Глиняная черепица: древняя и удивительно современная

Тренд на использование «всего натурального» активно распространяется и на строительные материалы. Древесина и мрамор, керамика и натуральный камень находятся на пике моды, и вряд ли когда-либо сдадут позиции, ведь природные материалы – это показатель подлинной роскоши, достойной и сдержанной. Глиняная черепица тоже занимает важное место в этом ряду – поговорим о ней подробнее.

Из чего ее производят?

Глина – продукт долгого естественного разрушения прочных горных пород, главным образом, содержащих полевой шпат. Под действием воды, ветра, перепадов температуры и прочих природных факторов, твердые минералы осыпаются, превращаясь в вязкое глинистое вещество*, наполненное более крупными частицами.

*Глинистое вещество – это официальный геологический термин. Оно представляет собой смесь оксидов кремния и алюминия, а также химически связанной с ними воды.

Самые ценные месторождения глин – первичные - те, в которых глины остались на том же месте, где располагались материнские породы. Чаще бывает так, что образующуюся глину постепенно уносит водой и она откладывается слоями в низинах, на дне потоков, где к ней примешиваются камни и частицы чужеродных пород. Такие месторождения называют вторичными, они более рассеянные, бедные, и глина в них неоднородна по своему составу. Первичных месторождений глин в мире не так уж много, и сырье оттуда ценится очень дорого.

Как глина превращается в шедевр керамики

Для производства черепицы подходит не любая глина, а лишь определенного химического и механического состава:

• Количество глинозема должно составлять от 8 до 20%. Чем больше этого компонента в составе глины, тем лучше глина формуется, и тем более прочной получается в итоге черепица.
• Количество кремнезема обычно колеблется от 60 до 70%. Превышение этого значения нежелательно – богатые кремнеземом глины мало пластичны.
• Окислы железа составляют от 2 до 10% массы глины. Это ценная примесь, окислы обеспечивают постепенное сплавление и уплотнение частиц глины при обжиге и придают черепице приятный цвет. Цвет зависит от количества и состава этих окислов, а также от температуры обжига. Чем больше окислов и выше температура, тем более красную окраску имеет глина. Закись железа придает глине темно-красные оттенки, а окись – ярко-красные и желтые. При обжиге глины содержащуюся в ней закись железа можно перевести в окись и наоборот. Это достигается путем регулирования доступа воздуха в печь. При избытке воздуха закись переходит в окись, а при недостатке – наоборот.
• Углекислые соединения кальция и магния встречаются в глине в виде известняка и доломита. Содержание их в глинах может превышать 25%. Однако для изготовления черепицы пригодна лишь глина, в которой менее 10% таких соединений. Известь, находясь в глине в виде мельчайших частиц, равномерно распределенных по всей ее массе, понижает температуру плавления глины, делает ее плавкой, увеличивает пористость черепицы и придает ей некрасивый желтоватый оттенок. Глина же, содержащая известь в виде камешков, вообще непригодна для выработки черепицы, если их нельзя извлечь или измельчить. Во время обжига они превращаются в кусочки негашеной извести, которая, поглощая впоследствии влагу, «гасится», сильно увеличиваясь в объеме, и разрушает черепицу.
• Серный колчедан – соединение серы с железом, встречается в глине в виде кусочков или кристалликов зеленовато-желтого цвета. Это тоже вредная примесь, при обжиге она вызывает вспучивание поверхности черепицы. Сера при сгорании выделяет большое количество газов, не успевающих удалиться из вязкой глины до ее окончательного спекания.
• Гипс также нежелателен в составе глины. Он вызывает при обжиге появление «выцветов» - малоэстетичных светлых пятен.
• Органические вещества встречаются в глине в виде частиц угля и торфа, корней растений и пр. При обжиге они выгорают, и черепица получается крупнопористой, водопроницаемой и непрочной.

Кроме химического состава большое значение имеет механический (гранулометрический) состав глины, который определяется по размерам ее частиц. Наиболее ценными являются частицы размером менее 0,1 мм. Чем больше таких частиц, тем более пластична глина и тем лучше она формуется. В хорошей черепичной глине мелкие частицы составляют 70-80% массы. Присутствие более крупных частиц, до 0,25 мм - нежелательно, так как они затрудняют сушку, дают при обжиге много трещин и снижают прочность. Важна также форма частиц, лучше, если они будут остроугольными, неокатанными.

Кроме химического и механического состава глины большое значение имеют ее технологические свойства: пластичность, степень усадки при сушке и обжиге, пористость, склонность к спеканию и плавлению при обжиге, а также огнеупорность.

Как ее производят?

Состав и однородность сырья – далеко не единственные факторы, влияющие на качество конечного продукта. Параметры технологических операций, условия, в которых они протекают, и конкретное оборудование, которое применяется для производства черепицы – все это тоже имеет огромное значение!

1. После добычи и технологической обработки сырья происходит формование черепицы с помощью штамповки или же ленточным методом. В последнем случае поток глины медленно пропускается через ленточный пресс. Специальные ножи опускаются на ленту и нарезают ее на заготовки будущих черепиц. Штампованные изделия выпускаются в 4 видах:
   • Пазовая черепица, имеющая специальную кромку для соединения с соседними элементами;
   • S-образная черепица;
   • Коньковая черепица в виде разрезанных в продольном направлении трубок;
   • Крайне редко встречающаяся монастырская черепица. Ее элементы различаются по форме – нижние от верхних.
2. Дальнейший процесс термической обработки заготовок проходит в три этапа:
   • Сушка, удаление влаги при 120°;
   • Обжиг при температурах свыше 1000°;
   • Плавное контролируемое охлаждение.

Компания BRAAS в 1990 году купила предприятие Rupp Keramik и внедрила на нем самые новые приемы производства из существующих на тот момент. Небольшой завод был модернизирован и благодаря успешной бизнес-стратегии и отличному качеству продукции, производство удалось масштабировать - в скором времени заводов стало уже четыре. С 2003 года керамическая черепица BRAAS успешно продается и на российском рынке.

Какого цвета может быть глиняная черепица?

Естественная окраска

Природный цвет глиняной черепицы – коричнево-красный, кирпичный. Конкретный оттенок зависит от химического состава сырья и от того, при каких условиях протекает обжиг. При обжиге без доступа воздуха готовая черепица приобретает темно-коричневый цвет. Это связано с восстановлением железа в составе глины - соединения этого элемента в низших степенях окисления имеют интенсивную темную окраску. Черепица такого цвета пользуется популярностью – иногда закись железа вводят в состав сырья намеренно, именно для формирования красивого цвета.

Дополнительные цветные покрытия

Ангоб

Ангоб – это дополнительный слой глины, в который внесены цветные добавки. Он наносится на черепицу перед обжигом. Слой ангоба буквально «впекается» в толщу черепицы, становится с ней единым целым. Такое покрытие никогда не отслоится и не потрескается, его свойства аналогичны свойствам основной массы материала, а значит, перепады температуры и влажности действуют на них одинаково, не вызывая деформирующих напряжений.

Глазури

Если в состав ангоба ввести дополнительную порцию песка, то можно получить принципиально другой поверхностный слой – блестящую и нарядную глазурь. Это абсолютно ровное и гладкое покрытие, не имеющее пор, а значит, не поглощающее воду. При добавлении большого количества качественного песка получают топглазурь. Это покрытие уже не только отражает, но и преломляет свет, создавая эффект меняющегося цвета. Только представьте, ваша крыша будет выглядеть по-разному, в зависимости от угла падения света и конфигурации облаков на небе!

Свойства глиняной черепицы

Вес

Глиняная черепица – тяжелый и плотный материал. Вес одного квадратного метра покрытия может составлять 40-65 кг. И это замечательно. Массивное покрытие надежно защищает дом, поглощая избыток тепла, обеспечивая во внутренних помещениях прохладу летом и комфортную температуру зимой. Деревянный дом, покрытый глиняной черепицей, завершает свою естественную усадку намного быстрее, а значит, вы скорее сможете приступить к его отделке и ремонту, и скорее начать в нем жить.

То, что большой вес глиняной черепицы требует усиленной стропильной системы – не более, чем миф. По действующим строительным нормативам крыша должна выдерживать снеговую нагрузку, да еще и с учетом повышающих коэффициентов. Возможно, вы удивитесь, но для центральных районов России эта величина колеблется в районе 180-240 кг/кв.м. По сравнению с этими цифрами вес черепицы не имеет такого уж большого значения.

Прочность

Глиняная черепица устойчива к постоянным и равномерным нагрузкам, она легко выдерживает вес снега и рабочих, при необходимости выходящих на кровлю. Однако точечных ударов она не любит, при падении острого инструмента может расколоться!

Морозостойкость

Под морозостойкостью строительных материалов подразумевают не минимальную температуру, которую они смогут выдержать, не потеряв эксплуатационных свойств, а количество циклов замораживания-оттаивания. Это более серьезное испытание. По российским стандартам черепица должна выдерживать не менее 150 циклов замораживания и оттаивания во влажной среде, при этом ее внешний вид не должен меняться.

Пожаробезопасность

После прохождения высокотемпературной обработки в печи в процессе производства – гореть в составе глиняной черепицы уже просто нечему. Все, что могло выгореть – сделало это еще на этапе производства, поэтому такую черепицу без тени сомнения относят к группе абсолютно негорючих материалов (класс НГ).

Ремонтопригодность

Как и любой штучный материал, черепица легко поддается ремонту. При необходимости отдельные элементы покрытия вынимаются и заменяются другими.

Долговечность

На эмоциональном уровне долговечность глиняной черепицы можно оценить, побывав в старинных городках Европы, где несложно увидеть дома, покрытые черепицей более 100 лет назад. Внешний вид их кровли с тех пор практически не изменился. Что касается более рациональных доводов, то советуем обратить внимание на срок службы черепицы, декларируемый ее производителем, а также на гарантийные сроки. У большинства компаний – лидеров рынка эти сроки исчисляются десятилетиями.

Так, гарантийный срок для черепицы BRAAS составляет 30 лет, а срок службы – полтора столетия!

Глиняная черепица – высококачественный, полностью натуральный продукт, обладающий отличными эксплуатационными свойствами. Выбирая это покрытие для своего дома, вы продолжаете традиции древних римлян и средневековых аристократов, влиятельных монашеских орденов и королевских семей. Нестареющая черепица выглядит достойно и современно в любые времена!