Свойства и характеристики керамической плитки
Нормативные требования и специфические свойства керамической плитки. Механические характеристики, тон и калибр плитки. Основные размеры и технические характеристики по стандарту CEN. Технологический процесс и компоненты при производстве керамогранита.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.12.2010 |
Размер файла | 28,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Свойства и характеристики керамической плитки
Керамика -- один из древнейших строительных материалов. Сегодня существует множество других материалов для облицовки стен и пола. Но во многих случаях керамическая плитка остается незаменимой благодаря своим специфическим свойствам.
Нормативные требования. Сегодня в мире существует большое количество стандартов и норм для установления технических и физико-механических характеристик керамических плиток, а также методов контроля и критериев приемлемости каждой характеристики. Самые известные из них это: DIN (Германия), UPEC (Франция), BS (Великобритания), ASTM-ANSI (США), UNI EN (Италия). Россия также имеет собственные стандарты на плитку:
- ГОСТ 6887-90 -- Плитки керамические для полов;
- ГОСТ 6141-91 -- Плитки керамические глазурованные для внутренней облицовки стен;
- ГОСТ 13996-93 -- Плитки керамические фасадные и ковры из них.
Но наибольшее распространение в мире получили нормы UNI EN, разработанные Европейской комиссией Стандартизации (CEN) -- Италия. Они приняты практически во всех странах Европы, а также во многих странах других континентов.
Свойства керамической плитки
Прочность и жесткость. Керамическая плитка -- очень прочный и твердый материал. Предел прочности при так называемой "сосредоточенной нагрузке" в 10-20 раз превосходит возможности бетона или железобетона и при условии правильной укладки может достигать 30000 т/м 2.
Керамическая плитка выдерживает достаточно высокие нагрузки на разрыв.
Огнеупорность и огнестойкость. Именно благодаря огнеупорности плитку используют для облицовки печей и каминов. Огнестойкость позволяет этому материалу защищать от огня облицованную поверхность. Причем при нагревании керамическая плитка не выделяет токсичных газов.
Теплоемкость и теплопроводность. Благодаря этим свойствам плитка быстро вбирает и проводит тепло, что является "плюсом" при облицовке керамикой печей и каминов. Но пол, покрытый кафелем -- холодный (этот недостаток можно устранить, если пол сделать обогреваемым).
Устойчивость цвета. Плитка не чувствительна к воздействию солнечных лучей. В отличии от других отделочных материалов (обоев, тканей, пластмасс) она не изменяет своего цвета.
Антистатичность и электроизоляционные свойства. Вас не ударит разрядом статического электричества, как это бывает при хождении по синтетическим поверхностям (линолеуму, ковролину). Кроме того, сама керамическая плитка не проводит электрический ток.
Химическая стойкость. Керамическая плитка обладает "иммунитетом" к разрушающему воздействию химически активных веществ (кроме фтористо-водородной кислоты).
Гигиеничность. Керамическая плитка -- один из самых гигиеничных материалов. На ее поверхности не "гнездятся" бактерии и микробы. Поэтому плиткой облицовывают стены и полы в операционных, где стерильность крайне необходима.
Декоративность. Достаточно просмотреть несколько коллекций керамической плитки, чтобы самостоятельно убедиться в высоких декоративных качествах этого материала.
Характеристики керамической плитки
Износостойкость и твердость. Износостойкость -- сопротивляемость плитки изменению внешнего вида или, проще говоря, устойчивость плитки к истиранию. Для классификации плитки по степени истираемости используют метод PEI (Porcelein Enamel Institute институт в США, проводящий анализы, тестирование и исследование керамических материалов).
Твердость плитки показывает ее способность противостоять появлению царапин при воздействии абразивных веществ.
Поверхность глазурованной плитки проверяется и на истирание абразивными веществами. Это делается с помощью стержней из минералов, твёрдость которых известна. В соответствии со шкалой Mohs (она включает 10 классов: от талька до алмаза) определяют качество плитки.
Износостойкость и твердость -- главные характеристики керамической плитки, от которых зависит, как долго плитка будет сохранять свой внешний вид без изменений. Срок службы плитки напрямую зависит от того, где она используется.
