· Płytki podłogowe ·
Coraz częściej płytki ścienne i podłogowe traktowane są kompleksowo jako jeden skoordynowany projekt łącznie z dekoracjami i wykończeniami. Dekoracje wciąż pozostają pod wpływem stylu klasycznego, ale coraz częściej inspirowane są techniką fresków i stiuków ze starych pałaców i willi. Dominują kolory cieplejsze, w bladych odcieniach. Podłogi mają coraz bogatsze wzory. Listwy dekoracyjne i mozaiki wykonywane są techniką hydro-jet , naklejania na siatkę, polerowania, pokrywania szkliwem oraz wzbogacania złotymi i platynowymi aplikacjami. Precyzyjne obrobienie krawędzi płytek dużych formatów metoda hydro-jet nadaje płytkom wygląd płyt kamiennych o doskonale płaskiej, błyszczącej, matowej lub satynowej powierzchni. Często spotykane są repliki kamieni naturalnych, od chropowatej , łupkowatej powierzchni po perfekcyjnie gładkie repliki marmurów.
definicja płytki ceramicznej
Płytki ceramiczne są to cienkie płyty otrzymywane z glin, krzemionki, barwników i innych surowców mineralnych, stosowane jako wykładziny podłóg, ścian. Masy płytkowe przygotowywane są przez rozdrabnianie, kontrolę rozdrobnienia, mieszanie, nawilżanie itd. Formowane następuje przez prasowanie, ciągnienie, odlewanie lub inną metodą zazwyczaj w temperaturze otoczenia. Następnie są suszone i wypalane w wysokiej temperaturze. Płytki mogą być szkliwione, nieszkliwione lub angobowane. Szkliwem nazywamy warstwę szkła, która jest nieprzepuszczalna. Natomiast angobą matową warstwę, której zasadniczym składnikiem jest glina, może być przepuszczalna lub nieprzepuszczalna. Płytki są materiałami niepalnymi i odpornymi na działanie światła.
klasyfikacja podłogowych płytek ceramicznych
Płytki podzielone są na grupy w zależności od metody produkcji i nasiąkliwości wodnej. Przynależność do danej grupy nie decyduje jednak o zakresie zastosowania. Nie istnieje osobny podział na płytki ceramiczne podłogowe i ścienne o czym informuje norma PN-EN 87 zatwierdzona w grudniu 1994 roku przez Polski Komitet Normalizacyjny.
klasyfikacja płytek według metody formowania
· płytki ciągnione (oznaczane jako metoda formowania A) formuje się je z masy plastycznej w prasach pasmowych, a otrzymane pasmo cięte jest na płytki o określonej długości;
·· płytki ciągnione podwójnie - formuje się je w postaci podwójnych płytek, które rozdziela się na dwie po wypaleniu; mogą być szkliwione lub nieszkliwione, a ich strony montażowe mają charakterystyczne równoległe rowki;
··płytki ciągnione pojedynczo - kolejno cięte z pojedynczego pasma; mogą być dotłaczane lub niedotłaczane i czasem szkliwione;
· płytki prasowane na sucho (oznaczane jako metoda formowania B) formuje się je w matrycach pod podwyższonym ciśnieniem masy rozdrobnionej do proszku lub drobnych granulek. Mogą być szkliwione lub nieszkliwione;
· płytki odlewane (oznaczane jako metoda formowania C) - surowe półfabrykaty odlewane są w porowatej formie lub porowatej płycie ogniotrwałej, która odciąga wodę; mogą być szkliwione lub nieszkliwione;
klasyfikacja płytek według nasiąkliwości wodnej
(określana w % masowych, oznaczana przez E)
· Grupa I - płytki o niskiej nasiąkliwości wodnej E<3%
· Grupa II - płytki o średniej nasiąkliwości wodnej 3%< E<10%; grupa ta podzielona jest następująco: 3%<E<6% (grupa II a) oraz 6%<E<10% (grupa II b);
· Grupa III - płytki o wysokiej nasiąkliwości E>10%;
płytki typu gres porcellanato
Płytki podłogowe typu gres porcellanato to wspaniałe osiągnięcie nowoczesnej technologii. Materiał ten otrzymywany z najwyższej jakości surowców, posiada niespotykane w porównaniu do wcześniej produkowanych płytek właściwości techniczne i estetyczne. Płytki gres porcellanato znajdują szerokie zastosowanie. Nadają się one zarówno do wnętrz, jak i do stosowania na zewnątrz budynków: na posadzki, okładziny ścienne i elewacje.
Płytki typu gres charakteryzują się znikomo małą nasiąkliwością (max.3%), wysoką odpornością na ścieranie, są nie wrażliwe na działanie czynników chemicznych, mrozu, wysokich temperatur, łatwe do utrzymania w czystości, twardsze od kamienia naturalnego. Ich naturalne piękno można udoskonalić polerując powierzchnię płytek. Łączenie różnych kolorów, powierzchni matowych i lustrzano-lśniących pozwala uzyskać niezrównane efekty estetyczne.
