Tworzywa naturalne

1. Tworzywa naturalne

Tworzywa naturalne

- to grupa materiałów pozyskiwanych

ze źródeł naturalnych, których nie otrzymuje się na drodze
syntezy chemicznej, czy innych, bardzo złożonych procesów
technologicznych. Materiały naturalne przystosowuje się do
praktycznego użycia tylko poprzez proste procesy fizyczne -
takie jak cięcie, skrawanie, miażdżenie, mielenie, mieszanie
itp. Do materiałów naturalnych zalicza się m.in.:

Materiały

mineralne

Materiały

drewnopocho

dne

Włókna

naturalne

Azbest

Drewno

Jedwab

Gips

Papier

Bawełna

Cement

Lignina

Len

Beton

-

Wełna

Szkło

-

-

Wata szklana

-

-

2. Azbest

Azbest

 – grupa wielu różnych minerałów,

występujących w formie włóknistej. Nazwa azbest nie
określa konkretnego minerału, lecz dotyczy ogółu
minerałów krzemianowych tworzących włókna. Należą
do nich:

•

Azbesty właściwe: azbesty serpentynowe
(chryzotylowe) i amfibolowe (aktynolitowe,
amiantowe, amozytowe, krokidolitowe).

•

Materiały azbestopodobne: attapulgit, sepiolit, talk
włóknisty, wollastonit, serpentynit
włóknisty, antygoryt włóknisty oraz zeolity włókniste.

Przyjmuje się, że azbestami są włókniste odmiany minerałów
występujące w przyrodzie w postaci wiązek włókien
cechujących się dużą wytrzymałością na rozciąganie,
elastycznością i odpornością na działanie czynników
chemicznych i fizycznych. W przyrodzie występuje około 150
minerałów w postaci włóknistej, które w czasie procesu
produkcyjnego mogą się rozdzielać na sprężyste włókna czyli
fibryle.

Techniczną klasyfikację azbestów oparto na długościach i
średnicach wiązek włókien. W różnych klasyfikacjach średnice
agregatów uznawanych za wiązki zmieniają się znacznie;
zazwyczaj są one rzędu milimetrów. Długość wiązek wynosi
od dziesiętnych części milimetra do 100 mm. Azbesty
poddawane obróbce mogą rozpadać się na mniejsze cząstki
(tzw. fibryle). Stwierdzono, że wymiary pojedynczych włókien
po rozdrobnieniu mogą się zmieniać w bardzo szerokim
zakresie: od nanometrów (nm) i mikrometrów (µm) do
milimetrów.

Zastosowanie i szkodliwość:

•

Włókna i wyroby odznaczają się znaczną odpornością na działanie
czynników chemicznych, ścieranie i wysoką temperaturę.

•

Ze względu na złe przewodnictwo ciepła i prądu jest stosowany
jako materiał izolacyjny.

•

Dzięki ogniotrwałości i izolacyjności termicznej stosowany jest do
wyrobu tkanin ogniotrwałych i farb ogniotrwałych.

•

Dawniej produkowano z niego okładziny ciernych szczęk
hamulcowych i niepalne materiały budowlane (pokrycia dachowe,
rury itp).

•

Dzięki niskiej cenie i dobrym właściwościom mechanicznym
stosowany był jako wzmocnienie w eternicie.

•

Aktualnie ze względu na działanie rakotwórcze został wycofany, a
np. pokrycia dachowe są wymieniane na inne. Azbest jest
przyczyną pylicy azbestowej i międzybłonniaka opłucnej.

•

Jednym ze sposobów utylizacji azbestu jest jego składowanie na
składowiskach odpadów niebezpiecznych.

3. Gips

Gips

- Nazwa pochodzi od gr. gypsos

(łac.gypsum) oznaczającego czynność gipsowania, a
także kredę lub cement. Należy do minerałów pospolitych, z
gromady siarczanów, szeroko rozpowszechniony.

Zastosowanie gipsu w budownictwie - Kamień gipsowy
stosowany w budownictwie przed użyciem należy wypalić w
temperaturze 150-190°C. Otrzymany produkt to przede
wszystkim tzw. gips półwodny ((CaSO

4

)

2

×H

2

O), resztę tworzy

gips bezwodny – anhydryt (CaSO

4

) i zanieczyszczenia ze złoża.