Настенная, или облицовочная плитка (стандарт EN 159). Для облицовки стен внутри помещения подходит плитка любого класса PEI. Минимальные требования к поверхностной устойчивости (твердости) глазурованной плитки -- Mohs 5, для матовых и прочих плиток они несколько выше -- Mohs 6. Плитку с показателем Mohs 8-9 можно считать пригодной для любых стен в квартире.
Напольная плитка (стандарт EN 177, 178). Напольная плитка подвергается более значительным физическим нагрузкам, чем настенная, и должна обладать большей устойчивостью к длительным воздействиям абразивами (см. стандарт EN 102).
По абразивной стойкости различают 5 классов напольной плитки в соответствии с PEI -тестом.
Правда, следует отметить, что границы классов достаточно размыты, и различные источники могут рекомендовать применение плиток разных (смежных) классов для одного и того же функционального типа помещения.
Износ напольной плитки зависит не только от интенсивности движения, но и от поверхности подошвы обуви. Твердость резины или кожи ниже твердости керамики, но на подошве всегда находится грязь, неизбежно содержащая какое-то количество кварцевого порошка или песка. При ходьбе последние наносят царапины на поверхность плитки, что приводит к ее сильному истиранию.
Если использовать плитку не по назначению, то через какое-то время она потеряет свой вид, появятся царапины, поверхность станет матовой. Это можно наблюдать в магазинах, когда у плитки первых групп не только стирается рисунок и вся глазурь, но и начинает протираться сама основа (глина).
Водопоглощение и морозостойкость взаимосвязанные характеристики, напрямую зависящие от пористости плитки.
Водопоглощение отношение массы воды, поглощенной образцом при полном насыщении, к массе сухого вещества (выражается в процентах).
Показатель водопоглощения плитки нужно иметь в виду только при облицовке бассейнов, потому что для этих целей используется специальная плитка. При облицовке ванных комнат и других помещений процент водопоглощения не учитывается, поскольку практически вся выпускаемая сегодня плитка соответствует требованиям ГОСТа.
Морозостойкость способность керамических изделий, насыщенных водой, выдерживать многократное попеременное замораживание в воздушной среде и оттаивание в воде без признаков разрушения и без значительного снижения прочности. Иными словами, показатель морозостойкости это стойкость к циклическим замораживаниям и оттаиваниям. Методиками проверки обусловлено, что 25 циклов замораживания/оттаивания достаточно для того, чтобы установить факт наличия или отсутствия стойкости. Плитка двойного обжига довольно пористая и, следовательно, не морозостойкая. А плитка одинарного обжига с водопоглощением меньше 3 % считается морозостойкой.
Морозостойкость обязательно нужно учитывать и в том случае, когда плитку укладывают на улице или в неотапливаемом помещении, где температура воздуха опускается ниже нуля. Если плитку укладывают в отапливаемом помещении, эту характеристику можно игнорировать.
Химическая устойчивость способность эмали плитки выдерживать при комнатной температуре контакт с химическими веществами (бытовой химией, добавками для бассейна, солями и кислотами), не претерпевая при этом внешних изменений.
Согласно норме EN 122 , после испытаний плитке присваивается класс устойчивости к агрессивным средам, исходя из характера повреждений:
- Класс AA: Не имеет никаких изменений внешнего вида.
- Класс A: Незначительные изменения внешнего вида.
- Класс B: Средние изменения внешнего вида.
- Класс C: Частичная потеря внешнего вида.
- Класс D: Полная потеря первоначального вида.
Стоит учитывать, что поверхность, облицованная плиткой, имеет швы. Только швы, заполненные эпоксидными материалами, обладают хорошей степенью защиты от химических воздействий.
Механические характеристики плитки
керамическая плитка стандарт керамогранит
Главным образом речь идет о нагрузках, которые плитка может выдержать и при этом не сломаться. Это особенно важно для напольной плитки. Как правило, для нее определяются сопротивление на изгиб и предел прочности (нагрузка, которую должна выдерживать плитка).
Чем ниже водопоглощение материала, тем выше сопротивление на изгиб. Например, у керамогранита очень высокое сопротивление на изгиб, а у пористой плитки -- низкое.
