Conoscere la ceramica

La ceramica rappresenta una delle soluzioni ideali e più diffuse per il rivestimento del pavimento di un ambiente interno o esterno. Essendo un materiale molto performante per resistenza ad agenti chimici, ad assorbimento, ad urti ed abrasioni, copre la maggior parte degli impieghi in ambito civile ed industriale.

Tutte le ceramiche sono prodotte a partire da impasti di argille, sabbia ed altre sostanze naturali, che vengono preformati in stampi a pressione o vengono trafilati e tagliati per poi essere cotti in forno tra i 1000 e 1500 °C.

La realizzazione dei pezzi ceramici può prevedere anche uno strato di smaltatura, sostanza vetrosa che impartisce caratteristiche estetiche (di colore, lucentezza, decorazione, sfumature, etc.) e tecniche (di durezza, impermeabilità, etc.).

I processi di cottura possono essere di due tipi differenti.

  • Nella monocottura il supporto ceramico grezzo e lo smalto cuociono contemporaneamente ad elevate temperature. Ciò permette al prodotto finale di acquisire diverse qualità quali quella di resistere all’abrasione, al gelo e a forti carichi; ed inoltre questa cottura consente di stabilire una maggiore coesione tra il supporto e lo smalto, con spessori generalmente più sottili.
  • Nella bicottura invece, si ha una prima fase, dove viene cotto il supporto; ed in un secondo passaggio viene fissato lo smalto con una seconda cottura, ottenendo il cosiddetto biscotto.

Le diverse tipologie di materiale ceramico si distinguono per le peculiarità delle materie prime impiegate e per il tipo di processo di lavorazione che subiscono. Per cui si individuano due grandi famiglie di prodotti:

  • pasta porosa come: il cotto, la maiolica, la terraglia;
  • pasta compatta come: la monocottura rossa, la monocottura chiara, il gres.

Cotto

Il cotto deriva dalla cottura di un impasto di argille scelte, da cui si ottiene un materiale dalla massa porosa e compatta di color rosso, contenente anche sostanze vetrose che agiscono da cementante.

Maioliche – Cottoforte

Sono ottenute da un impasto costituito da una marna calcarea e argillosa, mescolate in determinate proporzioni, atte a fornire un biscotto avente le qualità richieste per far aderire tenacemente lo smalto a base di stagno. Quest’ultimo di colore prevalentemente bianco, costituisce il supporto per le decorazioni.

Terraglie – Pasta bianca

Le terraglie sono prodotte a partite da una pasta bianca porosa più pregiata rispetto alla maiolica. Si possono trovare in commercio terraglie “dolci” o “forti”, che differiscono per compattezza e porosità della struttura, e possono essere rifinite anche solo con vernice trasparente e non colorata.

Monocottura

La monocottura si distingue dalle altre ceramiche per il suo processo di lavorazione. La pasta bianca è generalmente più pregiata ed ottenuta da argille selezionate; mentre la pasta rossa si contraddistingue per la presenza di ossido di ferro. La monocottura consente la produzione di una vasta gamma di prodotti di alta qualità e dalle notevoli peculiarità. Si va dalla mattonella greificata adatta agli ambienti esterni perché non assorbe acqua, a quella invece più porosa ideale per gli ambienti interni.

Gres porcellanato

Il gres è ottenuto da argille, feldspati, caolini e sabbia, che vengono prima macinate e poi finemente atomizzate fino a raggiungere una polvere a granulometria omogenea adatta alla pressatura. E’ detto porcellanato per la presenza dei caolini, composti presenti anche nelle porcellane. La cottura avviene ad una temperatura tra i 1150 e i 1250 °C in forni lunghi sino a 140 m dove la materia prima è portata gradualmente alla temperatura massima, lì mantenuta per circa 25-30 minuti, e gradualmente viene raffreddata sino a temperatura ambiente. Questo processo di cottura ne attribuisce caratteristiche di elevata resistenza alle abrasioni, impermeabilità e longevità. Il materiale ottenuto viene detto “gres naturale”, il quale potrebbe avere però dei livelli di assorbimento elevati. Pertanto quest’ultimo può essere oggetto di altre fasi di lavorazione come la smaltatura o la lappatura, ottenuta con mole abrasive che riducono la porosità superficiale.

Tutti i requisiti prestazionali della ceramica sono normati dalla UNI EN 14411, che è la norma internazionale di riferimento dei produttori ceramici finalizzata all’ottenimento della certificazione di prodotto di “prima scelta”.

