Теплопроводность плитки керамической: Теплопроводность керамической плитки — что собой представляет – Что такое теплопроводность керамогранита, ее сравнение с другими материалами?

виды укладки и покрытий, плюсы и минусы

Содержание статьи:

Планируя обустройство напольного отопления в квартире или частном доме, важно правильно выбрать тип системы и не ошибиться с финишной отделкой. В противном случае не будет достигнут должный уровень эффективности обогрева помещений. Плитка для теплого пола является идеальным во всех отношениях решением. Чтобы сделать оптимальный выбор, следует ознакомиться с ассортиментом и особенностями представленной на рынке продукции.

Виды укладки теплого пола

Виды теплого пола – водяной, карбоновый, инфракрасный

Потребителю представлен широкий выбор систем, которые можно использовать для строительства теплого пола.

Водяной контур обустраивается в частных особняках и по разрешению управляющих компаний на первых этажах многоквартирных домов. Линия укладывается змейкой или по спирали на теплоизолятор, а затем заливается цементной стяжкой. Плюс такого решения в том, что оно экономически выгодно, вода долго хранит тепло после отключения контура термостатом.

Электрические изделия не имеют ограничений по месту установки. Монтаж можно проводить в жилых и хозяйственных комнатах, балконах и лоджиях.

Системы подразделяются на такие разновидности:

• Кабельные. Представляют собой одножильные и двухжильные резистивные и саморегулирующиеся (матричные) провода толщиной 4-8 мм.
• Матовые. Выглядят как полотна, где в пластиковую сетку вмурован греющий провод диаметром до 4 мм.
• Инфракрасные. Изготовлены в виде пленки, внутри которой заключены карбоновые нити, выделяющие ИК излучение при пропускании тока.

Коммуникации теплого пола устанавливаются под стяжкой, в ее массиве или на внешней поверхности. Последний способ наиболее эффективен, так как позволяет использовать все тепло, производимое системой.

Варианты декоративных покрытий

В ванной, на кухне, в коридоре выбирают покрытие, которое легко моется

При выборе полового покрытия нужно учитывать ряд факторов, которые влияют на эффективность обогрева помещения и проживающих в нем людей.

Изделия должны соответствовать следующим параметрам:

• устойчивость к воздействию высокой температуры;
• невосприимчивость к постоянному нагреванию и охлаждению;
• высокая теплопроводность;
• экологическая безопасность;
• технология монтажа;
• удобство обслуживания;
• прочность;
• долговечность;
• устойчивость к истиранию и химически активным веществам;
• фактура, цвет и дизайн поверхности.

Поскольку напольные покрытия устанавливаются на десятилетия, в последнюю очередь нужно думать о стоимости материалов. Лучше выбрать дорогое, но качественное покрытие, о состоянии которого не нужно  будет переживать до очередного капитального ремонта здания.

Плитка из керамогранита не теряет внешний вид, быстро нагревается и передает тепло

Лучшие варианты отделки, которые применяются при обустройстве напольного отопления:

• Керамическая плитка. Материал отличается относительно небольшой стоимостью, высокой теплопроводностью, быстро нагревается, передавая энергию практически без потерь. В продаже представлен обширный ассортимент продукции этого типа, характеризующейся различными дизайнерскими решениями. Минус в том, что внешний декоративный слой со временем стирается, а падающие на пол предметы оставляют на поверхности хорошо заметные сколы. Следует выбирать кафель 5-6 класса твердости, 4-5 класса износостойкости и водопоглощением 3–6%.
• Керамогранит. Это более прочное покрытие, но и стоимость его выше. Материал имеет однородную структуру по всему объему, благодаря чему на его поверхности не заметно механических повреждений. Высокая теплопроводность керамогранита обеспечивает эффективную передачу тепла от нагревательного элемента в помещение. Минус в том, что покрытие имитирует природный камень – такой вариант плохо подходит к дизайну жилых комнат.
• Плитка ПВХ. Теплая плитка для пола без подогрева сохраняет рабочие характеристики при любой температуре, в том числе и отрицательной. Ее отличительной особенностью являются приятные тактильные ощущения даже при отключенном нагревателе. При нагревании материал не выделяет вредных веществ. Средний уровень теплопроводности позволяет укладывать плитку непосредственно на кабельные маты или инфракрасную пленку. Теплая напольная плитка проста в монтаже, с этим процессом без труда справится даже начинающий.
• Виниловая плитка. Теплая напольная плитка из винила является отличным решением для отделки спальни, кухни и даже комнаты для ребенка. Виниловый паркет имеет многослойную структуру с клейкой подложкой. Ее можно клеить сразу после снятия защитной пленки без использования цементного раствора или жидких гвоздей. Керамические вкрапления обеспечивают высокую износостойкость изделий, а ультрафиолетовая обработка — сохранение цвета на протяжении всего периода эксплуатации. Теплая плитка не меняет своих свойств при нагревании

