельефные изразцы вытесняются гладкими. В выборе сюжетов изображений сказывалось влияние народных лубочных картин.

  В 1744 в Петербурге был основан первый в России государственный фарфоровый завод (ныне завод им. М. В. Ломоносова); в 1766 в Вербилках под Москвой - частная фабрика Ф. Я. Гарднера; позже возникло множество др. частных предприятий, из которых самыми крупными в 19-начале 20 вв. стали заводы М. С. Кузнецова. Наряду с заводским производством фарфора, строительной и технической К. сохранялось кустарное производство бытовой и художественной К. Существовало несколько промышленных районов со своими традициями (Гжель, Скопин и др.). О развитии керамического производства см. в статьях и .

  М. Г. Рабинович.

  Художественная керамика.В развитии художественной К. важную роль играли открытия, заключающиеся в подборе сортов глин и примесей для составления керамической массы, а также в приемах ее формовки и обжига, обработки и украшения поверхности изделий. В стремлении получить предельно тонкую и красивую по тону К., прочную и лёгкую, керамисты разных стран приходили (часто независимо друг от друга) к сходным изобретениям, появлявшимся как одновременно, так и в весьма отдалённые друг от друга эпохи. Например, секреты производства фаянса и глазури, известные древнеегипетским мастерам ещё в 15 в. до н. э., вновь открывались в 3-4 вв. в Китае, в 9-10 вв. - в странах Ближнего Востока, в 16 в. - французским учёным Б. Палисси. В 18 в. секрет изготовления фарфора, уже с 6-7 вв. освоенного китайскими мастерами, открывали И. Ф. Бётгер при помощи Э. В. Чирнхауза в Германии, Д. И. Виноградов в России, а керамисты Англии и Франции, не находя загадки «китайского секрета», создали свои разновидности фарфоровидной К. (так называемый мягкий фарфор костяной фарфор). Нередко изобретения, способствовавшие высокому взлёту керамического искусства, надолго забывались или вовсе не получали применения впоследствии. Например, разработанная древнегреческими мастерами исключительно тонкая технология терракоты, ставшая основой расцвета мелкой пластики Древней Греции и производства совершенных по форме сосудов, оказавших влияние на всё последующее развитие керамического искусства, была надолго забыта. По тонкости черепка к древнегреческим изделиям из терракоты приблизились лишь в 16 в. рельефные сосуды из Сен-Поршера во Франции (так называемые фаянсы Сен-Поршера). А рецепты приготовления очень прочных и стойких к действию кислот чёрного и красного лаков, которые служили главными цветами в античной вазописи, утрачены, т.к. лак был навсегда вытеснен уже в Византии ангобом, эмалью и глазурью (с 9 в.). Преемственность в технологии и в художественных традициях прослеживается лишь в эволюции гончарства, которое тесно связано с домашним ремеслом и с бытовым укладом народа. Но и в гончарстве известны периоды глубокого регресса (например, лепка от руки сосудов в некоторых странах Европы поры раннего средневековья). Поэтому история художественной К. вплоть до 19 в. прерывиста, и ее вехами становятся периоды рассвета каждой новой, более совершенной, чем предыдущие, разновидности К. Вновь открытый вид керамической массы или материал для декорировки изделий, оказываясь в центре внимания художников, постепенно оттесняет другие, продолжающие свое развитие, но уже в качестве традиционного производства. Нередко новый вид К. в силу своих технических достоинств быстро вытесняет старые, и керамисты, прежде чем прийти к художественному выявлению его специфики, используют его для имитации более дорогих и трудоемких материалов. Так, в К. Китая, развивавшейся с наибольшей в мире последовательностью, прослеживается период подражания ранних фаянсов бронзе, а первые изделия из каменной массы и фарфора по форме и цвету очень близки сосудам из нефрита. С прямого подражания резьбе по камню, или начинала своё развитие рельефная архитектурная К. , придающий особую утонченность своим металлическим отливом многоцветным расписным блюдам и чашам Ирана и других стран Ближнего Востока, а также испано-мавританской К., первоначально служил лишь средством имитации в К. дорогих золотых и серебряных изделий. Известны также случаи имитации в К. одного её вида другим. Китайский фарфор, попав в 9 в. в Самарру (ныне на территории Ирака), вызвал открытие фаянса для подражания тонким фарфоровым сосудам. С подражания китайскому фарфору начала своё развитие и белая майолика с синей росписью, производившаяся в 16-18 вв. в Делфте (так называемый делфтский фаянс).

