Оценка качества керамической плитки
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева
Транспортно – энергетический факультет
Кафедра: «Стандартизация и сертификация»
Курсовая работа
по дисциплине «Квалиметрия»
на тему: «Оценка качества керамической плитки»
Батталова С.С.
Астана 2013г.
ГЛОССАРИЙ
Ангоб - тонкий слой из глинистой суспензии, наносимый на поверхность керамической плитки до ее обжига или покрытия глазурью и закрывающий поверхность частично или полностью.
Водопоглощение - свойство керамической плитки, характеризующаяся процентным соотношением массы впитываемой и удерживаемой жидкости к массе впитавшему и удерживающему её материалу, но в сухом состоянии.
Гладкая декорированная керамическая плитка– плитка с гладкой лицевой поверхностью, с нанесенным цветным рисунком.
Глазурь - тонкий стекловидный или частично закристаллизованный слой, покрывающий поверхность керамической плитки и закрепленный путем обжига при высоких температурах.
Грани керамической плитки - ограниченные ребрами боковые поверхности плиток, которыми они примыкают друг к другу при укладке.
Декорирование керамической плитки - нанесение на лицевую поверхность плитки гладкого или рельефного рисунка одного или нескольких цветов.
Изделие – единица промышленной продукции, количество которой может исчисляться в штуках или экземплярах. При этом предполагается, что каждое изделие имеет геометрические размеры и массу, регламентированные определенными пределами.
Износостойкость (стойкость к истиранию)- способность поверхности плитки противостоять воздействию абразивных средств.
Квалиметрия - научная дисциплина, в рамках которой изучаются методология и проблематика комплексного количественного оценивания качества объектов любой природы (одушевлённых или неодушевлённых; предметов или процессов; продуктов труда или продуктов природы) имеющих материальный или духовный характер, имеющих искусственное или естественное происхождение.
Керамическая плитка - изготовленное из керамической массы плоское, как правило, тонкостенное глазурованное или неглазурованное изделие. Керамическая плитка применяемое для наружной или внутренней облицовки стен и стеновых панелей, а также для настилки полов.
Кислотостойкость керамической плитки - способность плитки противостоять воздействию заданной кислоты определенной концентрации при определенных условиях без последующего появления дефектов на глазурованной поверхности и/или разрушения черепка.
Ковер из керамических плиток - набор плиток, наклеенных на ситообразный материал или на лист бумаги, предназначенный для облегчения работ при укладке.
Кривизна керамической плитки - отклонение лицевой поверхности плитки от плоскости.
Лицевая поверхность керамической плитки - поверхность плитки, видимая после ее укладки на стену или пол.
Морозостойкость – это устойчивость плитки к циклическим замораживаниям и оттаиваниям без признаков разрушения и без значительного снижения прочности.
Оптимальное значение показателя качества– значение показателя качества продукции, при котором достигается либо наибольший эффект от эксплуатации или потребления продукции при заданных затратах на ее создание и эксплуатацию или потребление, либо заданный эффект при наименьших затратах, либо наибольшее отношение эффекта к затратам.
Предел прочности при изгибе - параметр, определяющийся размером приложенного механического напряжения при равномерной нагрузке силой закреплённой на двух опорах керамической плитки на её излом до момента полного разрушения.
Свойство продукции (услуги, процесса) - объективная особенность продукции (услуги), проявляющаяся при ее создании, эксплуатации, использовании по назначению или потреблении (оказание услуги).
Твердость глазури по Моосу - данный показатель характеризует прочностные свойства поверхностных слоев керамической плитки и отражает способность противостоять механическим усилиям при царапании поверхности каким-либо твердым предметом или при вдавливании тел определенной формы.
Термостойкость керамической плитки - способность плитки противостоять резким изменениям температуры при определенных условиях появления дефектов на глазурованной поверхности и (или) разрушения черепка.
Черепок - основной материал керамической плитки, образовавшийся после обжига.
Щелочестойкость керамической плитки - способность плитки противостоять воздействию заданной щелочи определенной концентрации при определенных условиях без последующего появления дефектов на глазурованной поверхности и/или разрушения черепка.
СОДЕРЖАНИЕ
Глоссарий………………………………………………………
Введение…………………………………………………………
1.Назначение, область применения, классификация
керамической плитки……………………………………………………..….
2.Технология производства керамической
плитки………..…………………………………………………
3.Выбор номенклатуры
4.Выбор базовых показателей
качества или эталонного образца керамической
плитки………………………………………………………………
5.Выбор метода определения показателей
качества керамической плитки………………………………………………………………
6.Выбор метода определения уровня
качества керамической плитки………………………………………………….……..
7.Определение показателей качества
керамической плитки…………………………………………………………….
8.Оценка уровня качества керам
9.Факторы, влияющие на
снижение качества керамической плитки………………………………………………………………
10.Мероприятия по повышению
качества керамической плитки………………………………………………………………
Заключение……………………………………………………
Список использованных источников…………………………………......…
Приложение 1…………………………………………………………………...3
Приложение 2…………………………………………………………………..41
ВВЕДЕНИЕ
В данной курсовой работе будет представлен анализ по нахождению показателей уровня качества керамической плитки,а также её количественная характеристика и оценка уровня качества. Квалиметрия - научная область, в рамках которой изучается методология и проблематика комплексно-количественного оценивания качества продукции, работы или услуг. В ходе выполнения курсовой работы ознакомимся с назначением, классификацией и технологией изготовления керамической плитки. В дальнейшем предстоит сделать оценку качества керамической плитки, для этого я выберу номенклатуру показателя качества керамической плитки, а затем и метод определения показателя качества керамической плитки, с помощью которого я смогу найти значения показателей. В дальнейшем необходимо выбрать базовый образец или базовый показатель нашей продукции и произвести количественную оценку показателей качества.
Керамика (др.-греч. κέραμος – глина) – изделия из неорганических, неметаллических материалов (например, глины) и их смесей с минеральными добавками, изготовляемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением. В узком смысле слово керамика обозначает глину, прошедшую обжиг. Керамические материалы могут иметь прозрачную или частично прозрачную структуру, могут происходить из стекла. Керамическая плитка – изготовленное из керамической массы плоское, как правило, тонкостенное глазурованное или неглазурованное изделие, применяемое для наружной или внутренней облицовки стен и стеновых панелей, а также для настилки полов.
Конечно, сегодня среди строительных материалов, предназначенных для облицовки стен, полов и фасадов, существует немало альтернатив керамической плитке. Например, при выборе напольного покрытия в рамках интерьерного проекта дизайнеры и архитекторы могут рассматривать множество вариантов: камень, дерево, текстиль, линолеум, пластик, композитные материалы, причем в каждой из этих категорий имеется большое количество разнообразных вариантов. Тем не менее, керамическая плитка получает все большее распространение - как в проектах индивидуального жилья, так и зданиях общественного назначения, причем ее использование расширяется как для внутренней, так и для наружной отделки помещений. То, что новейшие строительно-отделочные материалы не способны вытеснить керамику объясняется, прежде всего, тем, что керамическая плитка обладает просто незаменимыми свойствами.
В данной курсовой работе будут изучены и рассмотрены проблематики по комплексно-количественной оценке качества продукции.[1]
Также рассмотрим мероприятия по снижению качества и по повышению уровня качества керамической плитки. Эта курсовая работа, поможет вникнуть в саму суть квалиметрии и поможет в дальнейшем при оценке уровня качества.
1.Назначение, область применения и классификация керамической плитки.
Керамика - это изделия и материалы с камнеподобными свойствами, полученными в процессе технологической обработки минерального сырья (глины) и спекания его при высоких температурах. Название «керамики» происходит от греческих слов keramike - гончарное искусство и keramos - глина. Поэтому под технологией керамики всегда подразумевали производство материалов и изделий с заданными свойствами из глинистого сырья. Однако в последнее время основные приемы технологического процесса изготовления керамических изделий из глиняных материалов получили распространение и в технологии некоторых изделий не из глинистого сырья, например производство изделий из чистых оксидов, металлокерамика др. Сегодня под технологией керамика предполагают науку о методах производства изделий из различного минерального сырья путем их формования, сушки и придания им камнеподобных свойств за счет спекания при высоких температурах.
Керамические материалы - один из самых древних искусственных материалов, созданным человеком. Первоначально основными видами керамических изделий были посуда и украшения. Производство изделий строительной керамики в основном начало развиваться в Китае, странах Востока и Средней Азии. Красотой и сложностью отличается отделка многоцветной керамической плитки, кирпичная кладка и мозаичная облицовка.
Керамическая плитка различных типов производства и назначения представляет собой изделие, изготовленное из смеси глины одного из сортов, с добавлением других натуральных компонентов, предварительно спрессованных под давлением около 500 кг/кв.см и затем обожжённых в печах при температуре от 1040 до 1300°С в зависимости от типа плитки.
Керамическая плитка - это отделочный материал, представляющий собой изделие из глины, кварцевого песка и других натуральных компонентов, обожженное в печи при высоких температурах, варьирующихся в зависимости от типа кафеля. Кафель является одним из самых старых строительных материалов, но, несмотря на это, до сих пор продолжает совершенствоваться и не выходит из моды, находя широкое применение при облицовке любых типов поверхности: от фасадов зданий до стен ванной комнаты. Плитка – это прочный, гигиеничный, огнеупорный отделочный материал, практичность которого говорит сама за себя.
Керамическая плитка и керамогранит являются распространенным отделочным материалом, как для отделки внутренних поверхностей помещений, так и для облицовки фасада зданий и жилых домов.
Так же, как и другие изделия из керамики, керамическая плитка прочная, легко моется, гигиенична, не обладает радиационным фоном, как натуральный камень, огнеупорна, и в некоторых своих видах морозостойка. Благодаря этим преимуществам она так популярна среди массового потребителя и является практически незаменимым материалом при строительстве или ремонте.
Область применения керамической плитки чрезвычайно широка. Плитка используется для облицовки стен и полов, каминов, бассейнов (облицовочная плитка), для защиты фасадов и цоколей (фасадная плитка, керамогранит), устройства фальшполов, покрытия тротуаров — иными словами, для различных поверхностей, эксплуатирующихся в самых разных условиях. Без керамической плитки не обходится сегодня ни дизайн кухни, ни дизайн ванной комнаты.
Помимо технического аспекта, — какой вид плитки и где применять, — немаловажное значение имеет аспект эстетический.
Плитка делится на 5 классов по степени износа. В зависимости от этой характеристики керамики выбирается область ее использования. Плитка первого класса применяется в облицовке комнат квартир и домов. Такое покрытие в основном используется для стен кухни и ванной комнаты. Керамика второго класса в основном применяется для укладки пола жилых помещений. Плитка третьего типа подходит как для жилых помещений, так и для офисов и предприятий. Пятый и четвертый классы керамики используются для укладки пола помещений с большим потоком людей: магазины, кафе, рестораны и так далее.
Таким качеством как морозоустойчивость должна обладать плитка, применяемая для наружных работ. Для покрытия скатной крыши идеально подойдет металлочерепица, а плоскую крышу можно отделать специальными керамическими изразцами.
Для облицовки помещений типа медицинских лабораторий, аптек, а также для обкладки дна бассейнов применяют плитку с повышенной химической устойчивостью, которая также разбивается на 5 классов. [2]
Классификация керамической плитки
Многообразие производимых видов керамической плитки очень велико. Существует большое количество параметров, по которым можно классифицировать плитку и, соответственно, различные типы классификации. Как правило, в основе классификаций лежат физико-химические особенности керамических плиток либо технологические особенности их производства.
По типу исходной глиняной смеси, основой смеси могут быть:
- каолиновые (белые) глины имеют размер частиц меньше 0,001 мм, высокую однородность. Так как в Европе очень мало месторождений данных глин, они очень дороги;
- монтмориллонитовые (красные) глины имеют размер частиц 0,001— 0,01 мм.
От состава исходной смеси зависит насколько будет прочной керамика и основные технические параметры плитки: пористость, а значит и водопоглощение, выдержанность геометрических размеров, цветопередача красителей и т.д.
По способу формовки:
- прессование — порошкообразная смесь, уплотняется и формуется прессом под высоким давлением;
- экструдирование — смесь из тестообразной массы выдавливается через специальное отверстие. Этот метод позволяет получить различные изогнутые формы.
Плитка, изготовленная методом прессования, маркируется «В», экструзией — «A».
По наличию глазури:
- глазурованные — на поверхность плитки сначала наносят рисунок, а затем слой глазури (смальты). В основе состава глазури— специальное стекло, обеспечивающее не только красивый вид, но и высокие технические характеристики плитки (твёрдость, износоустойчивость, водонепроницаемость);
Плитка состоит из двух слоев: бисквита и слоя глазури. Применяется для облицовки стен, пола, фасадов, используется как внутри помещения, так и снаружи.
- неглазурованная плитка либо не имеет декоративных рисунков, либо красящие вещества добавляют к исходной смеси и за счёт этого создаётся рисунок. Состоит из одного слоя – керамического черепка (его также называют бисквит, тело плитки). Неглазурованная плитка получает цвет сырьевого материала или окрашивается оксидами металлов - равномерно по всему телу плитки. Неглазурованную плитку в основном применяют для напольных покрытий или облицовки фасадов.
По форме и размеру:
- квадратная;
- прямоугольная;
- различные сложные формы.
По назначению:
- напольная;
- настенная;
- универсальная;
- декоративная;
- бордюрная;
- фасадная;
- специальная плитка для бассейнов.
По способу изготовления:
- Одинарный обжиг (монокоттура) – более современная технология, вытесняющая сейчас технологию двойного обжига. При этом способе производства глиняную смесь прессуют, подсушивают, после этого наносят на поверхность глазурь и обжигают плитку. И бисквит, и глазурь обжигают за один раз.
- Двойной обжиг (бикоттура) – древнейший способ производства глазурованной плитки. Согласно этой технологии, глиняную смесь прессуют, обжигают, после чего на поверхность черепка наносят глазурь и обжигают плитку второй раз. Плитка двойного обжига более пористая и, как следствие, у нее более низкие прочностные характеристики. Поэтому ее используют для отделки интерьеров и чаще всего в качестве настенного покрытия.
- Трехкратный обжиг – это декорирование плитки
по глазурованной поверхности с последующим
обжигом (возможен и четвертый, и пятый
обжиг) при низкой температуре. Эта технология дает дополнительные
возможности для декорирования – большое
цветовое и фактурное разнообразие, использование
драгоценных металлов и т.д.
Трехкратный обжиг подразумевает изготовление более "художественной" и, соответственно, более дорогой плитки. В последнее время все активней применяется российскими производителями, выпускающими коллекционную плитку – для изготовления декоров, бордюров и панно. [3]
Схема 1. Классификация
керамической плитки
2.Технологический процесс производства керамической плитки
Современные технологии и дизайнерские изыски привели к огромному разнообразию декоров и созданию эксклюзивных коллекций керамической плитки. Глянцевых и матовых поверхностей с безграничным множеством рисунков и объемных узоров. Нанесение различных типов эмалей улучшает физико-технические характеристики плитки: влагостойкость, ударостойкость и другие. Сама же керамика может быть как плотной, так и пористой.
Традиционный способ изготовления плитки – прессование. Порошкообразная смесь уплотняется и под высоким давлением формуется с помощью пресса, поэтому называют такую керамическую плитку – прессованная. Другой вид плитки, пришедший вместе с новыми технологиями – экструдированная. При таком способе формования изделия тестообразная масса из исходного сырья проходит через экструдер и приобретает необходимую форму.
Одно из первостепенных свойств керамической плитки – водопоглащение, зависит типа основы. Она может быть пористой или плотной. Водопоглащение тем больше, чем больше пористость основы.
От исходного сырья зависит цвет основы плитки: от желтого до темно-красного. Разные смеси глин придают изделию светлые и темно-серые тона. А натуральный цвет глины получают при помощи комбинации температур во время обжига.
В настоящее время в мире существуют различные технологии производства керамической плитки. Основными являются: бикоттура (прессование и затем двойной обжиг), монокоттура (прессование и одинарный обжиг), грес фине порчеланато, или керамический гранит (прессование, обжиг и последующая механическая обработка), котто, клинкер и другие.
Схема 2. Технологические циклы производства различных типов керамической плитки
Этапы производства неглазурованной плитки
1. Выбор сырья
2. Приготовление смеси
3. Формовка
4. Сушка
5. Обжиг
Этапы производства глазурованной плитки однократного обжига
1. Выбор сырья (в том числе и для глазури)
2. Приготовление смеси (в том числе и для глазури)
3. Формовка
4. Сушка
5. Нанесение глазури
6. Обжиг
Этапы производства глазурованной плитки двукратного обжига
1. Выбор сырья (в том числе и для глазури)
2. Приготовление смеси (в том числе и для глазури)
3. Формовка
4. Сушка
5. Обжиг
6. Нанесение глазури
7. Повторный обжиг
Ниже опишем каждый этап.
Выбор сырья
В качестве сырья для основания плитки используют кварцевый песок (ограничивает изменение размеров при сушке и обжиге), глину (обеспечивает необходимую при формовке пластичность), фелдшпатовые и карбонатные материалы (обеспечивают вязкость при обжиге для создания стекловидной и плотной структуры материала).
Основу керамической глазури составляют фритты - сплавы солей со стеклом. Глазурь, состоящая только из фритт, имеет глянцевую поверхность и применяется, как правило, при двукратном обжиге. Для создания матовых глазурей во фритты могут добавлять кварц, окислы металлов, каолин, красящие пигменты.
Приготовление смеси
Приготовление смеси включает в себя несколько операций, которые обеспечивают получение измельченного однородного материала с определенным содержанием влаги, необходимой для последующей формовки. Измельчение сырья нужно для облегчения последующего процесса обжига керамического изделия.
В любом случае этап приготовления смеси состоит из трех операций:
1. измельчение,
2. смешивание-гомогенизация,
3. увлажнение.
Существует два основных метода приготовления смеси: мокрый и сухой.
При использовании мокрого метода измельчение и смешивание составляющих смеси происходит в специальных центрифугах, куда вместе с сырьем помещаются очень прочные шары из металлокерамики и вода. В процессе вращения центрифуги эти шары ударяясь друг с другом измельчают сырье до состояния водной суспензии (шликера). Далее необходимая для равномерного смешивания влага удаляется процессом атомизации (противоточное распыление шликера горячим потоком воздуха с немедленным испарением влаги). В итоге получается порошкообразная смесь с необходимым для формовки содержанием воды (4-7% для метода прессования).
Основное отличие сухого метода от мокрого заключается в том, что сырье измельчается без добавления воды. Увлажнение его происходит позже в специальных машинах.
Технология мокрого измельчения дороже (необходимо много энергии для удаления воды), но дает лучшие результаты. Поэтому при производстве керамогранита и монокоттуры используют именно этот метод.
Формовка
Все современные способы формовки керамической плитки, согласно норм ISO, разделяют на три группы. Группа А - метод экструзии (производство плиток котто, клинкер). Группа В - метод прессования (керамогранит, монокоттура, бикоттура). В группу С вошли все прочие способы (например, ручная формовка, литье стеклянной мозаики).
Наибольшее распространение получил метод прессования (около 98% всей керамической плитки). При прессовании порошкообразную смесь загружают в пресс-формы гидравлического пресса, где она под высоким давлением (до 500 кг/см.кв.) уплотняется и приобретает определенную прочность. Уже на этом этапе плитка может подвергаться дополнительной обработке. Так для получения преполированного керамогранита поверхность плитки шлифуется мягкими щетками еще до обжига. С помощью пресс-форм задаются не только геометрические формы и размеры керамической плитки, но и фактура ее поверхности (например, у Pietra d'Italia - рельефная, у Celadon - вогнутая и т.д.).
Сушка
В процессе сушки из изделия удаляется влага, которая была необходима для формовки. Ее содержание уменьшается до 0,2%. Процесс осуществляется в сушильных установках с сушкой горячим воздухом.
Нанесение глазури
Существует несколько десятков способов нанесения глазурей на поверхность керамической плитки. Глазурь может наноситься в виде гранул, пастообразной массы или распыленной суспензии. Момент нанесения может происходить по-разному: до обжига, после обжига и даже во время обжига. Для придания плитке более эстетичного вида процесс глазурирования может применяться совместно с нанесением различных изображений. Один из самых распространенных способов нанесения орнаментов называется шелкографией, когда через специальную сетку с различными по своей величине и частоте отверстиями с помощью красок наносят рисунки. Чем сложнее рисунок, тем больше сеток применяется.
Обжиг
Затем происходит обжиг плитки, который может длиться от 40 до 120 минут. Печь для обжига - закрытый конвейер длиной от 50 до 80 метров. Посредством подачи газа по трубам на каждые 20 см печи в каждой точке поддерживается определенная температура. Таким образом, в процессе движения по печи изделие обжигается при температуре от 200 до 1200 градусов по Цельсию. Если представить себе график, где по горизонтали отражается расстояние, пройденное изделием внутри печи, а по вертикали - температура на этой отметке, то получится нечто подобное следующему рисунку.
Наиболее важный элемент процесса обжига плитки - разработка и соблюдение температурной кривой. Именно правильное построение температурной кривой отражается на важнейших технических показателях плитки в дальнейшем. Как только меняется партия сырья, температурная кривая должна быть разработана заново. Поэтому очень важно для производителя плитки постоянный поставщик сырья. И, следовательно, только те производители, кто имеет давний опыт производства, способны обеспечить стабильное качество. Для каждого типа плитки (а иногда и для каждой коллекции) разрабатывается индивидуальный температурный режим. Отличается и максимальная температура обжига для разных материалов. У плитки двойного обжига - около 950°С, у однократного обжига - до 1180°С, у керамогранита - до 1300°С. В процессе обжига при высоких температурах плитка теряет влагу и уменьшается в размерах (ужимается). Величина усадки растет с температурой обжига и может варьироваться от 0% (у плитки двукратного обжига) до 8% (у керамогранита). Т.е. для получения керамического гранита размером 300*300 размер пресс-формы должен быть 324*324.
Однократный обжиг (monocottura), когда глазурь и основание обжигаются вместе - используется, как правило, для производства напольной глазурованной плитки. Высокая температура обжига позволяет получить хорошо спеченный прочный бисквит, и обеспечивает значительную устойчивость глазури к истиранию. При данном способе производства невозможно получить изделия ярких, насыщенных цветов, поскольку при высоких температурах красящие пигменты выгорают и тускнеют. Замечено, что менее яркие глазурованные плитки более устойчивы к истиранию поверхности.
