Из какой глины делают керамическую плитку

Обновлено: 25.04.2024

Как же сделать плитку самостоятельно? Обзор технологии

Различные виды сухой смеси и влажной глины

До начала работы влажная глина отлеживается в мешке

После того, как глина высохнет, ее цвет и масса изменятся

На современных фабриках и заводах плитка часто получается путем прессования и обжига сухой массы. За это ответственны огромные дорогостоящие прессовальные аппараты и специальные печи. В домашних условиях это не самый лучший вариант, так что вам нужно будет использовать влажную глину, которой вы будете придавать любую форму.

Вкратце процесс выглядит так: берется влажная глина, ей придается форма, она высушивается, обжигается, глазируется и снова обжигается (чтобы схватилась глазурь).

Теперь немного подробнее

До начала работы влажная глина отлеживается в мешке и ждет, когда же вы сделаете из нее что-нибудь. Когда вы приступаете к изготовлению плитки, она превращается в сырое керамическое изделие. Пока вы будете формовать плитки, они будут понемногу подсыхать, и к окончанию формовки немного затвердеют. Эта стадия, когда глина еще остается влажной, называется стадией твердой кожи.

Когда ваши плитки полностью высохнут, вы обнаружите, что цвет глины стал светлее. Теперь можно сказать, что она находится на стадии сырца. В этот момент плитка уже довольно твердая, но если вы слегка ударите по ней, она может треснуть или раскрошиться. Если вы оставили такую плитку сушиться на открытом воздухе и она попадет под дождь, то плитка может раскиснуть и превратиться в комок глины. Расстраиваться по этому поводу не надо, ибо такое свойство глины весьма выгодно. Если вы сделали неудачный образец, просто бросьте его ведро с отходами глины и забудьте о ваших неприятностях. Позднее, когда глина полежит, ее можно заново обработать и сделать из нее что-нибудь новое и красивое.

После того как вся влага испарилась из глины и плитки дошли до состояния сырца, они готовы для того, чтобы поместить их в печь и начать обжиг. Что вы будете делать дальше, зависит от того, какую технику глазурования вы будете использовать; но в соответствии с общей практикой, во время первого обжига, который называется бисквитным, глина специально не дожигается. В зависимости от температуры созревания глины, температура бисквитного обжига может находиться в интервале от 850°C до 1000°C. При этих условиях керамические изделия остаются пористыми и способны легко абсорбировать глазурь.

Второй (глазурный) обжиг происходит при температуре, необходимой для созревания глазури. Эта температура может быть ниже – но никогда не выше – температуры, необходимой для созревания глины; в противном случае, глазурь расплавится и превратится в стекловидные шарики.

Глина и керамические смеси. Свойства глины

Глина является основой для производства плитки. Она состоит из кислорода, водорода, силикона и аллюминия и при добавлении воды меняет свою структуру, становится более гибкой и вязкой. При удалении воды глина затвердевает и становится жесткой. Очень важно знать, что глина, которую только недавно выкопали из земли, еще не готова для использования в качестве сырья для керамики. Рабочие качества недавно добытой глины оставляют желать лучшего. Основные характеристики глины, которые будут для вас важны это пластичность, температурный интервал обжига и степень усадки.

Пластичность глины

Пластичность позволяет получать сложные формы (такие, как углы ступеней, например)

Если глина слишком пластична, она не будет обладать достаточной прочностью для того, чтобы изготовить из нее изделия крупной формы, она будет разрушаться при высокой температуре. В таком случае, к ней стоит добавить крупнозернистые материалы. Глина с крупнозернистой структурой будет недостаточно пластичной, она будет разрываться при скручивании и.формовке, из нее невозможно будет получить нужную форму. Для того чтобы с ней было удобнее работать, добавьте в состав более липкие или более пластичные глины.

Пластичность глины легко определить на глаз, сжимая и раскатывая комок. Можно провести простой тест - слепить из глины колбаску и начать сгибать ее по дуге. Чем меньше радиус дуги, по которому глина сгибается и не трескается, тем более она пластична. Еще один простой способ определения пластичности - разорвать глиняную колбаску на 2 части. Если концы краев - тонкие и тянутся, как нити - глина пластична. Если концы толстые и сухие, как обрубки, а сама глина рассыпается в руках, она низкопластична. Гончары называют пластичные глины жирными глинами , а низкопластичные глины- тощими глинами .