Produkt wypalania w zmielonej postaci to gips budowlany.
Podczas wypalania następują reakcje zbliżone do poniższej,
podczas późniejszego wiązania wody reakcje odwrotne:

2 CaSO

4

×2 H

2

O → (CaSO

4

)

2

×H

2

O + 3 H

2

O ↑

W zależności od zawartości składu i sposobu produkcji otrzymuje
się różniące właściwościami odmiany gipsu, z których najczęściej
spotyka się: gips budowlany (zwykły), gips szpachlowy (gips
wolniej wiążący) i gips tynkarski.

W praktyce różnią się między sobą przede wszystkim czasem
wiązania i stopniem zmielenia. Wiązanie gipsu polega na jego
ponownym połączeniu się z wodą i przejściu w gips dwuwodny
(uwodniony siarczan wapnia), przez co następuje jego częściowa
rekrystalizacja i tym samym stwardnienie. Jakość wyrobu zależy
od dokładności wymieszania z wodą (bez grudek i wtłoczonego
powietrza) i ilości dodanej wody (woda niezwiązana chemicznie
wyparowuje pozostawiając po sobie puste pory). Określa się ilość
potrzebnej wody i gips wsypuje się do odmierzonej jej ilości.
Proces wiązania to reakcja egzotermiczna (ilość wydzielanego
ciepła – ok. 30 kcal/kg) oraz gips zwiększa swoją objętość o ok.
1%. Po zakończeniu wiązania następuje okres twardnienia. Gips
uzyskuje pełną wytrzymałość po wyschnięciu. Jest materiałem
chłonącym wilgoć i rozpuszczającym się w wodzie (2,4 g/l). Pod
wpływem wilgoci wytrzymałość mechaniczna gipsu spada,
dlatego należy go stosować w miejscach suchych.

Najczęściej w budownictwie można się

spotkać z użyciem do wykonania:

•

Tynków wewnętrznych, płyt na ścianki działowe, płyt
gipsowo-kartonowych,

•

Ozdobnych detali architektonicznych, stiuków i sztukaterii,
posągów,

•

Posadzek pod wykładziny podłogowe,

•

Form do odlewów,

•

Drobnych napraw tynku lub jako gładzi na tynkach
cementowo-wapiennych (tzw. szpachlowania).

Szkodliwe występowanie gipsu - wyroby gipsowe w
kontakcie ze stalą powodują jej szybką korozję. Gips występuje
także w kamieniu kotłowym w kotłach parowych. W kotłach
zasilanych wodą słoną, wydziela się intensywnie powyżej
temperatury ok. 120 °C odpowiadającej ciśnieniu 0,175 MPa.

4. Cement

Cement

- to hydrauliczne spoiwo mineralne, otrzymywane z

surowców mineralnych (margiel lub wapień i glina) wypalonych na
klinkier w piecu cementowym a następnie zmielenie otrzymanego
spieku. Stosowany jest do przygotowywania zapraw
cementowych, cementowo–wapiennych i betonów. W zależności
od składu klinkieru, sposobu produkcji, cementy dzielimy na:
cement portlandzki, hutniczy,glinowy, pucolanowy, żużlowy.

Cement hutniczy – otrzymywany jest z klinkieru portlandzkiego,
regulatora czasu wiązania, którym może być gips, REA-gips,
anhydryt (lub ich mieszanina) i granulowanego żużla
wielkopiecowego. Cement ten jest bardziej odporny na działanie
siarczanów niż Cement portlandzki. Ma wolniejszy niż cement
portlandzki przyrost wytrzymałości w czasie i niższe ciepło
hydratacji

Cement żużlowy - Cementy żużlowe mają właściwości i
zastosowanie podobne do cementu hutniczego. Do grupy cementów
żużlowych należą: cement żużlowy bezklinkierowy - produkowany
przez zmielenie żużli wielkopiecowych z dodatkiem gipsu,
anhydrytu, wypalonego w temperaturze ok. 900°C dolomitu oraz
wapna hydratyzowanego. Cement żużlowy ma ciemnozielony kolor

Cement żużlowo-gipsowy - produkowany przez zmielenie żużli
wielkopiecowych, gipsu oraz klinkieru portlandzkiego. Odznacza się
większą odpornością na działanie siarczanów i wód kwaśnych. Nie
wolno stosować go do betonów zbrojonych (żelbetu), ponieważ
powoduje korozję stali.

