Керамогранит: характеристики, укладка своими руками на пол, важные нюансы

Укладка керамогранита на пол на сегодняшний день вопрос актуальный: история этого материала насчитывает меньше десятилетий, чем кафеля – столетий, и тем не менее керамогранит (керогранит, грес) серьезно потеснил на рынке керамическую плитку и продолжает наступление. Первоначально, в 70-х прошлого века, керамогранит был разработан в Италии (Gres Porcellanato, букв. гранит фарфорированный) как прочное износостойкое напольное покрытие производственных помещений, но в настоящее время выпускается в широком ассортименте и декоративный керогранит. Из него набирают напольные панно элитного класса и полы в хозяйственных помещениях бюджетного уровня; керамогранитом облицовывают кухни, ванные, фасады, см. рис.

Что же лучше?

Выходит, керамогранит лучше плитки? Торговцы, никогда не упускающие случая выжать из бума спроса все возможные и невозможные выгоды, зачастую так ответ и преподносят: «Керамогранит – это та же плитка, только прочнее». Но – все есть яд и все есть лекарство. Действительно выдающиеся физико-химические свойства керамогранита требуют соответствующего подхода к работе с ним и ясного понимания, где этот материал хорош, а где лучше обойтись чем-то еще. С этой точки зрения мы и постараемся разобраться с керогранитом, а для начала, как Робинзон Крузо, составим таблицу соответствия, что хорошего и что плохого следует из его качеств.

Стоимость сложных дополнительных работ примерно в 1,5 раза выше.Как видим, керамогранит по плюсикам почти вдвое превосходит кафель. Но плюс плюсу и минус минусу рознь; отсюда же видно, что керогранит в быту преимущественно напольный и фасадный материал:

• Декоративные качества ограничены.
• По достижимой износостойкости и санитарно-гигиеническим свойствам бьет кафель абсолютно.

Примечание: PEI (Porceleim Enamel Institute) – организация международного статуса в США, изучающая и сертифицирующая керамику. Всего классов износостойкости по PEI 5; PEI I соответствует вощеному полу, по которому можно осторожно передвигаться только в специальной мягкой обуви.

Об электропроводности керогранита

Керамогранит в некоторых источниках называют непроводящим материалом. Это верно только формально, т.к. все его составляющие действительно диэлектрики. Но, да будет известно читателю, химические чистая вода в химически абсолютно нейтральной посуде тоже электрический изолятор, причем с аномально высокой диэлектрической проницаемостью 80 (у фторопласта – 6). Однако стоит в воде появиться хоть каким-то ионам в ничтожной концентрации, и электрический ток в ней потечет. Тут же вступает в действие электролитическая диссоциация самой воды, процесс развивается лавинообразно и происходит электрический пробой среды, т.е. пробойная стойкость воды практически нулевая.

Водопоглощение керамогранита не нулевое. Влаги в нем никогда не хватит на морозобойные трещины, т.к. в чрезвычайно узких капиллярах она переходит в особое состояние и остается жидкой, хоть и тягучей, при отрицательных температурах. Здесь есть полная аналогия с водой в сосудах ранних и поздних растений; благодаря этому эффекту они и могут цвести под снегом. С другой стороны, вода – сильнейший растворитель и хоть чуточку ионов «выудит» из чего угодно, в т.ч. из компонент керамогранита. Поэтому ПТБ совершенно справедливо считают полы из керамогранита электропроводящими, а помещения с ними относят к категории особо опасных по степени поражения электротоком. Однако не переживайте: эта классификация касается производственных помещений и оштрафовать за керамогранитный пол в квартире никто не вправе.

Далее мы рассмотрим:

1. Что такое керамогранит и каковы его особенности;
2. Виды керамогранита;
3. Какова технология работ укладке керогранита;
4. Как правильно выбрать керамогранит для пола;
5. Как при необходимости обрабатывать керамогранит самостоятельно.

Что такое фарфоровый камень?

Для изготовления керамогранита сначала делают т. наз. шликер – смесь высококачественных минеральных компонент следующего состава:

• Каолин или др. беложгущиеся глины, прошедшие предварительную очистку;
• Тщательно очищенный механическими и химическими способами кварцевый песок или равноценная ему по свойствам каменная крошка;
• Плавители – плавиковый шпат или пегматиты;
• Технически чистая вода – до получения пастообразной массы.

