Caratteristiche delle piastrelle:
Caratterizzata da spessore ridotto (oggigiorno lo spessore minimo va da 4 a 15 mm),la piastrella può presentare forme geometriche molteplici (quadrati, rettangoli, esagoni, etc.), formati variabili (15×15 cm, 15×20 cm, 20×20 cm, ecc. ) e può essere realizzata con materiali diversi (laterizio, graniglia, marmo, ceramica, cemento, ecc. ), in alcuni casi la tolleranza dimensionale della piastrella può essere relativamente alta rispetto alla misura dichiarata, si tratta comunque di decimi di millimetro in più o in meno, in questo caso il lotto di piastrelle riporterà una lettera alfabetica correlata al calibro effettivo e dichiarato, del lotto di piastrelle.
La resistenza all’abrasione superficiale della piastrella si misura in PEI (che va da 0 a 5) tramite il quale si misura la capacità dello smalto della piastrella di resistere al calpestio, al passaggio di persone, di mobili o di macchinari, senza perdere le caratteristiche estetiche originali.
La “capacità di attrito” di una piastrella (cioè la resistenza allo scivolamento di un corpo sulla sua superficie) è determinata dal processo di trattamento della superficie stessa, la quale potrà essere levigata, bocciardata o lavorata in modo tale da non renderla del tutto liscia.
Per ottenere piastrelle più resistenti, l’impasto va cotto a temperature maggiori affinché l’argilla solidifichi con una maggiore densità molecolare.
Lavorazione
La piastrella più comune si ottiene da un impasto di materiali argillosi e sabbie quarzifere cotto in forni a una temperatura oscillante tra i 1060 °C e i 1220 °C a seconda della tipologia per 30-70 minuti. Quando poi viene lasciato raffreddare, si ottiene un materiale resistente, rigido, non più solubile in acqua, con buona resistenza agli attacchi sia chimici che meccanici.
Le categorie di piastrelle in ordine di resistenza fisica e meccanica:
- Cotto: piastrella a pasta bianca o rossa (il colore dipende dalla composizione dell’argilla). La colorazione rossa è invece data dall’ossidazione di tracce di ferro.
- Monocottura: consiste nel cuocere supporto e smalto in un’unica passata in appositi forni a temperature che oscillano tra gli 1170 e i 1200 °C. Si può considerare come la tecnologia che ha reso durezza ai prodotti per la pavimentazione. Non priva di difetti ad oggi viene considerata per i materiali a basso costo.
- Bicottura: la piastrella viene realizzata in due tempi, dove nel primo si cuoce l’impasto parzialmente, andando così a creare quello che viene comunemente chiamato biscotto, mentre in un secondo momento questo viene dipinto con smalti e passato alla seconda cottura.
- Klinker
- Grès porcellanato in massa: piastrella non smaltata ottenuta tramite un processo chiamato “pressatura”. Può assumere vari colori e texture in base ai componenti utilizzati nella composizione dell’impasto. La caratteristica principale è il bassissimo tasso di imbibizione (assorbimento di acqua) 0,04% che la rende completamente inassorbente. In alcuni casi il grès porcellanato più pregiato viene denominato Marmo di Fabbrica.
- Grès porcellanato smaltato: piastrella smaltata derivante da un processo simile alla monocottura ma con caratteristiche finali tipo grès. Può assumere vari colori in base alle texture utilizzate nella fase decorativa a smalto. Si può considerare l’evoluzione tecnologica della Monocottura.
Tipologie di grès porcellanato
- Grès naturale
- Grès smaltato
Grès porcellanato naturale
Il grès naturale, anche conosciuto come grès tecnico, ha un effetto marmorizzato del tutto simile al marmo naturale e mantiene le caratteristiche tecniche del grès porcellanato.
La cottura avviene ad una temperatura tra i 1150 e i 1250 ºC 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 sempre gradualmente viene raffreddata sino a temperatura ambiente. Il processo di cottura determina la ceramizzazione/greificazione dell’impasto, attribuendone le tipiche caratteristiche di resistenza alle abrasioni, impermeabilità e longevità.
Durante la cottura avvengono però varie deformazioni sulla materia precedentemente pressata. Il restringimento dimensionale post cottura si aggira intorno a un 7%, per cui i prodotti di maggiori dimensioni (60×60 cm, 120x120cm) vengono solitamente rettificati tramite mole ad umido, successivamente alla cottura. Al termine della fase di cottura le piastrelle vengono suddivise per classi omogenee di calibro e tono. Il materiale non pienamente conforme ai parametri dettati dalle norme UNI viene declassato (2ª, 3ª scelta, stock, ecc.).
Con le tecnologie produttive si possono ottenere piastrelle con formati variabili da 5×5 a 150×300 cm, con spessori da 3 a 20 mm, che possono essere smaltate e non smaltate. L’impasto di porcellanato, nella norma di colore beige chiaro, può anche venire colorato nella fase di atomizzazione per cui il prodotto finito viene chiamato colorato in massa, prodotto di caratteristiche eccellenti sia per uso domestico, sia per uso pubblico.
Tecnicamente le norme UNI definiscono porcellanato la ceramica che possiede un coefficiente di assorbimento all’acqua minore dello 0,5% (UNI EN 176 ISO BI)
Grès porcellanato smaltato
Il grès smaltato, si differenzia dal grès naturale per la varietà di colori, stili, formati, decori e “texture” che possiamo riscontrare solo nella ceramica smaltata.
Aspetto tecnico
I prodotti ceramici a superficie smaltata, nei quali si riescono a distinguere, in sezione, il supporto, (che determina le caratteristiche di resistenza meccanica della piastrella) e lo smalto (che ne determina l’aspetto estetico e le caratteristiche di usura)
Nel grès porcellanato naturale superficie e massa sono identiche: la piastrella in grès presenta una continuità di composizione tra superficie e supporto e l’usura riporta alla superficie uno strato identico al precedente, senza alterare le caratteristiche estetiche e funzionali del pavimento. La superficie vetrificata, parte integrante della struttura della piastrella, fa del grès un materiale dotato di un’estetica elegante e durevole nel tempo.
Aspetto commerciale
La dicitura grès porcellanato smaltato è sinonimo di:
- Resistenza agli agenti atmosferici che possono mettere a dura prova le piastrelle;
- Resistenza al fuoco in caso di incendio e non rilascio di sostanze tossiche nell’aria;
- Resistenza a rottura per sbalzi termici dato un assorbimento d’acqua inferiore al 3%;
- Superficie antisdrucciolo sia sull’asciutto sia sul bagnato.
Il grès porcellanato smaltato risulta facile da pulire e particolarmente resistente allo sporco e alle macchie grazie alla smaltatura che impedisce al pigmento della macchia di entrare nei pori della piastrella.
Lo smalto ha così una funzione di copertura dei pori naturali della ceramica in grès porcellanato oltre che una funzione estetica, caratteristiche determinanti che rendono il grès smaltato un rivestimento da pavimenti molto apprezzato.
Mentre il grès naturale ha un aspetto marmorizzato, il grès porcellanato smaltato viene offerto in un’ampia varietà di colori.
Per quanto riguarda la gamma cromatica con le relative tonalità, il grès porcellanato smaltato, come tutte le piastrelle smaltate, non conosce limiti, mentre il grès porcellanato non smaltato presenta una scelta di colori molto più limitata, dal momento che il colore è lo stesso per l’intera massa della piastrella.
Altra caratteristica delle mattonelle in grès porcellanato smaltato è la facilità con cui possono essere decorate.
Klinker
Il clinker o klinker è un tipo materiale laterizio ottenuto con la cottura delle materie prime a temperature molto elevate- circa 1250 °C-, tali da indurre quasi una vetrificazione del materiale. Tale trattamento rende il materiale particolarmente denso e resistente, anche dal punto di vista meccanico e gli conferisce una superficie estremamente dura e non igroscopica. La diversa finitura superficiale (grezza, semilucida o smaltata) permette di coniugare estetica e tecnologia.
Storia
La parola “Klinker” deriva dall’olandese Klinkaerd (da “Klinken”, risuonare) da cui traggono origine termini inglesi onomatopeici come “to clink” (tintinnare) e “clink” (tintinnio). Prima nei Paesi Bassi e successivamente nella Germania settentrionale il klinker è stato usato in maniera diffusa, nella forma di mattone pieno – per pavimentazioni stradali, edifici pubblici e privati, scuola, ponti, ecc-, per cui nella pratica si è associato il termine klinker al mattone stesso. Resta accertato che tale materiale trovò naturali applicazioni nel tempo, ed è possibile ritrovarlo ancora oggi nelle costruzioni del Nord Europa sotto forma di mattoni di grosso spessore con funzioni di struttura portante per archi e facciate di chiese, ponti, pavimentazioni di grande traffico, marciapiedi e piazze. Fino agli anni ’30 il linguaggio strutturale del klinker era quello del muro portante, eventualmente arricchito di motivi decorativi realizzati con lo stesso elemento variamente disposto. Viene prodotto sia come piastrelle da pavimentazione e rivestimento di forme varie sia come mattoni per murature facciavista. In quest’ultima forma ha caratterizzato l’architettura milanese a cavallo della seconda guerra mondiale e particolarmente le opere di Giovanni Muzio. Il Palazzo dell’Arte di Milano, creato per essere la sede della Triennale, è stato il primo esempio di uso del klinker in Italia. Giovanni Muzio, progettista del Palazzo, volle espressamente questo materiale sia per le garanzie di resistenza e durata che esso offriva, sia per lo spettacolare contrasto che poteva essere così creato fra il corpo della costruzione, la facciata in marmo ed il parco circostante. Nel formato di piastrella da rivestimento in vari colori fu largamente utilizzata, dal dopoguerra in avanti, per caratterizzare i prospetti degli edifici residenziali da architetti come Luigi Caccia Dominioni, Ignazio Gardella, Giancarlo De Carlo ed i più recenti Roberto Gabetti e Renzo Piano.
Cottura
Processo apparentemente semplice ed antico, la cottura è la fase fondamentale ed essenziale nella produzione del klinker. Le trasformazioni che si verificano nel prodotto per effetto della cottura possono riassumersi in modificazioni chimico-strutturali, di volume e densità e cromatiche. L’ultima modifica è quella più evidente e peculiare. A seconda della temperatura raggiunta il materiale può assumere vari colori, in genere più scuri rispetto al materiale laterizio normale. Studi sul comportamento alla cottura hanno accertato che più le argille sono pure e pregiate, maggiore è la temperatura richiesta per la loro cottura. Una classificazione qualitativa della produzione industriale ceramica può essere quindi espressa in funzione delle temperature di cottura. Da questa classificazione si può rilevare come il klinker sia un prodotto che si posiziona ai massimi livelli ceramici, molto vicini alla migliore porcellana.
Cottura
Una delle materie prime che caratterizza il klinker è l’argilla, Keramos (terra da vasaio) come veniva definita nell’antica Grecia. L’argilla trae origine dalla decomposizione delle rocce granitiche in silicati idrati di alluminio (caolinite) accompagnati da varie impurità; assorbe acqua e può essere plasmata facilmente. In generale, le materie prime per produrre il klinker ceramico estruso si possono classificare schematicamente in materie prime fondamentali e materie prime complementari. Al primo gruppo appartengono la caolinite Al2O3·2SiO2·2H2O e la illite (K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2,(H2O)]. Nel secondo gruppo invece troviamo materie sgrassanti, come la sabbia silicea (quarzo), ed i fondenti, come i feldspati ed i feldspatoidi (nefelina, leucite, pegmantite e sienite). In fabbrica le argille subiscono i processi di essiccazione, miscelazione e macinazione e vengono avviate automaticamente alla fase di impasto ad umido. Questa fase permette di ottenere un impasto soffice e plastico, ideale per essere estruso e foggiato nella successiva fase di trafilatura. Dopo le fasi di stagionatura e di formatura si arriva successivamente alla cottura.
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