Cement glinowy - cement otrzymywany przez zmielenie boksytu z
wapieniem, stopienie i ponowne zmielenie mieszanki. Cechuje go
szybki przyrost wytrzymałości w pierwszych dniach po użyciu,
podwyższona odporność na działanie wyższych temperatur. Z uwagi
na znaczne (wyższe niż dla cementu portlandzkiego) ciepło
hydratacji (wydzielanie ciepła podczas reakcji wiązania) można
stosować go podczas betonowania zimą (przy temperaturze do –
10

o

C) bez specjalnych zabezpieczeń

Cement pucolanowy - cement otrzymywany z klinkieru
portlandzkiego, pucolany i siarczanu wapnia; najczęściej jest to:
klinkier portlandzki, popiół lotny (popiół będący odpadem przy
spalaniu węgla w elektrowniach) i gips. Cement pucolanowy posiada
własności podobne do cementu hutniczego, czyli niskie ciepło
hydratacji i większa odporność na działanie wód agresywnych
(zwłaszcza na agresję siarczanową).

Zewzględu na sposób i szybkość wiązania wyróżniamy: cement
ekspansywny, szybkotwardniejący, temponażowy

Cement ekspansywny - cement, który pęcznieje w okresie
twardnienia. Istnieje kilka sposobów jego otrzymania: np. zmieszanie
cementu portlandzkiego lub cementu glinowego z składnikiem
ekspansywnym. Jest stosowany m.in. do zalewania ubytków, otworów
na śruby w konstrukcjach betonowych.
Dawniej stosowany do zalewania pęknięć. Dziś do tego typu napraw
stosuje się gotowe, specjalne mieszanki modyfikowane polimerami.
Ich skład jest ściśle ustalony i przeznaczenie podane na opakowaniu
(np. napraw rys do 2 mm, napraw rys 2 - 5 mm itp.). Użycie jest
bezpieczniejsze. Posiadają lepsze własności zczepne, większą niż
beton wytrzymałość mechaniczną, przyrost objętości jest wcześniej
sprawdzany w laboratoriach przygotowujących receptę składu.

Cement szybkotwardniejący - odmiana cementu portlandzkiego
wysokiej wytrzymałości mechanicznej po stwardnieniu. Otrzymuje
się go jak cement portlandzki, jednak dobór składników do produkcji
ustala się w taki sposób, aby zawartość alitu była jak najwyższa.
Beton wykonany z takiego cementu może być poddany obciążeniom
nawet po 24 godzinach.

Cement tamponażowy - cement portlandzki charakteryzujący się
małą szybkością wiązania w podwyższonej temperaturze. Jest
stosowany w przemyśle naftowym do cementowania otworów
wiertniczych.
 
Są także inne spoiwa, które w swojej nazwie mają słowo cement:
spoiwa powietrzne:cement anhydrytowy, spoiwo magnezjowe,
wapno hydrauliczne,

Cement anhydrytowy (cement Keena) – powietrzne spoiwo
mineralne, otrzymywane ze zmielonego kamienia gipsowego z
dodatkiem katalizatorów. Stosowany do wyrobu detali
architektonicznych ze względu na biały kolor i łatwość polerowania
powierzchni.

Spoiwo magnezjowe - materiał budowlany należący do spoiw
mineralnych powietrznych. Otrzymywane jest z wapieni
dolomitowych poddanych wypalaniu w temperaturze od 800

o

C

do 900

o

C z dodatkiem chlorku lub siarczku magnezowego. W

wyniku wypalania otrzymywany jest tlenek magnezu MgO.
Tlenek magnezu w połączeniu z rozpuszczonym w wodzie
chlorkiem magnezu MgCl

2

nazywany jest cementem Sorela

(Stanisław Sorel, wynalazł spoiwo magnezowe w 1867 r.)
stosowany był do wykonywania zapraw magnezjowych. Spoiwo
magnezjowe, po związaniu tworzy twardszą i bardziej odporną
na czynniki zewnętrzne powłokę niż inne spoiwa powietrzne.
Stosowane było do wykonywania tynków oraz po połączeniu z
trocinami lub wiórami z drewna: posadzek bezspoinowych,
płytek okładzinowych, podokienników i różnych detali
architektonicznych. (Materiał otrzymany z połączenia cementu
Sorela z trocinami nazywano skałodrzewem lub ksylolitem.)
Wadą spoiwa magnezjowego jest powodowanie korozji stali.
Obecnie, w Polsce nie stosuje się spoiwa magnezjowego w
budownictwie.