  В мировой истории К. важную роль сыграли фаянс и фарфор Китая, оказавшие заметное влияние на развитие художественной К. многих стран Европы и Азии. В области архитектурной К. особенно выделяется многоцветная со сложными узорами глазурованная облицовка зданий Средней Азии, Ирана, Азербайджана, Турции, арабских стран, а также процветавшие там же узорная кирпичная кладка и рельефная терракота. К высшим достижениям этих видов архитектурного декора в 10-15 вв. относится полихромная мозаичная керамическая облицовка зданий Самарканда и Бухары. Классическими образцами применения люстра стали фаянсовые иранские сосуды 13 в. и испано-мавританская майолика 14-15 вв., отличающаяся от иранской К. большей строгостью колорита и рафинированностью цветовых сочетаний росписи и люстра. Известное влияние оказала испано-мавританская К. на развитие в 15-17 вв. итальянской майолики, в которой сюжетная роспись стала впервые после античности господствующим видом декорировки изделий, а керамическая скульптура получила монументальный характер в творчестве семьи флорентийских керамистов делла Робиа. Итальянская майолика оказала заметное влияние на майолику Германии 15 в. (в Нюрнберге и др. городах), где, однако, уже с 14 в. стали производить сосуды и из каменной массы, и на майолику Франции 16-18 вв. (в гг. Ним, Лион, Невер), развивавшуюся параллельно с производством фаянса, а с рубежа 17 и 18 вв. и мягкого фарфора (Руан, Сен-Клу, Севр). В 18 в. фарфор как художественный материал почти повсеместно оттесняет другие виды К. В фарфоре с наибольшей полнотой проявились эстетические принципы классицизма с его культом предельно четких форм и декора. Наряду с расписной и позолоченной мелкой пластикой получает скульптура из .Однако с последней четверти 18 в. начинается возрождение интереса к художественным возможностям более грубых видов К. - каменной массы и фаянса. Огромную роль в этом процессе сыграла деятельность англичанина Дж. Уэджвуда. Изготовлявшиеся на его заводе фаянсовые сервизы несколько смягченных форм, с легкой графической росписью, созвучной зарождавшемуся сентиментализму, а также двуцветные изделия из каменной массы, с как бы наложенным на поверхность рельефом стали объектом подражания для керамических заводов Европы до конца 19 в. Особое место в истории К. занимает также «революционный фаянс» Франции - сосуды эпохи Великой французской революции 1789-94 с агитационными призывами и фигурами, олицетворяющими единение трудовых сословий, революционную бдительность и т.д. В эпоху романтизма фаянс играет почти равную с фарфором роль в художественной К. (например, изделия Межигорской фаянсовой фабрики на Украине). Но общий упадок декоративно-прикладного искусства во 2-й половине 19 в. сказался и на развитии художественной К. Некоторое оживление художественных поисков керамистов периода развития стиля , с их интересом к рукодельной вещи из грубых, но искусно обработанных материалов (произведения М. А. Врубеля и др.), не могло существенно повлиять на общее состояние художественной К., продолжавшей механически повторять машинными средствами старые образцы. Резкий перелом в её развитии принесла с собой Октябрьская революция 1917. Начиная с так называемого агитационного фарфора, живо откликавшегося на важнейшие явления жизни молодой Советской республики, и с опытов ряда советских художников-керамистов конца 1920-х-начала 1930-х гг. по созданию образцов высокохудожественной массовой К. (фарфора, фаянса, майолики) ведутся поиски путей повышения её эстетического качества, в которые постепенно вовлекаются художники многих стран. Этот процесс, прерванный 2-й мировой войной 1939- 1945, возобновился с 1950-х годов, когда вопросы рационального и выразительного решения массовых керамических изделий, рассчитанных на промышленное изготовление, стали обращать на себя внимание мировой общественности. Эти поиски возглавила Международная академия керамики в Женеве, членом которой является и СССР. Наряду с повышением художественного уровня массовой К. с 1960-х гг. усиливается интерес к уникальной декоративной К., в которой всё шире начинают использовать не только