Płytki te są prasowane z mas sypkich, jednokrotnie wypalane, nieszkliwione. Charakteryzują się dużą wytrzymałością na zginanie, bardzo dobrą odpornością na uderzanie i ścieranie. Produkowane są w wielu wymiarach i szerokiej gamie kolorystycznej. Parametry płytek wpływaące na ich bezawaryjne użytkowanie określane są w normach przedmiotowych, które klasyfikują i określają właściwości w związku z przeznaczeniem. O jakości płytek ceramicznych decydują parametry mechaniczne, odporność na czynniki chemiczne, warunki klimatyczne oraz parametry związane z bezpieczeństwem. Dobierając płytki ceramiczne do zastosowania w określonym pomieszczeniu i warunkach należy kierować się ich funkcją techniczną wynikającą z właściwości oraz funkcją estetyczną zależną od gustu i upodobań użytkownika.
Można sądzić, że płytki typu gres posiadają same zalety. Tak jednak nie jest i można im przypisać jedną wadę. Jest nią tendencja do plamienia. Przez podatność na plamienie gresu rozumie się trwałe jego zaplamienie, nieusuwalne za pomocą powszechnie stosowanych detergentów. Dotyczy to szczególnie gresu polerowanego. Materiały szlifowane mają większą odporność na plamienie się, co spowodowane jest usunięciem warstwy powierzchniowej, a co za tym idzie części fazy szklistej i odsłonięciem porów otwartych. Pozwala to czynnikom plamiącym na penetrację w głąb płytki. Opracowano już substancje organiczne, które chronią płytkę przed wnikaniem zanieczyszczeń do płytki. Są bardzo skuteczne w przypadku nie polerowanych płytek gresowych, lecz nie rozwiązują tego problemu w przypadku płytek polerowanych. Dlatego wymagana jest odporność powierzchni płytek na działanie ogólnie dostępnych w gospodarstwie domowym produktów takich jak np. oliwa z oliwek, czerwone wino, cola, kawa oraz palący się papieros, atrament czy pasta do butów.
otrzymywanie ceramicznych płytek podłogowych gres pocellanato
dozowanie surowców
Zależnie od natury surowca i wyposażenia maszyny dozującej, dozowanie może być przeprowadzone przez tradycyjne urządzenia z dźwigniami mechanicznymi wraz z kontenerami lub przez bardziej skomplikowane urządzenia takie jak dozowniki z komorami ładującymi z podajnikami silosowymi.
mielenie
Najczęściej mielenie surowców odbywa się na mokro w młynach kulowych (zawartość części stałych 65-70%). Po wstępnym rozdrobnieniu surowce wraz z wodą i upłynniaczami dozuje się do komory młyna.
suszenie masy lejnej metodą suszarni rozpyłowej
Wilgotność gęstwy jest podstawowym parametrem, od którego zależy wydajność suszarni rozpyłowej. Stąd konieczne jest maksymalne ograniczenie wilgotności (zawartości wody podczas mielenia) co osiąga się poprzez zastosowanie upłynniaczy. Gęstwę masy kieruje się następnie do suszarni rozpyłowej. W urządzeniu tym masę rozpyla się na drobne krople i suszy się w przeciwprądzie lub współprądzie z mieszaniną powietrza i spalin. Po wyparowaniu wody zawartej w gęstwie uzyskuje się granulat o pożądanym rozrzucie wielkości sferycznych granul, wymaganym ciężarze nasypowym oraz określonej wilgotności.
prasowanie
Celem formowania jest nadanie półproduktowi odpowiedniego kształtu oraz takiej wytrzymałości mechanicznej (0,6 - 1 MPa), aby podczas transportu do suszarni i dalszych etapów technologicznych nie uległ on deformacji czy zniszczeniu. Formowanie płytek można przeprowadzić metodą jednoosiowego pseudodwustronnego lub pseudoizostatycznego prasowania z mas półsypkich tj. o wilgotności od 4 - 7 % mas. w prasach hydraulicznych. Ciśnienie prasowania wynosi 34 - 59 MPa.
suszenie
Ta faza produkcji nie różni się od szybkich cyklów standartowych suszenia i trwa 50 - 70 min. Suszenie płytek podłogowych odbywa się w temperaturze około 180oC i trwa , aż do osiągnięcia wilgotności poniżej 1%mas. Jednocześnie półfabrykaty uzyskują odpowiednią wytrzymałość. Typowe jest wykorzystanie poziomych suszarek o działaniu ciągłym, w których płytki suszone są pojedynczo.W przemyśle płytkowym stosowane są również suszarnie pionowe usytuowane najczęściej bezpośrednio za prasami.
wypalanie
Proces wypalania płytek gresowych polega na szybkościowym wypalaniu w piecach rolkowych.