5. Beton

Beton

- zwykły powstaje w wyniku wiązania i stwardnienia mieszanki

betonowej. Mieszanka betonowa to
mieszanina spoiwa (cement),kruszywa, wody i ewentualnych dodatków
(powyżej 5% w stosunku do masy spoiwa) i domieszek (poniżej 5% w
stosunku do masy spoiwa).

Kruszywa mogą być naturalne: grube (żwir), drobne (piasek o frakcjach do 2
mm) lub sztuczne (np. keramzyt). Dodatki i domieszki poprawiają właściwości
mieszanek betonowych i betonów, np. zwiększają urabialność, opóźniają
proces wiązania, zwiększają mrozoodporność, wodoszczelność itd.
Nie wolno stosować wody morskiej (zasolonej), mineralnej i zanieczyszczonej
(np. ściekowej, rzecznej). Bez wykonywania badań można stosować wodę
wodociągową.

Skład mieszanki betonowej dobiera się na podstawie analiz laboratoryjnych i
obliczeń (receptura betonu), tak aby otrzymać beton o oczekiwanej
wytrzymałości, odporności na działanie czynników zewnętrznych (np. o
odpowiedniej ścieralności, wodoszczelności, kwasoodporności,
żaroodporności, izolacyjności cieplnej).

Betony można podzielić

na:

•

Beton ciężki - o ciężarze objętościowym większym niż 2 600 kg/m

3

,

wykonywane z zastosowaniem specjalnych kruszyw (np. barytowych),
stosowane jako osłony biologiczne dla osłabienia promieniowania
jonizującego.

•

Beton zwykły: o ciężarze objętościowym od 2 200 - 2 600 kg/m

3

,

wykonywane z zastosowaniem kruszyw naturalnych i łamanych (piasek +
żwir lub piasek + np. kamień bazaltowy) stosowane do wykonywania
elementów konstrukcyjnych betonowych i żelbetowych. Ociężarze
objętościowym od 1 800 - 2 200 kg/m

3

, wykonywane z zastosowaniem

kruszyw porowatych (np. keramzyt) - do wykonywania elementów o
podwyższonej izolacyjności cieplnej np. ścian osłonowych, pustaków
ściennych i stropowych.

•

Beton lekki - o ciężarze objętościowym do 1 800 kg/m

3

, wykonywane z

zastosowaniem lekkich kruszyw oraz betony komórkowe. Betony
komórkowe wytwarza się z cementu, piasku, wody i środka
pianotwórczego. Betony lekkie stosuje się do wykonywania elementów
ściennych i stropowych średniowymiarowych (płyty ścienne i stropowe) i
drobnowymiarowych (np. bloczki ścienne, prefabrykowane nadproża).

Ponadto do betonów należą:

•

Betony polimerowe - zamiast spoiwa cementowego zawierają
polimery; betony cementowo - polimerowe - zawierają spoiwa
cementowe z dodatkiem polimerów, stosowane w sytuacjach,
gdy konieczne jest uzyskanie w krótkim czasie betonu o wysokiej
wytrzymałości i niskiej kurczliwości podczas wiązania.

•

Fibrobetony - oprócz kruszyw naturalnych zawierają włókna
stalowe, szklane lub syntetyczne, stosowane jako betony do
wykonywania np. posadzek przemysłowych.

•

Żużlobetony - z dodatkiem rozdrobnionego żużlu do kruszywa.

•

Asfaltobetony – bez cementu i wody, zawierają asfalt, mączke
mineralną, piasek, grysy kamienne i żwir – stosowany do
wykonywania nawierzchni drogowych.

•

Beton komórkowy – o wysokiej porowatości.

•

Beton autoklawizowany – poddany obróbce cieplnej w
środowisku pary wodnej.

