Содержание статьи
1. Нормативная база контроля качества
Контроль качества керамической плитки в Российской Федерации и странах ЕАЭС осуществляется в соответствии с требованиями межгосударственных стандартов ГОСТ, которые гармонизированы с международными нормами ISO и европейскими стандартами EN.
Основные нормативные документы
| Обозначение стандарта | Наименование | Дата введения |
|---|---|---|
| ГОСТ 13996-2019 | Плитки керамические. Общие технические условия | 01.06.2020 |
| ГОСТ 27180-2019 | Плитки керамические. Методы испытаний | 01.06.2020 |
| ISO 13006:2018 | Плитки керамические. Определения, классификация, характеристики и маркировка | 2018 |
| EN 14411:2016 | Керамическая плитка. Определения, классификация, характеристики, оценка и верификация постоянства качества и маркировка | 2016 |
| EN ISO 10545 (части 1-16) | Керамическая плитка. Методы испытаний | Различные годы |
Стандарт ГОСТ 13996-2019 соответствует международному стандарту ISO 13006:2018 в части метода отбора образцов, классификации плиток на группы изделий по водопоглощению, установлению технических требований и области применения. Стандарт заменил ранее действовавшие ГОСТ 13996-93, ГОСТ 6141-91 и ГОСТ 6787-2001.
Сопоставление требований ГОСТ и EN ISO
Российские стандарты ГОСТ 13996-2019 и ГОСТ 27180-2019 основаны на международных нормах ISO 13006:2018 и серии стандартов EN ISO 10545, что обеспечивает соответствие отечественных методов контроля качества мировым требованиям.
| Показатель | ГОСТ 27180-2019 | EN ISO 10545 | Примечание |
|---|---|---|---|
| Водопоглощение | Раздел 6 | EN ISO 10545-3 | Методы идентичны |
| Прочность при изгибе | Раздел 7 | EN ISO 10545-4 | Формулы расчета совпадают |
| Морозостойкость | Раздел 11 | EN ISO 10545-12 | Различное количество циклов |
| Износостойкость глазури | Раздел 9 | EN ISO 10545-7 | Классификация по PEI |
| Глубокое истирание | Раздел 8 | EN ISO 10545-6 | Объем удаленного материала |
Важно: При возникновении арбитражных споров применяются методы испытаний, описанные в ГОСТ 27180-2019. Для водопоглощения в спорных ситуациях используется метод кипячения.
2. Определение водопоглощения
Водопоглощение является одной из ключевых характеристик керамической плитки, определяющей ее пористость, морозостойкость и область применения. Показатель выражается в процентах и представляет собой отношение массы поглощенной воды к массе сухого образца.
Классификация плиток по водопоглощению
Согласно ГОСТ 13996-2019 и EN 14411:2016, керамические плитки полусухого прессования классифицируются по водопоглощению следующим образом:
| Группа | Водопоглощение, % | Тип материала | Область применения |
|---|---|---|---|
| BIa | ≤ 0,5 | Керамогранит | Внутренние и наружные работы, морозостойкий |
| BIb | 0,5 < E ≤ 3 | Плитка с низким водопоглощением | Внутренние и наружные работы, морозостойкий |
| BIIa | 3 < E ≤ 6 | Плитка со средним водопоглощением | Внутренние работы, стены и полы |
| BIIb | 6 < E ≤ 10 | Плитка со средним водопоглощением | Внутренние работы, преимущественно стены |
| BIII | > 10 | Плитка с высоким водопоглощением | Только для внутренних стен |
Методика определения водопоглощения
В соответствии с ГОСТ 27180-2019 (раздел 6) существует два метода насыщения образцов водой: метод кипячения и вакуумный метод.
Метод кипячения
Метод кипячения применяется для определения показателя водопоглощения, используемого для классификации керамических плиток. Данный метод является арбитражным при возникновении споров. Образцы устанавливают вертикально в воде таким образом, чтобы над плитками и под ними находился слой воды около 5 см. Воду доводят до кипения и выдерживают образцы в кипящей воде в течение 2 часов. Затем нагрев прекращают и полностью погруженные в воду образцы в течение 4 часов охлаждают до комнатной температуры.