Предел прочности на изгиб зависит также и от толщины плитки: чем она толще, тем выше предел ее прочности.
Уровень устойчивости качественных плиток к перелому почти вдвое превышает минимальные требования CEN-стандарта.
Устойчивость к механическим ударам (CEN-стандарта нет). Определяют ее с помощью стального шарика (по Британскому стандарту BS 1281: вес -- 28,35 г, диаметр -- 19 мм), который падает с различной высоты (в зависимости от толщины плитки: со 100-миллиметровой -- на 4-х миллиметровую плитку, с 700-миллиметровой -- на 10-миллиметровую плитку) на поверхность. Изделие считается устойчивым, если семь из десяти образцов остались неповреждёнными.
Другой, не менее важной характеристикой напольной керамической плитки является сопротивление скольжению (коэффициент трения). Эта характеристика имеет большое значение при устройстве полов из керамической плитки в особых (специализированных) помещениях жилых домов, общественных и производственных зданий, а также полов, находящихся под открытым небом.
Коэффициент трения определяет способность поверхности препятствовать скольжению предмета, находящегося на ней. Производители обычно указывают коэффициент скольжения плитки. Иногда, чтобы не скользить на сухих наклонных поверхностях, используют плитку с корундовым напылением, но это увеличивает износ обуви. Там, где есть вероятность поскользнуться в мокрой обуви, укладывают ребристую плитку с желобками. Для жилых помещений плитку с напылением обычно не используют (в домашних условиях ее трудно мыть).
Наиболее широкое распространение для измерения сопротивления скольжению (коэффициента трения) получил немецкий метод (нормы DIN): результат испытания выражается в размере угла наклона пола.
Тон и калибр плитки
Тон -- цветовая тональность данной плитки, которая может немного отличаться от заявленного цвета. Тон обозначается на упаковке цифрой или буквой.
Калибр -- фактический размер плитки, который может отличаться от номинального на миллиметры. Это часто случается при производстве плиток с очень плотной основой. В этом случае плитка сортируется по партиям одного размера (калибра) с допуском разницы, установленной нормативами. В таких случаях калибр указывают на упаковке рядом с номинальным размером.
При покупке обязательно проверьте, чтобы вся партия плитки имела единый тон и калибр. Эти цифры помогут вам в том случае, если нужно будет докупать плитку.
Основные размеры плиток и технические характеристики по стандарту CEN
Готовые изделия контролируются автоматически с помощью оптики, и весь обнаруженный брак по размеру, качеству поверхности, углов и краев немедленно отправляется в переработку. Уважающие себя и своих покупателей фирмы указывают в каталогах определенный набор параметров, по которым оценивается та или иная модификация плитки, и можно быть уверенным, что весь поступающий в продажу товар соответствует этим параметрам.
Таблица 1 - Распространенные размеры керамической плитки
настенная (облицовочная) плитка |
||
150х150 |
150х200 |
|
200х250 |
200х300 |
|
250х330 |
330х450 |
|
напольная плитка |
||
200х200 |
250х250 |
|
300х300 |
330х330 |
|
300х400 |
400х400 |
Таблица 2 - Требования CEN к техническим характеристикам плитки
техническая характеристика |
стандарт CEN |
требования стандарта к уровню отклонений |
|
Длина и ширина |
EN 98 |
0,6 % max |
|
Толщина |
EN 98 |
5 % max |
|
Прямолинейность |
EN 98 |
0,5 % max |
|
Площадь |
EN 98 |
0,6 % max |
|
Абсорбция воды |
EN 99 |
Меньше 0,5 % |
|
Устойчивость к перелому |
EN 100 |
Больше 27 Н/ мм 2 |
|
Устойчивость поверхности к истиранию |
EN 101 |
Больше Mohs 6 |
|
Устойчивость к длительным воздействиям абразивами |
EN 102 |
Меньше 205 мм 3 |
|
Коэффициент линейного термического расширения |
EN 103 |
Меньше 9х10 -6 К -1 |
|
Химическая устойчивость |
EN 106 |
Нет сравнительных образцов |
|
Устойчивость к морозу |
EN 202 |
Нет сравнительных образцов |
По нормам EN керамические плитки делятся на 8 категорий (по новым международным нормам ISO - на 11) в зависимости от способа формования изделия (экструдирование или прессование) и пористости обожженной смеси, то есть от количества воды, поглощаемой самой смесью (3 %-ная пористость означает, что погруженное в воду изделие увеличивает собственный вес на 3 % вследствие водопоглощения).