Повторим, что ни один из этих видов глин не может быть использован в чистом виде для приготовления плитки , их обязательно нужно будет перемешать для получения материала нужной консистенции.

Температурный интервал обжига глины

Каждый вид керамической глины и каждый добавляемый ингредиент имеет свою специфическую температуру плавления, которая и определяет температуру обжига, необходимую для спекания глины, когда она превращается в керамику. В состав формулы глиняной массы или рецептуры могут входить несколько различных глин, а также другие неглиняные материалы, которые добавляют с целью получения материала с определенными свойствами, в зависимости от цели использования изделия.

Гончары выделяют легкоплавкие глины (с температурой плавления ниже 1350 градусов), среднеплавкие (температура от 1350 до 1580) и тугоплавкие (температура, как вы догадались, выше 1580 градусов). Чем более пластична глина, тем меньшую температуру обжига она выдерживает. Чтобы увеличить температуру, добавьте к глине шамот или пемзу (с пемзой температура снизится до 800 - 950 градусов).

Степень усадки глины

Ваше изделие изменит свою массу и размеры во время сушки и обжига , по мере того, как из нее испаряется вода. Когда вы собираетесь делать плитку, которая специально предназначена для какого-то ограниченного пространства, вам необходимо как можно больше узнать о степени усадки данной глины.

Самая большая усадка происходит за время обжига , когда уходит химически связанная вода. Далее происходит непрерывный процесс отверждения и сжатия с образованием кристаллов стекла в обжигаемой глине, которые и превращают глиняную массу в керамику. Чем выше температура обжига, тем больше глина дает усадку. Чтобы уменьшить усадку, увеличьте количества шамота в керамической массе.

Тестирование глины на усадку

Как избежать растрескивания и деформации глины

Добьетесь ли вы успеха или потерпите неудачу в вашей затее с изготовлением плитки, зависит от правильного выбора типа глины. Одной из самых сложных задач для вас будет избежать растрескивания и деформации изделий во время сушки и обжига. К счастью, эту задачу можно облегчить, если добавить в глину значительное количество гранул или частиц крупнозернистого материала, такого как шамот . В идеале количество шамота должно составлять от 15 до 40 процентов, при этом желательно, чтобы частицы были разного размера.

Хорошая глиняная масса для плитки должна содержать 12/2? процентов шамота мелкого помола и 25% - среднего помола. Для тех, кто уже имеет опыт работы с керамическими массами, такое количество может показаться чрезвычайно большим (и оно не подходит для изготовления маленьких керамических фигурок, где содержание шамота вряд ли будет превышать 20 %), но открытая пористая структура, которая получается благодаря шамоту, позволяет плиткам высохнуть более равномерно и избежать деформации.

Гончарная глина обладает неоспоримыми достоинствами, а также сравнительно низкой стоимостью. Распространенность глины и ее легкодоступность позволяют использовать данный материал повсеместно. Качественная гончарная глина должна легко поддаваться обработке и долго держать приобретённую форму. Приготовить гончарную глину для лепки в домашней мастерской не составит большого труда.

Что такое гончарная глина?

В давние времена, когда глина еще не изучалась, но довольно успешно использовалась в строительстве, ее свойства определить можно было одним способом – на ощупь. Даже в наши дни многие профессиональные гончары выбирают глину именно таким способом. Знающий человек может безошибочно и с большой точностью определить свойства глины и ее качество.

Глина, которая используется, в гончарном деле или иными словами глина для гончарного круга, должна обладать такими свойствами как: жирность, тяжесть, упругость. Качественная глина прекрасно поддается обработке, долго держит форму.

Гончарную глину тестируют на растрескивание. Из глины делаются образцы в виде лепешки и небольшого шарика, которые сушат в естественных условиях, а затем испытывают на падение с высоты одного метра. Качественный образец не раскалывается при падении и лепешка из глины не растрескивается.

Глинистый материал бывает красного, голубоватого или белого цвета. В некоторых месторождениях можно найти глину шоколадного оттенка, в простонародье она называется «сникерс», также она может иметь грязно-черный окрас. Наличию такой окраски материал обязан органическим примесям.