Le prestazioni possedute dai prodotti, fanno riferimento alle seguenti caratteristiche:

  • ASSORBIMENTO D’ACQUA: è direttamente legato alla porosità della superficie della piastrella. Esso determina la quantità di acqua che può essere assorbita dai pori. Pertanto quanto più compatto è il materiale che la compone, tanto minore sarà il numero di pori che accolgono le particelle d’acqua.
  • RESISTENZA A FLESSIONE: è l’indicatore per eccellenza della resistenza meccanica delle piastrelle ceramiche; è associato alla forza con cui risponde quando è sottoposta a sollecitazioni che tendono a “spezzarla”. Le piastrelle in esercizio sono sottoposte a flessione soprattutto quando non sono vincolate al sottofondo in modo continuo; ad esempio perché lo strato legante non è uniformemente distribuito o perché il sottofondo è debole o incoerente. In questi casi la piastrella è costretta a svolgere una funzione portante che non le compete, arrivando anche a spezzarsi.
  • RESISTENZA ALL’URTO: è la capacità della superficie di esercizio di una piastrella ceramica di subire la caduta di corpi senza manifestare alterazioni irreversibili quali rotture, fessurazioni o distacchi di materiale. Quando ciò avviene il danno non è solo estetico ma anche funzionale, in quanto viene compromessa l’integrità della piastrella ed in particolare della superficie di esercizio.
  • RESISTENZA ALL’ABRASIONE: rappresenta la resistenza che la superficie oppone alle azioni di usura connesse con il movimento di corpi, superfici o materiali a contatto con essa, ad esempio, le suole delle calzature delle persone, le ruote di carrelli o altri veicoli, i mobili, le sedie, ed altri carichi che a volte vengono trascinati sulla superficie, etc. Si tratta di azioni abrasive i cui effetti causano l’asportazione di materiale dalla superficie, determinando alterazioni delle caratteristiche estetiche, come la perdita di brillantezza, variazione di tonalità cromatica, etc.
  • DILATAZIONE TERMICA: è la caratteristica per cui qualunque materiale subisce delle variazioni dimensionali reversibili allorché ne viene variata la temperatura. Più precisamente, si ha una dilatazione qualora la temperatura aumenti, mentre si ha contrazione se la temperatura diminuisce. Queste variazioni risultano predominanti nelle direzioni della superficie rispetto allo spessore. Quando nella posa delle piastrelle non si tiene conto delle dilatazioni termiche con appositi accorgimenti come le fughe di distanziamento, accade spesso che queste possano distaccarsi e sollevarsi.
  • RESISTENZA AGLI SBALZI TERMICI: è la capacità di sopportare le variazioni di temperatura. Queste ultime comportano delle variazioni delle dimensioni, come già osservato a proposito della dilatazione termica, ma quando le variazioni di temperatura sono molto rapide le conseguenze potrebbero essere più gravi. Pensiamo, ad esempio, ad una superficie piastrellata di un piano cucina su cui viene appoggiata una pentola bollente, la superficie della piastrella aumenta bruscamente la sua temperatura e si dilata conseguentemente, mentre gli strati sottostanti sono via via meno caldi e, quindi, meno dilatati. Finché la temperatura non si stabilizza in tutto il pezzo, questo stato di disuniformità termica tende a fare deformare la piastrella in modo irregolare, e poiché il materiale che la compone è essenzialmente rigido, questa può fessurarsi o rompersi.
  • DILATAZIONE ALL’UMIDITA’: è un fenomeno irreversibile e progressivo nel tempo. Le dimensioni iniziali possono essere ripristinate solo con una vera e propria ricottura delle piastrelle. Questo fenomeno si manifesta spesso nelle piastrelle smaltate, che presentano la superficie esterna impermeabile, ma i bordi sono porosi ed attraverso l’umidità delle fughe ricevono le particelle d’acqua. Pertanto si hanno dei fenomeni deformativi che tendono a flettere la piastrella portando alla formazione di cavillature o lesioni della superficie smaltata. Inoltre è importante sottolineare che la dilatazione termica e la dilatazione dovuta all’umidità sono tra loro indipendenti, in quanto conseguenti a fenomeni di natura diversa, ed i loro effetti, cioè le variazioni dimensionali, si sommano algebricamente.
  • RESISTENZA AL CAVILLO: è un effetto che si manifesta occasionalmente sulle superfici smaltate delle piastrelle ceramiche, con una o più sottili fessurazioni ad andamento variamente irregolare. In primo luogo occorre segnalare che le fessurazioni in esame, costituiscono un’interruzione nella continuità dello smalto, che provoca, sia un’alterazione visiva (estetica della superficie), sia una perdita di impermeabilità della superficie di esercizio. Le cause del cavillo sono riconducibili ad una diversa capacità di dilatazione tra lo smalto ed il supporto della piastrella. Un tipico caso in cui questo fenomeno si manifesta, è dovuto alla posa in opera delle piastrelle utilizzando adesivi con contenuti in cemento molto elevati. Succede infatti che l’adesivo si ancora tenacemente al retro della piastrella a partire dalle zone perimetrali, ed i forti ritiri dello stesso si trasmettono alla piastrella, facendola flettere e causandone la rottura della sua parte più fragile, cioè lo smalto.
  • RESISTENZA AL GELO: è la caratteristica che alcune tipologie di piastrelle ceramiche possiedono di resistere all’azione del gelo in ambienti umidi ed a temperatura inferiore a 0 °C. Il meccanismo di azione del gelo prevede due stadi distinti: il primo stadio è rappresentato dalla penetrazione di acqua proveniente dall’ambiente all’interno dei pori delle piastrelle; il secondo stadio consiste nella solidificazione dell’acqua interna ai pori, causando un aumento di volume, che potrebbe creare lesioni e distacchi di materiale.
  • RESISTENZA CHIMICA: è la caratteristica che definisce il comportamento della superficie ceramica a contatto con agenti chimicamente aggressivi. Questi infatti possono reagire con la superficie ceramica, alterandone le prestazioni funzionali e/o estetiche.
  • RESISTENZA ALLE MACCHIE: è strettamente collegata alla resistenza all’attacco chimico, e definisce il comportamento della superficie ceramica a contatto con sostanze macchianti. E’ valutata in funzione dell’efficacia e della facilità con cui le macchie applicate sulla superficie stessa, possono venire rimosse. La resistenza alle macchie permette dunque di valutare la “pulibilità” di una superficie ceramica.
  • CESSIONE DI PIOMBO E CADMIO: viene annoverata fra le caratteristiche di sicurezza, in quanto la sua conoscenza ha l’obiettivo di tutelare il consumatore rispetto a rischi per la salute. Il piombo ed il cadmio sono due metalli a volte presenti negli smalti ceramici che, se ingeriti, sono nocivi. Certe sostanze alimentari sono potenzialmente in grado di estrarre il piombo ed il cadmio dalla superficie smaltata delle piastrelle portando ad una contaminazione degli alimenti.
  • RESISTENZA ALLO SCIVOLAMENTO: è la grandezza che quantifica la resistenza allo scivolamento valutato come coefficiente di attrito della suola di una scarpa. E’ proporzionale alla forza parallela alla superficie di contatto che occorre applicare perché si abbia il moto della suola. Quanto più alto è il coefficiente di attrito, tanto minore è la scivolosità.

Esistono però, anche requisiti di natura puramente estetica o funzionale che sono vagliati in fase di produzione, attraverso un’attenta selezione del prodotto.

Ad esempio, le tonalità di colore superficiale, sono selezionate in modo da essere omogenee, e non devono essere presenti cavilli, fessurazioni, puntinature, alveolature o piccoli distacchi.

Inoltre devono essere attentamente esaminate le caratteristiche dimensionali. I parametri qualificanti la loro geometria, come: il perimetro, lo spessore e la planarità della superficie di esercizio, sono misurati su tutte le piastrelle prodotte ed eseguite a fine ciclo produttivo, prima del confezionamento, con dispositivi di misura (calibratrici, planar, etc) opportunamente regolati rispetto alle tolleranze previste dalle norme di riferimento.

Spesso, per risolvere i problemi di disomogeneità dimensionale, si ricorre a fasi di lavorazioni di finitura come la rettifica dei bordi. Processo che prevede il taglio con squadratura degli spigoli, al fine di consentire la posa in opera delle piastrelle limitando la larghezza delle fughe.

Tuttavia esistono anche altri tipi di lavorazione dei bordi, che hanno un valore prettamente estetico, come l’anticatura, che consiste nella sbozzatura dello spigolo ottenuta con sistemi meccanici.

Il mondo delle ceramiche è vasto ed in continua evoluzione, pertanto questo articolo si ritiene non esaustivo per descrivere tutte le produzioni che oggi offre il mercato. Spero di avervi fornito spunti che possano indurvi a fare scelte consapevoli sulle ceramiche di casa vostra.

 

Immagine in evidenza: serie “Ardesia” di ceramiche MIRAGE

 

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