Керамическая плитка

                                                         ВВЕДЕНИЕ

    Человек использовал в строительстве кафель с древних времен. Ученые считают, что Междуречье – это родина кафельной плитки. Там найдены доказательства, что этот материал уже был в обиходе населения. Исследователи считают, что кафель первоначально был представлен в виде мозаики. Ею украшались дома знатных особ и религиозные сооружения. Однако кафельная плитка, в отличие от мозаики, которая состоит из беспорядочного набора цветов, имеет гораздо более целостный рисунок. В древние времена плитку делали очень толстой. Она была чуть тоньше кирпича. Но тем не менее её лицевую сторону расписывали и обрабатывали, создавали различные комбинации рисунков и орнаментов.

    Керамическая плитка - это отделочный материал, представляющий собой изделие из глины, кварцевого песка и других натуральных компонентов, обожженное в печи при высоких температурах, варьирующихся в зависимости от типа кафеля. Выбор типа кафеля определяется предполагаемой областью его применения. Кафель является одним из самых старых строительных материалов, но, несмотря на это, до сих пор продолжает совершенствоваться и не выходит из моды, находя широкое применение при облицовке любых типов поверхности: от фасадов зданий до стен ванной комнаты. Плитка – это прочный, гигиеничный, огнеупорный отделочный материал, практичность которого говорит сама за себя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 - Керамическая плитка

    Преимущества кафеля:

1. Керамическая плитка - очень прочный материал. При  правильной укладке предел его прочности в 10-20 раз превосходит возможности цемента или железобетона и может достигать 30 тысяч тонн на квадратный метр.

2. Высокий показатель  жесткости не позволяет кафелю  деформироваться, даже при очень  высоких нагрузках. Чем толще кафель, тем выше этот показатель.

3. Благодаря свойствам  огнеупорности и огнестойкости  плитку можно использовать для  облицовки печей и каминов.  Она вообще не горит и защищает  облицованную поверхность, а при  нагревании не выделяет ядовитых  веществ.

4. Кафель не проводит электрический ток, практически не подвергается разрушению при соприкосновении с химическими веществами, не изменяет своего цвета под воздействием солнечных лучей.

5. Кафель является  одним из самых гигиеничных материалов, на котором не могут долго существовать микробы.

    Чаще всего керамическую плитку кладут на кухне, в прихожей и в санузле. Легкость уборки, гигиеничность и водостойкость делают данный материал практически незаменимым в этих помещениях. Единственное неудобство состоит в том, что кафель хорошо проводит тепло, а следовательно, по ней холодно ходить без тапок. С целью устранения этого недостатка можно оборудовать под керамикой «теплый пол». 

КЛАССИФИКАЦИЯ КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ

-по наличию  глазури: глазурованные (эмалированные) и неглазурованные. Поверхность глазурованной плитки покрыта слоем цветного стекла, придающего ей эстетические (цвет, блеск, декоративный рисунок, оттенки и т.д.) и технические (твердость, водонепроницаемость) характеристики. Неглазурованная плитка практически однородна по всей толщине и обычно не имеет декоративных рисунков;

-по типу основы: с пористой или плотной основой. Пористость обычно определяется водопоглощением плитки;

-по способу производства: прессованные и экструдированные. Прессованная плитка изготовляется из порошкообразной смеси, уплотняющейся и формующейся прессом под высоким давлением. Экструдированная керамическая плитка изготовляется из тестообразной массы и формуется при прохождении через специальное отверстие экструдера;

-по назначению: выделяют несколько разновидностей плитки: для внутренней облицовки стен и полов, для наружной облицовки стен и полов и плитка для бассейнов. Для облицовки фасадов или нижних поверхностей террас и балконов следует выбирать плитку с повышенной морозостойкостью. Этот параметр напрямую связан со способностью плитки поглощать влагу: чем больше она поглощает влаги, тем меньше ее морозостойкость. Важно внимательно изучить информацию, помещенную на упаковке плитки или ознакомиться с сопровождающей документацией. Обозначения А I или В I свидетельствуют о высокой морозостойкости изделия, код А III или B III обозначает, что данная марка используется только для внутренних работ. Что касается плитки для внутренних работ, то надо сразу определить, куда она будет укладываться: на пол или стены. Напольная плитка должна обладать повышенным сопротивлением к истиранию. По этому признаку в соответствии с международным стандартам плитка подразделяется на 5 групп. Они обозначены от PEI-I до PEI-V. Первая группа наименее устойчива к истиранию, пятая - самая устойчивая.

