應用與整理
●孔隙裂痕變化
陶瓷分子在燒製過程,因為溫度與時間的不良組合產生四種結果
溫度不足 + 時間不足 = 緻密性低具孔隙特色
溫度適中 + 時間過長 = 強度降低容易破裂
溫度過高 + 時間適中 = 緻密性降低結構密度降低
溫度過高 + 時間過長 = 密度降低容易破裂
溫度適中 + 時間過長 = 強度降低容易破裂
溫度過高 + 時間適中 = 緻密性降低結構密度降低
溫度過高 + 時間過長 = 密度降低容易破裂
燒結帶來的緻密性:陶瓷是泛指將具離子鍵的非金屬無機材料製成粉末狀,再以高溫燒結製成的各種產品。燒結過程原子會重新排列,使粉體顆粒逐漸長為晶粒(見下圖)。晶粒長大速率的快慢,會影響晶粒與晶粒間的孔洞大小長大速度過快或過慢,都會降低緻密性。一般而言,燒結溫度及時間不足,成品的孔洞會增多、增大燒結溫度及時間適中,緻密度會越好,強度、硬度也會相對增強。但若燒太久,會使得晶粒變大,強度下降溫度過高,晶粒長大速度過快,則會使孔洞被晶粒包在其中,降底緻密度。
陶瓷粉體的燒結過程中,由於原子會重新排列,粉體顆粒會逐漸緊靠在一起,產生緻密性。
(a)初始粉末狀態
(b)初始燒結狀態,粉體顆粒中心之距離因收縮而靠近
(c)中期燒結,出現明顯的邊角,從原來的球形變成多邊形
(d)燒結末期或終期,孔洞變小。
根據上文"燒結溫度及時間不足,成品的孔洞會增多、增大“,生產吸水特性的陶瓷條件是低溫跟短時間燒製
一般素燒溫度約850度,產品具有吸水特性,超過1100度已將土燒結,不具吸水性
一般素燒溫度約850度,產品具有吸水特性,超過1100度已將土燒結,不具吸水性
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夯土為牆(→以木板做支撐才能疊高) https://www.youtube.com/watch?v=HGVth-93p7A
夯土,一種使用重物將泥土中空隙去除的動作,這種動作使泥土變得更結實。
夯土與民居環境完美集合與自然相擁,這種材料拆除重建後可以重新使用。施工工藝簡單易學,可以做到就地取材,夯土建築因為其物理特性有著冬暖夏涼的特點,,防火隔音、防毒
當然夯土也有缺點比如耐久性差和強度不夠高,但設計師早就解決了這些問題,施工技術也有了質的飛躍,做到了優勢互補,取得了非常好的效果。
福建土樓
通常是指閩西南獨有約利用不加工的生土,夯築承重生土牆壁所構成的群居和防衛合一的大型樓房,俗稱「生土樓」。
就地取材,由紅壤(生土)為主要建築材料,摻上杉木條、鵝卵石、石灰、細砂、竹片、糯米粉湯、紅糖、蛋清夯造而成,樓頂覆以火燒瓦蓋。
比如Luigi Roselli Architects 建築工作室設計的最長的夯土牆最近也在澳大利亞誕生了,且已入圍建築獎決賽。
30米長的的夯土強蜿蜒整個山丘的邊緣,而擁有12戶住宅單元的住宅足夠提供整個牧場人員的短期的住宿。
450mm的夯土外牆依靠山丘而建,即使處在亞熱帶氣候,這個建築具備非常好的熱工性能,依然可以保持室內空間的涼爽。
夯土為牆 · 締造肌理藝術
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●土埆厝
土埆厝、土墼厝是一種傳統的房屋建築,主要以稻草攪泥、經日曬後製成的土埆(土墼)做為房屋牆壁,外再塗上石灰及泥土
土是最容易取得的建材,因此不論古今,建築構造物幾乎都少不了他。利用土作成最簡單的建築形式是版築,他的做法是將黃土加水搗泥後至於兩塊木板間,等乾了拿起變成版築,這是最古老的方法。但由於缺乏變化,人們便想出另一種做法使成土角磚,也就是在建築基地就近取土,加水踏踩,成為泥漿後,加入榖殼和短稻草,曝曬3至5天即成。 土角牆為了防止雨水沖刷,有時在外層在粉以石灰或牡蠣殼。中北部的情形是以竹瓦片釘在外壁上
傳統夯土的土角厝磚加入的稻草混合物,以混雜方式可以有效的減緩熱傳導效應,並對屋內或戶外蒸散水氣,以達到土角厝磚內部與外部的大氣帄衡。
當含有粘土的裸露牆壁直接暴露在內部空間時,夯土可以有效控制空氣濕度。濕度可以控制在40%-60%之間,是哮喘患者最適宜的範圍也是儲存易受環境影響的物品(例如書籍)的良好濕度環境。夯土的材料和所含的粘土使得建築能夠比混凝土結構更好地「呼吸」,從而避免了冷凝作用所造成的熱量損失。