Вакуумный метод
Вакуумный метод применяется в качестве экспресс-метода. Образцы размещают в вакуумной камере. Давление в камере понижают, создавая разряжение 10 ± 1 кПа, которое поддерживают в течение 30 минут. После этого, при созданном разряжении, вакуумную камеру заполняют водой до момента, пока образцы не покроются слоем воды не менее 5 см. Затем камеру сообщают с атмосферой, а образцы в течение последующих 15 минут выдерживают под водой.
Расчет водопоглощения
Водопоглощение керамической плитки E, %, вычисляют по формуле:
E = [(m₂ - m₁) / m₁] × 100где:
m₁ — масса сухого образца, г;
m₂ — масса образца, насыщенного водой, г.
Пример расчета:
Масса сухого образца: m₁ = 420,50 г
Масса насыщенного образца: m₂ = 422,35 г
E = [(422,35 - 420,50) / 420,50] × 100 = 0,44%
Вывод: Образец относится к группе BIa
Связь водопоглощения с морозостойкостью
Существует прямая зависимость между водопоглощением и морозостойкостью керамической плитки. Материалы с водопоглощением менее 3% (группы BIa и BIb) обладают высокой морозостойкостью и могут применяться для наружных работ без проведения дополнительных испытаний на морозостойкость.
| Водопоглощение, % | Морозостойкость | Необходимость испытаний |
|---|---|---|
| ≤ 3 (BIa, BIb) | Гарантируется | Испытания не требуются |
| 3-10 (BIIa, BIIb) | Не гарантируется | Требуются испытания |
| > 10 (BIII) | Отсутствует | Только для внутреннего применения |
3. Испытание на прочность при изгибе
Прочность при изгибе является важнейшей механической характеристикой керамической плитки, определяющей способность материала выдерживать статические нагрузки без разрушения. Испытание проводится методом трехточечного изгиба в соответствии с ГОСТ 27180-2019 (раздел 7) и EN ISO 10545-4.
Метод трехточечного изгиба
Сущность метода заключается в определении разрушающего усилия, разрушающей нагрузки и предела прочности при изгибе керамической плитки посредством приложения с определенной скоростью усилия на середину плитки. Испытуемый образец укладывают на два цилиндрических опорных стержня глазурованной или лицевой поверхностью вверх. Третий цилиндрический стержень, передающий усилие, располагается на одинаковом расстоянии от опор и оказывает давление на центр образца.
Важно: Скорость приложения усилия должна быть равномерной и составлять 1,0 ± 0,2 Н/(мм² · с). Опорные стержни в области контакта с образцом покрыты резиной с твердостью 50 ± 5 IRHD.
Расчетные формулы
Разрушающая нагрузка S, Н:
S = (F × L) / bгде F — разрушающее усилие, Н; L — расстояние между опорными стержнями, мм; b — ширина образцов, мм.
Предел прочности при изгибе R, МПа:
R = (3 × F × L) / (2 × b × h²) = (3 × S) / (2 × h²)где h — наименьшая толщина образцов вдоль линии разрушения, мм.
Пример расчета:
Разрушающее усилие: F = 1850 Н
Расстояние между опорами: L = 200 мм
Ширина образца: b = 100 мм
Толщина образца: h = 10 мм
R = (3 × 1850 × 200) / (2 × 100 × 100) = 55,5 МПа
Требования к пределу прочности при изгибе
Минимальные требования к пределу прочности при изгибе установлены EN ISO 10545-4 и ГОСТ 13996-2019 в зависимости от группы плиток по водопоглощению:
| Группа плиток | Водопоглощение, % | Минимальный предел прочности при изгибе, МПа | Примечание |
|---|---|---|---|
| BIa | ≤ 0,5 | ≥ 35 | Не применяют к плиткам с разрушающей нагрузкой ≥ 3000 Н |
| BIb | 0,5 < E ≤ 3 | ≥ 27 | Не применяют к плиткам с разрушающей нагрузкой ≥ 3000 Н |
| BIIa | 3 < E ≤ 6 | ≥ 20 | Не применяют к плиткам с разрушающей нагрузкой ≥ 2000 Н |
| BIIb | 6 < E ≤ 10 | ≥ 16 | Не применяют к плиткам с разрушающей нагрузкой ≥ 1500 Н |
| BIII | > 10 | ≥ 12 | Только для настенной плитки |
Примечание: Для плиток с толщиной более 7,5 мм и разрушающей нагрузкой, превышающей указанные значения, требование к пределу прочности при изгибе не применяется.