Далее шликер выливают в жадно поглощающую воду форму; это называется шликерным литьем. Потом еще влажную отливку прессуют под давлением 450-500 кгс/кв. см, т.е. для плитки 40х40 см пресс должен развивать усилие 700-800 тс, а для плитки 60х60 см 1600-1800 тс. Прессовка — наиболее ответственная операция. Пуансон пресса должен быть очень износостойким, а точность прессовки нужна примерно такая же, как в авиастроении. Заканчивается основной технологический процесс обжигом при 1200-1300 градусах. Температура обжига зависит от состава шликера, но для одной партии изделий выдерживается с весьма высокой точностью.

Благодаря плавителям заготовка спекается в твердую массу с порами очень малого диаметра, на порядок меньше, чем в обычных керамических изделиях. Этот процесс до некоторой степени аналогичен получению эвтектических сплавов металлов. Напр., температуры плавления олова и свинца по отдельности выше, чем свинцово-оловянных припоев. Плавитель и тугоплавкий наполнитель (в данном случае глина) при нагреве сильном, но ниже температуры плавления обоих, взаимно диффундируют и образуется структура, зернистость которой заметна зрительно, но фактически материал цельный.

Узостью пор объясняются гигиенические качества керамогранита, его бактериостатичность и чрезвычайно малое, <0,05%, влагопоглощение: влага в столь узкие капилляры не проходит, частицы грязи тоже, и бактериям не пролезть. А малое влагопоглощение обеспечивает морозостойкость и пригодность для наружного применения. Фактическая однородность материала ведет к его долговечности, сравнимой с природными минералами. Очагами бича керамических изделий — микротрещин – являются поры. В них и при плюсовой температуре проникают микрочастицы посторонних веществ с иным ТКР (коэффициентом температурного расширения), вследствие термических деформаций со временем на спайках между зернами основы накапливаются усталостные напряжения и в материале ползут трещины. В керамограните подобных явления не возникает, т.к. пор мало и они буквально молекулярного диаметра.

Примечание: отсюда важное следствие – основные свойства правильно приготовленного из доброкачественного сырья керамогранита не зависят от его ценовой категории, она диктуется прежде всего декоративными качествами.

Если нужен цветной керогранит, то в шликер вводят минеральные пигменты в виде окислов металлов. Не руд, как иногда пишут. Получить чистый оксид из природной руды – задачка еще та для химика-технолога. Очистка минеральных пигментов до пригодности к введению в керамогранит также достаточно сложная технология, требующая специального химического и термического оборудования. Впрочем, этим занимаются другие фирмы, а производители керамогранита просто покупают пигменты.

Наиболее доступны из окрашивающих оксидов соединения железа, поэтому окрашенный в массе керогранит дешевле всего красных и коричневых тонов. Фактурную поверхность, если требуется, формируют на стадии прессовки методом двойного прессования: сначала жмут «по полной» основу, а затем под меньшим давлением вдавливают в не включения или формируют рельеф. Поэтому износостойкость и прочность фактурного керогранита меньше, но все равно очень высоки.

В результате получается материал со следующими свойствами:

• Водопоглощение <0,05%; о его значении уже сказано.
• Твердость по шкале Мооса – 7-8. По твердости керамограниту равен корунд; выше только сапфир, рубин (9) и алмаз (10). Этим объясняется износостойкость керогранита: основной природный абразив – песок – просто не может его поцарапать, его твердость 6,5-7. Отсюда же – сложность обработки: только алмазный инструмент или ударные, т.е. неточные, способы. Резать керамогранит обычным кругом по камню все равно что пытаться перепилить березовое полено дубовой доской.
• Те же нанопоры, с одной стороны, требуют для укладки специальных составов (см. далее) с высокой адгезионной способностью, т.к. надеяться можно только на липучесть клея, а его механическое сцепление с приклеиваемым предметом большой роли в обеспечении прочности соединения не играет. С другой – исключается просачивание клея на лицевую поверхность, что позволяет использовать максимально прочные клеи.
• Удельный вес – 2,3-2,4 г/куб. см или 23-24 т/куб. м, что примерно в полтора раза больше, чем у кафеля, чем объясняется трудность монтажа на вертикальные поверхности и повышенные требования к клеящим составам. Кроме того, материал основы должен держать вес керамогранитной облицовки. Обычный гипсокартон, к примеру, отслоится с поверхности под натяжением от нее, чем к нему керамогранит ни приклеивай.
• Модули ударной вязкости и упругости керогранита того же порядка, как и у керамики (связующее в шликере – глина), что при высокой твердости делает его в тонких плоских изделиях довольно хрупким под ударной и/или точечной нагрузкой. Поэтому по СП 29.13330.2011 на основе СНиП 2.03.13-88 толщина керамогранитной плитки для пола должна быть от 8 мм, хотя уже плитка в 3 мм несет статическую сжимающую нагрузку на порядок больше нормы для полов в жилых помещениях в 250 кг/кв. м.