Как показывает практика, в глинистом материале всегда присутствуют те или иные органические примеси. Именно из-за органических примесей глина легко поддается обжигу без применения дополнительного топлива. К таким глинам относится, например, межугольная огнеупорная глина.

Обжиг глины – это сложная окислительно-восстановительная химическая реакция. После неё продукт может изменить цвет в белый, желтый или красный.

Окраска изделий из глины после обжига зависит от наличия оксидов титана и железа. Например, если оксиды феррума в общей сложности не превышают 1 %, то глина с большой вероятностью приобретет белый цвет.

В том случае, если в сумме оксиды титана и железа превысят один процент, глина приобретет красноватый оттенок, и на это не повлияет ее цвет, который она имела до обжига.

Глинистый материал может приобрести красивый белый оттенок в процессе обжига только в том случае, если в ней содержится не менее чем 60 % окиси алюминия.

Желтый цвет после обжига приобретает, как правило, огнеупорная глина. В гончарном ремесле она используется довольно редко по той причине, что для процедуры обжига данного сорта глинистого сырья необходима очень высокая температура.

В глину специально добавляют окиси титана, железа и алюминия для приобретения ею необходимого оттенка в процессе обжига.

Опытные гончары не рекомендуют работать с глиной грязно-черного оттенка. Этого не стоит делать по той простой причине, что органические примеси, которые содержатся в ней, при обжиге будут источать малоприятный запах.

Виды и характеристика

В состав глины входит каолинита, иллит и другие алюмосиликаты, также в ней есть песчаные примеси и карбонаты.

Чистая порода, как правило, серого цвета, распространены также красные, желтые, синие типы глин. По происхождению данный минерал разделяют на подгруппы.

К глинам данного происхождения относятся наилучшие огнеупорные глинистые породы, которые залегают на дне озер. Плюсом данной породы является то, что в ней содержатся все глинистые минералы.

Глинистый материал в природе широко распространен. Глины разделяют на подгруппы зависимо от минерального состава и диаметра частиц, наличия тех или иных примесей.

Красная

Красный оттенок в естественных условиях придают этой разновидности глинистого материала кислородсодержащие соединения – оксиды феррума, они присутствуют в данной разновидности глины в количестве от 4 до 10 %.

Красная глина относится к осадочным породам. Она появляется в природных условиях при нанесении водными потоками размытых пластов.
Даная разновидность глинистого материала очень пластична, хорошо разминается, ее эластичность обуславливает применение красной глины в качестве материала для скульптурной лепки, керамики и других гончарных изделий.
Готовые изделия из красной глины обладают большой прочностью, износостойкостью.

Белая

Белая глина гончарная встречается достаточно часто, ее залежи не редки. Чаще всего она накапливается в лагунах.

Белая глина представляет собой достаточно неоднородную массу, в ней имеются многочисленные включения, примеси, органические остатки.
При взаимодействии с водой этот сорт глины приобретает светло-серый цвет, а после обжига эта глина превращается в продукт красивого белого цвета. Белая глина очень эластична.
В данном сырье практически нет оксидов железа, поэтому белая глина слегка просвечивается. Ее используют для лепки бытовых предметов, кувшинов, декоративных глиняных статуэток.
Изделия из белого глинистого сырья часто покрывают глазурью, выдерживая в печах при высокой температуре.

Керамические массы

Этот материал содержит примеси кальция, что обуславливает его высокую пористость.

Керамические массы имеют в своём составе каолинит, иллита, алюмосиликаты, примеси песка, карбоната кальция и натрия.
Пористые керамические массы принадлежат к осадочным породам. Они в природных условиях образуется в результате наносов водными потоками частиц разрушенных ископаемых пород.
Цвет керамической массы, как правило, серый или белый. Иногда можно встретить зеленоватую керамическую массу. Этот глинистый материал хорошо подвергается обжигу при невысоких температурах.

Особенности приготовления гончарной глины самостоятельно

Перед приготовлением необходимо удалить из глины ненужные примеси такие как песок и мелкие камушки. Очистка сырья для гончарного дела проводится методом отмучивания. Вода в глине может играть связующую роль, она находится в химически связанном состоянии между частицами прослоек. Порода без примесей представляет собой массу с минимальным диаметром частиц. Данный материал очень пластичен.