  Классификация керамических изделий

грубые её виды, но и такие материалы, которые прежде считались нехудожественными (например, ). Разрабатываются новые виды эмалей и глазурей, новые приёмы декорировки, новые типы декоративных изделий (например, роспись керамическими глазурями декоративного производства из бетона с последующим обжигом отдельных покрытых глазурью участков). Возрождаются традиционные центры народной К. (например, Гжель, Опошня), а её традиции используются в произведениях ряда мастеров декоративной К.

  Н. В. Воронов.

  Производство К.Керамические изделия и материалы классифицируют по назначению и свойствам, по основному используемому сырью или фазовому составу спекшейся К. (табл.). В зависимости от состава сырья и температуры обжига керамические изделия подразделяют на 2 класса: полностью спекшиеся, плотные, блестящие в изломе изделия с водопоглощением не выше 0,5% и пористые, частично спекшиеся изделия с водопоглощением до 15%. Различают грубую К., имеющую крупнозернистую, неоднородную в изломе структуру (например, строительный и шамотный кирпич), и тонкую К. с однородным, мелкозернистым в изломе и равномерно окрашенным черепком (например, фарфор, фаянс). Основным сырьём в керамической промышленности являются глины и вследствие их широкого распространения и ценных технологических свойств. Важнейшим компонентом исходной массы при производстве тонкой керамики являются полевые шпаты (главным образом микролин) и кварц. Полевые шпаты, особенно чистых сортов, и их сростки с кварцем добываются из пегматитов. Во все возрастающих количествах кварцево-полевошпатовое сырье добывается из разнообразных горных пород путем обогащения и очистки от вредных минеральных примесей. Однако повышенные и резко дифференцированные требования, предъявляемые к К. металлургией, электротехникой и приборостроением, обусловили развитие производства и др. видов технической К. на основе чистых окислов, и др. соединений. Свойства некоторых видов технической К. резко отличаются от свойств изделий, изготовляемых из глин и каолинов, и потому объединяющими признаками керамических изделий и материалов остаются их получение при высоких температурах, а также использование в производстве родственных технологических методов, к которым относятся: обработка сырья и приготовление керамической массы, изготовление (формование), сушка и обжиг изделий.

  По способу приготовления керамические массы подразделяют на порошкообразные, пластичные и жидкие. Порошкообразные керамические массы представляют собой увлажнённую или с добавкой органических связок и смесь измельченных и смешанных в сухом состоянии исходных минеральных компонентов. Перемешиванием глин и каолинов с отстающими добавками во влажном состоянии (18-26% воды по массе) получают пластические формовочные массы, которые при дальнейшем увеличении содержания воды и с добавкой электролитов (пептизаторов) превращаются в жидкие керамические массы (суспензии) - литейные шликеры. В производстве фарфора, фаянса и некоторых др. видов К. пластичную формовочную массу получают из шликера частичным обезвоживанием его в фильтр-прессах с последующей гомогенизацией в вакуумных массомялках и шнековых прессах. При изготовлении некоторых видов технической К. литейный шликер приготовляют без глин и каолинов, добавляя в тонкомолотую смесь исходного сырья термопластические и поверхностно-активные вещества (например, парафин, воск, олеиновую кислоту), которые потом удаляются предварительным низкотемпературным обжигом изделий.