4. Морозостойкость керамических плиток
Морозостойкость представляет собой способность керамической плитки, насыщенной водой, выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения. Данная характеристика критична для плиток, эксплуатируемых в условиях отрицательных температур.
Методика испытаний на морозостойкость
Согласно ГОСТ 27180-2019 (раздел 11) и EN ISO 10545-12, испытание на морозостойкость включает попеременное замораживание насыщенных водой образцов и последующее оттаивание в воде.
| Параметр | ГОСТ 27180-2019 | EN ISO 10545-12 |
|---|---|---|
| Температура замораживания | -15°С ± 2°С | -5°С ± 2°С |
| Температура оттаивания | +15°С до +20°С | +5°С ± 2°С |
| Количество циклов | 25 циклов | 100 циклов |
| Длительность цикла | 24 часа | 24 часа |
| Количество образцов | 5 или 10 | 10 образцов |
Критерии оценки морозостойкости
После завершения испытаний образцы осматривают на предмет выявления трещин, сколов, отслоений глазури, изменения цвета или других повреждений. Плитки считаются морозостойкими, если после заданного количества циклов не обнаружено видимых повреждений.
Важно: Керамические плитки групп BIa и BIb с водопоглощением менее 3% считаются морозостойкими без проведения испытаний.
5. Износостойкость по классификации PEI
Износостойкость глазурованной керамической плитки является критическим показателем для напольных покрытий. Данная характеристика определяется методом PEI в соответствии с ГОСТ 27180-2019 (раздел 9) и EN ISO 10545-7.
Методика определения износостойкости
Испытание проводится на установке с вращающейся несущей плитой, работающей со скоростью 300 ± 1 оборотов в минуту с эксцентриситетом 22,5 мм. На испытуемые образцы воздействует абразивная смесь.
Состав абразивной смеси:
Общая масса стальных шариков: 175 г, в том числе:
- диаметром 1 мм: 8,7 г (5%)
- диаметром 2 мм: 43,8 г (25%)
- диаметром 3 мм: 52,5 г (30%)
- диаметром 5 мм: 70,0 г (40%)
Шлифзерно 16 (электрокорунд белый): 3,0 г
Вода: 20 см³
Классификация по износостойкости
| Класс PEI | Количество оборотов | Область применения | Примеры помещений |
|---|---|---|---|
| PEI I | 150 | Помещения с минимальной проходимостью | Ванные комнаты, спальни |
| PEI II | 600 | Помещения с низкой интенсивностью движения | Жилые помещения без кухонь и прихожих |
| PEI III | 750, 1500, 1800 | Помещения со средней интенсивностью движения | Все помещения жилых домов, небольшие офисы |
| PEI IV | 2100, 6000, 12000 | Помещения с высокой интенсивностью движения | Рестораны, офисы, магазины |
| PEI V | > 12000 | Помещения с очень высокой интенсивностью движения | Торговые центры, аэропорты |
Важно: Классификация PEI применяется только к глазурованным плиткам. Для неглазурованных плиток используется метод определения стойкости к глубокому абразивному истиранию согласно EN ISO 10545-6.
6. Контроль геометрических параметров
Геометрические параметры керамической плитки определяют качество укладки, внешний вид облицованной поверхности и эксплуатационные характеристики покрытия. Контроль геометрии осуществляется в соответствии с ГОСТ 27180-2019 (раздел 5) и EN ISO 10545-2.