Temperatura i czas cyklu wypalania najczęściej wynoszą: temp. 1200 - 1220oC. czas 60 - 70 min.
Piece rolkowe wysokotemperaturowe stosowane dzięki wysokiej jakości systemów kontroli wyposażonych w mikroprocesory utrzymują zadaną temperaturę wypalania w ściśle określonych granicach temperatur. Piece tego typu składają się z następujących stref:
· tzw. przedpiec (200 - 400oC);
· strefa podgrzewania (<900oC);
· strefa wypalania (od 900oC do temperatury maksymalnej), następuje tutaj nadanie płytce końcowych właściwości;
· strefa szybkiego, bezpośredniego chłodzenia (600-400oC);
· strefa ostatecznego chłodzenia;
sortowanie
Wypalone płytki są automatycznie załadowywane na kontenerowe wózki rolkowe, a następnie sortowane i pakowane na zautomatyzowanych liniach.
zdobienie
W celu urozmaicenia asortymentu (dotyczy to płytek jednobarwnych) wprowadza się w różnych fazach procesu technologicznego możliwości ich dekoracji.
dekorowanie płytek polega na:
· otrzymaniu jadnobarwnego granulatu (w celu otrzymania takiego granulatu przygotowuje się na wstępie mieszankę barwnika z gęstwą masy, następnie otrzymaną mieszaninę dodaje się do gęstwy podstawowej; w ten sposób otrzymuje się płytki o jednakowym kolorze);
· otrzymaniu wielobarwnego granulatu, który może być przygotowany na dwa sposoby:
·· przez podanie na jedną suszarnię rozpyłową gęstw o różnych kolorach;
·· przez wagowe mieszanie granulatów różnych kolorów, pochodzących z różnych suszarń, z których jedna produkuje granulat podstawowy, zaś barwny.(płytki otrzymane tym sposobem wyglądem zbliżone są do naturalnego piaskowca);
· wprowadzenie większych aglomeratów granul innej barwy, które otrzymuje się przez lekkie sprasowanie granulatu lub przez zaglomerowanie go pomiędzy dwoma taśmami (otrzymane płytki przypominają granit)
· wytwarzanie granulatu o różnych barwach w swoim przekroju (granulat taki tworzy się natryskując w obrotowym bębnie na ziarna granulatu podstawowego zawiesinę masy z barwnikiem;
· dwuzasyp, który polega na wykorzystaniu specjalnej konstrukcji wózka zasypowego prasy do wprasowania barwnego reliefu
· polerowanie (płytki gresowe często poddawane są procesowi polerowania, przy czym udział procentowy w całej produkcji tego rodzaju płytek jest niewielki, gdyż proces taki podnosi cenę wyrobu o prawie 100%);
właściwości płytek podłogowych i zakres ich zastosowań
W zależności od tego, gdzie będziemy kłaść dane płytki podłogowe muszą one spełniać określone właściwości użytkowe i tak:
· płytki do wnętrz, w których użytkownicy poruszają się boso lub w miękkim obuwiu muszą charakteryzować się odpowiednią odpornością na ścieranie (inną dla płytek szkliwionych i nie szkliwionych) i odpornością na plamienie;
· płytki do wnętrz, w których użytkownicy poruszają się w obuwiu muszą charakteryzować się odpornością na ścieranie (większa wartość dotyczy przedpokojów i holi) i odpornością na plamienie;
· płytki do łazienek muszą posiadać odporność na ścieranie (inną dla łazienek ogólnodostępnych, inną dla łazienek wewnętrznych ) odporność na plamienie i działanie związków chemicznych powszechnie stosowanych w gospodarstwie domowym - na dno brodzików należy stosować płytki antypoślizgowe;
· płytki do kuchni muszą posiadać odporność na ścieranie, twardość powierzchniową 6-8 w skali Mohsa, antypoślizgowość (wskazana, ale nie konieczna), muszą być odporne na plamienie i działanie związków chemicznych stosowanych w gospodarstwie domowym;
· płytki na tarasy muszą charakteryzować się odpornością na ścieranie antypoślizgowością i mrozoodpornością;
· płytki na schody zewnętrzne muszą charakteryzować się odpornością na ścieranie, antypoślizgowością, mrozoodpornością i twardością powierzchniową 7-8 w skali Mohsa;
· płytki do budynków przemysłowych muszą charakteryzować się podwyższonymi parametrami mechanicznymi, odpornością chemiczną i odpornością na plamienie;
· płytki basenowe musi charakteryzować bardzo niska nasiąkliwość, odporność na działanie soli stosowanych w basenach oraz odporność na ciągłe namakanie i antypoślizgowość;
· płytki kwaso- i ługoodporne muszą charakteryzować się dużą odpornością na działanie kwasów i zasad oraz podwyższonymi parametrami mechanicznymi;
podstawowe właściwości użytkowe
Wszystkie parametry płytek, które mają wpływ na późniejsze ich użytkowanie, ujęte są w zbiorze norm, czyli przepisach technicznych opracowanych specjalnie dla płytek ceramicznych. Wybrane parametry (właściwości użytkowe) opisywane przez normy a odnoszące się do różnych zastosowań płytek ceramicznych podłogowych scharakteryzowano poniżej.