Приготовить гончарную глину для лепки в домашней мастерской не составит большого труда. Но для производства гончарной глины своими руками нужно запастись терпением. Специалисты рекомендуют разминать глину небольшими кусочками, постепенно добавлять следующие порции. Глина, как и все живые материалы, очень любит тепло рук, поэтому не жалейте своего тепла.

Поиск и добыча

Глина, пригодная для гончарных работ, распространена повсеместно, это естественно, так как она относится к осадочным породам, и является, по сути, измельченными до порошкообразного состояния скальными породами.

Залежи глины могут располагаться по берегам рек и озер. Выходы ископаемого на поверхность достаточно многочисленны. Качественная огнеупорная глина и каолин встречаются намного реже.
Добыча глины ведется карьерным способом. Карьеры бывают разной глубины. Зачастую в одном месторождении залегает несколько разновидностей глины.
Добыча глины производится экскаваторами. Так как залегает она послойно, то срезку лучше проводить пластами различной толщины.
Выработку ведут до тех пор, пока техника не достигнет пласта залегания суглинка, после чего экскаваторы направляют в другие места залежей горной породы.

Измельчение

Глинистый материал имеет слоистое строение, состав и качества глины из различных слоев может быть разным. Для усреднения качества гончарной глины используют процедуру измельчения и другие виды обработки сырья.

Предварительная подготовка улучшает состав и характеристики глины, позволяет повысить качество сырья.

Первым делом необходимо хорошенько высушить глину, дабы она могла легко развестись в воде. После того как она достаточно высохнет ее необходимо раздробить на куски.

Получение шликера

Очистка сырья проводится методом отмучивания. Вода в глине играет связующую роль, она находится в химически связанном состоянии между частицами прослоек.

Шликер – это отмученная жидкая глина, используемая при литье глиняных изделий. Также шликерная масса применяется для соединения частей керамических изделий.

Для получения шликера в большую ёмкость кладут измельченную глину, тщательно разминают комки, удаляют остатки растений, веточки и прочий мусор. При постоянном перемешивании в сырье вливают тоненькой струйкой воду. Производят замес в бадье.

Шликер – это разведенная до текучего состояния глина с добавками специальных веществ, способствующих разжижению. Чтоб приготовить шликер, в воду добавляют дефлокулянт и часть пылеобразной глины, после этого смесь интенсивно перемешивают.
В полученную суспензию поэтапно вводят оставшуюся сухую глину и воду.
Вся сухая глина должна разойтись в воде. После этого процесс приготовления шликера считают завершенным. При смешивании материала с водой образуется масса, похожая на тесто

Фильтрование

Процесс фильтрования и отстаивания проводят так:

После измельчения глину надо положить в достаточно глубокую тару и залить водой. Воды должно быть ровно столько, чтобы после того, как глина в ней разведется, она по плотности была как молоко.
После этого необходимо ждать, пока глина полностью разойдется в воде. Время, которое на это понадобится, зависит от типа глины, который выбрали. После этого глиняную смесь следует тщательно перемешать и оставить в покое на десять минут.
Тяжелые примеси осядут, а глина с водой окажется сверху. Глину, растворенную в воде, нужно аккуратно перелить в другую емкость.
Через некоторое время глина осядет на дно. Процесс может занять от одного до двух часов. Прозрачную воду нужно аккуратно слить.
Мокрую глину нужно переложить в специальную форму для удаления лишней влаги. В качестве формы можно использовать гипсовую емкость или посудину с несколькими слоями газеты на дне. Влажную глину нужно оставить в форме на «дозревание».

Введение добавок

Добавки вводят для придания материалу различных цветовых оттенков. Разноцветная глина – это материал, который содержит оксиды металлических элементов или пигменты, и представляет собой однородную смесь.

При проникновении в толщу материала пигментов некоторая часть их остаётся во взвешенном состоянии, при этом однородность тона сырья нарушается.
Природные пигменты придают глине тот или иной оттенок, их разделяют на две категории: оксиды металлических элементов и собственно красящие вещества.
Оксиды – это природные компоненты натурального происхождения, образующиеся в толще кары земли. Данные вещества подвергают очистке и тонкому измельчению. Для придания глине той или иной окраски чаще всего используют оксид меди. Это вещество в процессе обжига в результате процесса окисления приобретает зеленоватый оттенок.
Для придания материалу синего оттенка применяют оксиды кобальта. Соединения хрома обеспечивают цвет оливок, а соединения магния и никеля – коричневый и серый соответственно.

