Плитка, керамогранит

Керамическая плитка

Керамическая плитка, или иначе кафель (от немец­кого «der Kachel»), представляет собой отделочный ма­териал в виде прямоугольных пластин, изготовленных из обожженной керамики. Керамическая плитка явля­ется очень популярным отделочным материалом, ко­торый часто используется для облицовки стен и пола. Помимо простых прямоугольных или квадратных пли­ток, производители кафеля выпускают и сложные мо­заики.

Керамическая плитка Киев — один из древнейших отде­лочных материалов. Первые известные современной науке образцы керамической плитки были обнаруже­ны археологами в Месопотамии, в долине рек Тигра и Евфрата, и датированы II—III тысячелетиями до н. э. Эта плитка была достаточно толстой — немного тонь­ше небольших кирпичей, использовавшихся древними строителями. Лицевую сторону месопотамских плиток украшали орнаментом, на каждую плитку наносился целостный узор, в отличие от мозаики, которая также применялась при отделке храмов и дворцов.

Нечто подобное современной керамической плитке изготавливали и древние вавилоняне, которые приме­няли для отделки дворцов и храмов покрытые толстым слоем глазури кирпичи. Слой глазури на вавилонских кирпичах превышал 10 мм, благодаря чему они обрета­ли высокую прочность. Наиболее распространенными цветами глазури были бирюзовый и светло-зелёный. Вавилонские кирпичи-плитки украшались стилизо­ванными изображениями растений и животных, орна­ментом из геометрических фигур.

Керамическая плитка, аналогичная современной, стала изготавливаться в Древней Персии в эпоху Ахеменидов (558—330 до н. э.). В ходе раскопок на тер­ритории древнеиранских городов Сузы и Персеполь археологи нашли образцы керамической плитки раз­мером 15 х 15 см и толщиной 10 мм. С распространени­ем ислама в Средние века керамическая плитка обрела большую популярность на Востоке. Это связано, по-видимому, с особенностями традиций мусульман­ского искусства, ориентированного на изображение абстрактных орнаментов. Плитка, в том числе сложная мозаика, активно использовались при отделке средне­вековых мечетей и дворцов. Со временем керамичес­кая плитка стала чрезвычайно популярным отделоч­ным материалом не только на Востоке, но и в Европе. Причинами широкого распространения плитки явля­ются, по-видимому, ее свойства.

Керамическая плитка, если ее укладка была выпол­нена правильно, достаточно прочна — она способна вы­держивать сосредоточенную нагрузку до 30000 тонн на кв. м, что в 10—20 раз выше аналогичных показателей для цемента и железобетона. Плитка обладает высоким показателем жесткости: она не гнется и не деформиру­ется даже при очень высоких нагрузках на разрыв.

Следует иметь в виду, что чем больше толщина кера­мической плитки, тем; соответственно, выше будет и показатель жесткости. Керамическая плитка является диэлектриком, т. е. не пропускает электрический ток.

Кафельную плитку характеризует и высокая устой­чивость к агрессивным средам и ультрафиолетовому излучению. Плитка не разрушается при соприкоснове­нии с большинством химических веществ, за исключе­нием фтористоводородной кислоты, поэтому кафель используют для облицовки стен химических лаборато­рий. Керамическая плитка не меняет своего цвета и свойств под воздействием солнечных лучей.

Следующие свойства, характеризующие керамичес­кую плитку, — это огнеупорность и жаростойкость. Плитка не воспламеняется, не выделяет каких-либо ядовитых веществ при нагревании, поэтому ее можно использовать для облицовки наружных поверхностей печей и каминов.

В то же время керамическая плитка является водо­стойким материалом: она не утрачивает своего внещ - него вида и свойств даже при длительном контакте с водой, поэтому плитку используют для отделки ван­ных комнат. Однако следует помнить, что в помещени­ях с высокой влажностью может раскрошиться отсы­ревший цемент и при ударе или сотрясении плитки могут начать осыпаться.