Далее, если требуется, на плитку наносят напылением или вдавливанием пигменты для керамики и вжигают рисунок, как в кафель; как правило, при этом керогранит также покрывают глазурью. Вследствие малости пор добиться «кафельной» точности и тонкости рисунка на керограните нельзя (краски расплываются), а механические свойства поверхности оказываются такими же, как у кафеля: твердость ок. 6,5, т.е. ниже, чем у кварцевого песка. Скользкость возрастает до R10-R9 (жилые комнаты, холлы, фойе).

Примечание: шкала скользкости R обратная – R0 у льда в гололед. Наинизшая, для производственных помещений с особыми требованиями к безопасности – R13.

Последнее, что, возможно, придется претерпеть плитке до выхода в продажу – ректификация: отобранные из валового выпуска по физическим и геомерическим параметрам образцы обрезают в размер алмазным инструментом с точностью (+/–)0,5 мм. Лучшей на керамограните общего назначения получить пока не удается. Хотя отбирает плитку автоматика, ректифицированный керогранит все равно весьма дорог: кандидатами на ректификацию из каждых 1000 плиток валового потока оказываются всего 17-18. Ректифицированная плитка идет в продажу чаще всего партиями для художественных панно и др. тонких ответственных работ.

Виды керогранита

Что получается в результате всех этих операций, показано на фото:

• Поз. 1 – технический керамогранит, наиболее дешевый. Максимум доп. операций при его производстве – подкрашивание соединениями железа. Механические качества наилучшие, декоративные посредственные. Скользкость около R11, т.е. годится для ванных и детских.
• Поз. 2 – матовый керогранит. Скользкость до R13, но довольно дорог: поверхность матируется алмазным инструментом.
• Поз. 3 – глазурованный керамогранит. Более дешевая замена глянцевого; от последнего зрительно сразу отличается по менее четким отражениям предметов. Скользкость R11-R10.
• Поз. 4 – глянцевый. Получается оплавлением поверхности без глазурирования по т. наз. технике смальтирования, поэтому прочен, как технический, но дорог. Поверхность зеркальная с глубоким блеском. Скользкость R10-R9.
• Поз. 5 – полуглянцевый, или лаппатированный. На вид благороден под старину, скользкость и прочность как у технического. Очень дорог, т.к. получается обработкой поверхности глянцевого «сверхагрессивными» плавиковой или фторно-сурьмянистой кислотами. Пары обеих смертельно ядовиты, а химических соединений сильнее последней вообще нет.
• Фактурный керогранит глазурованный (поз. 6) и лаппатированный (поз.7). Фактурный керамогранит под дерево в продажу часто идет как керамопаркет.

Укладка

Монтаж полов из керамогранита делается в общем так же, как и кафельных, но с особенностями, определяемыми свойствами материала. Во-первых, черновая поверхность должна быть тщательно подготовлена. Обычная строительная неровность пола в 3 мм/м для керамогранита максимально допустима; лучше, если пол выровнен наливным выравнивателем.

Слой клея наносят толщиной не менее толщины плитки, но не более максимально допустимого для данного состава; как правило – 10 мм. Затем «разводят» зубчатым шпателем рекомендованного производителем клея профиля и размера. «Разгонять» клей дугами (поз. 1) на рис., или прямыми «грядками», дело уже опыта мастера.

Плитки укладывают наклонно, пользуясь монтажными крестиками, поз. 2, чтобы избежать воздушных пузырей. Простукивают уложенные плитки по углам диагонально (поз. 3) дважды на каждое перекрестье: одна диагональ, затем поворот на 180 градусов и другая. Это необходимо, чтобы согнать возможные пузырьки к центрам плиток: если пузырь окажется под углом, там плитка наверняка надломится.

В укладке керамогранита есть еще немало тонкостей, особенно если она диагональная. Как укладывать керогранит диагонально, см. видео ниже. Если разберетесь, как класть наискось, то уложить, или проконтролировать укладку прямыми рядами, сумеете тем более.

