Керамическая черепица – штучный кровельный материал, изготавливаемый из натуральной глины пластичных сортов. Для повышения прочности и улучшения эксплуатационных характеристик в сырьё вводятся специальные добавки. В результате получается экологически чистый материал, который обладает эстетической привлекательностью и при правильной укладке может прослужить 100 и более лет.

Состав

В качестве материала для производства черепицы используется глинистое сырьё – каолины, которые кроме глинистых частиц содержат сторонние примеси. В производстве используется сырьё, которое содержит не менее 70–80% глинистых частиц и имеет число пластичности 20–25. Использование менее пластичной глины приводит к снижению качества изделий.

Исходное сырьё часто содержит примеси железа, хлоридов и сульфатов натрия, магния и других элементов, от процентного содержания которых зависит цвет неокрашенных изделий.

В связи с тем, что чистые глины довольно редко используются в производстве керамических изделий, в сырьё вводятся следующие добавки:

  • Отощающие (шамот, кварцевый песок, золы и шлаки). Добавляются в состав для снижения усадки заготовок в процессе обжига, которая приводит к появлению трещин и деформации готовых изделий.
  • Плавни (железная руда, перлит, полевые шпаты, магнезит). Эти компоненты снижают температуру обжига, что снижает энергоёмкость процесса производства.
  • Для натурального объёмного окрашивания вводятся оксиды некоторых металлов (хрома, железа и так далее).
  • Пластификаторы (ПАВ, бентониты) добавляются с целью снижения водопотребности массы при сохранении пластичности. Это в итоге приводит к снижению деформаций.
  • Порообразующие (торфяная пыль, угольный порошок). Вводятся для повышения теплоизоляционных свойств методом увеличения пористости изделий.

Технология производства

В зависимости от технических условий производства для изготовления черепицы используются следующие способы: пластичный, жёсткий, полусухой, шлинкерный метод формования заготовок, а также ленточная технология. Способ жёсткого формования пластичной массы является наиболее применяемым.

Технологическая схема производства заключается в следующих операциях:

  • Добытая глина отлёживается некоторое время на промежуточном складе. Такие склады нужны для обеспечения бесперебойного производства зимой, когда разработка карьеров обходится дороже, а также вылёживания сырья.
  • Грубое дробление глинистой массы производится на глиноразрыхлителе.
  • Дальнейшее тонкое измельчение на фракции в 10–15 мм осуществляется на дифференциальных дробилках.
  • Следующий этап – смешивание исходного сырья с дополнительными компонентами в двухвальном смесителе, в который также подаётся вода для получения массы необходимой пластичности.
  • Далее производится подогревание сырья для повышения его пластичности и формирование заготовок методом вакуумного прессования.
  • Заготовки изделий высушиваются до 5–6% содержания влаги, после чего отправляются на обжиг в туннельную печь.

Обжиг производится в три этапа: прогрев, высокотемпературный обжиг и постепенное охлаждение. На выходе из печи получают натуральную черепицу, которая после выбраковки и сортировки отправляется на склад готовой продукции.

Технические стандарты

Виды, свойства, размеры, характеристики и технические требования, предъявляемые к керамической черепице отечественного производства, указаны в ГОСТ Р 56688–2015. На продукцию, выпускаемую в Европейском союзе, распространяется действие стандарта EN 1304:2013.

Преимущества и недостатки

Преимуществами черепицы из обожжённой глины являются её основные свойства: морозостойкость, пожаробезопасность и водонепроницаемость. Кроме этого, к достоинствам данного кровельного материала относят:

  • Долговечность эксплуатации: качественная черепица при правильном монтаже может прослужить до 100 лет.
  • Эстетическая привлекательность крыш, покрытых натуральной черепицей.
  • Воздушные зазоры обеспечивают естественную вентиляцию кровельного пирога.
  • Хорошие звуко- и теплоизоляционные свойства.
  • Устойчивость к любым погодным условиям.
  • Экологическая безопасность.
  • Ремонтопригодность и низкие эксплуатационные затраты.
  • Не накапливает статическое напряжение.

К недостаткам материала относят:

  • Энергоёмкость изготовления черепицы.
  • Большой вес кровли, что требует мощной стропильной системы и обрешётки.
  • Трудоёмкость укладки штучного материала. Кроме этого, для покрытия крыш различных форм применяются разные методы укладки, поэтому требуются определённые навыки.

Обратите внимание! Хрупкость черепицы не позволяет ходить по этому покрытию. Поэтому для ремонта или обслуживания кровли используют специальную лестницу или широкую доску с набитыми ступенями.

Виды черепицы

Классификация черепицы на виды производится по следующим критериям.

По типу формы

Изделия производятся следующих форм:

  • Плоская ленточная (бобровый хвост). При монтаже требуется укладка в два слоя, при этом верхний ряд должен перекрывать стык между плитками нижнего ряда.

  • Пазовая штампованная (марсельская). Такие изделия имеют замки по типу пазов, поэтому укладываются в один слой, а перекрытие и сцепление с соседними плитками осуществляется пазовым соединением. Схематические примеры пазовых конструкций приведены на рисунке ниже.

  Источник: http://bouw.ru

  • Желобчатая форма считается классикой для черепицы (монах-монашка, голландская или S-образная). Плитки укладываются друг на друга, чем обеспечивается хорошее перекрытие и надёжность стыков.

Кроме рядовых плиток, в кровельную систему входят дополнительные элементы, применяемые в узкой сфере: коньковые, подконьковые, вентиляционные, вальмовые, торцевые и другие изделия.

На изображении представлены чертежи основных видов черепицы, где a – длина, b – ширина изделий.

Важно! Для крепления черепицы предусмотрены монтажные отверстия диаметром 4 мм в перекрываемой части изделия. Отсутствие таких отверстий не считается браком.

По типу окрашивания

В зависимости от способа окрашивания черепица подразделяется на три вида:

  1. Без покрытия. Натуральный цвет (от кирпично-красного до жёлто-серого оттенка) достигается путём добавления в сырую массу оксидов металлов: железа, титана, хрома и некоторых других. Такие плитки получаются окрашенными в массе и не меняют оттенок под воздействием ультрафиолета на протяжении всего срока эксплуатации.
  2. Ангобированная. Перед отправкой заготовок в печь на обжиг, их обрабатывают суспензией, которая изготавливается из термопластичной глины, минеральных присадок и оксидов металлов. Благодаря последним, готовые изделия и получают определённый оттенок. При термической обработке ангоб надёжно сцепляется с плиткой и, несмотря на свою незначительную толщину, устойчив к температурным колебаниям и не выгорает на солнце.
  3. Глазурованная черепица получается при нанесении на заготовки стекловидной массы, которая после термообработки придаёт поверхности глянцевого блеска. Основное преимущество глазури – дополнительная защита плитки от влаги за счёт образования на поверхности прочной водонепроницаемой плёнки. Кроме этого, с гладкой поверхности грязь и пыль легко смывается дождём.

Свойства и технические характеристики

Основными характеристиками для керамической черепицы считаются вес, размеры и прочность плиток.

Прочность на изгиб отдельных изделий должна быть не менее:

  • 600 Н – для черепицы «бобровый хвост»;
  • 900 Н – для пазовой с ровной лицевой поверхностью;
  • 1000 Н – для желобчатой черепицы;
  • 1200 Н – для остальных видов.

Габаритные и полезные размеры, а также примерное количество единиц материала на квадратный метр указаны в таблице. При этом допустимое отклонение от размеров не должно превышать 2%.

Максимально допустимая масса 1 м² черепицы в водонасыщенном состоянии не должна превышать:

  • пазового и S-образного покрытия 54 кг;
  • желобчатая (типа монах-монашка) – 74 кг;
  • коньковые изделия (1 погонный метр) – 12 кг.

Свойствами, определяющими высокие эксплуатационные характеристики керамического покрытия, являются:

  • Длительность службы: черепичная кровля способна прослужить 100 и более лет. Такой срок эксплуатации возможен, прежде всего, из-за того, что глиняные элементы не подвергаются коррозии. Кроме этого, вышедшие из строя (разбитые, треснувшие или сломанные) отдельные плитки легко меняются новыми.
  • Пожаробезопасность: керамические изделия проходят закалку в печи при температуре 1000 °C.
  • Прочность: уложенное с соблюдением технологии покрытие способно выдержать нагрузку около 500 кг/м².
  • Водостойкость: плитки, изготовленные из глины, являются полностью водонепроницаемыми.

Морозостойкость

Основным показателем качества керамической черепицы считается её морозостойкость. Так как от количества выдерживаемых циклов перехода через 0 °C напрямую зависит долговечность материала, этой характеристике уделяется особое внимание. В соответствии с отечественным стандартом черепица должна выдерживать не менее 100 циклов (что соответствует ожидаемому сроку службы). В Европе морозостойкость штучного керамического покрытия определяется по EN 538; 539–1; 539–2, которые всё чаще стали использовать отечественные производители для определения морозостойкости своей продукции.

Согласно европейским нормативам, керамические образцы подвергаются 150-кратному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенной среде. После этого определяется внешний вид образцов и степень повреждения поверхности.

Нюансы выбора и расчёта

Для выбора качественной керамической плитки рекомендуется обращать внимание на следующие факторы:

  • Внешний вид: поверхность не должна иметь видимых изъянов и дефектов. Конечно, при покупке каждое изделие осмотреть не удастся, но сертифицированные торговые точки предоставляют гарантию на продукцию и при обнаружении брака производят замену.
  • Немаловажные показатели качества – низкая пористость и высокая плотность материала. Пористость лучше всего смотреть с обратной стороны изделия, где нет защитного покрытия.
  • Если постучать по черепице, изготовленной с соблюдением технологии, звук будет звонкий и чистый.

Обратите внимание! Керамические изделия часто путают с цементно-песчаными, которые также относятся к классу натуральной черепицы. Главное отличие этих видов: керамика тоньше и дороже цементного аналога.

Расчёт

Для расчёта нужного количества материала необходимо знать полезную площадь изделий, которая указывается производителем. Сложив полезные размеры отдельных плиток, можно точно узнать количество материала на 1 м². Зная общую площадь крыши, определяется количество черепицы, необходимой для покрытия кровли.

Совет! Все полученные значения лучше округлять в большую сторону. Излишки материала пригодятся для выполнения ремонта кровли.

Особенности монтажа черепицы

При возведении стропильной системы необходимо учитывать не только ветровые и снеговые нагрузки, но и вес кровельного материала. В связи с тем, что черепица имеет значительный вес, стропила должны иметь большое сечение и хороший запас прочности.

Как правило, конструкция кровельного пирога содержит теплоизоляционные материалы, чтобы уменьшить теплопотери через крышу. Кроме утеплителя и пароизоляционной мембраны, перед настилом черепицы укладывается рулонная гидроизоляция или толстая полиэтиленовая плёнка. Поверх гидроизоляции набивается контробрешётка, обеспечивающая вентиляционный зазор. После этого набивается поперечная обрешётка, на которую и укладывается черепица. Шаг обрешётки должен быть таким, чтобы одна плитка лежала на двух брусках или досках. Структура кровельного пирога показана на схеме.

Укладку черепицы начинают снизу вверх, при этом направление (слева направо или наоборот) зависит от расположения пазов. Крепление к обрешётке производится через монтажные отверстия. Можно использовать саморезы, но в этом случае плотно затягивать нельзя, иначе черепица лопнет при проседании. Ещё один способ – использование подвязочной проволоки, которой плитки привязываются к брускам. Этого вполне достаточно, чтобы исключить сползание покрытия. В зависимости от уклона крыши и типа изделий, возможны различные варианты. Например, пазовая черепица при небольшом наклоне может крепиться только по периметру. Первый ряд от конька привязывается к карнизному свесу, а остальные ряды держатся за счёт пазового соединения и собственного веса.

Совет! Чтобы равномерно распределить нагрузку на стропила во время монтажа, рекомендуется поднять сразу всю черепицу на кровлю и разложить её небольшими стопками по всей крыше.

Основные производители

Большая часть черепицы, продаваемая на территории РФ – зарубежного производства, чаще всего, немецкого. В нашей стране всего несколько совместных предприятий, изготавливающих данные изделия по лицензии и на оборудовании немецких компаний. На собственных мощностях черепицу производит несколько кирпичных заводов, один из которых – Прохладненский кирпично-черепичный завод. Однако мощности по выпуску кровельного материала у них небольшие, так как он для этих предприятий является побочным продуктом.

Основные поставщики черепицы на территорию РФ

BRAAS – немецкий производитель, имеющий дочернее предприятие на территории РФ (БРААС - ДСК 1). Компания выпускает черепицу следующих серий: Рубин, Топаз, Изумруд, Агат, Опал и другие. Все серии отличаются друг от друга не только оттенком, но и сечением. Например, серия Изумруд имеет уникальную ромбовидную форму.

CREATON – ещё один немецкий концерн, поставляющий свою продукцию в нашу страну с заводов, расположенных в Венгрии и Польше. Модельный ряд этого производителя насчитывает более 15 серий, наиболее оригинальная из которых Herzziegel – фигурная пазовая черепица.

Немецкая компания Koramic, входящая в австрийский концерн Wienerberger, поставляет на территорию нашей страны более 20 наименований черепицы разного профиля и формы. Цветовая гамма продукции насчитывает около 35 оттенков.

Кроме немецких компаний, на российском рынке присутствуют производители и из других стран: Cottosenese из Италии, Tondach из Австрии, Terreal из Франции.