wymiary i jakość powierzchni płytek
Pomiędzy płytkami tej samej partii mogą występować niewielkie różnice w wymiarach lub w wyglądzie, mogą też występować niewielkie krzywizny powierzchni użytkowej. Wszystkie te parametry są kontrolowane w celu stwierdzenia, czy nie ma przekroczeń określonych wartości, a płytki są segregowane w grupy wymiarowe.
właściwości mechaniczne płytek
Charakteryzują odporność płytek podłogowych na różnorodne obciążenia mechaniczne, jakim podlegają one przede wszystkim w okresie eksploatacji, a pod wpływem których nie powinny ulec uszkodzeniu. Zespół właściwości mechanicznych obejmuje wytrzymałość mechaniczna na zginanie oraz powierzchniowe właściwości mechaniczne (czyli odporność na ścieranie, twardość). Normową wytrzymałość mechaniczną na zginanie definiuje się jako odporność wyrobu (całej płytki) na najmniejsze naprężenie zginające, przy którym ulega ona uszkodzeniu (złamaniu).Określa się je jako stosunek momentu zginającego do powierzchni przekroju próbki i wyraża się w megapaskalach .
powierzchniowe właściwości mechaniczne płytek
Powierzchniowe właściwości mechaniczne płytki określa odporność na zadrapania, zarysowania, na zużycie przy chodzeniu, uszkodzenie powierzchni pod wpływem przesuwania po niej twardych przedmiotów. Właściwości te są szczególnie ważne dla płytek podłogowych. Parametry, za pomocą których charakteryzuje się właściwości powierzchniowe płytek, to twardość, która określa odporność na zarysowania i odporność ścieranie, która określa zachowanie płytki podczas działania czynników ścierających. Twardość definiowana jako odporność powierzchni wyrobu na zarysowania, a oznaczana poprzez próby zarysowania minerałami o twardościach odpowiadających ich zaszeregowaniu zgodnie ze skalą Mosha (od 1 do 10). Normową odporność na ścieranie definiuje się jako odporność tworzywa na zużycie działaniem sił tarcia, określoną w zależności od stosowanej metodyki badania i wyrażoną w odpowiednich jednostkach. Dla płytek szkliwionych odporność na ścieranie (wyrażana przez klasy ścieralności) określa zmianę wyglądu zewnętrznego płytki poddanej znormowanemu oznaczaniu ścierania metodą PEI. Metoda ta oparta jest na wizualnej ocenie próbki przed i po badaniu w ściśle zdefiniowanych warunkach obserwacji. Płytki dzieli się na klasy od I do V, gdzie odporność na ścieranie rośnie wraz z numerem klasy. Dla płytek nieszkliwionych odporność na ścieranie badana jest metodą ścieralności wgłębnej. Tarcza stalowa o znormalizowanych wymiarach obraca się ze ściśle określoną prędkością obrotową i ściera przy regulowanym dopływie materiału ściernego powierzchnię płytki. Odporność na ścieranie określa się ilością wytartego materiału płytki wyrażoną w mm3.
metody oznaczania odporności na ścieranie płytek podłogowych
Sposoby oznaczania odporności na ścieranie powierzchni szkliwionych płytek polegają na wymuszonym wyrywaniu z badanych cząstek materiału poprzez ścieranie i / lub ścieranie uderzeniowe. Oznaczanie odporności na ścieranie powierzchni dopuszcza dwie metody badania ścieralności :
· metodę PEI, czyli ścieranie na mokro
· metodę MCC, czyli ścieranie na sucho.
W obu metodach do badania wykorzystuje się to samo urządzenie do ścierania stykowego, a różnica polega na zastosowaniu innego obciążenia ścierającego.