    Относительно формата и внешнего вида керамической плитки надо отметить то, что плитка должна иметь четкие размеры, абсолютно правильные углы и идеально ровную поверхность. Для глазурованной плитки важна равномерность глазурованного покрытия: одинаковая окрашенность, отсутствие подтеков. Формат плитки может быть самым разным, наиболее популярный сегодня - 10 Х 10 см, он идеально подходит для оформления стен кухни. Это только технические характеристики плитки, надо иметь в виду, что они не определяют ее качества. Поэтому необходимо знать сорт керамической плитки

СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

В качестве сырья для  производства керамической плитки используются смеси различных материалов, в  частности:

-глины и каолин, которые обеспечивают пластичность влажной массы, необходимую для формовки заготовок плитки, обеспечения достаточной прочности полуфабриката в высушенном состоянии. Но с увеличением их содержания в массе увеличивается воздушная и общая усадка, следовательно, увеличивается количество брака в производстве;

Рисунок 2 - Каолин

-кварцевый песок, который образует «скелет» керамического изделия, то есть выполняет структурную функцию, необходимую для того, чтобы ограничить и контролировать изменение размеров изделия, неизбежное при сушке и обжиге;

 

Рисунок 3 - Кварцевый песок

-карбонатные материалы, в зависимости от характера действия разделяющиеся на плавни (полевые шпаты-алюмосиликаты натрия, калия, кальция; пегматит; доломит и др.) и отощающие (шамот, кварцевый песок, и т.д.), благодаря которым при обжиге достигается нужная вязкость, которая обеспечивает стекловидную и плотную структуру готового изделия.

    Кроме основных сырьевых материалов, в производстве используются добавочные, вводимые в массу в качестве электролитов – растворимое стекло, каустическая сода, ПАВ органического происхождения (Сульфитно-спиртовая барда и др.); отбеливающие материалы – сернокислый кобальт и др.

    Глазурь представляет собой смесь различных минералов и соединений (фритты, каолин, песок, различные окислы, красящие пигменты), которая наносятся на поверхность изделия и расплавляется. По температуре спекания глазурь подразделяют на тугоплавкие (1100–1350 °С) и легкоплавкие (900–1100°С). Плавкость глазури зависит от входящих в ее состав материалов.

Тугоплавкие глазури наносятся на изделие в сыром виде, т.е. без предварительного сплавления. В их состав входят: кварц, каолин, глина, природные карбонаты двухвалентных металлов (доломит, мрамор, и др.)

Легкоплавкие глазури предварительно сплавляют. Материалы для сплавления таких глазурей: кварц, полевой шпат, бура или борная кислота, карбонат стронция, магнезит, доломит, и др.

При последующем охлаждении расплавленная масса затвердевает, образуя стекло, которое придает  верхнему слою плитки особые свойства.

 

ТРЕБОВАНИЯ  К СЫРЬЕВЫМ МАТЕРИАЛАМ

    По ГОСТ 9169–75 глинистое сырье классифицируют:

по огнеупорности;

по содержанию Аl₂ O₃;

по содержанию красящих оксидов (Fe₂O₃ и TiO₂);

по содержанию водорастворимых  солей;

по минеральному составу;

по содержанию тонкодисперсных фракций;

по содержанию крупнозернистых  включений;

по пластичности;

по механической прочности  на изгиб в сухом состоянии;

по спекаемости;

по содержанию свободного кремнезема.

