Состав, свойства и технические характеристики керамической плитки

Выбор керамики для отделки – важнейшая составляющая ремонта, поэтому, чтобы выбранная керамика отвечала предъявляемым требованиям, рассмотрим состав, свойства, характеристики керамической плитки и их условные обозначения на упаковке материала.

Свойства керамической плитки превосходят большинство аналогичных свойств у других материалов

Состав сырья керамической плитки

От состава сырья для изготовления керамики зависит состав готовой керамической плитки, от которого, в свою очередь, зависят её свойства и степень соответствия тем или иным требованиям.

Сырьё для изготовления керамической облицовки называется шихтовой массой. Состав шихтовой массы может содержать до 20-ти природных компонентов, перечислим их основные группы:

• каолин – глина определённого вида или смесь различных видов глин, обеспечивающая пластичность массы при формовке изделий;
• песок – кварцевый или искусственно измельчённый гранит, формирующие скелет изделия и препятствующие потере им геометрии при сушке;
• полевой шпат и карбонаты – для обеспечения шихте нужной вязкости с целью достижения высокой плотности изделий с необходимой теплопроводностью;
• материалы глазури и красители – для художественного оформления керамики.

Свойства плитки из керамики

Каждая разновидность керамической отделки обладает определённым набором свойств, характерных для кафеля в общем, но отличающих один вид керамики от другого степенью выраженности того или иного качества.

Перечислим эти общие свойства керамической плитки:

• прочность – устойчивость к нагрузкам на сжатие;
• теплопроводность;
• твёрдость и износостойкость – стойкость к механическим деформациям и абразивному износу;
• низкое водопоглощение – обуславливает морозостойкость керамики;
• пожаробезопасность – кафель абсолютно не горюч;
• огнеупорность – способность защищать облицованную поверхность от огня;
• антистатичность – кафель не накапливает статического электричества, разряд которого может привести к пожару;
• высокие диэлектрические свойства – материал любой керамики не является проводником, поэтому безопасен при контакте с повреждённой электропроводкой;
• стойкость к химическим веществам – поверхность любого кафеля устойчива к воздействию бытовых химических средств, а специальные виды плитки стойки к агрессивным составам;

Неповторимые свойства керамической плитки сделали ее незаменимым отделочным материалом

Некоторые из перечисленных свойств, например, прочность, могут включать в себя несколько характеристик, наделяющих каждую разновидность керамической плитки индивидуальностью.

Поэтому рассмотрим все возможные технические характеристики большинства разновидностей керамики для стен и пола, их величины, обозначение и присутствие на упаковке материала.

Технические характеристики кафельной плитки

Все характеристики керамической плитки подразделяются на группы:

• геометрические
• механические (прочностные);
• физические;
• химические;
• характеристики безопасности.

Технические характеристики и нормы для кафеля давно и подробно разрабатывают во многих странах мира

Геометрические характеристики керамической плитки

Эти характеристики включают в себя:

• формат:
• форма;
• размеры.
• калибр.

Формат

Формат изделия содержит информацию о форме и размерах кафеля.

• Форма

Современная керамика может быть самой разнообразной формы: квадратной, прямоугольной, треугольной, круглой, сложной овальной. Уменьшенное изображение контура изделия обычно имеется на торце упаковки кафеля.

• Размеры

Размеры кафеля включают в себя данные о длине, ширине и толщине плитки. Минимальными размерами обладает мозаичная плитка (мозаичные чипы): 10х10, 15х15 и 20х20 мм при толщине 4 мм. Говоря о максимальных размерах керамики на сегодняшний день, нужно иметь в виду наличие даже трёхметровых изделий, хоть и разделённых на пиксели. Наиболее распространёнными же размерами кафеля являются 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 см в различных сочетаниях друг с другом.

Размеры керамической плитки обязательно наносятся на упаковку, обычно в миллиметрах.

Калибр кафеля

Для доступности понимания покупателем калибр – это фактический размер листов в пачке, отличающийся от проектного. То есть, изделие, заявленное как 250х50 мм, может иметь размеры 24,8х49±5 см. Калибр плитки будет обязательно нанесён на упаковку, и при покупке керамики нужно стремиться выбрать материал одного калибра или же с разницей не более чем в один калибр.

Чтобы избавить покупателя от неприятного понятия «калибр», производитель выполняет ректификацию – выпуск изделий чуть большего размера с последующей обрезкой до единых фиксированных габаритов.

