Как укладывать керамическую плитку

Укладка кафельной плитки

При обжиге любой керамики - какая бы технология не применялась - в ее теле, в "черепке", образуются поры. От испарения остаточной влаги, от выхода газов, образующихся в ходе высокотемпературных химических реакций. В одних случаях - поры большие, в других - меньшие. Естественно, что в них может проникать влага. От дождя, тумана, снега - если плитка уложена на улице, или от разнообразных технологических жидкостей - если плиткой облицована, например, холодильная камера. При температуре окружающего воздуха ниже нуля вода в порах замерзает. Она расширяется, в результате чего поры подвергаются воздействию значительных механических нагрузок, которое может привести к растрескиванию и выкрашиванию целых фрагментов материала. Таким образом, под воздействием низких температур в некоторых видах плитки могут образоваться довольно типичные кракелюры и сколы, в большинстве случаев распространяющиеся по спирали.
Стойкость керамической плитки к воздействию низких температур измеряется путем испытания, при котором образцы несколько раз замораживаются и размораживаются, а затем рассматриваются последствия такого воздействия. Отечественные процедуры сертификации предусматривают испытания, например, кирпича, на 25 циклов замораживание / размораживание, архитектурной керамики - 35 циклов, керамического камня - до 50 циклов.

Максимальные повреждения керамика получает собственно в момент перехода температуры через ноль, а не в результате воздействия тех или иных низких температур. Нижняя граница температуры, следовательно, не имеет принципиального значения. Поэтому в европейских стандартах планируют в ближайшее время изменить существующий диапазон проведения испытаний от +15 до -15 градусов. Достаточным будет считаться диапазон от +5 до -5 градусов. Устойчивость плитки к низким температурам - это способность отдельных видов плитки выдерживать высокую влажность при температурах ниже 0°С. Исходя из описанного механизма, можно констатировать, что стойкость эта обусловливается двумя параметрами: наличием и количеством пор. То есть возможностью проникновения воды внутрь материала, и формой и размерами этих самых пор, т. е. возможность более или менее полного заполнения их водой или возможностью для воды расширяться при превращении в лед, что и определяет механические нагрузки на материал.

Следовательно, существует определенная связь между стойкостью к воздействию низких температур и водопоглощением. Другими словами, чем ниже значение водопоглощения, тем выше вероятность того, что материал окажется более стойким к воздействию низких температур, поскольку в этом случае проникновение воды внутрь материала затруднено.

Однако следует уточнить, что существуют очень пористые строительные керамические материалы, которые, как показывает практика, являются исключительно стойкими к воздействию низких температур. Среди них можно упомянуть грубую керамику (например, облицовочный кирпич), водопоглощение которой может превышать 10-15%. Однако, хорошая стойкость этих материалов к воздействию низких температур объясняется характерными для них особыми распределением и размерами пор.

Классификация по стандартам EN ISO основывается всего лишь на двух параметрах, а именно:

  • методе формовки (прессование или экструзия)
  • пористости, которая определяется степенью водопоглощения.

По этим двум параметрам плитка классифицируется по 9 группам (например, BIa, AIIb, BIII), как показано в таблице 1.

Техническая классификация керамической плитки в соответствии со стандартом EN ISO 13006

Метод формовки

Водопоглощение, АА (%)

АА=<3%

АА=<3%

3<АА=<6%

 6<АА=<10%

AA>10%

A
Экструзия

AI

AI

A IIa

A IIb

A III

B
Прессование

B Ia
AA- 0,5%

 B Ib
0,5AA<3%

B IIa

B IIb

B III

Знание о принадлежности той или иной плитки к определенной группе по стандартам EN ISO дает четкое представление о ее пористости, а это позволяет различать типы плитки по техническим и эксплуатационным свойствам, несмотря на то, что они производятся по той или иной технологии в соответствии с технико-коммерческой классификацией. Кроме того, знание группы по стандартам EN ISO позволяет легко отыскать нормативную документацию, применимую к данному виду продукции, т. е. документацию, содержащую параметры качества, которым данный вид продукции должен соответствовать. Следовательно, если известна группа по стандартам EN ISO, к которой принадлежит данный вид плитки, то мы можем сказать, что имеем полное представление о плитке.

Продукцией, обладающей наименьшим значением водопоглощения, является керамический гранит - Группа B Ia. (Водопоглощение подавляющего большинства видов керамического гранита составляет менее 0,1%)

Продукция с очень низкими показателями водопоглощения встречается и среди плитки, получаемой однократным обжигом на белой массе или на красной массе - Группы B I - B II.

К морозостойким относятся клинкерные плитки - Группа A I - A IIa. Грубые плитки котто тоже вполне морозостойки благодаря структуре своих пор - Группа A II - A III.