К достоинствам керамической плитки относятся и такие характеристики, как высокая экологичность, гигиеничность, простота ухода и разнообразие выбора. Плитка безопасна для окружающей среды и человека, ведь этот отделочный материал создается из природно­го материала — глины — при участии воды и огня. Ке­рамическая плитка является одним из самых гигие­ничных материалов, на поверхности которого не могут долго существовать болезнетворные микроорганизмы, поэтому кафель широко применяют в отделке меди­цинских учреждений. Уход за плиткой несложен — ее достаточно периодически мыть. При всех своих не­сомненных положительных качествах керамическая плитка еще и предоставляет широкий простор для дизайнерских экспериментов.

В настоящее время использование керамической плитки позволяет добиться очень интересных декора­тивных эффектов. Плитка под мрамор уже стала при­вычным явлением; выпускаются плитки с имитацией бамбуковой циновки, натурального камня (яшмы, по­лированного ракушняка, туфа, обсидиана и др.), пар­кета, византийской мозаики и др.

Современная керамическая плитка, выпускаемая зарубежными и отечественными производителями, может быть классифицирована по ряду характеристик: составу исходного сырья, способу изготовления, на­значению и т. д.

В качестве исходной смеси для изготовления кера­мической плитки могут использоваться каолиновые (белые) либо монтмориллонитовые (красные) глины. Белые глины характеризуются высокой степенью од­нородности, размер частиц таких глин составляет ме­нее 0,001 мм. Однако подобное сырье стоит дорого, так как в Европе очень мало месторождений каолиновых глин. Размер частиц красных глин, которые достаточ­но распространены, составляет 0,001—0,01 мм.

Состав исходной смеси определяет основные техни­ческие параметры плитки, такие как выдержанность геометрических размеров, цветопередача красителей, пористость, которая, в свою очередь, напрямую влияет на водопоглощение, и т. д. Однако водопоглощение керамической плитки зависит не только от сырья, ис­пользуемого для ее изготовления, но также и от техно­логических особенностей производства. Следует иметь в виду, что впитывает воду керамическое тело плитки, а не глазурованная поверхность. Способность керами­ческой плитки поглощать воду лежит в основе одной из классификаций плитки.

Водопоглощение плиток, предназначенных для об­лицовки внутренних стен помещений, может состав­лять от 7 до 20%. Показатель водопоглощения у на­польных плиток значительно ниже, чем у настенных, и может колебаться от 0 до 5%. Следует отметить, что чем ниже показатель водопоглощения, тем выше мо­розоустойчивость плитки, а также такие характеристи­ки, как стойкость к перепадам температур и прочность на изгиб. Если плитка не покрыта глазурью, то от по­ристости и определяющего ее водопоглощения зависят такие показатели, как износостойкость и стойкость к пятнам. Как уже отмечалось выше, сопротивление керамических плиток на изгиб зависит от показателя водопоглощения, т. е. от пористости изделий, а также и от их толщины.

Еще одна характеристика, касающаяся свойств ке­рамической плитки — это поверхностная твердость. Существует метод тестирования этого показателя по шкале MOOCa (Mohs), для чего на поверхность плитки наносятся царапины природными минералами, твер­дость которых известна. Показатель твердости керами­ческой плитки может колебаться от 3 до 9 (показатель твердости 10 — у алмаза, 9-у корунда).

По шкале PEI в условных единицах от І до V измеря­ется износостойкость плитки, которая, соответствен­но, подразделяется на 5 групп. Специальному тес­тированию по данному показателю подвергается в ос­новном напольная плитка.

Также керамическую плитку проверяют на устойчи­вость к агрессивным жидкостям (гидрохлорная кисло­та, калиевая щелочь, различные средства бытовой хи­мии). По данному показателю выделяется несколько групп изделий, которые соответствующим образом маркируются. Маркировка «АА» означает, что плитка устойчива к воздействию химических веществ, «А» —

изменения незначительны; соответственно маркиров­ки «В», «С» и «Д» указывают на все более высокую сте­пень подверженности изделия воздействию химичес­ких соединений. Существуют и специальные тесты на устойчивость к образованию пятен от красящих ве­ществ и на вымываемость грязи.

