Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Февраля 2014 в 15:36, курс лекций
«Выразительность скульптуры зависит от соответствия идеи и материала» (Коненков). Каждый скульптурный материал имеет свои качества и обладает только ему присущими возможностями. Образное решение в скульптуре во многом связано с избранным материалом, который раскрывает собственные свойства. Одной из задач художника является наиболее полное выявление как пластических, так и декоративных особенностей материала. В данной теме, которая охватывает 18 часов лекционного курса рассматриваются, в основном декоративные и физико-механические свойства материалов, приводятся примеры из истории сооружения скульптурных памятников, что даёт возможность проследить эволюцию их применения и выяснить сроки их долговечности.
В случае затворения формовочного
гипса чрезмерно большим
Согласно ГОСТу формовочный гипс для керамической промышленности должен отвечать следующим условиям: начало схватывания должно наступать не ранее чем через 8 минут, конец не ранее 15 минут, тонкость помола по остатку на сите № 02 не более – 0,5%, а на сите № 09 – не более 2,5 %; водопоглощение не менее 30 %; предел прочности на растяжение в возрасте 1 суток – не менее 1,3 МПа, а 7 суток – не менее 2,3 МПа. Очень ценным качеством формовочного гипса является его способность при схватывании и твердении, сопровождающихся повышением температуры, увеличивать свой объем. Расширение объема гипсового раствора достигает 1 % первоначально и заканчивается оно вместе с прекращением схватывания.
Для замедления схватывания формовочного гипса в его состав вводят буру, ССБ, казеин и др; для ускорения схватывания гипса в его состав вводят двуводный гипс, поваренную соль.
Формовочный гипс, полученный в результате термической обработки, обладает свойством поглощать воду в парообразном состоянии из окружающей среды, поэтому его необходимо хранить в сухом помещении. Предельный срок хранения гипса – 3 месяца, а потом его активность снижается на 30-50 %.
Бетон.
Происхождение цемента.
Современный цемент стал применяться около 100 лет назад. Древние египтяне использовали цементирующий раствор, состоящий из гипса с добавкой песка. Греки и римляне применяли обожженную известь, которую получали совместным размолом извести и вулканического пепла, называемого пуццоланой.
Анализ образцов бетона,
взятых из подводных древних сооружений
показал, что раствор состоял
из извести и пуццолана в
Производство цемента в России было организовано значительно позже, чем производство гипса. Огромное значение в развитии цемента как строительного, архитектурного и скульптурного материала имели работы советских ученых А.А.Байкова, С.И.Дружинина и др.
Бетон в скульптуре.
Бетон состоит из связующего
– цемента и заполнителей в
виде песка, щебня или гравия. Бетон,
как скульптурный материал применим
главным образом для
Декоративная скульптура из бетона в России стала появляться в 70х годах 19 века. Первыми в бетоне были выполнены декоративные детали и рельефы, служившие для украшения зданий. Причем в то время еще не применяли стальную арматуру. Одним из первых, создавших скульптурные детали и рельефы из бетона был скульптор А.С. Козлов. Его первые работы относятся к 1870 году.
В ходе пластической обработки скульптуры применяли цементный раствор, которым подмазывали и моделировали скульптуру в тех местах, где выкрашивался щебень, искажая форму. После окончания пластической обработки скульптура штукатурилась цементно-песчаным раствором и дополнительно обрабатывалась.
Бетон как скульптурный материал.
Бетон для скульптуры состоит из тех же компонентов, какие входят в обычный строительный бетон. Но выбор, подготовка и техника их применения отлична от техники подготовки строительных бетонов. Основные компоненты: портландцемент и заполнители. Портландцемент
представляет собой продукт тонкого помола, получаемый в результате обжига при температуре 1400-15000С (до спекания) известняка и глины, взятых в соотношениях 75-78% и 22-25% соответственно. Этот материал называется портландцементным клинкером. После охлаждения клинкер размалывается и просеивается через сито. Чем тоньше помол клинкера, тем большей прочностью обладает цемент. При измельчении портландцементного клинкера в него добавляют 2-3% гипса для замедления схватывания, так как гипс способствует загустеванию раствора при затворении водой.
