Керамический гранит: основные эксплуатационные характеристики.

«Этот велосипед Вы изобрели, Баклаков, не так ли?»

Олег Куваев, «Территория»

С точки зрения строительства и дизайна керамогранит (он же gres porcellanato или каменный фарфор) — материал не просто молодой, а можно сказать, юный. Его производство и применение в строительной индустрии началось в 80-х годах прошлого века, но за столь короткий срок керамогранит не только вышел на лидирующие позиции среди материалов родственного назначения, но и продолжает серьёзно теснить их с веками обжитых позиций.

В этом нет ничего удивительного — примерно за те же сроки и почти в это же время персональный компьютер вытеснил многие приборы, чьи позиции в науке, промышленности или быту также казались незыблемыми. В чем же причины столь быстрого взлёта популярности совершенно нового материала? Что вообще он представляет с точки зрения как профессионала (строителя, архитектора, отделочника), так и простого потребителя? Попробуем взглянуть с самого начала.

Состав и производственный процесс.

Керамогранит принято относить к керамическим материалам (что отражено и в названии), хотя и состав, и способ производства, и свойства позволяют рассматривать его в значительно большей степени как гранит, чем как обычную керамику. Правильнее всего было бы именовать его «синтетическим камнем». Сравним состав гранита природного происхождения и gres porcellanato и увидим, что в обоих материалах присутствуют различные полевые шпаты, кварцевые включения, каолиновые глины. Образование обоих материалов происходило под воздействием высоких давлений и температур. Свойства их во многом сходны. Так в чем же разница?

Главное преимущество керамогранита — управляемый процесс производства. Остальные отличия его от карьерного гранита являются следствием этого главного. Именно благодаря контролируемому процессу уже на стадии подготовки сырьевой массы керамогранит оказывается в выигрышном положении. Для его производства используют только самые высококачественные белые каолиновые глины, чистейший кварцевый песок, шпаты и природные пигменты (обычно — окислы металлов, зачастую редкоземельных). Сырьевую массу после подготовки прессуют в формах под давлением 400-500 кг/см², после чего подвергают обжигу при температуре 1200-1300°С. При такой температуре внутри материала происходит реструктуризация компонентов, и они образуют остеклованный монолит, по многим эксплуатационным характеристикам превосходящий природные аналоги. В естественных условиях при образовании гранитов протекают сходные процессы, с одним непременным «но» — никто не контролирует их и не следит за качеством исходного сырья. Именно поэтому природные граниты даже в пределах одного месторождения могут очень сильно различаться по цветовой гамме и другим свойствам. У природного камня есть и иные недостатки: трещиноватость, наличие инородных включений или полостей, радиоактивность.

Всего этого можно избежать в контролируемом производственном процессе.

Свойства и эксплуатационные характеристики.

Твёрдость и износостойкость.

Эти свойства керамогранита наиболее значимы, если рассматривать его как альтернативу природному камню. Показатель твёрдости измеряется для gres porcellanato по той же шкале МООСа (MOHS), что и для камня. Как правило, твёрдость матового керамогранита (не подвергавшегося дополнительной обработке) — 8-9 единиц по MOHS, а полированного — 5-6 единиц. Для сравнения: твёрдость главного естественного абразива — кварцевого песка не превышает 7 единиц. Испытания на прочность по этой шкале состоят в следующем: тестируемый образец пытаются процарапать различными материалами, твёрдость которых достоверно известна. Если какой-либо из абразивов оставил на поверхности образца след, то образцу присваивается значение на 1 балл ниже этого абразива. Твёрдость алмаза и корунда — 10 баллов, и только они способны процарапать матовый керамогранит.

Впрочем, необходимо отметить, что проверку на прочность керамогранит проходит не только по шкале MOHS. Тесты «на износ» обычно проводятся по шкале PEI (шкала показывает скорость утраты рисунка рабочей поверхности под воздействием абразивных материалов), как и для обычной керамической плитки. PEI предусматривает разделение плитки на классы (от I до V) по мере возрастания износостойкости. Керамогранит в зависимости от типа поверхностной обработки может иметь показатель износостойкости от II до V. Износостойкость наиболее важна при использовании керамогранита в качестве напольного покрытия. Следовательно, для мест, предусматривающих интенсивные и жёсткие условия эксплуатации, необходимо выбирать матовый керамогранит, прокрашенный «в массе», либо глазурованный с показателем по PEI IV-V. Для полов с низким уровнем нагрузки и для отделки вертикальных поверхностей как внутри, так и снаружи высокая прочность не обязательна. Следовательно, полированный и полуполированный керамогранит вполне подойдет для любых поверхностей, которые не будут подвержены воздействию естественных абразивных материалов. Устойчивость к перепадам температур. Морозоустойчивость.

По данным показателям керамогранит также превосходит большинство сортов природного камня по причине большей плотности и однородности. Колебания температуры создают дополнительные напряжения в материале, а в местах естественных трещин, жеод (полости в природных камнях) или посторонних включений это наиболее чувствительно и, как правило, заканчивается одним — разрушением материала. В трещины проникает вода, после испарения которой остаются кристаллы солей (любая вода содержит растворенные соли). Кристаллы растут, и давление их таково, что в итоге они вполне могут разорвать даже очень прочную толстую плитку. Это же касается и морозоустойчивости: вода, проникшая в естественные трещины и полости натурального камня, замерзая, может разорвать его даже быстрее, нежели кристаллы солей.

Всего этого с керамогранитами произойти не может. Однородная, тщательно перемешанная при подготовке и остеклованная в результате обжига масса успешно сопротивляется и температурным колебаниям, и воздействию воды. Коэффициент водопоглощения керамогранита — порядка 0,05% (для природного гранита считается нормой 0,5%), и как результат: вода не опасна для gres porcellanato ни летом, ни зимой. По этому показателю керамогранит вообще не имеет соперников среди родственных материалов.

Косвенным результатом низкого водопоглощения можно считать и устойчивость керамогранита к агрессивным средам: он вполне индифферентен как к органическим веществам вроде жиров или растворителей, так и к самым сильным кислотам и щелочам. Единственное исключение — плавиковая кислота HF (по причине того, что эта кислота реагирует со стеклом).

Другие полезные свойства.

Благодаря тому, что компоненты керамического гранита тщательно отбирают и по показателю радиоактивности, конечный продукт гарантированно избавлен от повышенного фона, чего нельзя однозначно сказать о многих сортах гранита и других вулканогенных пород (базальт, лабрадорит, габбро). Разумеется, для партий с повышенным собственным фоном вводят различные ограничения по областям применения, но для керамогранита и этого не требуется.

Вообще gres porcellanato — экологически чистый материал, поскольку кроме всех перечисленных свойств он также не выделяет никаких веществ в окружающую среду даже при довольно серьезном нагревании, а его химическая инертность и практически нулевое водопоглощение являются залогом бактериостатичности. Следует отметить превосходную устойчивость «синтетического камня» к статическим и динамическим нагрузкам. Это также одно из следствий монолитности материала — в керамогранитной плитке нет «слабых мест» (трещин, полостей), которые при ударной или статической нагрузке обычно не выдерживают первыми. Плитки gres porcellanato распределяют полученные нагрузки по всей массе материала, что обеспечивает куда большую «выносливость», нежели у природного камня.

Дата: 14 апреля 2019