W metodzie PEI obciążenie ścierne stanowi:
· zestaw stalowych kulek o określonej średnicy i łącznym ciężarze 175 g
· 3 g elektrokorundu o wielkości ziarna 80
· 20 ml wody destylowanej
W metodzie MCC obciążenie ścierne składa się z:
· 4 porcelanowych cylindrów o średnicy 20 mm i długości 20 mm
· 4 porcelanowych cylindrów o średnicy 15 mm i długości 15 mm
· 4,0 węglika krzemu o wielkości 30
W trakcie pomiaru ścieralności płyta nośna aparatu obraca się z prędkością 300 obr./min z mimośrodowością 22,5 mm, także każda próbka wykonuje ruch okrężny o średnicy 45 mm. Aparat wyłącza się po osiągnięciu zaprogramowanej liczby obrotów tworzących jeden cykl. Liczba obrotów dla poszczególnych cykli badania wynosi:
· dla metody PEI 150, 300, 450, 600, 750, 900, 1200, 1500 obrotów
· dla metody MCC 500, 1000, 1500, 5000 obrotów.
Po każdym cyklu obrotów badaną próbkę porównuje się z taką samą próbką nie poddaną badaniu. Obserwację przeprowadza się oglądając próbki z odległości 2 metrów i wysokości 1,65 m przy oświetleniu jarzeniowym o natężeniu 300 luksów lub w specjalnej komorze obserwacyjnej, również przy oświetleniu 300 luksów. Test zostaje zakończony, gdy w podanych wyżej warunkach obserwacji uwidocznią się różnice w wyglądzie próbki badanej i porównawczej. Norma wymaga jednej próbki dla każdego cyklu obrotów i trzech próbek do sprawdzenia otrzymanego wyniku. Norma PN-EN 154 wyraża odporność na ścieranie płytek szkliwionych w czterech klasach ścieralności od I do IV, z tym że klasa najniższa oznacza najmniejszą odporność na ścieranie. Ścieralność wzrasta wraz ze wzrostem klasy.
Normowe metody oceny stopnia odporności na ścieranie nie są pozbawione czynnika subiektywnego w ocenie stopnia zużycia badanych próbek, gdyż opierają się na ich wizualnej ocenie. Jedną z nienormowanych metod, stosowanych często w badaniach naukowych, jest ocena odporności powierzchni szkliwionej na zużycie mechaniczne na podstawie pomiaru jej mikrotwardości. Pomiar mikrotwardości polega na wgniataniu powierzchni badanego próbnika, o określonej geometrii i pod określonym obciążeniem i mierzeniu wielkości powstałego odcisku za pomocą urządzenia mikroskopowego. Najbardziej rozpowszechnionymi są: metoda Vickersa i metoda Khoopa.
sposoby zwiększenia odporności na ścieranie płytek podłogowych
Istnieją różne sposoby zwiększenia odporności płytek na ścieranie. Jednym z nich jest pokrywanie ich szkliwami będącymi kompozytami szklano-krystalicznymi. W takim szkliwie - kompozycie osnowę stanowi słabsza mechanicznie faza szklista, a fazą wzmacniającą są cząstki krystaliczne minerałów o wysokiej twardości i wytrzymałości mechanicznej.
Szkliwa takie można otrzymać w następujący sposób:
· poprzez dodanie składnika krystalicznego w postaci proszku o określonym uziarnieniu do frytowanego szkliwa wyjściowego;
· w wyniku procesu samorzutnego wydzielania się fazy krystalicznej na skutek dewitryfikacji (odszklenia) fryty w czasie wypalania;
W obu wymienionych przypadkach do utworzenia szkliwa będącego w istocie kompozytem szklano-krystalicznym potrzebne jest szkliwo podstawowe, najczęściej stosowane pod postacią fryty.
W szkliwach na płytki podłogowe udział fryt waha się w granicach od 50% do 80% mas. resztę mogą stanowić różne dodatki, w tym wspomniane wyżej w punkcie składniki krystaliczne jak to ma miejsce w przypadku szkliw- kompozytów odpornych na ścieranie.
Muszą one spełniać co najmniej dwa warunki:
· kryształy fazy wzmacniającej nie mogą w trakcie wypalania wyrobów rozpuścić się w szklistej osnowie powstałej ze stopienia fryty,
· mikrotwardość fazy krystalicznej powinna być znacznie wyższa niż mikrotwardość fryty.
właściwości chemiczne płytek
Właściwości chemiczne płytek określa odporność na działanie agresywnych lub brudzących substancji chemicznych, które mogą się stykać z powierzchnią płytek. Odporność określana jest zmianami wyglądu powierzchni badanej płytki lub ubytkiem masy tworzywa w zależności od czasu badania oraz użytego czynnika chemicznego i wyrażana w jednostkach masy lub procentowo. Dla wszystkich rodzajów płytek ceramicznych określa się odporność na działanie kwasów i zasad oraz odporność na plamienie.