В зависимости от прочности цемент делится на марки: «300», «400», «500», «600». Марка цемента указывает на прочность на сжатие (кг/см2) образцов цементно-песчаного раствора, взятого в соотношении 1/3, выдержанного и испытанного на сжатие (в виде специальных балочек) в возрасте 28 дней. Для скульптуры из бетона применяют марки «300» и «400».
Заполнители.
Песок и мраморная крошка создает жесткий скелет и уменьшает усадку при твердении бетона. Заполнители должны обладать определенными свойствами и удовлетворять требованиям ГОСТа.
Песок.
Важнейшим условием для получения прочной и погодоустойчивой скульптуры является отсутствие в песке пылевидных и глинистых частиц, органических включений, которые делают бетон пористым и влагоемким (понижают его прочность). Содержание пылевидных и глинистых примесей определяется отмачиванием песка в стеклянном цилиндрическом сосуде с водой. Органические примеси обнаруживаются при добавлении NaOH (5% р-р). Цвет при этом изменяется от светло-соломенного до темно- коричневого.
Для изготовления скульптуры применяются обычные пески(речной).
Объемная масса песка 1700-1760г/см3 зависит от влажности при 5-7% масса минимальная. Для скульптурных целей рекомендуются мелкозернистые пески, особенно для первого слоя, наносимого на форму. Нельзя наносить 1-ый слой из чисто цементного теста или с недостаточным количеством песка, т. е. жирной смеси, что вызывает появление многочисленных трещин на поверхности скульптуры. Трещины ведут к быстрому разрушению скульптуры.
Другим показателем качества песка является «объем пустот» в песке, т. е. объем промежутков между соприкасающимися песчинками. Этот объем должен быть не выше 40%, т. к. при большем значении снизится плотность.
Мраморная крошка.
Для изготовления бетонной скульптуры применяют фракции мраморной крошки от 0,5 до 2,5 мм. К мраморной крошке предъявляются те же требования, что и к объемным заполнителям. Мраморная крошка должна состоять из мелкой, средней и крупной фракций. Соотношение между цементом и крошкой должно быть 1 : 3. Пылевидную фракцию заменяют песком. Тогда соотношение цемент : песок : мраморная крошка = 1 : 1,5 : 3.
В качестве крупного заполнителя для скульптуры применяют плотные горные породы, металлические опилки – стальные, бронзовые, чугунные, в зависимости от декоративного эффекта, которого хочет добиться скульптор.
Вода.
Вода для изготовления
бетона должна быть без примесей и
загрязнений. Это водопроводная
вода. Количество воды определяется соотношением
веса воды к весу цемента. Следует
учитывать влажность
В состав бетона вводят активные
минеральные добавки, которые связывают
гидроокись кальция, исключая ее вымывание
и образование темно-серых
Технологические стадии формования скульптуры из бетона.
Технологический процесс состоит из следующих основных операций:
Подготовка гипсовых форм.
Черновые формы изготавливаются из гипса 1-го сорта. Гипсовые формы должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать массу бетона и не разрушаться во время формования набивкой, выдерживать 3-4 набивки бетонной смеси.
Перед набивкой бетона гипсовые формы высушивают при температуре не выше 600С, затем покрывают щелочным лаком, тонким слоем смазки, мыльной водой (хоз. мыло и вода = 1 : 60). Формы тщательно покрывают этими смазками, т. к. иначе она может оказаться пористой, что понижает прочность бетона, вызывает усадку скульптуры.
В качестве арматуры используют прутки из мягкой стали Ст-3 d = 6 мм и более, и рассчитывают опорный каркас исходя из размеров скульптуры.
Технология формования скульптуры из бетона.
На основе опыта предприятий, изготавливающих бетонную скульптуру, рекомендуется следующая технология формования. Для лицевого слоя – цемент с тонко молотым песком 1 : 2 (по объему); для второго слоя – 1 : 3. Сырьевые материалы смешиваются с дозированным количеством воды и тщательно перемешиваются.