Wodoszczelność betonu jest to zdolność betonu do
przeciwstawiania się przepływowi wody będącej pod ciśnieniem.
Oznacza się ją stopniami wodoszczelności:W-2, W-4, W-6, W-8,
itd, oznaczającymi 10-krotną wielkość ciśnienia wody w MPa,
przy którym woda przenika w ilości dopuszczalnej podczas
normowego badania tzw. badania przepuszczalności wody.
Wytrzymałość betonu - ważną cechą betonu jest jego
wytrzymałość na ściskanie. Gwarantowaną wartość
wytrzymałości określa klasa betonu.

Wykres zależności wytrzymałości na ściskanie po 12 godzinach twardnienia od

wskaźnika W/S, zastosowania dodatków i domieszek.

Wykres zależności wytrzymałości na ściskanie po 12 godzinach twardnienia od

wskaźnika W/S, zastosowania dodatków i domieszek.

Wykres zależności wytrzymałości na ściskanie od czasu dojrzewania próbek

betonowych dla betonów serii A (komponowanych na cemencie klasy 32,5).

Wykres zależności wytrzymałości na ściskanie od czasu dojrzewania

próbek betonowych dla betonów serii B (komponowanych na cemencie

klasy 42,5).

6. Szkło

Szkło

- zdefiniowane jest jako nieorganiczny materiał który został

schłodzony do stanu stałego bez krystalizacji. Produkowane w
hutach szkła. Surowcem do produkcji tradycyjnego szkła jest
piasek kwarcowy oraz dodatki, najczęściej: węglan sodu i węglan
wapnia, topniki oraz pigmenty. Surowce są mieszane, topione w
piecu (tzw. wannie szklarskiej) w temperaturze 1200-1300°C(dzięki
dodaniu węglanu sodu), po czym formowane w wyroby przed
pełnym skrzepnięciem.
Po dodaniu do masy szklanej odpowiednich tlenków metali można
otrzymać szkło barwne:

•

szkło niebieskie zawiera związki kobaltu(II) i miedzi(II),

•

szkło fioletowe zawiera związki manganu(VII),

•

szkło żółte zawiera związki kadmu i siarki,

•

szkło czerwone zawiera koloidalne cząsteczki złota

•

szkło zielone zawiera związki żelaza(III) i chromu(III)

Właściwości:

•

Substancja bezpostaciowa, tzn. nie ma uporządkowanej budowy
wewnętrznej

•

Nie posiada stałej temperatury topnienia

•

materiał izotropowy

•

słaby przewodnik dla elektryczności

•

materiał o dużej odporności chemicznej (nie jest odporny na
działanie kwasu fluorowodorowego)

•

właściwości mechaniczne szkła budowlanego:

•

twardość w skali Mohsa 5-7

•

gęstość szkła budowlanego 2400-2600 kg/m3

•

wytrzymałość na zginanie 30-50 MPa

•

wytrzymałość na ściskanie 800-1000 MPa

•

moduł Younga 70 GPa

•

Właściwości szkła są uzależnione od sposobu wytopu, oraz w
ograniczonym zakresie od składu chemicznego.

Klasyfikacja szkła:

•

Szkło budowlane: płaskie walcowane i ciągnione, zespolone,
hartowane, barwne nieprzejrzyste, piankowe, szkła budowlane są
zazwyczaj szkłami sodowo-wapniowo-potasowo-krzemianowymi.

•

Szkło jenajskie zwane też szkłem boro-krzemianowym które cechuje
stosunkowo niską temperaturą topnienia (ok. 400 °C), łatwością
formowania i jednocześnie wysoką odpornością na nagłe zmiany
temperatury. Jest ono stosowane w sprzęcie laboratoryjnym i
kuchennym. Jego odmianą jest szkło pyrex, które posiada skład
znacznie ulepszony w stosunku do szkła jenajskiego.

•

Szkło ołowiowe (kryształowe) - przepuszczalne dla ultrafioletu, o
bardzo wysokim współczynniku załamania światła. Jest bezbarwne lub o
odcieniu żółtym lub fioletowym. Używane do produkcji wyrobów
dekoracyjnych, soczewek optycznych, przezroczystych osłon przed
promieniowaniem rentgenowskim promieniowaniem gamma.