「夯土、竹等是十分環保的原料,可以大大減少對環境的破壞,同時賦予建築物生命,形成自我調節的功能,如通過適應大自然變化調節溫度和濕度,實現冬暖夏涼等自然體驗。」
稻稈裹泥
稻草的角色非常重要,從RC來說它就是一種軟性鋼筋
稻稈裹泥的基本概念就是把裹上泥漿的稻草掛到支架上
等它乾了以後就會固形變硬
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●磚瓦
最初是用粘土做原料制磚,發展到近些年來,為了保護耕地,保護環境,人們開始用一些新型的原料來做一種可以不用燒結的磚,最為常見的原料現在有:頁岩、粉煤灰、砂、建築垃圾等,配以水泥等輔料,做出的磚可以承重。
- 石磚, 使用石頭打磨成長方體即可;
- 泥磚,用一個木製容器,釀入粘土,待粘土形狀固定後涼干,或曬乾即成為泥磚;
- 紅磚與青磚的製作工藝相似,將塊狀粘土進行煅燒,煅燒的場所稱為磚窯。
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水庫淤泥變建材 防水透氣防壁癌
國人研發的創新建材「樂土」,可讓鋼筋混凝土房子變得防水、透氣,防範壁癌產生,它的原料來自於台灣水庫淤泥。台灣雖然有許多水庫,但是淤泥堆積的狀況很嚴重,真正的蓄水量常常不到原設計的一半。 水庫淤泥一遇水就會膨脹,其實很難利用。因此,研究重點放在如何改變淤泥的物理特性。當時還是博士生的郭文毅發現,只要加入特定化學藥劑,再應用奈米黏土的先進技術,就可以把淤泥變成不會膨脹的粉末,而且還具有防水透氣的特性。
壁癌的發生是因為牆壁太潮濕,水泥砂漿的鈣離子被溶出,害批土和油漆跟著掉。大部分的處理法都是將牆壁的毛細孔封死,結果愈封愈嚴重,無法根絕。將樂土材料加在水泥砂漿的那層,就能疏通水氣,讓它自然排出。這種建材(樂土)非常值得推廣,它不讓水進去(防水),能讓水蒸氣跑出來(透氣),因而不會有壁癌,很適合潮濕的台灣氣候。」
【防水實驗】
左為加了樂土的水泥砂漿,右為一般水泥砂漿貼磁磚,用水柱持續對它們噴水。
過一段時間後,一般水泥砂漿貼磁磚(左)不但整個變濕,還產生了壁癌(白華),而加了樂土的水泥砂漿(右)背面仍是乾的。
【水庫淤泥】
水庫淤泥(左)以獨門製程改變物理特性之後,就會變成防水透氣、不易膨脹的樂土(右)。
【牆壁剖面示意圖】
樂土可以只加在水泥砂漿層,加入混凝土層,效果更佳。使用樂土後,內牆不可添加會阻塞毛細孔的建材。
特性:防水、透氣、無機、耐久
原理:改變污泥的物理特性,降低吸水率、提高抗滲性,並變成細粉
用途:防壁癌、當地材及壁材
原理:改變污泥的物理特性,降低吸水率、提高抗滲性,並變成細粉
用途:防壁癌、當地材及壁材
陶板
陶板、陶磚、陶瓦有良好調溫功能,可適度吸附或釋放水氣,室內保持冬暖夏涼,且建材可回收再利用,頗受樂活族喜愛
由土及水庫淤泥製成的陶板,是種外牆建材,因表面有毛細孔加上內部中空,散熱及排水效果都不錯,具隔熱、透氣及節能優點,加上材料可回收再利用,為近年熱門環保建材。
陶板來自天然土壤,調節功能不錯,例如夏天室外溫度35~38℃,室內可減5~8℃,維持涼爽,冬天則有保溫效果。
環保:材料可多次使用
隔冷熱:室內外溫差5~8℃,冬暖夏涼
透氣:有毛細孔,適時吸附或釋放水氣
節能:調節得宜,降低冷氣或暖爐運作效能
隔冷熱:室內外溫差5~8℃,冬暖夏涼
透氣:有毛細孔,適時吸附或釋放水氣
節能:調節得宜,降低冷氣或暖爐運作效能
陶有毛細孔可調節溫度,拿來當建物外牆或屋瓦,在深秋或入冬時保持溫暖感受。
由富邦集團投資興建的「中山北路7段77號」,房屋外牆使用陶磚,因材料內部中空,而有良好散熱及排水功能。
陶條根根並列類似格柵,滿足室內調節及外觀設計
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夯土屋的環境適應性強,和常見的磚牆、水泥牆不同,後者排熱性不佳,對於溼度也無法進行自然調控。而生土牆面卻有吸附水氣、熱量的功用,濕度、溫度可以維持恆定,減少空調、除濕的應用,在減少碳排放的議題上是非常優越的環保建材。而且其來源是來自當地的土壤,既經濟又對於環境無損,是深具潛力的住宅用料。
傳統與現代
現實與理想
*Geltaftan Earth-and-Fire
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