Видео: укладка керамогранита на пол по диагонали

Об укладке керамогранита без швов

Керамогранитные полы без швов, что называется, у всех на слуху: красиво ведь. При точности порезки до (+/–)0,5 мм и плитке 600х600 по ширине комнаты 3 м может «набежать» расхождение до 2,5 мм, но его вроде бы можно парировать укладкой вразбежку, т.е. со смещением шва по рядам. ТКР (коэффициент температурного расширения) керогранита не тот, что у материалов строительных конструкций, но ведь давно известны плавающие полы, с зазором у стен, прикрытым плинтусом?

Производители керамогранита дают на эти вопросы однозначный ответ: в сертификатах на плитку четко прописана минимально возможная ширина швов; чаще всего 2 или 3 мм. Причина – нестабильность параметров минерального сырья, из-за которой ТКР валовых плиток даже из одной партии может заметно различаться. Как ни клади, в бесшовном настиле пола «пихающиеся» плитки либо взъерошатся, либо раскрошатся краями друг об друга.

Но, может спросить читатель, на картинках в тексте и вообще в интернете, полно керамогранитных полов без клеевых швов. Это что, дорогая халтура? Нет, это очень дорогая высококлассная работа. Бесшовная укладка керогранита производится в общем следующим образом:

• Закупают ректифицированный материал из одной партии, с избытком. Вдруг не хватит – делай, что хочешь, а дополнить из другой нельзя, там ТКР иной.
• На компьютере разрабатывают схемы резки и укладки.
• Нарезают фрагменты на раскроечном станке с алмазным резаком.
• Выкладывают панно на ровном плазе всухую и нумеруют детали в порядке чистовой укладки.
• Если нужно, подгоняют детали вручную.
• На месте кладут на клей по номерам и схеме.

Клей для керамогранита

Керогранит укладывают, как сказано выше, только на специальных клеящих составах. Совсем плохих среди имеющихся в продаже нет, и ответ на вопрос – какой клей для керамогранита лучше, определяется назначением покрытия и местом его эксплуатации.

Сравнительно недорогие клеи для керогранита бывают на полиуретановом (однокомпонентные) и эпоксидном (2-компонентные) связующем. Первые дают шов пластичный, в т.ч. на холоде, но менее прочны. Плитку на них можно класть и внутри, и снаружи, но только на горизонтальные твердые поверхности. В продаже есть и пластичные клеящие составы для керамогранита повышенной прочности и держащей способности, но стоят они в 1,5-3 раза дороже.

Эпоксидные клеи дают прочный, но хрупкий шов. На них можно облицовывать керамогранитом любые поверхности, способные снести его вес, но только в отапливаемых помещениях. Если, к примеру, из керогранита делается вентилируемый фасад, то плиты собирают на металлическом каркасе с помощью специального крепежа, см. рис.

Из популярных керамогранитных клеев наиболее покупаемы Литокол и Хенкель Ceresit CM11-CM17. Первый наиболее удобен для несложных внутренних работ; второй в зависимости от номера и добавки пластификатора CM88 позволяет получить широкий спектр механических характеристик шва. Для тяжелой толстой плитки более подойдут клеи с повышенной адгезией и держащей способностью Геркулес, Кнауф Fliesen и ЮнисГранит.

Особо следует отметить т. наз. микроклеи или наноклеи, напр. Ardex X777. Они проникают в поры керамогранита и в принципе способны намертво удерживать любую плитку на любой твердой поверхности в любых условиях эксплуатации. Будущее керамогранитной технологии, безусловно, за ними, но их нужно еще как следует обкатать на практике.

Выбор и отбраковка

С короблением керогранита проблем, как правило, не бывает: ординарный его вал ровнее отборного кафеля. Но, на что в первую очередь следует обратить внимание – удельный вес. Делим вес 1 кв. м на толщину плитки в см, должно получиться от 23. Если меньше – либо сырье некачественное, либо экономят на прессовом и термическом оборудовании.

Далее, на исподе плиток солидные производители называются, см. рис. Там могут быть еще выемки или выступы для лучшего сцепления с клеем. Высота любой выштамповки – не более 1-1,5 мм. Прессы-то есть на десятки тыс. тс, но слишком мощный заготовку просто раздавит, а подходящий глубже не промнет. Также на этом этапе сверяем данные данного вида продукции с заявленными продавцом. При расхождении не берем.