В настоящее время применяется два метода изготов­ления керамической плитки: прессование и экструди - рование (экструзия). Компоненты, предназначенные для изготовления плитки, размалываются до мельчай­ших частиц, соотносимых с размерами пылинок, а за­тем спрессовываются под высоким давлением. В ходе прессования порошкообразная смесь подвергается уплотнению и последующей формовке. Если частицы исходной смеси имеют одинаковый размер и очень малы, то в процессе прессования они образуют проч­ное тело; в дальнейшем частицы сплавляются во время обжига в печи, в результате чего получается изделие с низкой способностью поглощать влагу. Однако не­большое количество влаги — около 5% — после прес­сования в теле плитки все же остается, благодаря чему сохраняется форма изделия. Затем плитки высушива­ются, после чего содержание в них влаги составляет уже 2%. Далее плитки помещают в специальные печи и подвергают обжигу. Этот метод является наиболее распространенным при изготовлении плитки.

Сущность другого метода — экструдирования — за­ключается в том, что смесь, представляющая собой тестообразную массу, выдавливается при помощи спе­циального оборудования. Особенностью данного ме­тода является то, что благодаря ему возможно получать различные изогнутые формы. В зависимости от метода изготовления плитка соответствующим образом мар­кируется: изготовленная методом прессования марки­руется «В», экструзией — «А».

ю

Еще один метод изготовления керамических пли­ток — литье, при котором глиняная масса разливается по формам и затем подвергается обжигу. Этот способ изготовления плитки является наиболее древним, однако в настоящее время он используется крайне редко. Дело в том, что при таком способе изготовле­ния края плитки нередко получаются неровными, а сами плитки зачастую оказываются неодинаковы­ми, поэтому себестоимость производства существен­но возрастает.

Обжиг керамической плитки может осуществляться однократно или двукратно. Соответственно, плитки можно классифицировать по технологии их изготовле­ния. Существует несколько видов плитки однократно­го обжига: низкопористая и высокопористая, глазуро­ванная под давлением и плитка из фарфоровой керамики.

Плитки однократного обжйга изготавливаются прессованием смеси из отборного сырья — глины, по­левого шпата, флюсов и кварца. В зависимости от со­держания примесей в глине, в частности, соединений железа, а также от пористости, цвет изделия из об­ожженной смеси может варьировать от светло-желтого до темно-коричневого. Товароведы выделяют плитку из так называемых «светлой смеси» и «красной смеси», однако в техническом отношении различия между ними не являются сильно выраженными. Основную массу керамических плиток однократного обжига из­готавливают из «светлой смеси». После прессования и формовки плитка подсушивается, затем ее покрыва­ют глазурью и подвергают обжигу.

Низкопористая керамическая плитка используется для облицовки пола во внутренних помещениях и устройстве наружных настилов возле зданий. Такая плитка характеризуется высокой степенью стойкости к механическому воздействию и низким температурам. В процессе обжига подобная плитка подвергается по­вышенной усадке, поэтому ее выпускают в продажу рассортированной на партии по размеру.

Высокопористая керамическая плитка однократно­го обжига изготавливается из специальной смеси, рас­считанной на предупреждение усадки в процессе об­жига, что позволяет применять укладку с узким швом. Такая плитка характеризуется повышенной пористос­тью и, соответственно, высокой способностью водо - поглощения, а также весьма низкой механической прочностью. В связи с особенностями подобной плит­ки ее целесообразно применять только для облицовки стен, но не пола.

Плитка из фарфоровой керамики имеет несколько традиционных названий: керамический гранит, гресс, гресс «порчелонатто», колормасса. Фарфоровой эту разновидность керамической плитки назвали из-за сходства смеси для ее изготовления с составом фарфо­ра. Получают такую плитку прессованием смеси из ка­олина — белой глины, полевого шпата нескольких ви­дов и кварца. Плитка из фарфоровой керамики имеет очень плотную поверхность, похожую на стекло, по­этому обычно такие изделия не подвергают глазурова­нию. Благодаря особенностям структуры изделия с по­верхности такой плитки легко удаляются практически любые загрязнения. Кроме того, подобные изделия ха­рактеризуются очень высокой прочностью. Чтобы по­лучить плитку различных оттенков и добиться разно­образных декоративных эффектов, в исходную смесь добавляют красители, в качестве которых используют­ся окислы различных металлов, либо осуществляют смешивание составов разных цветов.

Фарфоровую керамическую плитку используют в основном для устройства полов, подвергающихся силь­ному механическому воздействию и требующих повы­шенной стойкости к химическим веществам и морозу.