Допустимые отклонения геометрических параметров
| Параметр | Группа BIa | Группа BIb | Группы BIIa, BIIb | Группа BIII |
|---|---|---|---|---|
| Длина и ширина | ± 0,5% | ± 0,5% | ± 0,75% | ± 1,0% |
| Толщина | ± 5% | ± 5% | ± 5% | ± 5% |
| Прямолинейность граней | ± 0,5% | ± 0,5% | ± 0,6% | ± 0,75% |
| Косоугольность | ± 0,5% | ± 0,5% | ± 0,6% | ± 0,75% |
| Кривизна поверхности | ± 0,5% | ± 0,5% | ± 0,75% | ± 1,0% |
Примечание: Отклонения указаны в процентах от номинального размера. Для плиток с номинальным размером 600 мм и допуском ± 0,5% максимальное отклонение составит ± 3 мм.
Калибр и ректификация
Калибр представляет собой рабочий размер, устанавливаемый для процесса изготовления керамических плиток. Из-за естественной усадки материала при обжиге плитки одного номинального размера могут иметь различные фактические размеры. Производители сортируют продукцию по калибрам с шагом 0,5-1 мм.
Ректифицированные плитки подвергаются дополнительной механической обработке граней методом алмазной резки после обжига, что позволяет достичь точности размеров с отклонением не более ± 0,5 мм. Это обеспечивает возможность укладки с минимальной шириной шва от 1 до 2 мм.
| Тип плитки | Точность размера | Минимальная ширина шва | Применение |
|---|---|---|---|
| Нестифицированная | Согласно стандарту | 3-5 мм | Стандартная облицовка |
| Ректифицированная | ± 0,5 мм | 1-2 мм | Высококачественная облицовка |
7. Часто задаваемые вопросы
Метод кипячения предполагает насыщение образцов водой путем кипячения в течение 2 часов с последующим охлаждением в течение 4 часов. Вакуумный метод использует разряжение 10 кПа в течение 30 минут с последующей выдержкой в воде 15 минут. Метод кипячения является более длительным, но признается арбитражным при возникновении споров. Вакуумный метод применяется для экспресс-контроля.
Керамические плитки с водопоглощением менее 3% имеют настолько низкую пористость, что объем воды, способной проникнуть в структуру материала, недостаточен для создания разрушающих напряжений при замерзании. В плотноспеченном материале с водопоглощением менее 3% недостаточно связанных пор для критического накопления напряжений, что гарантирует морозостойкость без проведения испытаний согласно ГОСТ 13996-2019.
Плитка класса PEI III рассчитана на среднюю интенсивность движения и подходит для небольших офисов с ограниченным количеством посетителей. Однако для коммерческих помещений с высокой проходимостью рекомендуется применять плитку классов PEI IV или PEI V. Класс PEI III соответствует диапазону от 750 до 1800 оборотов по методу EN ISO 10545-7, в то время как PEI IV рассчитан на 2100-12000 оборотов.
Для толстых и крупноформатных плиток группы BIa с разрушающей нагрузкой 3000 Н и более требование к минимальному пределу прочности при изгибе (35 МПа) не применяется. Это связано с тем, что абсолютное значение разрушающей нагрузки в 3000 Н достаточно велико и гарантирует прочность плитки при эксплуатации. Предел прочности при изгибе рассчитывается по формуле R = (3×S)/(2×h²), где h — толщина. При увеличении толщины для достижения того же предела прочности требуется пропорционально большая разрушающая нагрузка.
Калибр и ректификация представляют собой два различных подхода к обеспечению геометрической точности плитки. Калибр — это сортировка готовых плиток по фактическим размерам после обжига с группировкой в диапазоны 0,5-1 мм. Ректификация — это механическая обработка граней алмазным инструментом, обеспечивающая точность ± 0,5 мм. Ректифицированные плитки могут также иметь калибры, так как усадка происходит до ректификации, но разброс размеров у них минимален.