Следующий момент – калибр плитки. Их пять: 0, 0,8, 0,9, 1 и 2. У плит из неректифицированного керогранита нулевого калибра поперечные размеры выдерживается с точностью (+/–)0,6 мм. В калибрах меньше 1 к допуску добавляется –1,2 и –2,4 мм соответственно; у единичного и 2-го та же добавка идет в плюс. Напр., фактические размеры плитки 400х400 будут такими:

• 0,8-й калибр – от 397,0х397,0 до 398,2х398,2.
• 0,9-й калибр – от 398,2х398,2 до 399,4х399,4.
• 0-й калибр – от 399,4х399,4 до 400,6х400,6.
• 1-й калибр – от 400,6х400х6 до 401,8х401,8.
• 2-й калибр – от 401,8х401,8 до 403,0х403,0.

Отсюда следует важное обстоятельство: один и тот же настил/покрытие можно класть только из плитки соседних калибров, а лучше всего – из одного. Иначе расползание перекрестий швов и неровность края настила обеспечены.

И, наконец – тон плитки, окрашенной в массе. Цветовой тон природных минеральных пигментов не столь стабилен, как у органических синтетических. Поэтому цветовой тон плитки одного и того же артикула из разных партий заметно отличается. Т.е., закупать плитку нужно сразу на всю работу и с некоторым излишком на возможный потом мелкий ремонт.

На чем халтурят «альтернативщики»?

Недобросовестных производителей керамогранита хватает и на его родине – в Италии. Там насчитывается более 300 соответствующих фабрик, а во всем мире тысячи. Используют они дешевое сырье из месторождений 2-го разряда, плохо поддающееся очистке, да и экономят на ней. А также на прочем оборудовании: их прессы и печи предназначены для менее требовательных производственных процессов и не держат техпараметры от рабочего цикла к рабочему циклу достаточно стабильно. Так что не соблазняйтесь разными «Made in…», а выбирайте керамогранит по объективным критериям его качества, описанным выше.

Резка и сверловка

В спецификациях и серьезных руководствах по обработке керамогранита однозначно указывается, что резать его можно только гидроабразивным способом, для чего предназначен особый инструмент, поз. 1 на рис; в бачок заливается специальная эмульсия. Обычная ручная дисковая пила с алмазным кругом керогранит тоже возьмет (поз. 2), но, поскольку он всего на 1 градацию по Моосу слабее алмаза, в воздухе неизбежно окажется алмазная пыль. Респиратор и защитная одежда против нее бессильны, а для здоровья она губительна. Тем более, что ее действие кумулятивное, т.е. постепенно накапливается в организме, а методов лечения соответствующих заболеваний не существует.

Мелкую грубую обработку краев керогранитной плитки (напр., уходящих под плинтус уголков) можно производить закалыванием, как колют смальту для мозаики, поз. 3. Упор для закалывания делают из закаленной «до стекла» инструментальной стали. Для закалывания на плитке проводят рез-царапину, которым ее и кладут на упор. Но обычный алмазный стеклорез с плавно ограненным камнем из тиффаниита, поз. 4, для этого не годится, нужет алмазный скребок с камнем-пирамидой 90х90 градусов, поз. 5.

Примечание: тиффаниит – разновидность непрозрачного алмаза стально-серого цвета. Есть тиффанииты природные и искусственные.

Алмазное сверло для керогранита нужно брать корончатое тонкостенное лепестковое, вверху на рис. справа. Обычная «коронка» со сплошным напылением в зернистом материале может завязнуть, а то и вовсе смяться. Нажим (подача) при сверловке нужна слабая, сверло должно само идти в материал. Алмаз камень хрупкий, по той же причине, что и керамогранит.

Сверлить керамогранит можно обычной ручной электродрелью, но без ударного механизма – допустимое биение сверла в патроне при сверлении керогранита не более 0,05 мм, а у «долбежных» дрелей оно не бываем менее 0,15 мм. Дрель должна быть высокооборотной, т.к. производители сверл для керамогранита рекомендуют скорость вращения патрона, как правило, от 2000 об/мин. Дрель можно зрительно проверить на биение патрона:

1. «Точка» между полностью сведенными кулачками на-глаз не должна быть больше 0,7-0,8 мм.
2. На максимальных оборотах расплывание «точки» не должно быть заметно.

В заключение

Что ж, стоит ли браться за укладку керамогранита самостоятельно? Возможно, при следующих условиях:

• Есть навыки работы с алмазным инструментом.
• Укладывается технический керамогранит на горизонтальную поверхность.
• Декоративные качества настила большого значения не имеют, а возможный впоследствии мелкий ремонт затруднений не представляет, напр. если настилается пол в гараже, облагораживается отмостка вокруг дома, садовая дорожка и т.п.

В прочих случаях лучше обратиться к хорошему мастеру. Теперь вы знаете, как проследить, чтобы работа была выполнена качественно.