•

Szkło optyczne Stosowane na potrzeby optyki. Ważne cechy takiego
szkła to m. in. współczynnik załamania i gęstość.

Szczególnym zastosowaniem szkła jest produkcja tzw. włókna
szklanego. Powstaje ono przez przeciskanie stopionej masy szklanej
przez otwory o b. małej średnicy. W zależności od średnicy i składu
włókno takie ma dwa główne zastosowania:

•

Światłowód dzięki wewnętrznemu odbiciu impulsy świetlne w
odpowiednio przygotowanym włóknie szklanym mogą bez
znaczącego osłabienia pokonywać ogromne odległości. Dodatkowo
jedno włókno światłowodowe może przekazywać jednocześnie wiele
takich impulsów o różnych częstotliwościach, dzięki czemu
przepustowość informacyjna światłowodu jest gigantyczna w
porównaniu z tradycyjnymi miedzianymi przewodami. Światłowody
mają ogromne i wciąż rosnące zastosowanie w teleinformatyce.

•

Tkaniny i maty szklane służące do zbrojenia sztucznych żywic czyli
produkcji tzw. laminatów. W połączeniu z żywicami poliestrowymi
(tańszymi) lub epoksydowymi (droższymi, ale wytrzymalszymi i
odporniejszymi) tworzą lekki, wytrzymały i odporny materiał
konstrukcyjny powszechnie stosowany w lotnictwie, szkutnictwie,
przemyśle samochodowym itp. W wypadku droższych i bardziej
wymagających konstrukcji włókna szklane bywają uzupełniane lub
zastępowane węglowymi lub aramidowymi, jednak jako
podstawowy składnik laminatów długo pozostaną dominujące,
zwłaszcza ze względu na stosunkowo niską cenę.

7. Wełna szklana

Wełna szklana

 – materiał izolacyjny pochodzenia

mineralnego stosowany w temperaturach do 700°C.
Właściwości, technologia produkcji i zastosowanie są
podobne do wełny mineralnej. Wełna szklana otrzymywana
jest w wyniku topienia w temperaturze 1000°C piasku
kwarcowego, stłuczki szklanej z dodatkiem skał takich
jak: gabro, dolomit lub wapień. Roztopiony surowiec poddaje
się procesowi rozwłókniania, do otrzymanych włókien dodaje
się lepiszcze. Wyrób w postaci płyt, mat, otulin (mat
lamelowych, czyli mat oklejonych impregnowanym papierem,
folią aluminiową), granulatu (luzem) stosuje się do izolacji
termicznej i akustycznej w budownictwie. Ciężar objętościowy
od 20 kg/m

3

 do 150 kg/m

3

. Wyroby w postaci welonu stosuje

się jako osnowę do produkcji niektórych rodzajów pap.

8. Kamionka

Kamionka

– wyroby ceramiczne otrzymywane z glin z dodatkiem

szamotu lub piasku kwarcowego, wypalane w temperaturze od +
1230 do + 1300°C. Surowe wyroby przed wypalaniem pokrywa się
solą kuchenną (NaCl) lub innymi sproszkowanymi minerałami.
Dzięki temu w trakcie wypalania tworzy się na powierzchni wyrobu
szklista polewa – glazura o różnych barwach.

Wyroby kamionkowe są nieprzeźroczyste. Charakteryzują się dużą
wytrzymałością mechaniczną, odpornością na działanie kwasów i
minimalną nasiąkliwością wodną. Kamionka używana jest więc do
produkcji aparatury kwasoodpornej, płytek posadzkowych, kształtek
i płytek ściennych stosowanych w pomieszczeniach sanitarnych,
rzeźniach itp.; rur i kształtek kanalizacyjnych. Z kamionki wykonuje
się także naczynia; w odróżnieniu od naczyń z gliny wypalanej bez
szkliwa nie przepuszczają one wody, dzięki czemu nadają się do
przechowywania cieczy.

Wyroby z kamionki znane były już w starożytności. W
Europie zyskały popularność w XVIII w., gdy ich
produkcję podjęto w licznych manufakturach. Ze
względu na proste technologie i niskie koszty
wytwarzania, a stąd stosunkowo niskie ceny, kamionka
cieszyła się popytem zwłaszcza wśród uboższych warstw
społeczeństwa. Produkowano z niej misy i dzbany,
garnki, beczułki, faski i inne pojemniki do
przechowywania produktów, formy do pieczenia ciast,
zastawy stołowe, a także świecką i sakralną plastykę
figuralną.