Классификация PEI разработана специально для глазурованных плиток и оценивает износ тонкого глазурного слоя. Неглазурованные плитки имеют однородную структуру по всей толщине, и их износ оценивается методом глубокого абразивного истирания согласно EN ISO 10545-6. Результат выражается в объеме удаленного материала в мм³ после воздействия абразивного круга при стандартизованных условиях. Метод описан в ГОСТ 27180-2019, раздел 8.
Основные различия заключаются в количестве циклов испытаний и температурных режимах. EN ISO 10545-12 предусматривает 100 циклов при температуре замораживания -5°С, в то время как ГОСТ 27180-2019 устанавливает 25 циклов при температуре -15°С. Несмотря на меньшее количество циклов, российский стандарт использует более жесткий температурный режим. Материалы, прошедшие испытания по европейскому стандарту, автоматически соответствуют российским требованиям.
При интерпретации результатов необходимо различать две характеристики: разрушающую нагрузку S (Н) и предел прочности при изгибе R (МПа). Разрушающая нагрузка зависит от геометрии образца и рассчитывается как S = (F×L)/b. Предел прочности при изгибе нормализован по толщине и вычисляется как R = (3×S)/(2×h²). Для тонких плиток ориентируются на предел прочности (не менее 35 МПа для BIa), для толстых плиток с разрушающей нагрузкой более 3000 Н требование к пределу прочности не применяется согласно ГОСТ 13996-2019.
Точность измерения зависит от калибровки оборудования, температуры образцов и условий окружающей среды, квалификации персонала. Согласно ГОСТ 27180-2019, измерения должны проводиться при температуре 20 ± 5°С и влажности 30-70%. Штангенциркули должны иметь точность 0,1 мм для плиток размером более 95 мм и 0,02 мм для малоформатных плиток. Для контроля кривизны поверхности применяются индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм.
Отбор образцов осуществляется методом случайной выборки из разных мест партии согласно ГОСТ 27180-2019, таблица 1. Для определения геометрических параметров отбирают 10 целых плиток, для водопоглощения — от 3 до 10 плиток в зависимости от размера, для прочности при изгибе — от 3 до 7 плиток площадью до 3600 см² или 9 образцов для крупноформатных плиток. Приемо-сдаточные испытания проводятся по двухступенчатому плану контроля.
Отказ от ответственности:
Данная статья носит информационно-справочный характер и не может рассматриваться как официальная техническая документация или руководство по сертификации продукции. Представленная информация основана на действующих стандартах ГОСТ и EN ISO, однако нормативные документы могут быть изменены или обновлены. Для принятия технических решений и проведения официальных испытаний необходимо руководствоваться актуальными версиями стандартов ГОСТ 13996-2019, ГОСТ 27180-2019 и соответствующими частями EN ISO 10545.
Источники информации
- ГОСТ 13996-2019 «Плитки керамические. Общие технические условия». Введен 01.06.2020. Межгосударственный стандарт.
- ГОСТ 27180-2019 «Плитки керамические. Методы испытаний». Введен 01.06.2020. Межгосударственный стандарт.
- ISO 13006:2018 «Ceramic tiles — Definitions, classification, characteristics and marking». International Organization for Standardization.
- EN 14411:2016 «Ceramic tiles. Definitions, classification, characteristics, evaluation and verification of constancy of performance and marking». European Standard.
- EN ISO 10545-3:2018 «Ceramic tiles — Part 3: Determination of water absorption, apparent porosity, apparent relative density and bulk density». European Standard.
- EN ISO 10545-4:2019 «Ceramic tiles — Part 4: Determination of modulus of rupture and breaking strength». European Standard.
- EN ISO 10545-6:2010 «Ceramic tiles — Part 6: Determination of resistance to deep abrasion for unglazed tiles». European Standard.
- EN ISO 10545-7:2020 «Ceramic tiles — Part 7: Determination of resistance to surface abrasion for glazed tiles». European Standard.
- EN ISO 10545-12:2017 «Ceramic tiles — Part 12: Determination of frost resistance». European Standard.
- ГОСТ 166-89 «Штангенциркули. Технические условия». Межгосударственный стандарт.
- ГОСТ 24104-2001 «Весы лабораторные. Общие технические требования». Межгосударственный стандарт.