Иногда в эстетических целях фарфоровую керамичес­кую плитку полируют, однако это снижает прочность из­делия. Изредка фарфоровую керамическую плитку под­вергают глазурованию и однократному обжигу.

Особенностью производства керамической плитки, глазурованной под давлением, является то, что глазу­рование производится одновременно с приготовлени­ем исходной смеси. Слой глазури прессуется вместе со смесью и далее подвергается обжигу. Подобные изде­лия характеризуются низкой пористостью и более тол­стым, чем у других видов плитки, слоем глазури. Эти особенности делают плитку пригодной для устройства полов, которые подвергаются большим нагрузкам при интенсивном движении.

Метод двукратного обжига является более древним, чем однократный обжиг. Согласно традиционной тех­нологии глазурью покрывали изделие из обожженной смеси и затем подвергали повторному обжигу. Недос­татками подобного метода является то, что двукрат­ный обжиг повышает себестоимость изделий, а также не позволяет изготавливать изделия с низкой порис­тостью, так как глазуровать обожженную низкопорис­тую смесь невозможно.

Однако метод двукратного обжига имеет и свои пре­имущества. Если при однократном обжиге на поверхно­сти глазурованного изделия нередко образуются мелкие трещинки, то при двукратном обжиге такого не происхо­дит, напротив, поверхности изделий получаются гладки­ми и блестящими. Керамическую плитку двукратного обжига используют для облицовки стен и пола.

В качестве разновидностей керамической плитки следует также отметить клинкерную плитку и плитку типа Котто (Cotto).

Клинкерную керамическую плитку изготавливают методом экструдирования из неоднородных видов гли­ны с добавлением красителей (окислов металлов), флюсов и шамота — глины, обожженной до потери пластичности. Такая плитка может быть глазурован­ной или неглазурованной. При изготовлении клинкер­ной плитки возможно применение метода однократ­ного обжига. При обжиге происходит сильная усадка, отчего плитки имеют неровную кромку, поэтому укладку производят с широким швом. Клинкерная плитка характеризуется низкой пористостью, высокой механической прочностью, стойкостью к истиранию и воздействию химических веществ. Эти качества де­лают ее пригодной для устройства внутренних и на­ружных полов, лестниц, а также облицовки наружных стен. Используется клинкерная плитка и для облицов­ки плавательных бассейнов.

Керамическая плитка типа Котто (Cotto) изготавли­вается экструдированием неоднородной массы из гли­ны различных видов, практически не подвергавшихся сортировке или перемешиванию. Как правило, эта разновидность плитки не подвергается глазурованию. Плитку Котто применяют для облицовки внутренних и наружных полов: в результате получается эффект рельефной кладки, так называемой рустованной по­верхности. Этот способ облицовки является весьма древним. В настоящее время плитка Котто использует­ся как при отделке современных зданий, так и при ре­конструкции старинных сооружений.

На основе вышесказанного легко заметить, что еще одной характеристикой, по которой можно классифи­цировать керамическую плитку, является разновид­ность отделки, т. е. отсутствие либо наличие глазури — специального керамического материала, который при­меняется для покрытия поверхности, чтобы придать изделию определенный вид. В состав глазури входит специальное стекло, которое обеспечивает не только высокие эстетические, но и технические характерис­тики плитки, такие как твердость, износоустойчи­вость, водонепроницаемость.

Нанесение глазури на плитку представляет собой достаточно сложный технологический процесс, для которого используются специальное оборудование и разнообразные методы — например, шелкотрафарет­ная печать, глазурование поливом, нанесение сухой глазури распылением и др. Иногда применяется свыше 15 видов глазуровочных материалов при изготовлении одной серии изделий.

При изготовлении глазурованной плитки на по­верхность сначала наносят рисунок, а затем покрыва­ют изделие слоем глазури (смальты). На неглазурован - ную плитку либо совсем не наносят рисунок, либо добавляют красящие вещества к исходной смеси, за счет чего возникает рисунок. Неглазурованные плитки водонепроницаемы, характеризуются высокими пока­зателями износостойкости, морозустойчивости, стой­кости к агрессивным средам.