Na terenie dzisiejszej Polski produkcja kamionki
rozwinęła się głównie na Dolnym Śląsku, zwłaszcza na
przedgórzu Sudetów. Znanym ośrodkiem produkcji tej
ceramiki pozostał do dzisiaj Bolesławiec.

9. Drewno

Drewno

– surowiec drzewny otrzymywany ze ściętych drzew i

formowany przez obróbkę w różnego rodzaju sortymenty. Zajmuje
przestrzeń pomiędzy rdzeniem, a warstwą łyka i kory. Drewno należy
do najstarszych materiałów używanych przez człowieka. Przez
tysiąclecia budowano z drewna ściany, stropy i dachy. Drewna
używano do wykonania narzędzi, naczyń a także do ogrzewania i
oświetlania pomieszczeń (łuczywo). Obecnie drewno znajduje
zastosowanie jako materiał na podłogi, boazerie, do wykonania
więźb dachowych, ogrodzeń i pergoli, mebli i zabawek. W Ameryce
Północnej (USA i Kanada), drewno jest ważnym materiałem
budowlanym i używa się go do budowy większości niskich
zabudowań mieszkalnych. Odpady powstałe przy produkcji różnych
sortymentów drewna są wykorzystywane do produkcji płyt
pilśniowych, ( – płyta drzewna wykonana z rozwłóknionej tkanki
drzewnej przez spilśnienie jej i uformowanie w odpowiedniej
temperaturze i pod (normalnym lub zwiększonym) ciśnieniem.
Włókna ułożone są różnokierunkowo, co zapewnia płycie
wyrównanie cech jakościowo-wytrzymałościowych niezależnie od
kierunku działania obciążeń. Wskutek dużego nacisku i wysokiej
temperatury prasowania struktura płyty jest silnie zwarta).

Wiórowych (materiał konstrukcyjny dla przemysłu
meblarskiego i budownictwa wytworzony ze specjalnie
przygotowanych wiórów drzewnych, sprasowanych z
dodatkiem żywic przy użyciu ciśnienia i temperatury w płyty o
różnych wymiarach, grubościach, ciężarze objętościowym i
parametrach wytrzymałościowych). OSB (drewnopochodna,
trójwarstwowa płyta wykorzystywana głównie w
budownictwie). sklejki (jest to materiał kompozytowy sklejony
z krzyżujących się cienkich warstw drewna. Zwykle składa się
z nieparzystej ilości warstw. Sklejki wytwarza się z różnych
gatunków drewna. Najczęściej z brzozy, olchy, sosny, rzadziej
z buku lub z drzew egzotycznych. Wewnętrzne warstwy sklejki
często są z innego, tańszego gatunku niż zewnętrzne. Ze
względu na rodzaj zastosowanego w produkcji kleju wyróżnia
się sklejki suchotrwałe i wodoodporne)

Wady i zalety:

Drewno jest materiałem niejednorodnym pod względem budowy.
Posiada liczne wady, anomalie, uszkodzenia lub inne wrodzone i nabyte
cechy, które obniżają jego wartość techniczną i ograniczają zakres
użyteczności. Z punktu widzenia przerobu surowca drzewnego, drewno
powinno mieć kształt walca, równomierną słoistość, przebieg włókien
równoległy do podłużnej osi, oraz nie powinno mieć sęków (gałęzi).
Polska norma (PN-79/D-01011, "wady drewna") wyróżnia następujące
grupy wad:

•

sęki,

•

pęknięcia,

•

wady kształtu,

•

wady budowy,

•

zabarwienia,

•

zgnilizny,

•

uszkodzenia mechaniczne.

W porównaniu do wielu innych materiałów drewno cechuje szereg
wad związanych z jego biologicznym pochodzeniem. Materiały i
produkty drzewne bez odpowiedniego zabezpieczenia łatwo ulegają
deprecjacji pod wpływem wody, , grzybów i małży będących
pasożytami drewna. Zmienne warunki wilgotności prowadzą często
do paczenia się i pękania drewna. Owady i grzyby obniżają
mechaniczną wytrzymałość drewna.