Приоритет при выборе следует отдавать материалу, который сможет обеспечить эффективный нагрев при минимальном расходе электричества.

Достоинства и недостатки плитки для теплого пола

При выключенном обогреве пола плитка остывает и становится холодной

Если обобщить рабочие характеристики покрытия для теплого пола, можно выделить характерные плюсы и минусы, присущие всем видам материалов, которые применяются в жилых помещениях.

К числу достоинств относится:

• прочность;
• водонепроницаемость;
• хорошая теплопроводность;
• разнообразие фактуры;
• широкий выбор цветовых решений;
• простота укладки;
• долговечность;
• диэлектрические качества;
• легкость очистки от загрязнений.

Есть у материала и свои недостатки. Главным является наличие швов, которые видны визуально и чувствуются на ощупь. Кафель и керамогранит при отключении нагревателя становятся холодными и неприятными для ходьбы. Плитка трескается при падении на нее твердых предметов. Если нет запаса, замена может вызвать серьезные затруднения.

Особенности материалов

Виниловая плитка хуже проводит тепло, поэтому расходы на теплый пол будут больше

Кафель и керамогранит обладают практически одинаковыми техническими характеристиками. Разница состоит только в составе, твердости и пористости. При этом оба материала являются отличными проводниками в конструкциях прямого действия. Пол, покрытый твердой плиткой, способен качественно обогреть помещение даже в автономном режиме без настенных радиаторов. Однако для такого покрытия нужен качественный и чувствительный термостат. Хорошая проводимость может стать причиной перегрева. Комфортной считается температура пола в диапазоне 23-28 градусов.

Плитка из винила и ПВХ обладает меньшей теплопроводностью. С одной стороны это хорошо, так как исключается критическое повышение температуры. С другой — требуется больше энергии, чтобы обеспечить комфортные условия в помещении. Синтетическое покрытие лучше реагирует на удары, амортизируя при сильных нагрузках.

Способы монтажа выбранных элементов

Способы монтажа существенно различаются в зависимости от состава и формы элементов покрытия теплого пола. Общее во всех случаях одно — качественное выравнивание основания и его грунтовка для улучшения адгезии.

Кафель и керамогранит укладываются на клей, основой которого является цемент. Возможно использование упакованных в тубы строительных растворов, это быстрее, проще, но дороже. Укладка производится ровными рядами, со смещением или по диагонали. Равнение достигается использованием пластиковых крестиков. После застывания раствора они удаляются, а швы затираются.

Полимерные фрагменты фиксируются на плите на клейкую основу встык или крепятся плавающим способом непосредственно на стяжку. В этом случае производится склеивание только по фаскам на краях изделий.

Покрытие плиткой

Монтаж теплого пола под керамическую плитку

Обожженные глиняные прямоугольники керамической плитки человечество пронесло за собой сквозь столетия, со времен древних цивилизаций Египта и Месопотамии. Изменялись пропорции исходных веществ, присоединялись различные добавки, улучшались способы термической  обработки и нанесения рисунков, но, по сути, плитка так и осталась незаменимым строительным материалом из обожженной глины.

Для отопления системой теплого пола — плитка является хорошим покрытием для помещений, в которых можно ходить босиком. Для помещений, в которых ходят в обуви (административные), или в которых обогрев теплым полом работает круглогодично (бассейны) — камень более предпочтителен. Для людей с ослабленным здоровьем, детей и пожилых людей, возможно лучше покрыть теплый пол паркетом, ламинатом или линолеумом.