Что касается глазурованной плитки, то следует учи­тывать особенности ее покрытия при выборе облицо­вочного материала для тех или иных поверхностей. Не­редко для оценки покрытия из глазури применяют классификацию ISO (Международной организации стандартов), в основе которой лежит устойчивость плитки к износу (истиранию):

0 — плитка предназначается только для декоратив­ных целей, т. е. ее нельзя тереть;

1 — плитка предназначена для поверхностей, по ко­торым не ходят, в частности, для облицовки стен;

2 — плитка предназначена для ґіоверхностей, кото­рые не испытывают значительной нагрузки от пере­движения по ним, как, например, в ванной комнате, где ходят в мягкой домашней обуви или босиком;

3 — плитка предназначается для облицовки полов внутренних жилых помещений, кухонь, соляриев и т. п.;

4 — плитка предназначена для полов помещений общественного назначения с относительно небольшой интенсивностью движения — офисов, выставочных за­лов, вестибюлей и т. п.;

5 — плитка предназначается для облицовки полов помещений общественного назначения с высокой ин­тенсивностью движения — торговых комплексов, объ­ектов быстрого питания и т. д.

Следующие характеристики, по которым можно классифицировать керамическую плитку — это форма и размер изделий. Различают квадратные, прямоуголь­ные и фигурные плитки (пяти-, шести-, восьмигран­ники и др.). Чаще всего применяют квадратные и пря­моугольные плитки, различные сложные формы используются гораздо реже.

Специалисты классифицируют керамическую плитку и по ряду других особенностей:

♦ по типу поверхности — различают гладкую и риф­леную плитку;

0 по типу боковых граней — с завалом и без завала;

♦ по цвету — белую, одноцветную, многоцветную и декорированную.

Выше уже рассматривались особенности использо­вания плитки в зависимости от типа глазурованного покрытия. В целом же по назначению различают сле­дующие разновидности керамической плитки:

♦ настенная — предназначена для внутренней об­лицовки стен;

♦ фасадная — предназначена для наружной отделки фасадов, в том числе изготовления карт ковровой мозаики;

* напольная — предназначается для облицовки пола, в том числе изготовления карт ковровой мо­заики;

0 плитка со встроенными деталями — используется при внутренней облицовке стен.

Для плитки различного назначения существуют определенные размерные стандарты.

Для внутренней облицовки стен выпускается квад­ратная керамическая плитка с размерами 100 х 100, 150 х 150, 200 х 200 мм, и прямоугольная с размерами 150x25,150x75,150 х 100,200 х 100,200 х 150 мм. Тол­щина плитки, используемой для внутренней облицов­ки стен, составляет обычно 3—7 мм.

Настенная керамическая плитка со встроенными де­талями отличается от аналогичных плоских изделий на­личием таких деталей, как, например, крючка, полочки, мыльницы и т. п. Подобная плитка выпускается стандар­тного размера либо большего (приблизительно в 2 раза).

Плитка, предназначенная для отделки фасадов, бы­вает только глазурованной; по форме, типу поверхнос­ти и боковых граней, цвету фасадная плитка подразде­ляется на те же разновидности, что и плитка для внутренней облицовки стен.

Стандартные размеры фасадных керамических пли­ток: квадратных — 21 х 21, 46 х 46, 48 х 48, 71 х 71, 92 X 92, 142 х 142, 192 х 192, 292 х 292 мм; прямоуголь­ных-71x46, 120x65, 192x 142,213 x 107,213x 111, 250 х 65,250 х 140,292 х 92,292 х 142,292 х 192 мм и др. Толщина керамической плитки, предназначенной для выполнения фасадных работ, составляет 4—9 мм. С тыльной стороны таких плиток обязательно должны иметься рифления или выпуклости высотой не менее 0,7 и не более 2 мм. Фасадные керамические плитки размером 150 х 75 с толщиной 7 мм применяются для изготовления карт ковровой мозаики. Также фасадной керамической плиткой можно облицовывать передние панели каминов и печей.

Керамическая плитка, предназначенная для обли­цовки пола, по таким характеристикам, как отделка поверхности, тип боковых граней, цвет и др., анало­гична фасадной плитке.

Различия между этими двумя разновидностями плиток касаются двух показателей — формы и толщи­ны. Так, толщина плитки для пола должна составлять не менее 5 и не более 13 мм. Форма плиток для пола достаточно разнообразна — производители выпуска­ют квадратные, прямоугольные, треугольные, шести­гранные, восьмигранные плитки.