Do ochrony drewna, zwłaszcza w budownictwie, należą takie
praktyki jak:

•

nie używanie drewna pochodzącego z rozbiórki starych domów,

•

nie malowanie drewna farbami olejnymi przed jego wysuszeniem,

•

wietrzenie pomieszczeń, w których drewno jest zastosowane,

•

wykonanie poprawnej izolacji przeciwwilgociowej,

•

wykonanie impregnacji preparatami grzybo- i pleśniobójczymi,

•

wykonanie zabezpieczenia przeciwogniowego.

Zalety drewna jako surowca:

•

łatwe w obróbce (gatunki miękkie),

•

izoluje termicznie i elektrycznie,

•

materiał ekologiczny,

•

odporne na działanie wielu czynników chemicznych.

Podziałem surowca drzewnego na poszczególne sortymenty
drewna okrągłego zajmuje się sortymentacja. Zasadniczy podział i
terminologia zawarte są w Polskich Normach:

PN-92/D-02002: Surowiec drzewny. Podział, terminologia i symbole.

PN-92/D-95000: Surowiec drzewny. Pomiar, obliczanie miąższości i
cechowanie.

10. Papier

Papier

- cienki, płaski materiał, wytwarzany poprzez sprasowanie

włókien - bezładnie ułożonych i poplątanych. Używane są zwykle
włókna naturalne, stanowiące komórki o kształcie wydłużonym -
głównie celulozowe. Najpopularniejszym ich źródłem jest pulpa
drzewna, przygotowywana z miękkiego drewna, jak sosnowe. Inny
popularny materiał to bawełna. Oprócz włókien w skład papieru
wchodzą najczęściej substancje klejące, wypełniające i barwiące.
Papier jest formowany w kształt arkusza lub wstęgi.

Podział papieru ze wzg na jego strukture:

•

Bibułka,

•

Brystol,

•

Celofan,

•

Tektura,

•

Papier drzewny i kredowy.

Tektura - najgrubszy materiał papierniczy, ma do 5 mm grubości. Powstaje
przez sprasowanie kilkunastu warstw masy papierniczej. Do jej wyrobu używa
się grubszych włókien ścieru drzewnego, szmat, makulatury, nie dodaje się
jednak wypełniaczy. Tektura nie nadaje się do pisania. Rozróżnia się kilka
gatunków tektury: białą, brązową, szarą, techniczną.
Wyróżnia się tekturę litą oraz falistą. Tektura falista powstaje z połączenia kilku
warstw papieru falą papierową, która powoduje znaczne zwiększenie sztywności
arkusza. Jest używana przeważnie do produkcji opakowań zbiorczych (kartonów).

Proces produkcji papieru:
 

1.

Celuloza długowłóknista uzyskiwana z drzew iglastych i krótkowłóknista
pozyskiwana z drzew liściastych jest rozwłókniana przy udziale wody.

2.

Celulozowa zawiesina jest przepompowywana do młynów i mielona.

3.

Do masy włóknistej dodaje się węglan wapnia (kreda), skrobię, klej i środki
wspomagające.

4.

Masa papiernicza przedostaje się na stół sitowy, gdzie następuje wstępne
uformowanie wstęgi i odsączenie wody.

5.

W prasach pod naciskiem następuje kolejne usuwanie wody.

6.

Dalsze dosuszanie papieru.

7.

Powierzchniowe zaklejanie, ewentualne powlekanie papieru.

8.

Ponowne suszenie.

9.

Nawijanie papieru na duże role (tambory).

10.

Cięcie rol na mniejsze, zgodne z potrzebami klientów

11. Literatura

1.

Lisica A.: Laboratorium materiałoznawstwa. Białystok,
Politechnika Białostocka 2009.

2.

Parczewski W.: Materiały Budowlane, Warszawa, PWN 1975.

3.

Stawiarski P.: Kształtowanie wysokowartościowych betonów
żwirowych. Dostępny w internecie:

http://

www.muratorplus.pl/technika/konstrukcje/ksztatowanie-wy
sokowartosciowych-betonow-zwirowych_57193.html

4.

Drewno budowlane – jak to jest zrobione? Dostępne w
internecie:

http://

www.youtube.com/watch?v=o197OrDVITc.html

5.

www.google.pl