Наиболее важные свойства керамического гранита – это повышенные твердость и устойчивость к изменениям

Кафель, прошедший эту операцию подрезки и торцевания, применяется в основном для бесшовной укладки, он дороже обычного приблизительно на 25%. На упаковке ректифицированного материала обязательно есть отметка об этом. Причём, если маркировка красного цвета, то плитка первого сорта, синего цвета – второго сорта, зелёного – третьего.

Механические характеристики облицовочной керамики

Это прочностные качества, определяющие поведение изделия под воздействием различных нагрузок, которые керамическая облицовка должна выдерживать не разрушаясь.

Такими характеристиками являются:

1. Предельная величина нагрузки при работе на изгиб – это максимальное статическое усилие на изгиб, которому способна противостоять керамическая плитка до разрушения; сопротивление на изгиб прямо пропорционально толщине керамики и обратно пропорционально ее линейным размерам.
2. Предел прочности при нагрузке на сжатие – это максимальное значение вертикальной статической нагрузки на поверхность плитки, которое керамика может вынести без разрушения; прямо пропорционально плотности плитки и обратно пропорционально её коэффициенту пористости. Величины этих двух характеристик керамической плитки определяются в лабораторных условиях опытными испытаниями образцов до разрушения, должны соответствовать требованиям ГОСТ и на упаковку материала не наносятся.
3. Поверхностная твёрдость (износостойкость) — способность лицевого слоя плитки противостоять царапинам и абразивному воздействию. Эта техническая характеристика отделочного материала особенно важна при выборе покрытия для пола, поэтому она обязательно указывается на упаковке одним из двух способов – по одной из двух шкал:

• Шкала Мооса – величина твёрдости определяется коэффициентами от 1 (минимум) до 10 (максимум) по нарастающей;
• Шкала P.E.I. (институт США Porcelain Enamel Institute) – все виды плитки разбиты на 5 групп: PEI-I, II, III, IV и V по нарастанию твёрдости.

При выборе керамической плитки для облицовки наружных стен надо учитывать параметры морозоустойчивость

Степень поверхностной прочности плитки обязательно указывается на упаковке одним из этих двух способов. Кроме того, плитка для пола имеет пиктограмму в виде следа от ступни, а для стен – следа от ладони.

Физические характеристики кафельной плитки

К физическим характеристикам плитки относятся:

• плотность;
• пористость;
• морозостойкость;
• теплопроводность;
• водопоглощение;
• огнестойкость и огнеупорность.

Указанные качества кафеля взаимосвязаны, хоть и являются отдельными свойствами. Рассмотрим каждое из них в отдельности и зависимость этих качеств друг от друга.

Плотность кафеля

Из трёх видов понятия плотности (истинная, средняя и относительная) в быту применяется средняя — отношение единицы массы керамики к единице объёма. Эта величина тесно связана со всеми остальными физическими характеристиками плитки.

Чем выше плотность, тем прочнее изделие, ниже пористость, выше теплопроводность, ниже влагопоглощение. В быту конкретное значение плотности керамической облицовки используется редко. При сравнении разновидностей материала, когда нужно учесть недостаточную несущую способность основания и выбрать более лёгкий, ориентируются по весу 1 м кв. отделки, поэтому значение плотности на упаковке не указывается.

Пористость плитки

Эта техническая характеристика отделочной керамики выражается коэффициентом пористости, равным проценту увеличения веса плитки от её погружения на два часа в кипящую воду.

С уменьшением коэффициента пористости снижается водопоглощение, повышается морозостойкость, теплопроводность изделия, его сопротивление нагрузке на изгиб. Неглазурованная керамика с низким коэффициентом пористости более устойчива к загрязнениям и образованию пятен, что важно при укладке её на пол.

На упаковке кафеля отечественных производителей коэффициент пористости указывают по возрастанию буквами А, Б, В и так далее, где А – минимальная пористость.

Грамотный подход к техническим характеристикам выбранной керамической плитки поможет избежать многих ошибок

Морозостойкость керамической облицовки

Данная характеристика находится в обратной зависимости от пористости – чем ниже пористость, тем выше морозостойкость кафеля. Влага, проникающая в поры изделия, при замерзании расширяется, создаёт внутренние напряжения в материале и вызывает растрескивание, выкрашивание облицовки.