Таблица 3 - Классификация керамической плитки в соответствии с Европейскими нормами UNI EN 87
Методформовки |
пористость (водопоглощение), Е |
||||
ГРУППА IE < 3% |
ГРУППАIIa 3 % < E< 6 % |
ГРУППА IIb6 %<E< %> |
ГРУППА IIIE > 10 % |
||
А-экструзия |
Группа AIEN 121 |
ГруппаAIIaEN 186 |
Группа AIIbEN 187 |
Группа AIIIEN 188 |
|
В-прессование |
Группа BIEN 176 |
ГруппаBIIaEN 177 |
Группа BIIbEN 178 |
Группа BIIIEN 159 |
Водопоглощение существенно влияет на предельную прочность плитки и ее способность сопротивляться нагрузкам на изгиб. Прочность покрытия, выполненного из образцов с низким водопоглощением, будет намного выше, чем из плиток с пористой структурой керамического тела.
Чем меньше номер группы, тем ниже влагопоглощение, а значит, выше морозостойкость плитки. Группы I и II считаются морозостойкими. А группа III годится только для внутренней отделки.
Морозостойкая и более прочная плитка (наименее пористая) будет отличаться по цене от аналогичной неморозостойкой.
Нормы EN не являются законом для производителя; имеет место реализация керамических изделий, не удовлетворяющих требованиям указанных норм. Однако для приобретения товарного знака качества UNI фирма-изготовитель керамической плитки обязана строго соблюдать нормы EN. Организация UNI (Государственный Комитет Италии по Стандартизации) выдает фирмам-изготовителям разрешение на нанесение товарного знака на тару керамической плитки и проверяет соблюдение норм (как в процессе производства, так и на образцах реализуемой продукции).
Технологический процесс производства керамогранита
Керамический гранит производится путем обжига сырья до частичной витрификации. Сырье состоит из смеси различных глин повышенного качества с добавлением кварца и шпата.
Технологический процесс можно свести к следующей схеме:
- сырьё > приготовление смеси > прессование > сушка > обжиг > контроль и сортировка > шлифовка и полировка > контроль и сортировка > упаковка и складирование > продажа.
Сырье:
- Две разновидности глин - более пластичная, богатая иллитом и менее пластичная, богатая каолинитом.
- Кварцсодержащий песок, формирующий жесткую основу плитки.
- Полевой шпат, обеспечивающий витрификацию черепка.
- Пигмент на основе металлических окисей (марганец, железо, хром, кобальт), при обжиге равномерно распределяющийся по всему черепку.
Подготовка смеси. Сырье различной твердости тщательно размельчается в мельницах методом мокрого дробления. При этом достигается высокая степень измельчения, которая обеспечивает большую однородность и компактность черепка при обжиге. После размельчения смесь подается в смесительную камеру, где она превращается в порошкообразную смесь. Готовая смесь с 30-35 % содержанием воды подвергается выпариванию в камерах горячим воздухом при давлении 25-30 бар и t - 500-600°С.
Именно на этой стадии технологического процесса получают готовую к прессованию смесь с заданным размером гранул и необходимым содержанием влаги.
Прессование. Готовая гранулированная смесь, частицы которой имеют требуемые размеры и форму (влагосодержание 4-7 %) прессуется в гидравлическом прессе при давлении 40 Н/мм 2 (400 кг/см 2).
Из смеси вытесняется воздух, и уже на данном этапе формируются микроструктурные взаимосвязи между отдельными частицами. Именно на этой фазе технологического процесса плитка приобретает заданные размеры и требуемую поверхность.
Сушка. При прессовании сохраняется определенное количество воды, необходимое для формовки. Важный этап в получении высококачественной плитки - полное обезвоживание продукта. Процесс заключается в пропускании заготовок через сушильную камеру быстрого действия с горячим воздухом с последующим тщательным контролем.
