Mrazuvzdorná venkovní keramika

Autor: Kamila Šobáňová
Zdroj: Digital Fire

Volný překlad článku od Tonyho Hansena http://www.ceramic-materials.com/cermat/education/105.html

Jak si můžete být jisti, že pórovitost vašeho páleného zboží je minimální a že je neroztrhá mráz? Téměř každá pálená kamenina a sochařská hmota vykazuje pórovitost. Pórovitost (někdy nazývaná nasákavost) se typicky zjišťuje zvážením vzorku před a po vyváření ve vodě a následným výpočtem procentuálního nárustu hmotnosti. Znamená to, že zkoumaný vzorek natáhne vodu svým povrchem. V zemích, kde klesá v zimě teplota pod bod mrazu, působí voda nasáknutá v keramice nárust vnitřního pnutí, resp. nárust vodních krystalů (voda zmrznutím zvýší svůj objem o 9%). Pokud keramika toto pnutí nesnese dochází ke změně objemu a praskání. Během pár let se může materiál zcela rozpadnout. Obdobný problém nastává i u betonu. Příklady hodnot pórovitosti hlíny (předpokládáme výpal na správnou teplotu, podpálení způsobí zvýšení pórovitosti)

Červené a hnědé kameniny	0.5-4%
Bílé a béžové kameniny	1-3%
Porcelány	0-0.5%
Tvarově stálé sochařské hlíny	5-10%
Vitrifikované sochařské hlíny	2-5%
Červené terakoty	10-14%
Bílé a béžové mastkové hlíny	8-10%

Z toho plyne, že pokud to klimatické podminky vyžadují, musí venkovní keramika být schopná přečkat nepřízeň způsobenou cykly mrazů a tání. Protože kterákoli keramika s vyšší jak nulovou nasákavostí vykazuje penetraci vodou, mohlo by se zdát, že teoreticky musí podlehnout náporům způsobeným mrazem. Prakticky to naštěstí není tak docela pravda. Cihelny považují hlínu, která má méně jak 5% pórovitosti za mrazuvzdornou (nezávisle na hodnotách otevřené a uzavřené pórovitosti) Zavřená a a otevřená pórovitost Velmi porézní keramika má ve skutečnosti obojí – absorbční schopnosti i pórovitost (technicky to není to samé). Vypálený kus přirozeně absorbuje určitý objem vody aby se zaplnily póry (otevřená pórovitost). Nicméně velmi porézní hlína má také síť kapilár, která se při běžném ponoření do vody nezaplní (zavřená pórovitost) Tato kapilární síť umožní pálené keramice přežít mrazy a tání, protože mrazem se zvětšující objem vody se má kam rozpínat. Přídavek jemně disperzované celulózové vlákniny může teoreticky zlepšit kapilární síť keramické hmoty. Můžete si udělat jednoduchý test založený na principu, že vzpálený vzorek keramiky vařený ve vodě absorbuje více vlhkosti, než vzorek pouze ponořený do vody. V případě vaření se zaplní vodou celá síť dutin, ve druhém případě pouze póry. Tento test porovnává absorbci za studena /otevřenou pórovitost/ C s absorbcí vařením / uzavřenou pórovitostí B. Keramický průmysl požaduje hodnotu zlomku C/B menší než 0.78 aby výrobky splnily specifikaci CSA a ASTM pro venkovní použití (CSA, ASTM jsou kanadská a Americká stardartizační společnosti). Kupujete-li si hlínu, váš dodavatel by měl být schopen vám tyto údaje poskytnout. Parametrz souvisí s teplotu výpalu a strmostí výpalové křívky. Testovací postup C/B je detailně popsán v databázi FORESIGHT http://digitalfire.com/4sight/index.html Za vzorek se bere destička o rozměrech 10mm x 25mm x 120mm, která se yváží po 24hodinovém máčení a pak po 5ti hodinovém vaření ve vodě.

Proměnné

Suchá váha – v1
Váha suchého testovacího páleného vzorku.
24hod mokrá váha – v2
Vzorek byl 24 hodin ve vodě za pokojové teploty, poté otřen dosucha a zvážen
váha po 5hod vaření – v3
Vzorek byl 24 hodin ve vodě a po té 5 hodin vařen, otřen dosucha a zvážen.

Výpočty

24hod absorbce – C: Toto je výpočet hodnoty C, tj. absorbce keramického vzorku po 24hodinovém máčení ve vodě.
C = (v2 – v1) / v1
Absorbce 5hodinového vaření – B: Toto je výpočet hodnoty B, tj. absorbce keramického vzorku po 24hodinovém máčení ve vodě a 5ti hodinovém vaření.
B = (v3 – v1) / v1
Saturační koeficient – S: Toto je výpočet poměru C/B tj. poměru absorbce ve studené a absorbce ve vařící vodě.
S = C / B

Saturační koeficient S by měl nabývat hodnot pod 0.78 aby byly splněny podmínky pro venkovní použití keramiky

Uzavření povrchu

V obchodech s potřebami pro stavebníky je k dispozici mnoho produktů, které uzavírají povrchy betonů a zdiva. Princip jejich působení je, že se nasáknou do podkladu, ztuhnou a zalepí póry. Běžně se používají při výstavbě. Můžete uzavřít póry své keramiky, je-li moc nasákavá. Zmíněné produkty bývají na bázi polymetylmetakrylátu.