Измеряют не только размеры и цвета, но и другие физические свойства, например, сопротивление на излом

Морозостойкость кафельной плитки определяется путем опытных циклических замораживаний и размораживаний с последующим анализом последствий этих воздействий. Керамика для наружной отделки стен должна выдерживать 35 циклов, для облицовки полов – 50 циклов. Морозостойкость плитки определяется верхней и нижней границами выдерживаемых температур. Вода, в зависимости от её химического состава, замерзает в диапазоне снижения её температуры от 0 до -5 градусов, дальнейшее понижение температуры уже не оказывает значительного воздействия, поэтому для квалификации керамики как морозостойкой достаточна нижняя граница в 5 градусов ниже нуля.

На упаковке морозостойкость плитки указывается пиктограммой в виде снежинки, что позволяет использовать такой материал для отделки наружных поверхностей стен и полов.

Теплопроводность плитки

Коэффициент теплопроводности – это степень способности материала, находящегося на границе тепла и холода, передавать через себя тепло, обозначается буквой λ и на упаковке керамики отсутствует. При выборе отделочного материала следует знать, что высокопористая плитка обладает низким коэффициентом теплопроводности и может быть использована только для облицовки стен — в данном случае её применение даже желательно вследствие теплоизоляционных свойств материала.

А вот при устройстве полов с подогревом керамическая плитка должна накапливать и передавать через себя тепло таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность эксплуатации тёплых полов. Такой теплопроводностью обладают изделия с низким коэффициентом пористости, идеальным примером такой облицовки является керамогранит, в состав которого входит крошка из природного камня, спекаемая под большим давлением до почти абсолютной монолитности. В случае же отказа от устройства тёплых полов теплопроводность керамогранита перестаёт быть достоинством, так как его поверхность всегда холодна на ощупь.

Водопоглощение отделочной плитки

По степени водопоглощения вся керамическая облицовка подразделяется на следующие группы:

группа I – коэффициент водопоглощения менее 3% (минимальный), что позволяет использовать материал для наружной отделки стен, полов и облицовки бассейнов, безусловно, подойдет и для любых внутренних работ;

• группа IIa – (3 – 6)%;
• группа IIb – (6 – 10)%;
• группа III – коэффициент водопоглощения более 10%, только для внутренних отделочных работ.

Принадлежность керамики к группе указывается на торце упаковки материала.

Для наружных работ применяется только плитка группы I, для внутренней отделки, в том числе облицовки полов и стен ванных комнат, пригодна керамика любой из четырёх групп.

Огнестойкость и огнеупорность керамической облицовки

Плитка из керамики не горюча, и любой её состав при нагревании не выделяет вредных веществ. Облицовка из керамики защищает основание от огня и препятствует его возгоранию. Термостойкие разновидности керамической плитки (огнеупорный керамогранит, терракота, клинкерная и шамотная плитка, изразцы, майолика), обладающие также необходимой степенью теплопроводности, в сочетании с правильно выбранными клеевыми смесями успешно используются для облицовки печей, очагов и каминов. Специфичная теплопроводность этих отделочных материалов обеспечивает быстрое аккумулирование ими тепла при нагреве и долгую теплоотдачу.

Правильный выбор плитки: гарантия качества и долговечности покрытия

Химические характеристики кафеля

Основной химической характеристикой плитки является степень устойчивости её лицевой поверхности к контакту с различными химическими веществами – от бытовых моющих и чистящих средств до агрессивных составов в производственных помещениях.

По стойкости к химии керамика подразделяется на 5 классов в сторону убывания: АА (стойкая), А (устойчивая), В (средняя потеря качества), С (частичная потеря качества) и D (не стойкая).

Эта техническая характеристика плитки также присутствует на упаковке материала.

Безопасность керамической плитки

Характеристики безопасности кафеля включают в себя среди прочих антистатичность, пожаробезопасность и диэлектрические свойства, о которых было сказано в разделе «Свойства плитки». Осталось рассмотреть ещё одну важную техническую характеристику — коэффициент трения поверхности керамики, обозначаемый буквой R, от величины которого зависит безопасность передвижения по облицовке пола.

По международным нормам плитка в зависимости от коэффициента трения делится на 4 категории безопасности:

0-0,19 — опасно;

0,2-0,39 — на грани опасного;

0,4-0,74 — удовлетворительно;

более 0,75 — безопасно.

Для безопасной эксплуатации полов плитка не должна иметь эту техническую характеристику ниже 0,4, а в помещениях с присутствием воды на полу – ниже 0,75.