Обжиг. Обжиг керамического гранита осуществляется при t 1300 С - самой высокой температуре, используемой при обжиге керамических плиток. При этом завершаются важнейшие химические реакции и переструктурирование, которые и определяют уникальные свойства керамического гранита. Сырье при этом спекается, образуя монолит. В результате после охлаждения получается витрифицированный, чрезвычайно прочный, стойкий и непористый материал. Следует отметить, что цвет и тон плитки зависят не только от сырья, но также от температуры и условий обжига в целом.
Контроль и сортировка. Операции, необходимые на этой стадии, производятся на выходе продукции с автоматических линий. При помощи компьютеризированного электронного оборудования проверяются плоскостность, прямоугольность и размеры каждой плитки для обеспечения соответствия стандартам. Бракованные плитки уничтожаются специальными механизмами. Оставшиеся плитки сортируются по калибру, тону и сорту.
Шлифовка и полировка. Плитки из керамического гранита могут быть с натуральной, фактурной, профильной, рельефной, шлифованной или полированной поверхностью. Специальные шлифовальные машины с абразивными дисками шлифуют и полируют поверхности плиток, придавая им зеркальный блеск. Это увеличивает диапазон разнообразия обработки плиток и открывает новые композиционные возможности.
Шлифованные и полированные плитки подвергаются дополнительному контролю и сортировке.
Упаковка и укладка на поддоны обеспечивается механизмами. Европоддоны, упакованные в специальную полиэтиленовую пленку, направляются на крытые склады или складируются под открытым небом.
Процесс производства плитки
Для производства используют три основных компонента, каждый из которых играет свою роль. Глина дает пластичность, кварцевый песок - структурность, карбонат кальция (мел) либо полевой шпат - плавкость (полевой шпат дороже мела).
Основным отличием при производстве различных групп плиток является использование того или иного плавкого компонента.
При раплавлении карбоната кальция высвобождается СО 2 - углекислый газ, который остается в замесе и придает плитке пористость, влияющую на водопоглощение, но за счет этого сохраняются заданные размеры плитки. (СО 2 остается внутри плитки, не позволяя ей сжиматься после обжига).
Полевой шпат при плавке ведет себя как стекло, он заполняет образовавшиеся поры и впоследствии, как бы "сжимает плитку", что приводит к ее усадке на 4-6 %.
Процесс двойного обжига. Глина (пластичность) + песок (структурность) + карбонат кальция - мел (плавкий компонент).
Процесс двойного обжига состоит из следующих операций:
1. Изучение состава замеса (соотношение глины и карбоната кальция).
2. Помол (в барабанах-мельницах с добавлением воды).
3. Обработка смеси потоком горячего воздуха t - 450°С. (Достигается консистенция порошкообразной массы с определенной влажностью).
4. Прессование.
5. Обжиг бисквита (110°С).
6. Глазурование.
7. Нанесение декора методом шелкографии на не обожженную глазурь. Количество операций может достигать 6-8.
8. Парковка в накопитель.
9. Обжиг эмали.
10. Парковка.
11. Сортировка.
12. Упаковка.
13. Контроль образцов.
В результате двойного обжига получается:
1. Облицовочная плитка высокого эстетического качества.
2. Высокая точность размеров.
3. Низкая механическая прочность.
4. Большое водопоглощение.
Типичные параметры двойного обжига:
1. Водопоглощение от 15 до 18 %.
2. Механическая прочность 140 кг/см 2.
3. Прочность на истирание РЕ I II, III.
Процесс монообжига. Глина (пластичность) + песок (структурность) + полевой шпат (плавкий компонент).
Монообжиг аналогичен процессу двойного обжига до операции прессования, прессование происходит под большим давлением для достижения высокой механической прочности.
Обработка смеси потоком горячего воздуха проводится при t - 180°С для обеспечения механической прочности глазури.
Глазурь наносится путем набрызга, что дает возможность нанести оптимальное количество глазури и сохранить механическую прочность необожженной плитки.