 

    Для керамических плиток для внутренней облицовки стен применяют:

           глины огнеупорные, тугоплавкие, реже легкоплавкие, средне- или умереннопластичные, с низким содержанием крупных и средних включений железистых минералов, гипса и органических остатков (Приложение к ГОСТ 9169–75).

 

     В зависимости от огнеупорности глинистое сырье подразделяют на группы, указанные в таблице 1

Наименование группы	Показатель огнеупорности, °С
Огнеупорные  Тугоплавкие  Легкоплавкие	1580 и выше От 1350 до 1580 Менее 1350

 

         Таблица 1

 

 

По количеству, размеру  и виду крупнозернистых включений глинистое сырье подразделяют на группы, указанные соответственно в таблице 2, 3.

 

Наименование групп	Количество включений  размером более 0,5 мм, %
С низким содержанием  Со средним содержанием С высоким содержанием	Менее 1 От 1 до 5 Св. 5

 

Таблица 2

 

 

 

 

Наименование групп	Размер преобладающих  включений (св. 50%), мм
С мелкими включениями Со средними включениями С крупными включениями	Менее 1 От 1 до 5 Св. 5

 

Таблица 3

   

   В зависимости от пластичности глинистое сырье подразделяют на группы, указанные в таблице 4

 

 

Наименование групп	Число пластичности
Высокопластичные  Среднепластичные  Умереннопластичные  Малопластичные  Непластичные	Св. 25 от 15 до 25 от 7 до 15 от 3 до 7 Не дают пластичного  теста

 

       Таблица 4

    В зависимости от температуры спекания глинистое сырье подразделяют на группы, указанные в таблице 5

 

Наименование групп	Температура спекания, °С
Низкотемпературного спекания  Среднетемпературного спекания  Высокотемпературного спекания	До 1100 Св. 1100 до 1300 Св. 1300

 

        Таблица 5

 

    По температуре спекания глазурь подразделяют на две группы:

 

Наименование групп	Температура спекания, °С
тугоплавкие	1100–1350
легкоплавкие	900–1100

 

      Таблица 6

 

 

 

 

 

 

                        

                          СВОЙСТВА КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ

1. Прочность. Керамическая плитка – очень прочный и твердый материал. Предел ее прочности при так называемой «сосредоточенной нагрузке» в 10–20 раз превосходит возможности цемента или железобетона. И может достигать 300 Ньютонов/кв.мм. Если пересчитать в более понятные единицы, то получится просто фантастическая цифра – 30000 тонн/кв.м.! Правда, это удивительное свойство плитка проявляет только при условии правильной укладки!

2. Жесткость. Керамическая плитка не гнется и не деформируется даже при очень высоких нагрузках на разрыв. И чем толще плитка, тем выше этот показатель.

3. Огнеупорность и огнестойкость. Именно благодаря огнеупорности плитку можно использовать для облицовки печей и каминов. Огнестойкость означает, что она вообще не горит и, более того, защищает от огня облицованную поверхность. Причем при нагревании никаких токсичных газов не выделяет.

4. Теплоемкость и теплопроводность. Благодаря этим свойствам плитка быстро вбирает и проводит тепло. Это хорошо, если керамикой облицованы печи и камины. Но если наступить на плитку босой ногой, сразу ясно: это материал холодный. Для наших широт это, конечно, минус (его, правда, легко устранить, если сделать обогреваемый пол или ходить все время в домашней обуви). А вот для жарких стран – то, что надо.

5. Устойчивость цвета. Плитка не чувствительна к воздействию солнечных лучей. Она не изменяет своего цвета, чего не скажешь о других материалах (бумажных обоях, пластмассе, тканях…).

6. Антистатичность и электроизоляционные свойства. Это означает, с одной стороны, что вас не ударит разрядом статического электричества, как это бывает при хождении по синтетическим поверхностям (линолеуму, ковролину). А с другой стороны, керамическая плитка не проводит электрический ток.