Первый слой – 3-5 мм; второй – 5-10 мм; третий, конструктивный слой (1 : 3) наносится после схватывания второго слоя. На третий слой укладывается арматура, а затем производится окончательная набивка. Общая толщина третьего слоя составляет 30-50 мм.
Массу набивают равномерно, требуемой толщины, зависящей от размеров скульптуры. Начало схватывания цементного раствора наступает через 2 часа, конец схватывания – 12 часов.
Для создания пустотелой скульптуры набивку форм ведут с применением песка, который подсыпается в полость, где уже уложен бетон. При этом песок должен быть сырым, чтобы влажность бетонной смеси оставалась постоянной. Места соединений накладных частей скульптуры промазывают раствором, состоящим из 1,5 частей цемента и 1 части песка.
Схватывание и твердение бетона.
Теоретически твердение
цемента объясняется
1 стадия – растворение
цементных составляющих с
2 стадия – образование
коллоидной массы или
3 стадия – кристаллизация
или твердение,
При формовании бетона для скульптуры в зимнее время температура в помещении должна быть не ниже 15-200С. при температуре ниже 150С твердение бетона резко замедляется, а при температуре (-2) и ниже – прекращается.
Выдерживание скульптуры во влажных условиях.
Основным условием для нарастания прочности схватывающегося бетона является влажная среда. При отсутствии увлажнения бетон теряет до 40% марочной прочности. Увлажнение бетонной отливки производят не ранее чем через сутки после окончания набивки. После снятия формы (через 3 суток) скульптуру накрывают мешковиной и систематически увлажняют.
Декоративная обработка скульптуры из бетона.
Декоративные качества скульптуры из бетона определяются главным образом цветом и фактурой.
При формовании скульптуры применяют введение пигментов или соответствующих заполнителей.
После формования – ударная обработка готовой скульптуры для нанесения фактуры, благодаря которой изменяется цвет бетона. Приемы декоративной отделки скульптуры из бетона сводятся к применению белых и цветных цементов, введению декоративных заполнителей различных каменных пород, чугунной и бронзовой стружки или других декорирующих заполнителей.
Белые и цветные портландцементы.
Белые портландцементы имеют белый цвет, марки – «300», «400», «500». В зависимости от белизны белил цемент делится на 3 сорта : БЦ-1, БЦ-2, БЦ-3. Для окраски белого цемента используют пигменты: охру 1…15%, сурик 10…12%, окись хрома 12-15% и др.
Серые портландцементы окрашивают в темно-коричневый, темно-серый и черные цвета. Используют сурик с перекисью Мn, графитом, жженной костью. Добавка пигментов, при введении их до 20%, не оказывает существенного влияния на механическую прочность.
Имитация бетона под чугунное литье.
Хороший декоративный эффект получают при введении в бетон чугунных опилок и графита. Исходные материалы берут в соотношениях – портландцемент, чугунные опилки, графит тонкомолотый = 1 : 2 : 0,5.
Бетон накладывается на поверхность формы толщиной от 2 до 3 мм, в зависимости от глубины рельефа. Формование имитационного слоя ведут в разобранных формах для всех частей скульптуры одновременно. Для ускорения схватывания бетона и увеличения его прочности лицевой слой с заполнителем из чугунных опилок оставляют на 2-3 дня в помещении с температурой не ниже 15-200 под пленкой. Поверхность скульптуры через 7 дней обрабатывается латунными щетками, наждачным полотном, абразивом.
Для полной имитации металла скульптура подвергается протравливанию раствором HCl.
Металлический блеск выявляется только в отдельных местах, что дает декоративный эффект.
Химическое
окрашивание поверхности
Для тонирования скульптуру предварительно смазывают 20% раствором уксусной кислоты, а затем смазывают 3-5% раствором AgNO3. Такая обработка дает черный цвет на бетоне. При обработке 155 раствором NaOH, а затем AgNO3 цвет будет коричневым. Для получения окраски под античную скульптуру смазывают 20% раствором CuSO4 (зелень), а затем обрабатывают уксусной кислотой. Для усиления цвета тонировки в цемент при формовании добавляют 15-20% пигмента, содержащего Fe2O3.