При монообжиге проводится не более двух операций шелкографии, так как каждая последующая операция ослабляет необожженную плитку. Дополнительные рисунки наносят путем набрызга.
Обжиг проходит при температуре t - 1180°С.
Дальнейшая последовательность технологических операций как при двойном обжиге.
В результате монообжига получается:
1. Невысокое эстетическое качество (блеск, глубина рисунка).
2. Большая вероятность дефектов.
3. Отклонение в размерах, неровность.
4. Большая механическая прочность.
5. Низкое водопоглощение.
6. Высокая прочность на истирание.
Типичные параметры монообжига:
1. Водопоглощение от 3 до 6 %.
2. Механическая прочность 250 кг/см 2.
3. Прочность на истирание РЕ I III, IV.
Существует еще и третий обжиг. Третий обжиг - это технологический процесс, представляющий собой нанесение объемного рисунка (декорума) на продукцию второго обжига.
Для этого используется цветной стеклянный порошок, который расплавляясь превращается в прозрачное или цветное стекло.
Декорум создается нанесением материала (цветного или прозрачного стеклянного порошка, так называемой фриты) на изделие двойного обжига. Такой метод требует очень высокой точности, что снижает производительность, и повышает стоимость продукции. В целях экономии для создания рельефа применяют метод прессования. Обжиг происходит при t - 800-900°С.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Свойства керамической плитки: механические, термогигрометрические, химические характеристики основы и поверхности. Факторы, определяющие безопасность плитки, ее типы и технологическая схема получения. Изделия керамические для внутренней облицовки.
курсовая работа [403,4 K], добавлен 20.01.2013Свойства и характеристики керамической плитки. Технические характеристики и нормы для кафеля. Основные группы керамической плитки. Способы и технология укладки плитки. Форма и модели черепицы. Классификация кирпичей, их основные свойства, виды кладки.
курсовая работа [685,5 K], добавлен 23.03.2011Виды и отличительные характеристики напольной плитки, способ их производства, внешний вид, размеры. Выбор напольной плитки для домашнего ремонта, последовательность работ при ее укладке. Преимущества керамической плитки для покрытия пола в жилых комнатах.
реферат [19,0 K], добавлен 24.12.2014Общие сведения о керамической плитке и область ее применения. Технологический процесс облицовки поверхностей. Инструменты и механизмы, применяемые для выполнения плиточных работ. Укладка напольной плитки. Клеевые смеси, мастики для напольной плитки.
отчет по практике [2,3 M], добавлен 18.09.2013Первые образцы керамической плитки, найденные в Междуречье Тигра и Евфрата. Покрытый глазурью кирпич как предшественник керамической плитки. Обзор методик изготовления кафеля. Сырьевые материалы, применяемые в керамическом производстве, их свойства.
презентация [1,0 M], добавлен 10.04.2014Производство, состав и технические характеристики керамогранита. Применение керамогранита: отделка пола, облицовка вентилируемых фасадов. Сравнение потребительских характеристик керамической плитки и керамогранита. Основные производители в России.
курсовая работа [34,6 K], добавлен 07.06.2015Конъюнктура рынка и классификация ассортимента керамической плитки в России. Характеристика основных потребительских свойств. Сравнительная характеристика ассортимента и потребительских свойств керамической плитки, реализуемой в магазине "Мастеровой".
курсовая работа [978,0 K], добавлен 13.12.2011Технология изготовления и сферы использования керамической плитки, оценка ее ассортимента на современном рынке. Характеристика сырьевых и исходных материалов. Описание технологической схемы производства. Контроль процесса и качества готовой продукции.
дипломная работа [890,8 K], добавлен 13.10.2014Формування первинних умінь по підготовці і обробці керамічної плитки. Історія кераміки: використання плоскої плитки із обпаленої глини та теракоти. Поява плитки на Русі. Етапи підготовки і обробки керамічної плитки. Технічні характеристики матеріалу.
конспект урока [25,8 K], добавлен 20.01.2011Обобщение современных способов настилки полов с применением механизации. Рассмотрение операций и приемов технологического процесса. Характеристика инвентаря, используемого для настилки керамической плитки. Рецепты приготовления применяемых составов.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 01.08.2011