Kwasoodporność jest to odporność tworzywa na działanie roztworów kwaśnych, określana ubytkiem masy tworzywa w zależności od czasu badania oraz zastosowanego czynnika chemicznego. Kwasoodporność wyrażana jest w jednostkach masy lub w procentach w stosunku do masy wyjściowej próbki, w miligramach w przeliczeniu na 1 cm2powierzchni próbki dla płytek nie szkliwionych lub też stopniem zmatowienia lub zmiany barwy powierzchni płytek szkliwionych. Ługoodporność jest to odporność tworzywa na działanie roztworów alkalicznych określana ubytkiem masy tworzywa w zależności od czasu badania oraz zastosowanego czynnika chemicznego. Ługoodporność wyrażana jest w jednostkach masy lub w procentach w stosunku do masy wyjściowej próbki, w miligramach w przeliczeniu na 1 cm2powierzchni próbki albo też stopniem zmatowienia lub zmiany barwy powierzchni płytek szkliwionych. Odporność na plamienie wyrażana jest w odpowiedniej skali jako łatwość usuwania plam powstających przy oddziaływaniu na powierzchnię płytek substancji powszechnie występujący w gospodarstwie domowym. Do plamienia zgodnie z badaniami normowymi stosuje się takie środki, jak: kawa, olej z oliwek, cola, czerwone wino, czarna pasta do butów, palący się papieros, niebieski atrament, czerwony atrament wodoodporny. Czyszczenie poplamionej powierzchni odbywa się również zgodnie z normą przy zastosowaniu: czystej wody, gąbki, szczotki czyszczącej, bez i z zastosowaniem środków czyszczących (nie ścierających) i detergentów powszechnie stosowanych w gospodarstwie domowym. Odporność na plamienie wyraża się według odpowiedniej klasyfikacji od plamy całkowicie usuniętej do powierzchni płytki trwale uszkodzonej. Odporność na szczególne działanie warunków temperatury i wilgotności to odporność płytek na gwałtowne zmiany temperatury, odporność tworzywa płytek na szybkie podgrzewanie i gwałtowne studzenie. Odporność ta określana jest zakresem zmian temperaturowych lub liczbą cykli (ogrzewanie - studzenie), przy której nie nastąpiło jeszcze naruszenie spoistości materiału. Odporność termiczna szkliwajest to odporność szkliwa na podgrzewanie i gwałtowne studzenie, określane jako najwyższa temperatura, przy której nie nastąpiło spękanie włoskowate szkliwa. Mrozoodporność jest to odporność tworzywa na zamrażanie i rozmnażanie, określane liczbą zmian, przy której nie może nastąpić zniszczenie lub uszkodzenie płytki. Działaniu mrozu poddane są płytki położone na zewnątrz, na tarasach, na balkonach. Jest to najbardziej kontrowersyjna właściwość płytek ceramicznych. Odporność na działanie wilgoci (rozszerzalność wodna płytek) jest to specyficzna cecha tworzyw. Każde tworzywo ceramiczne pod wpływem obecności wody w porach zmienia swoje wymiary w stopniu zależnym od składu fazowego tworzywa oraz od stopnia spieczenia (porowatości). Zjawisko to obserwuje się zarówno na płytkach położonych na zewnątrz, jak i wewnątrz budynków. Objawić się może spękaniami na powierzchni szkliwa lub zniszczeniem całej płytki.
Właściwości związane z bezpieczeństwem użytkowania płytek dotyczą w pierwszym rzędzie ich śliskości, określanej jako odporność na poślizg. Śliskość płytek jest to wada dotycząca głównie płytek podłogowych szkliwionych gładkich. Dotyczy zwłaszcza powierzchni, na których mogą wystąpić czynniki sprzyjające poślizgowi jak łazienki , obrzeża basenów (woda). Śliskość powierzchni jest własnością opisującą kinetyczne i dynamiczne warunki poruszania się przedmiotów i osób przy styku z powierzchnią płytek. Parametrem opisującym śliskość jest współczynnik tarcia, który zależy od charakteru obu powierzchni (płytki i przesuwanego przedmiotu) jak i od warunków samego styku, a zwłaszcza od obecności lub nie obecności różnych substancji (wody, tłuszczu, zabrudzeń mechanicznych).
czynniki wpływające na odporność chemiczną płytek
Płytki ceramiczne, w zależności od zastosowania (laboratoria i zakłady chemiczne, zakłady przemysłowe) są narażone na działanie różnych agresywnych substancji. Również i w naszych mieszkaniach płytki mogą być w kontakcie z substancjami chemicznymi (detergenty, wybielacze, kwasy itp.). W przypadku płytek ceramicznych podłogowych należy rozróżnić odporność chemiczną płytek nieszkliwionych i szkliwionych. Klasyczne tworzywa ceramiczne, z jakich produkowane są płytki ceramiczne, najczęściej składają się z kilku oddzielnych faz. Z reguły jest to faza szklista oraz kilka faz krystalicznych.