Глину после введения добавок тестируют на растрескивание. Из глины с добавками делаются образцы в виде лепешки и небольшого шарика, которые сушат в естественных условиях, а затем испытывают на падение с высоты одного метра. Качественный образец не раскалывается при падении и лепешка из глины не растрескивается.

Нюансы хранения

Готовая глина должна иметь вязкую консистенцию, при разминании в руках материал не должен прилипать к пальцам. Готовую глину следует поместить в полиэтиленовый пакет, дабы она не высыхала.

Хранят готовую гончарную глину в стеклянной, керамической или деревянной таре. Для предотвращения пересыхания рекомендуется обернуть материал несколькими слоями полиэтилена.

Имеет ли смысл, выбирать из какой именно массы будет изготавливаться плитка?

Сразу скажем, что по прочности вся масса одинаковая.

Прекрасно выдерживает обжиг, подходит для облицовки любых поверхностей и одинаково долговечна.

Но все- таки, некоторые различия есть.

Масса бывает мелкошамотная, безшамотная и крупношамотная.

ШАМОТ – обожженная молотая керамика фракциями от 0.2 до 1 мм. Эти крупинки добавляются в чистую массу.

БЕЗШАМОТНАЯ - абсолютно чистая, без каких либо примесей глина.

Гладкая и шелковистая на ощупь. Идеальна для росписи, особенно для исполнения тонких рисунков. Краска ложится идеально ровно, оставляя четкие контуры и не образуя подтеков.

Из безшамотной глины в основном отлепляются плитки небольшого размера.

МЕЛКОШАМОТНАЯ – в изделии лучше всего смотрится глина с частичками шамота 0.2 мм.

Из этой массы удобно лепить и она менее критична к обжигу.

Хорошо держит сложный рельеф.

Глазури ложатся на такую массу наиболее ровно.

Подходит для плитки большого размера.

ШАМОТНАЯ - добавление фракций шамота от 0.5 до 1 мм.

Изделие хорошо держит форму. Практически не подвержено деформации, отсюда и меньший процент брака при работе.

Такая масса подходит для изготовления плитки большого размера и изразцов.

И для изготовления плитки в технике перегородчатой эмали.

Крупный шамот не дает после обжига идеально ровной поверхности, поэтому перед росписью такую плитку необходимо покрыть дополнительным слоем.

Глины бывают различных цветов и оттенков – голубая, черная и даже зеленая. Добавление карбоната придает массе цвет. Плитка после обжига сразу приобретает цветовой оттенок.

Прозрачная глазурь делает плитку бежеватой.

Чтобы получить абсолютно белую плитку необходимо дополнительное покрытие ангобом.

Керамика, в том числе покрытая глазурью, даже при сильном нагревании экологична и безопасна.

Как же сделать плитку самостоятельно? Обзор технологии

Различные виды сухой смеси и влажной глины

До начала работы влажная глина отлеживается в мешке

После того, как глина высохнет, ее цвет и масса изменятся

Теперь немного подробнее

Глина и керамические смеси. Свойства глины

Пластичность глины

Пластичность позволяет получать сложные формы (такие, как углы ступеней, например)

Температурный интервал обжига глины

Степень усадки глины

Тестирование глины на усадку

Как избежать растрескивания и деформации глины

В процессе производства керамической плитки используется различное сырье и материалы, от которых так или иначе зависят ее качественные и функциональные характеристики. Сегодня, как и много столетий назад, основным составным компонентом керамики является глина - горная порода, обладающая рядом непревзойденных свойств, таких как огнеупорность, пористость, слабая водопропускаемость.

В производстве плитки, как правило, используется 2 вида глины - красная или белая. Керамика, изготовленная на базе этих разновидностей глин, экологически чистая, безопасная и прочная, а также обладающая прекрасными эстетическими свойствами. Но в то же время, данные типы сырья имеют определенные различия.