Исследования международных специалистов по комфорту показывают теплопроводность керамической плитки от 0,2 до 0,8 Вт/(м°С), что меньше камня, но больше остальных покрытий. С одной стороны — плитка хорошо проводит тепло при включенном отоплении системой теплый пол, с другой стороны, при выключенном летом отоплении босиком стоять на плитке прохладно, но не холодно.

Экспериментальные результаты международных специалистов в два раза отличаются от ошибочно копируемой в русскоязычном интернете теплопроводности плитки около 1,5 Вт/(м°С). Для сравнения — теплопроводность цементно-песчаного бетона около 0,6 Вт/(м°С), а керамическая плитка на 90% состоит из глины и песка.

Такая большая разница в теплопроводности — от 0,2 до 0,8 — результат различной пористости керамической плитки. Маленькие пузырьки газа, запечатанные в плитке, выполняют роль теплоизолятора. Пористость зависит от способа изготовления плитки.

Кроме теплопроводности иногда важно учитывать и шероховатость, или глубину рельефа плитки. Так, плитка с шероховатостью поверхности 0,55 миллиметра передаст человеческой ноге в полтора раза меньше тепла, чем гладкая. Дело в том, что человеческая нога касается не всей поверхности шероховатой плитки, а только вершин неровностей. 

Использование шероховатости плитки позволяет в более широких пределах  менять температуру в помещении.

Например, можно повысить температуру поверхности теплого пола, и в помещении станет теплее, при этом на шероховатой плитке ногам не будет жарко.

Или наоборот, при выключенном летом отоплении, на шероховатой плитке ноги будут охлаждаться меньше, чем на гладкой. Это может быть важно для людей с ослабленным здоровьем, или пожилых, или при кондиционировании полами.

В настоящее время не существует специальной плитки для систем отопления теплым полом или стенами.

Для обеспечения хорошей теплопередачи плитки на системе отопления теплый пол, желательно тщательно выполнять монтаж плитки на теплом полу. Очень важное обстоятельство – отсутствие пустот под плиткой. Качественная укладка плитки, без пустот и пузырьков, позволит сохранить предусмотренные в проекте отопления параметры теплого пола, и избежать термических флуктуаций и напряжений, которые могут привести к отслаиванию плитки, и возникновению трещин.

Несмотря на кажущуюся простоту, и правильность выбора плитки для системы отопления теплым полом — выбор плитки желательно провести до начала проектирования с тем, чтобы сразу использовать реальные исходные данные и получить достоверные значения тепловых расчетов. Другим решением является создание системы отопления теплым полом «с небольшим запасом», исходя из возможно наихудших теплофизических свойств плитки, но такое решение приводит к небольшому перерасходу материалов теплого пола.

Технические характеристики керамической плитки и её состав

Керамическая плитка — один из самых распространенный материалов для отделки. Данный вид облицовки используется как для отделки внутриквартирных помещений (кухни, ванной, прихожей), так и для уличных поверхностей. Чтобы различать особенности видов керамической плитки, надо иметь представления о составе и главных технических характеристиках.
Необходимо учитывать такие показатели, как: водопоглощение, теплопроводность и морозостойкость. Анализируя совокупность данных и учитывая область применения, легко правильно подобрать нужную плитку.

 

Содержание статьи:

1. Состав и способ изготовления керамической плитки;
2. Плюсы и минусы керамической плитки;
3. Технические характеристики керамической плитки;
4. Декоративное оформление керамической плиткой.

 

 

Состав и способ изготовления керамической плитки

 

Первое, на что стоит обращать внимание, это состав. Керамическую плитку производят из шихтовой массы, включающей в себя следующие минералы:

• слюда;
• песок;
• кварц;
• каолин;
• оксиды кальция, железа и других минералов.

Пропорциональность данных материалов и технология их соединения отражается на технических характеристиках и на класс изделия. Для превращения сыпучих материалов в кафель, необходимо соблюсти следующих технологический процесс.