Толщина керамической плитки - прагматика выбора

Когда речь заходит об облицовке плиткой пола в зонах с интенсивным движением или в цехах промышленных предприятий, то нужно принимать во внимание целый комплекс факторов, среди которых собственно толщина плитки занимает отнюдь не самое главное место. Да, действительно, предел прочности на изгиб отдельно взятой плитки возрастает с увеличением ее толщины. Но предел прочности на изгиб представляет собой прежде всего характеристику материала, из которого изготовлена плитка, и никаким образом не относится к механическим характеристикам собственно самой плитки. Эта характеристика проверяется для того, чтобы убедиться в правильности выбранного производственного процесса для получения материала требуемой плотности. Следует подчеркнуть, что максимальная нагрузка изгиба для отдельно взятой плитки, измеряемая в соответствии с методикой, определяемой стандартом EN ISO 10545.4, оказывается ниже реальной прочности плитки в процессе эксплуатации, поскольку плитка является составной частью напольного покрытия. С помощью расчетов и математических моделей можно доказать, что максимальная нагрузка, которую выдерживает уложенная плитка, иногда в десятки раз превышает тот же показатель, получаемый при проведении лабораторных испытаний на отдельно взятых плитках, не связанных с опорой напольной облицовки. Впрочем, этот вывод является в большой степени интуитивным, если принять во внимание вклад в прочность по отношению к механическим нагрузкам различных слоев несущей конструкции и стяжки, с которыми связана уложенная плитка. В этой связи гораздо важнее грамотное выполнение стяжки и тщательное соблюдение предписанной технологии укладки. Любые раковины, пустоты, неровности основания могут поставить плитку в противоестественные условия эксплуатации. Причем с увеличением формата плитки требования к качеству основания и укладки ужесточаются.

Определенный интерес мог бы представить такой параметр, как стойкость к движению транспортных средств. Однако это особая механическая характеристика, измерение которой требуется только для плитки марки NF8UPEC (Marque NF - Carreaux ceramiques pour revetement de sol associee a la marque UPEC). Эта марка плитки существует только во Франции и относится к материалам, предназначенным для мощения. Таким образом, эта характеристика не подпадает под требования стандартов EN ISO. Стойкость к движению транспортных средств представляет собой показатель того, насколько прочным является участок мостовой облицовки (т. е. не отдельно взятой плитки, а части покрытия мостовой, выложенной по особой методике) при воздействии на него механических нагрузок, возникающих при продвижении по нему тележки, имеющей определенный вес и характеристики. Тележка прокатывается по покрытию в течение определенного времени. Имеются две методики проведения испытаний в различных условиях для глазурованной и неглазурованной плитки. Глазурованная плитка подвергается испытанию на стойкость к движению легких тележек. Для проведения испытания используется трехколесная тележка с колесами из твердого пластика массой 450 кг. Испытание продолжается в течение одного часа. Неглазурованная плитка подвергается более суровому испытанию на стойкость к движению тяжелых тележек. Это испытание устанавливает прочность плитки на одновременное воздействие нагрузок, возникающих при движении транспортных средств и при ударах. При проведении испытания используется стальное колесо массой 30 кг. Нагрузка от удара производится двумя стальными пластинками, расположенными на пути движения колеса таким образом, чтобы удар приходился на бортик и на середину плиток, подлежащих испытанию. Испытание продолжается в течение 4 часов и пройденный колесом путь должен составлять 14 км. Но, как мы уже отметили, общеевропейскими стандартами такого рода испытания не пред сматриваются.

В свое время специалисты FMPA (Исследовательского и испытательного центра строительных технологий Института Отто Графа при университете Штутгарта) проводили тестирование распространенных моделей складских подъемников и погрузчиков с точки зрения разрушающего действия их колес на поверхность пола.

Грузоподъемность 
кг

Тип
Колеc

Нагрузка на пол
N/mm2

1 000 - 5 000

Пневматические

0,7 - 0,9

1 000 - 5 000

Литая резина

1,2 - 1,8

1 000 - 3 500 

Полиуретан

3,0 - 6,8

500 - 3 500

Полиамид*

18,0 - 22,0

500 - 3 000

Сталь

80 - 150

* Нейлон и Перлон

Исследователи пришли к выводу о полной недопустимости использования подобного класса механизмов на стальных колесах. Использование полиамидных колес признано весьма критичным. Что же касается полиуретана, литой резины и пневматики, то применение таких колес у погрузчиков не вызывают каких-либо проблем с поверхностью пола.

В соответствии с классификацией, действующей в Германии, нагрузки до 6 N/mm2 относятся к 3-ей группе. Для таких нагрузок производители рекомендуют напольную плитку с пределом прочности на изгиб 3 000 - 5 000 N. В ассортименте продукции концерна Detsche Steinzeug такой предел обеспечивают керамические граниты толщиной от 10 до 12 мм (3 700 N - 5 300 N), или экструзионная плитка толщиной от 11 до 14 мм (3 400 N - 5 500 N). Таким образом, облицовка из керамического гранита толщиной 12мм или клинкера толщиной 14мм практически соответствует нагрузке, которую оказывает трехтонный погрузчик на полиуретановых колесах, не говоря уже о пятитонных машинах на колесах из литой резины или пневматических шинах.

Для нагрузок, относящихся к следующей, 4-ей группе (от 6 до 20 N/mm2), рекомендуется плитка с пределом прочности на изгиб 5 000 - 8 000 N. Такими характеристиками обычно обладают керамические граниты толщиной от 12 до 15 мм (5 300 N - 8 300 N), или экструзионная плитка толщиной от 14 до 18 мм (5 500 N - 9 100 N). Но здесь нужно отметить, что уже на третьей ступеньке этого ряда мы приближаемся к диапазону нагрузок, оказываемых лишь полиамидными колесами, применение которых специалистами признается крайне критичным.

Здесь вступает в действие и экономический фактор. Дело в том, что увеличение толщины плитки на каждый миллиметр резко увеличивает стоимость продукта. Увеличивается время, требуемое на обжиг материала, а, следовательно, возрастают расходы на энергию, которые составляют львиную долю в себестоимости керамической плитки. Именно по этой причине большинство мировых производителей прекратило выпуск керамических гранитов толщиной 16 - 18 мм, хотя технология их производства была уже хорошо отработана.

Поэтому принятие решения об использовании на объекте плитки толщиной более 12- 13 мм требует очень серьезной технической мотивации.