Czynnikami określającymi odporność na korozję chemiczną tworzyw ceramicznych są:
· skład chemiczny - obecność w tworzywach ceramicznych niektórych tlenków w sposób zdecydowany wpływa korzystnie na odporność chemiczną niezależnie od tego, czy są one składnikiem fazy szklistej, czy też faz krystalicznych. Najbardziej wzmacniają odporność chemiczną tlenki ZrO2, AL2O3, P2O5, Cr2O3, ZnO2, MgO2, CaO, BaO, z tym że różny jest ich wpływ na odporność na działanie kwasów, zasad czy innych substancji chemicznych. Najczęściej dla podwyższenia chemicznej odporności ceramiki zwiększa się w jej składzie zawartość tlenku magnezowego.
· udział faz krystalicznych, fazy szklistej oraz sposób ich rozmieszczenia i rozkład w objętości tworzywa - substancje krystaliczne zazwyczaj są bardziej odporne na oddziaływanie różnych substancji chemicznych, dlatego też o odporności chemicznej często decyduje udział i rozmieszczenie fazy szklistej. Szczególnie ma to miejsce w podwyższonych temperaturach, kiedy często faza szklista zaczyna mięknąć. Jeżeli faza szklista koncentruje się na granicach międzyziarnowych, korozja chemiczna będzie zachodzić wzdłuż granic międzyziarnowych, Jeżeli faza szklista tworzy roztwory stałe z fazą krystaliczną, lub jeżeli tworzy międzyziarnowfazę krystaliczną, stopień korozji jest znacznie mniejszy.
· rodzaj fazy szklistej - w ceramicznych tworzywach płytkowych, które mogą być zaliczane do odpornych chemicznie, jak kamionka i gres porcellanato, podstawowymi fazami krystalicznymi są: mulit, kwarc , krystobalit i tlenek glinu. Mulit powstający w czasie wypalania występuje w dwóch postaciach: jako mulit pierwotny (łuskowaty)oraz mulit wtórny (igiełkowy). Mulit pierwotny powstaje w masach zawierających kaolinit w przypadku braku obecności fazy ciekłej. Gdy ogrzewa się mieszaninę kaolinitu i topników do temperatury fazy ciekłej, w czasie chłodzenia z fazy ciekłej pochodzącej z rozpuszczania skaleni, krystalizuje mulit wtórny. Kwarc ulega w procesie wypalania częściowemu rozpuszczeniu przez stop glinokrzemianowy. Tym samym wpływa na ilość powstającej fazy ciekłej i jej skład chemiczny. Nierozpuszczalne kryształy kwarcu mają dobrą odporność chemiczną. Tlenek glinu może występować w tworzywach ceramicznych, ma doskonałą odporność chemiczną.
· tekstura powierzchni i porowatość - odporność tworzyw ceramicznych na korozję chemiczną ceramiki w dużym stopniu zależy od powierzchni obszaru narażonego na działanie czynników korodująych. Wyroby o gładkiej powierzchni mają znacznie wyższą początkową odporność chemiczną od wyrobów o powierzchni chropowatej. Również tworzywa o wysokim stopniu spieczenia, gdzie główne pory powierzchniowe są zamknięte, mają znacznie wyższą odporność na korozję chemiczną, aniżeli tworzywa porowate, w których czynniki korodujące mogą penetrować wnętrze. Dlatego też tworzywa, w których trudno jest uzyskać pełne spieczenie ,są zabezpieczane przed penetracją wnętrza przez;
·· wyższe spieczenie powierzchni (krótkotrwałe podwyższenie temperatury, powodujące spieczenie powierzchni);
·· zabezpieczenie powierzchni przez naniesienie powłoki ochronnej. Jedną z metod jest szkliwienie inną naniesienie powłok krystalicznych lub bezpostaciowych innymi metodami;
·· temperatura - korozja ceramiki przebiega intensywniej w podwyższonych temperaturach. Roztwory wodne są zwykle bardziej reaktywne wraz ze wzrostem temperatury, mają również wyższą zdolność do rozpuszczania produktów reakcji. Prowadzi to odsłaniania nowych warstw materiału i do intensyfikacji korozji.
badanie odporności chemicznej płytek podłogowych
W przypadku badania płytek nieszkliwionych jako substancje chemiczne zaleca się stosować:
· roztwór chlorku amonu
· roztwór środków czyszczących sporządzony według podanej receptury (składniki: węglan sodowy bezwodny, nadboran sodowy, krzemian sodowy, płatki mydła sodowo- oleinowego, woda destylowana)
· sole stosowane w basenach kąpielowych:
· roztwór podchloranu sodowego
· roztwór siarczanu miedziowego
· kwasy
· roztwór kwasu siarkowego
· roztwór kwasu mlekowego
· zasady
· roztwór wodorotlenku potasowego
Do badania odporności chemicznej płytek szkliwionych jako substancje chemiczne zaleca się stosować:
· chemikalia domowego użytku - identyczne jak dla płytek nie szkliwionych
· sole stosowane w basenach kąpielowych - identyczne jak dla płytek nie szkliwionych
· kwasy
· roztwór kwasu solnego
· roztwór kwasu cytrynowego
· zasady
· roztwór wodorotlenku potasowego
Jeżeli badana próbka nie spełnia testu ołówkowego polegającego na tym, że na powierzchni próbki nieskorodowanej należy narysować ołówkiem o twardości HB kilka linii i spróbować je zetrzeć suchą szmatką. Jeżeli linii nie da się usunąć, płytka nie spełnia testu ołówkowego. Wówczas badanie należy przeprowadzić metodą wizualną. Metoda wizualna polega na dokładnych oględzinach powierzchni badanej próbki z odległości około 250 mm pod wszystkimi kątami przy świetle dziennym lub sztucznym.
płytki chemoodporne
Wyroby ceramiczne sprawdzone w warunkach agresji chemicznej obejmują:
· płytki kamionkowe;
· płytki glinokrzemianowe;
Płytki kamionkowe do wyrobu których stosuje się gliny kamionkowej są barwy kremowej. Są to płytki nie szkliwione. Powierzchnia montażowa płytek ma występy (ryfle), zapewniające dobre zespolenie ceramiki z kitem lub zaprawą wiążącą. Płytki charakteryzują się małą nasiąkliwością oraz korzystnymi właściwościami fizykomechanicznymi zamieszczonymi w tabeli .Płytki kamionkowe są odporne na działanie wody, wodnych roztworów soli nieorganicznych np. NaCl oraz związków organicznych takich jak: fenole, alkohole, oleje, benzyna, chlorowane węglowodory. Płytki kamionkowe charakteryzują się przede wszystkim bardzo dobrą odpornością na działanie roztworów kwasów nieorganicznych (np. HCl, HNO3) i organicznych (np. CH3COOH). Wykazują one natomiast ograniczoną odporność na działanie wodnych alkalicznych roztworów takich substancji jak zasadowe węglany sodu lub potasu oraz wodorotlenki. Natomiast płytki te nie są odporne na fluorowodór, kwas fluorowodorowy, kwas fluorokrzemowy.
Płytki glinokrzemianowe kwasoodporne wypalane są z mieszaniny złomu porcelanowego i glinki szamotowej z niewielkim dodatkiem topników. Mają barwę kremową i są nie szkliwione. Właściwości fizykomechaniczne wyrobów glinokrzemianowych podano w tabeli. Płytki kwasoodporne jak wskazuje sama nazwa są odporne na działanie rozcieńczonych i stężonych roztworów kwasów nieorganicznych i organicznych. Są też odporne na działanie wodnych roztworów soli o odczynie kwaśnym i obojętnym oraz na działanie wody. Natomiast w warunkach działania roztworów alkalicznych wykazują one ograniczoną odporność. Maksymalne stężenie alkaliów kontaktujących się z takimi płytkami nie powinno przekraczać 10%. Płytki glinokrzemianowe nie są odporne na działanie fluorowodoru, kwasu fluorowodorowego i kwasu fluorokrzemowego.
zastosowanie płytek chemoodpornych
Płytki kamionkowe i glinokrzemianowe stosowane są w obiektach narażonych na uciążliwe chemiczne i mechaniczne warunki użytkowania. Są to m.in. niektóre obiekty przemysłowych oczyszczalni ścieków, posadzki w zakładach chemicznych i zakładach przetwórstwa spożywczego oraz posadzki w magazynach i stacjach przeładunkowych kwasów i ługów
szkliwione płytki podłogowe
W rynkowej ofercie podłogowych płytek ceramicznych znajdują się zarówno płytki nie szkliwione, jak i szkliwione. Cechy użytkowe i walory estetyczne płytek nie szkliwionych zależą wyłącznie od rodzaju i jakości tworzywa kamionkowego lub gresowego (kamionka szlachetna o nasiąkliwości wodnej poniżej 0,5%), z którego zostały wyprodukowane, oraz od ewentualnie zastosowanych technik zdobienia np. dwuzasyp przy prasie, zdobienie solami, zastosowanie reliefów itp. Inaczej jest w przypadku płytek szkliwionych, gdzie na ich stronie licowej znajduje się cienka, szklista powłoka o grubości 0,3-0,5 mm nierozdzielnie połączona z kamionkowym podłożem grubości 7-8 mm. Właściwości i cechy tej cienkiej warstwy szkliwa decydują o estetycznych i użytkowych parametrach tych płytek, takich jak odporność na ścieranie, twardość powierzchniowa, odporność na plamienie, odporność na działanie kwasów, zasad i soli, odporność na działanie środków czystości.