 

Первым делом, измельчают и просеивают шихту, во избежание попадания крупных частиц. Затем смесь доводят до однородной массы и отправляют в печь, в которой под влиянием высокой температуры минеральные частицы сплавляются в единое целое. Для увеличения плотности изделия, массу держат под большим давлением или прессом.

 

Сформированным плиткам дают остыть, после чего им придают декоративный вид, создающийся при помощи шлифовки, эмалевых и глазурьевых покрытий.

 

 

Плюсы и минусы керамической плитки

 

Популярность данный отделочный материал заслужил благодаря множеству положительных качеств. По своим свойствам она обгоняет многие другие материалы, сохраняя относительно невысокую цену. Чем выше класс кафеля, тем больше его стоимость, но долговечность стоит потраченных денег.

 

 Преимущества керамики:

• прочность;
• повышенная износостойкость;
• минимальное водопоглощение;
• долговечность;
• обширная сфера применения;
• не проводит электричества;
• пожаробезопасность;
• экологичность сырья;
• гигиеничность;
• большой ассортимент;
• доступность.

Конкретный коэффициент любого показателя находится в прямой зависимости от качества материала и технологии изготовления. Немаловажно знать, входит ли токсическое сырье в состав шихты и декоративного слоя. Для этого необходимо у производителя поинтересоваться сертификатом соответствия.

 

 Конечно, керамическая плитка имеет недостатки, зависящие от определенных условий

• трудоемкость работ;
• твердость;
• хрупкость при точечном воздействии;
• звукопроводность;
• теплопроводность;
• скользкость.

 

Грамотный подбор материала для укладки плитки поможет ускорить процесс отделочных работ и гарантировать качественный результат. Как выбрать клей для плитки читайте в статье Что использовать при укладке плитки?

 

 

Технические характеристики керамической плитки

Чтобы отличать типы керамических плиток, за основу берут технические показатели, отвечающие за стандартный состав. Базовыми характеристиками являются:

 

 Плотность, или коэффициент пористости — это количество пузырьков воздуха между частицами шихты. Чем меньше просветов, тем качественнее керамика.

 

 Класс износостойкости — способность плитки оказывать сопротивление внешним механическим воздействиям. С повышением категории увеличивается прочность материала (5 категория – сверхпрочная плитка). В жилых домах, зданиях общественного назначения и при отделке некоторых уличных объектов выбирают среднее классы.

 

 Водопоглощение. Характеристика, связанная с пористостью материала и внешним покрытием. В строительной керамике данный коэффициент не превышает 7%. К сравнению, коэффициент пористости у керамогранита практически равен нулю.

 

 Необходимо учитывать, что характеристики кафеля для пола и стеновых ограждений кардинально различны. Напольное покрытие испытывает большую нагрузку, поэтому и требования к данной плитке более основательные.

 

Дополнительные показатели

 

Кроме вышеназванных свойств, существует множество других факторов. Из них выделяют следующие:
 

 Химическая стойкость — степень устойчивости к сильным химическим средствам. Обычный состав керамики не реагирует на бытовую химию. Чтобы повысить сопротивление сильнодействующим реагентам вводят вспомогательные вещества в шихту. Данный кафель преимущественно используют при облицовке производственных помещений или лабораторий.
 

 Теплопроводность. Данный коэффициент немаловажен при выборе кафеля для частного дома. В большинстве видов плитки коэффициент теплопроводности высокий. Это означает быстрое перенимание температур среды. Это делает полы из плитки очень холодными. Если использовать систему обогрева кафель быстро нагреется и также быстро отдаст тепло.
 

 Морозостойкость. Водопоглащение материала напрямую влияет на данный коэффициент. Чем меньше водопоглащение, тем лучше материал. Морозостойкость плитки нужна при наружных работах. Структура морозостойкой плитки не нарушается при многочисленных циклах замерзания и оттаивания.
 

 Стойкость термическому шоку, к повышенным температурам. Критерий, во многом связанный с коэффициентом теплопроводности. Изделие высокого качества выдерживает резкие температурные перепады. Печи и камины облицовываются огнеупорным кафелем.

 

 Свойства керамической плитки указываются в маркировке готового изделия. Каждая характеристика имеет свое обозначение.