Красная глина: свойства и характеристики материала

Основой красной глины является каолинит - минерал, состоящий из оксида кремния, оксида алюминия и воды. Красноватый оттенок этому достаточно распространенному в природе материалу придают примеси железа 3-й валентности. Температура обжига керамики из красной глины - 900-1000 градусов.
Керамическая плитка, изготовленная из красных сортов глины, хоть и обладает прекрасными качественными характеристиками, все же немного уступает керамике, произведенной из белой глины:

1) Прочность изделий из красной глины несколько ниже, чем характеристики белой керамики.

2) Красная керамика имеет более высокий коэффициент водопоглощения, поэтому для того, чтобы сделать структуру изделий менее пористой, используются специальные добавки.

3) Легкая деформация керамической плитки из красной глины, а также их незначительная усадка, обусловлены содержанием в составе сырья большого количества оксидов.

4) Из-за красноватого оттенка, который приобретают готовые изделия, возникает необходимость в дополнительной их обработке, в частности, в покрытии более толстым слоем глазури.

5) В целом, благодаря использованию современных технологий и применению специальных добавок, керамическая плитка, изготовленная из красной глины практически ничем не уступает в качестве изделиям из белой глины.

6) Среди преимуществ «красной керамики» можно выделить низкую цену и доступность сырья. Как правило, месторождения красной глины находятся недалеко от производственных предприятий, занимающихся обработкой сырья и производством керамики.

Белая глина в производстве керамической плитки

Залежи белой глины встречаются гораздо реже, чем красной, в основном в Турции и Украине. Основу этого сырья также составляет каолинит. Благодаря отсутствию в составе белой глины посторонних примесей, в частности, таких как трехвалентное железо, данный материал обладает непревзойденными качественными характеристиками:

1) Оксид алюминия делает белую керамику прочной и долговечной.

2) Керамическая плитка из белой глины весьма устойчива к механическим повреждениям, поэтому данное сырье активно применяют для производства элитного напольного кафеля.

3) Низкий коэффициент водопоглощения обеспечивается слабой пористостью материала, что достигается благодаря обжигу при высоких температурах (от 1500 градусов и выше). Именно эта характеристика имеет особое значение, так как керамическая плитка чаще всего используется в помещениях с высокой влажностью.

4) Светлый оттенок керамики из белой глины дает возможность не использовать дополнительные слои глазури, что позволяет изготавливать плитку небольшой толщины.

5) Белая глина, из-за своей редкости, относится к элитным материалам - из нее производится высококлассная керамическая плитка, которая получила название «кафель». Во многих европейских странах именно кафель пользуется особой популярностью у потребителей - Итальянские, Испанские, Португальские бренды выпускают дорогую керамическую плитку из чистой глины без посторонних примесей.

6) Ученые, осознавая ограниченность природных залежей белой глины, научились производить ее искусственным путем - из красной глины посредствам специальных химических реакций удаляются лишний примеси, в первую очередь железо.

7) Стоимость керамической плитки из белой глины гораздо выше, чем из красной - объем кафеля из чистой белой глины в мировом производстве не превышает 7-10%, при этом качество полностью оправдывает все затраты.

Глазурь, применяемая для финишной обработки керамической плитки или кафеля, также производится из глины - каолинита. Она отличается особой белизной и высокой прочностью, благодаря в ходящему в ее состав песку.

Красная или белая глина: какую плитку выбрать для отделки?

Выбирая керамическую плитку для ванной комнаты, кухни, прихожей или жилой комнаты, важно обратить внимание не только на внешний вид материала, но и на его качественные и эксплуатационные характеристики:

1. Изделия из красной глины, как правило, имеют большую толщину, тем не менее, в прочности могут уступать керамике из красной глины.

2. Красная керамика, благодаря пористой структуре, способна поглощать больше воды, чем «белая» поэтому в прочности и долговечности кафель выигрывает.

3. Тонкий слой глазури на керамике из белой глины выглядит более эстетично, чем толстое глазурованное покрытие на керамической плитке из красной глины.

Естественно, ориентироваться следует и на ценовые показатели - если финансы позволяют купить кафель из белой глины, стоит сделать выбор именно в ее пользу. Красная керамика - более бюджетный вариант, доступный для большинства потребителей.

Читайте также: