In che modo le piastrelle di porcellana si differenziano dalle piastrelle di ceramica
Gres porcellanato (gres porcellanato) - uno dei tipi di ceramiche da rivestimento. Come ogni ceramica, viene prodotta sinterizzando una miscela, in cui i componenti principali sono argilla, sabbia di quarzo e feldspato. Tuttavia, nella tecnologia della sua produzione ci sono differenze che, sebbene non siano di natura fondamentale, hanno creato una colossale differenza tra il gres porcellanato e le normali piastrelle di ceramica, il che dà motivo di considerarlo un materiale completamente speciale. Considera queste differenze e, forse, dissipa alcune idee sbagliate e i miti associati ai gres piastrellati.
contenuto:
La differenza nella produzione di piastrelle in porcellana e piastrelle in ceramica
Prima di discutere su come le piastrelle di porcellana differiscono dalle piastrelle di ceramica, vale la pena familiarizzare con le caratteristiche della produzione di questi materiali.
La produzione di prodotti ceramici si basa su processi di cottura dell'argilla in combinazione con quarzo e feldspati. La catena tecnologica di produzione di qualsiasi ceramica si presenta così:
- macinazione dei componenti di partenza e loro dosaggio, preparazione della miscela;
- stampaggio di prodotti - mediante stampaggio, stampaggio o estrusione;
- essiccazione - rimozione di acqua legata fisicamente;
- sparare.
Se necessario, la glassa viene applicata sulla superficie del biscotto prima della cottura. La glassa può essere applicata dopo la cottura principale, nel qual caso il prodotto viene nuovamente cotto. Quando si applica un decoro multistrato complesso, viene utilizzata la cottura multipla, necessaria per la formazione di smalto.
materiale di partenza
Le differenze nelle piastrelle di porcellana iniziano con la composizione delle materie prime. Per la ceramica ordinaria vengono utilizzate argille rosse e bianche e per il gres porcellanato - caolino e illite bianchi. Gli additivi per la formazione di pori vengono introdotti nelle ceramiche convenzionali, che riducono la massa di prodotti. Nel caso della porcellana, non vengono aggiunti, il che contribuisce alla produzione di un denso frammento. Un ruolo importante nella miscela per il gres porcellanato è svolto dalle sostanze tensioattive (tensioattivi), che riducono l'attrito interno nella carica e ne facilitano la compattazione durante lo stampaggio dei prodotti.
Il gres porcellanato non ha nulla a che fare con il granito naturale. Questo nome è stato utilizzato da Mirage, che ha introdotto per la prima volta questo materiale sul mercato russo. Il nome rimase per la sua forza e il caratteristico motivo granulare presente nella prima serie di prodotti.
formatura
Per lo stampaggio di prodotti in porcellana, viene utilizzato il metodo di pressatura a secco e semi-secco. La differenza principale è l'alta pressione che raggiunge i 500 kg / cm2. Per altri tipi di ceramica, la pressione di pressatura di solito non supera i 400 kg / cm2. A questa pressione, non solo viene compattata la carica, ma anche la deformazione delle sue particelle costituenti, la loro distruzione, "indentando" nel volume totale e l'eliminazione dei vuoti.
Il processo di pressatura è diviso in due fasi. La prima è una compattazione preliminare della miscela. Il successivo scarico della pressione consente di rimuovere l'aria spremuta dalla carica e il secondo stadio di pressatura completa il processo e crea un biscotto, che mantiene la sua forma a causa delle forze di tensione superficiale e di un'ampia superficie di contatto dei grani.
L'essiccazione è un passaggio obbligatorio, poiché l'eccesso di umidità con un forte riscaldamento viola l'integrità del frammento.
sparo
La cottura di piastrelle in gres è caratterizzata da alte temperature. Le ceramiche ordinarie vengono cotte a 950-11800C. La temperatura di sinterizzazione delle piastrelle in gres porcellanato raggiunge i 1250-13000S.
La temperatura aumenta gradualmente, poiché con il suo aumento ad ogni fase si verificano determinati processi, che sono importanti per ottenere la ceramica:
1. 2000C - evaporazione dell'umidità residua.
2. 300—4000C - burnout di prodotti organici.
3. 5000C e sopra - disidratazione di caolinite e altri minerali contenuti nell'argilla.
4. 700–8000C - postcombustione dei residui di coke.
5. 830—8500C è la decomposizione dei materiali argillosi in ossidi con la formazione di silice e allumina.
6. 920—9800C è l'inizio della formazione della mullite, che aumenta a 1100-12000С.
La mullite è un minerale che, insieme al quarzo, fornisce la durezza del gres porcellanato.
Oltre alle reazioni chimiche, avviene un'intera gamma di trasformazioni fisiche: fusione di alcuni componenti e dissoluzione di altri in essi, formazione e rimozione della fase gassosa e cristallizzazione di nuovi composti. Questi processi continuano quando il prodotto si raffredda, il che non è meno importante del riscaldamento, e avviene con un programma rigoroso.
Pertanto, la tecnologia di produzione delle piastrelle in gres porcellanato si distingue per la selezione di materie prime, l'alta pressione durante lo stampaggio e l'elevata temperatura di cottura.
Successivamente, consideriamo le differenze nel materiale finito, che sono determinate dalle caratteristiche della produzione.
Caratteristiche generali
Pressatura ad alta pressione, le caratteristiche delle materie prime e della cottura conferiscono alla piastrella in porcellana un'alta densità. Il frammento non ha praticamente pori e la densità apparente del materiale è di circa 2400-2600 kg / m3. Per confronto: la densità della maggior parte dei tipi di piastrelle è 1600 - 2000 kg / m3.
La densità dice poco sulle qualità di consumo del materiale. La capacità di assorbire l'acqua è più istruttiva. Questa proprietà caratterizza la densità strutturale della ceramica. I parametri operativi più importanti del rivestimento sono strettamente correlati ad esso: resistenza, resistenza all'usura, resistenza al gelo.
L'assorbimento d'acqua del gres porcellanato non supera lo 0,5% in peso. Alcuni produttori dichiarano questo parametro al livello dello 0,1% e nei campioni più densi raggiunge lo 0,05%. La maggior parte dei tipi di piastrelle in ceramica ha un assorbimento d'acqua compreso tra il 3 e il 10%.
La bassa porosità conferisce una qualità importante per la finitura, in particolare per i pavimenti. È resistente alle macchie. La maggior parte degli inquinanti domestici, e non solo domestici, vengono facilmente rimossi dalla superficie del gres porcellanato con un flusso di acqua calda.
forza
Il concetto di resistenza in relazione alle piastrelle di ceramica è determinato da tre parametri:
- resistenza alla flessione;
- forza d'impatto;
- durezza superficiale.
Secondo GOST 6787-2001, le piastre ceramiche per il pavimento devono avere una resistenza alla flessione di almeno 25 MPa. Per il rivestimento delle pareti, il requisito è significativamente inferiore - 15 MPa. La massima resistenza alla trazione del gres porcellanato è di 40–49 MPa. In pratica, ciò significa che non si può avere paura di rompere una piastrella in gras premendo accidentalmente quando si lavora con esso. Di norma, questi prodotti rimangono intatti, anche se si calpesta inavvertitamente un piatto lasciato in posizione. La solita piastrella allo stesso tempo, molto probabilmente, si spezzerà.
La resistenza all'urto non è standardizzata dalle condizioni tecniche per la produzione di piastrelle, quindi è difficile effettuare il confronto numerico corretto per questo parametro. Ma dalla pratica è noto che le piastrelle in gres rimangono intatte in situazioni in cui le piastrelle sono garantite per rompersi. La resistenza agli urti è particolarmente preziosa per la pavimentazione.
La durezza della ceramica viene solitamente misurata in punti sulla scala Mohs. Questa scala si basa su dieci minerali selezionati come riferimento. Talco e grafite hanno un punto su questa scala. Dieci è un diamante. La porcellana su questa scala si trova allo stesso livello con il quarzo - sette punti. Non può essere graffiato con un coltello, un bicchiere, un file. Il quarzo difficilmente può lasciare un segno su di esso. I campioni di gres porcellanato più resistenti raggiungono una durezza di topazio di otto punti.
Le ceramiche ordinarie sulla scala Mohs ottengono 4-6 punti. Secondo GOST, la durezza della piastrella di rivestimento non è affatto standardizzata, ha solo un requisito per una superficie vetrata - non meno di 5 punti secondo Mohs.
Resistenza all'usura
La resistenza all'abrasione dei materiali è caratterizzata dall'abrasione. L'abrasione è determinata testando il campione con uno strumento abrasivo in condizioni rigorosamente definite. Il valore numerico dell'abrasione è uguale alla diminuzione della massa del campione dopo il ciclo di prova.In pratica, per indicare la resistenza all'usura, la divisione della piastrella di rivestimento in classi viene applicata in base alla sua applicabilità a seconda del carico.
PEI-0 - durata minima. Piastrelle di questa classe sono applicabili solo per il rivestimento delle pareti.
PEI-I - i prodotti di questa classe possono essere utilizzati per pareti e pavimenti del bagno, della camera da letto e di altre stanze dove ci sono poche persone in scarpe morbide o a piedi nudi.
PEI-II - rivestimento applicabile al pavimento di locali residenziali, ad eccezione della cucina e del corridoio.
PEI-III - Rivestimento resistente all'usura, che può essere utilizzato per qualsiasi locale che non ha accesso diretto alla strada. Adatto a piccoli uffici.
PEI-IV - piastrelle con le quali è possibile rivestire i pavimenti di locali residenziali, cucine, corridoi, terrazze. Può sopportare il carico sul pavimento di un ufficio, un hotel o un piccolo negozio.
PEI-V - pavimenti per aree pubbliche ad alta intensità di utilizzo: stazioni e aeroporti, grandi negozi e centri di intrattenimento.
La resistenza all'usura della maggior parte delle piastrelle di ceramica è determinata principalmente dalla durezza del rivestimento che le ricopre; questo è il grado massimo di PE-IV. Il gres porcellanato non smaltato appartiene alla classe PE-V e può sopportare qualsiasi carico.
Maggiore resistenza all'urto, durezza e resistenza all'usura: questa è, soprattutto, la differenza tra gres porcellanato e piastrelle del solito tipo. Queste sono qualità che ampliano in modo significativo la portata del rivestimento ceramico.
Resistenza al gelo
La resistenza al gelo è la capacità dei materiali di resistere a ripetuti cambiamenti di temperatura da “-” a “+” Celsius. Questa proprietà è importante per il rivestimento esterno: terrazza, balcone, veranda, cantina o facciata dell'edificio. Il congelamento seguito dallo scongelamento provoca la gelida distruzione dei prodotti. Il fattore distruttivo è l'acqua contenuta nei pori e nei capillari del materiale. Durante il congelamento, si espande e crea carichi strappanti.
Secondo GOST 27180-2001, il test del gelo viene eseguito dal raffreddamento ripetuto di un campione saturo di acqua a -15 ..- 200C seguito da riscaldamento in acqua calda a +15 .. + 20 0C. Le piastrelle di ceramica convenzionali resistono a 25-125 cicli (F25– F125), le lastre in gres hanno resistenza al gelo F100 - F300 (fino a 300 cicli).
Il gres porcellanato può essere utilizzato senza limitazione per affrontare qualsiasi superficie soggetta a umidità e basse temperature. Una delle applicazioni più comuni è i sistemi per facciate continue.
Il motivo dell'elevata resistenza al gelo del gres porcellanato è il suo basso assorbimento d'acqua: ci sono pochissimi pori, l'acqua non viene assorbita e non c'è danno da gelo.
aspetto
Quando si decorano i rivestimenti in ceramica, si manifesta un'altra differenza tra il gres porcellanato e le piastrelle di ceramica. La smaltatura di piastrelle ordinarie crea lo strato più duro, più forte e più impermeabile sulla sua superficie. Le prestazioni del rivestimento sono state migliorate. La smaltatura delle piastrelle offre grandi opportunità per l'implementazione di una varietà di soluzioni progettuali.
Per il gres porcellanato, un tale arredamento significa abbassare tutti i parametri tranne l'estetica! Questo materiale è più forte, più duro e più resistente all'usura rispetto allo smalto. Pertanto, i gres porcellanato smaltato sono poco utilizzati per gli edifici pubblici e solo per i casi di basso carico.
Oltre allo smalto, per la decorazione di gres porcellanato utilizzare:
- colorazione sfusa;
- creazione di uno strato decorativo mediante doppio riempimento della carica durante la formatura di lastre;
- tessitura superficiale in rilievo;
- lucidatura;
- lappatirovanie;
- finitura satinata.
Ora di più su ciascuno dei metodi.
Colorazione alla rinfusa
Per aggiungere colore alla miscela, vengono aggiunti pigmenti minerali. Comunemente utilizzati sono coloranti a base di ossidi metallici:
- il ferro dà toni rossi, dal giallo al marrone;
- rame - rosso, smeraldo, verde;
- lo zinco è bianco;
- il cobalto è blu;
- verde cromo;
- Il manganese è viola.
I coloranti minerali non si sbiadiscono, non si sbiadiscono, mantengono sempre il tono desiderato. Le piastrelle dipinte alla rinfusa mantengono il loro colore sotto qualsiasi usura.
Doppio riempimento
Il riempimento a due strati della miscela è una tecnica che espande le possibilità di decorare piastrelle in gres porcellanato.Innanzitutto, viene formato il corpo principale della piastrella, quindi viene posata una miscela contenente pigmenti. La posa dello strato decorativo può essere eseguita con la formazione di motivi colorati.
Dopo la cottura, si ottiene un frammento uniforme nelle sue proprietà fisiche, ma con uno strato decorativo di circa 3 mm di spessore. Data la resistenza all'usura del gres porcellanato, questo decoro può essere considerato quasi eterno, non soggetto ad usura.
sollievo
Il rilievo sulla superficie delle piastre viene creato durante il loro stampaggio, grazie alla speciale forma del mandrino pressante. Questo crea una trama che imita il mosaico, la struttura della pietra selvaggia, il legno. La scelta di possibili trame non è limitata da nulla. È possibile creare qualsiasi motivo o effetto, ad esempio l'effetto delle gocce sul vetro, che verrà migliorato dalla successiva lucidatura.
polacco
Il gres porcellanato subito dopo la cottura ha una superficie opaca e ruvida. La lucidatura ti consente di dare qualsiasi grado di pulizia, fino allo specchio. Il rivestimento a specchio è meno resistente all'usura, poiché il trattamento abrasivo viola la struttura superficiale del materiale e qualsiasi graffio su una superficie liscia è più evidente.
Lappatirovanie
La cosiddetta lucidatura parziale. Inizialmente, i prodotti progettati per lappatura hanno una superficie leggermente irregolare. La lucidatura con uno strumento piatto rivela queste irregolarità, trasforma le sporgenze in sezioni speculari senza influenzare le depressioni. La differenza di altezza è misurata in micron, ma questo è sufficiente per avere un affascinante modello di punti lucidi e opachi sulla piastrella.
Finitura satinata
Questo per ottenere una superficie liscia, ma non speculare, elaborando le piastre prima della cottura con composti speciali. La piastrella in raso ha una lucentezza “satinata”, liscia al tatto, ma non scivolosa.
Confronto di gres porcellanato e piastrelle di ceramica secondo i parametri principali
Per compilare la tabella comparativa, abbiamo utilizzato i dati sulle caratteristiche tecniche del gres porcellanato e delle piastrelle di ceramica di vari produttori.
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| Piastrelle di porcellana | all'aperto piastrelle di ceramica |
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| Assorbimento d'acqua,% | 0,05 - 0,1 | 3 - 6 | ||||||
| Resistenza alla flessione, kg / cm. | 470 - 600 | 360 - 450 | ||||||
| Densità di superficie secondo la scala MEP | 7 - 8 | 4 - 6 | ||||||
| Il grado di resistenza all'usura P.E.I. | V | II - IV | ||||||
| Resistenza al gelo, numero di cicli a temperatura da -5 0Da C a +5 0C |
100 - 300 | 25 - 125 | ||||||
La porcellana è superiore alla ceramica convenzionale in tutti i parametri fisici e tecnici. In termini di capacità decorative, questi materiali sono approssimativamente uguali. Quando si sceglie un rivestimento, si dovrebbe tener conto del costo più elevato del gres porcellanato e del fatto che il suo utilizzo richiede uno speciale adesivo per piastrelle, che costa circa tre volte più costoso degli adesivi per piastrelle.