 

При отсутствии особых требований к облицовочному покрытию, ограничиваются характеристиками прочности, водопоглощения и износостойкости.

 

Условные обозначения, которые помогут при выборе керамической плитки:

 

 

Декоративное оформление керамической плиткой

 

Сферы применения кафельной плитки описаны в статье Керамическая плитка в интерьере и экстерьере загородного дома.

 

Существует условная классификация кафеля по внешнему оформлению. Важную роль здесь играет состав верхнего слоя изделия.

 

Первоочередно выделяется различное оформление стеновых и напольных материалов. Это затрагивает форму, толщину и художественную композицию плиточной модели.

 

 

При напольной облицовке важной характеристикой является скользкость, влияющая на коэффициент травмоопасности. Глянец без специальной обработки более скользкий. Матовая поверхность — не гарант 100% безопасности. Опасные зоны облицовывают рельефными изделиями или наносят специальное напыление.

 

Для визуального восприятия очень важна фактура. Здесь выделяют сатин — нечто среднее между глянцем и матовой поверхностью.

 

Если говорить о цветовой палитре, то для неё не существует ограничений. Черный, белый и нежный бежевый конкурируют как со всеми радужными оттенками, так и со сложным декором. При помощи керамической плитки имитируют каменную кладку, текстиль, ламинат, кожу или дерево. Для настенных решений часто используют нанесение рисунка, который смотрится, как панно.

 

 

 

При выборе облицовки важно уделить внимание как декоративности, так техническим характеристикам. Во избежание ошибок, консультируйтесь с проверенными производителями с хорошей репутацией.

вес, толщина, плотность, теплопроводность, размеры

У любого человека, впервые услышавшего название такого отделочного материала как керамогранит, возникает двоякое чувство: с одной стороны – керамика означает что-то искусственное, с другой – гранит это гарантия природной прочности. Оба понятия совершенно справедливы по отношению к керамическому граниту.

Всё дело в том, что этот материал изготавливается по тому же принципу, по которому формируется натуральный камень. Разница в том, что природный процесс неуправляем и долог, а технические характеристики керамогранита обусловлены контролем за процессом производства.

Структура синтетического камня

Его состав практически идентичен структуре натурального гранита, т.е. в нем присутствуют полевые шпаты, каолиновые глины, есть кварцевые включения. Образование природного и искусственного камня происходит в одних и тех же условиях высокого давления. Но в чем же разница?

Натуральный гранит имеет неоднородную структуру. Более того, даже его свойства в пределах одного месторождения могут быть различными. В природном камне могут встречаться не характерные для гранита включения, а сам материал может иметь трещины, полости и даже быть радиоактивным.

Керамогранит обладает множеством уникальных характеристик

Производство керамогранита подразумевает полностью управляемый процесс. При этом используются только отфильтрованные исходные материалы. Искусственный камень не может иметь трещин, полостей, что обуславливает его высокую стойкость к статистическим и динамическим нагрузкам. Керамогранит имеет нулевое водопоглощение и полностью безопасен в экологическом плане.

Технические характеристики керамогранита

Они являются одним из определяющих факторов при выборе любого строительного материала. Средняя толщина керамогранита находится в пределах 8-14 мм. С 1984 года в Европе существует стандарт EN, «отвечающий» за качество любой керамической плитки. Ниже приведены наиболее важные показатели, характеризующие керамогранит.

1. Износоустойчивость. Сюда включается сразу 3 понятия. Это сопротивляемость глубокому износу, «терпимость» к поверхностному износу, стойкость. У разных типов синтетического камня износоустойчивость может быть разной. По шкале EN максимальное значение (наименее прочный камень) составляет 205 мм куб.
2. Стойкость к истиранию. Этот показатель важен, если отбирается плитка для пола. Существует 5 классов, один из которых и присваивается определённой партии продукции.