Стандартные размеры керамических плиток для пола:

¥ квадратных — 48 х 48, 100 х 100, 150 х 150, 200 х 200, 250 х 250, 300 х 300 мм;

♦ прямоугольных — 200 х 100, 200 х 150, 300 х 150, 300 х 200,400 х 300 мм;

♦ треугольных — 58 х 83, 68 х 97, 83 х 118, 98 х 139 мм;

♦ четырехгранных —75 х 173,85 х 196,100 x230 мм;

♦ пятигранных — 150 х 86,5, 170 х 98, 200 х 115 мм;

♦ шестигранных — 150 х 173,170 х 196,200 x230 мм;

♦ восьмигранных — 170 х 60 х 85, 200 х 70 х 100 мм.

Напольная керамическая плитка размером

48 х 48 мм используется для изготовления карт ковро­вой мозаики.

Следует отметить, что существуют особые техни - ко-коммерческие названия типов керамических пли­ток, различающихся своими характеристикам и осо­бенностями технологии изготовления:

#■ майолика, коттофорте — особо прочная глазуро­ванная керамическая плитка двукратного обжига с пористой цветной основой, формованная прес­сованием;

* фаянс — глазурованная керамическая плитка двукратного обжига с пористой белой основой, формованная прессованием;

монокоттура — глазурованная керамическая плитка одинарного обжига с цветной (красная плитка) или белой основой (светлая плитка), с уплотненной или пористой основой, формован­ная прессованием; разновидностями этого типа являются «прессовано-эмалированные» плитки, на которые порошкообразная глазурь наносится в ходе прессования, и плитки, полученные в ре­зультате нанесения специальных гранулирован­ных эмалей на раскаленный корпус;

■♦клинкер — глазурованная или неглазурованная керамическая плитка с разноцветной, обычно уплотненной основой, получаемая методом экс­трузии;

Фкотто — неглазурованная керамическая плитка с красной пористой основой, получаемая мето­дом экструзии;

гресс красный — неглазурованная керамическая плитка с красным уплотненным корпусом, полу­чаемая прессованием;

# гресс порцелированный (керамический гра­нит) — очень плотная неглазурованная керами­ческая плитка со светлой или цветной основой, с однотонной или зернистой, похожей на гранит структурой, получаемая прессованием.

По шкале PEI напольная плитка-подразделяется на несколько групп по износоустойчивости:

♦ 1 (PEI I) — наименее используемые места жилых помещений;

♦ 2 (PEI II) — помещения с небольшой интенсив­ностью движения, где ходят в домашней обуви (жилые комнаты, спальни, ванные комнаты и т. п.);

♦ 3 (PEI III) — помещения с движением средней ин­тенсивности, например, для прихожих и кухонь частных домов, номеров отелей, палат больниц.

*4 (PEI IV) — места с интенсивным движением, подверженные среднему и сильному истиранию, и помещения, имеющие прямой контакт с улицей (лестницы и холлы, бары, рестораны, офисы);

♦ 5 (PEI V) — места с повышенной проходимостью (супермаркеты, вокзалы, аэропорты), а также промышленные предприятия.

Следует отметить, что существуют классификации напольной плитки, в основе которых лежат стандарты на коэффициенты трения, выдерживаемого ею. В дан­ной области международных стандартов пока не выра­ботано. В Европе приняты следующие нормы:

♦ категория R9 — плитка способна выдерживать скольжение под углом от 6 до 10° (рекомендовано использовать для школ, домов и больниц);

♦ категория R10 — плитка способна выдерживать скольжение под углом от 10 до 19° (рекомендова­но использовать для туалетов, складов, гаражей и ресторанных кухонь);

♦ категория R11 — плитка способна выдерживать скольжение под углом от 19 до 27° (рекомендова­но использовать для холодильных камер, молоч­ного производства и гладилен);

♦ категория R12 — плитка способна выдерживать скольжение под углом от 27 до 35° (рекомендова­но использовать для промышленных кухонь и производственных помещений По производству и обработке сахара, мяса и др. продуктов).

Ведущими производителями облицовочной керами­ческой плитки являются фирмы Италии, ряд испанских фирм. В настоящее время набирают обороты китайские производители керамической плитки. В России также имеется ряд значительных фирм-производителей обли­цовочной керамики.