   Комната, с покрытием из матового керамогранита

3. Морозоустойчивость. Один из важнейших показателей, определяющих возможность применения материала вне помещений. Любая разновидность керамогранита способна выдержать до 50-ти циклов, предусматривающих замораживание и последующее размораживание.
4. Водопоглощение. У керамогранита оно крайне низкое. Стандарт EN определяет значение не более 3%. Однако в реальности цифра в среднем составляет 0,05-0.5%. Невозможность глубокого проникновения влаги в плитку гарантирует её защиту от разрыва при морозах.
5. Удельный вес керамогранита составляет около 2400 кг/куб.м. Это примерно соответствует удельному весу стекла.
6. Устойчивость к механическому воздействию. Здесь EN выделяет две позиции:
   – сопротивляемость царапинам: >6 Моос;
   – устойчивость к образованию разлома: >27 N/mm кв.
   Помимо этих значений, существует такое понятие, как «прочность на изгиб». Керамогранит по этой характеристике прочнее природного камня в три раза, обычной напольной керамической плитки в полтора раза, а настенной – в два. Получаемая при производстве плотность керамогранита достигает 1400 кг/куб.м.
7. Стойкость цвета, его чистота. EN определяет эту характеристику, как «без изменений». Действительно, керамогранит не взаимодействует с химическими веществами, не реагирует на длительное солнечное излучение. Однако стоит помнить; чем сложнее фактура камня, тем сильнее он «притягивает» загрязнения.
8. Длина, ширина. Самый популярные размеры керамогранита – 600 на 600 мм. Для малых помещений используют меньшие размеры, например, 300 на 300 мм. Производители же «держат» общий диапазон от 200 на 200 мм до 1200 на 1800 мм.
9. Шероховатость (сопротивляемость скольжению). Это свойство имеет существенное значение при выборе плитки для напольного покрытия. Для определения класса проводятся испытания. При этом для частного жилья рекомендуется один тип камня, для общественных мест – другой. Производитель в любом случае выпускает плитку для пола с выраженной рельефностью, что позволяет исключить скольжение и избежать травматизма.
10. Теплопроводность. Нормативные документы не отражают эту характеристику. Но постоянное использование искусственного камня для вентфасадов и в качестве напольного покрытия теплых полов свидетельствует, что коэффициент теплопроводности керамогранита меньше, чем у природного гранита.

Разновидности керамогранита

Они определяются поверхностью плитки, которая обрабатывается разными способами, ведущими к изменению свойств материала. Плитка может быть:

• матовой: после обжига камень не обрабатывают механически;
• полированной: необработанная сторона срезается, обрабатывается;

  Пол, отделанный полированным керамогранитом

• полуполированной: срезается часть поверхности и полируется, что создаёт эффект фактуры;
• сатинированной: на плитку перед обжигом наносят минеральные кристаллы;
• глазурованной: на основу наносят эмаль и всё вместе подвергают обжигу;
• ректифицированной: готовые плитки обрабатываются дополнительно для унификации размеров;
• структурированная: при прессовании имитируется фактура дерева, камня.

Технология производства керамического гранита

1.Подготовка исходной глиняной смеси. В её состав входит:

• каолиновая глина;
• монтмореллонитовая глина;
• полевой шпат;
• кварцевый песок;
• красящие минеральные пигменты (окислы железа).

2.Формовка. Может происходить посредством экструзии, литья или прессования. Первые два метода пригодны только для получения декоративных элементов. Для производства керамогранитной плитки необходим последний способ.

Смесь предварительно просушивают и подвергают давлению в 500 кг/кв.см. Если плитка должна иметь пару слоёв, то прессование повторяют. На подготовленную к обжигу смесь наносят рельефный рисунок.

Процесс производства керамогранитной плитки

3.Обжиг. Он происходит в печах тоннельного типа. Температура доводится до +1200-1300С. Чтобы обжиг был более равномерным, материал всё время движется в печи, а колебания температуры заранее программируются. Высокие характеристики керамогранита достигаются за счёт процесса реструктуризации (полного внутреннего изменения свойств входящих в состав смеси материалов, их глубокого проникновения друг в друга).

Применение

Благодаря высокой степени износоустойчивости одной из самых популярных областей применения керамогранита стало обустройство пола, особенно в общественных помещениях (вокзалы, магазины, кафе и т.д.). Реже материал применяют для облицовки стен.

Синтетический камень также очень часто используют при монтаже вентфасадов. Однако следует помнить, что вес керамогранита накладывает определённые требования к подготовке каркаса.