Il grès porcellanato è ottenuto tramite il processo di sinterizzazione di argille ceramiche, feldspati, caolini e sabbia, materie prime che vengono prima macinate, poi finemente atomizzate fino a raggiungere una polvere a granulometria omogenea adatta alla pressatura. La cottura avviene ad una temperatura di circa 1150-1250 °C in forni lunghi sino a 140 m dove la materia prima è portata gradualmente alla temperatura massima, lì mantenuta per circa 25-30 minuti, e sempre gradualmente viene raffreddata sino a temperatura ambiente. E’ quindi un materiale quasi completamente vetrificato, completamente inassorbente e con alte caratteristiche meccaniche. Il processo di cottura determina la ceramizzazione/greificazione dell’impasto, attribuendone le tipiche caratteristiche di robustezza, impermeabilità, ingelività. L’aggettivo porcellanato, che sottolinea la raffinata eleganza che lo caratterizza, deriva dall’utilizzo del caolino, una argilla bianca che viene utilizzata anche per la produzione di porcellana. Il grès porcellanato è quindi estremamente resistente, igienico e dotato di un’estetica elegante.
La rettifica è un procedimento mediante il quale i bordi delle piastrelle vengono perfettamente squadrati per creare un effetto “pietra naturale”. In questo modo è possibile posare le piastrelle bordo contro bordo o comunque con giunti di fuga minimi, ottenendo così un risultato estetico raffinato ed elegante.
Per finitura superficiale si intende la fase di lavorazione di un pezzo per ottenere determinate condizioni di ruvidità superficiale e di tolleranze formali e dimensionali. Si distinguono la finitura naturale, quella semilevigata, quella bocciardata e quella strutturata. La finitura naturale è molto versatile e di impiego universale, considerando che la piastrella non subisce altre lavorazioni in seguito alla cottura. La finitura semilevigata esalta le valenze estetiche del materiale aumentandone la brillantezza e l’eleganza, superando in lucentezza anche i marmi naturali. La finitura scratch è una lavorazione effettuata con strumenti tipo lo scalpello, la punta, ecc., in modo da ottenere una superficie rustica, molto simile al materiale grezzo, risolvendo così il problema della scivolosità in presenza di acqua o condizioni ambientali particolari.
Il tono è la tonalità cromatica del lotto di piastrelle. Dato che nella fabbricazione industriale è quasi impossibile produrre pezzi di identica tonalità cromatica, prima del confezionamento si provvede a raggrupparle per omogeneità di colore, cioè per tono. Spesso il tono è indicato con una lettera e riprodotto sulla confezione con un timbro (Tono A, Tono B).
Quando però questo problema è molto esaltato come in ambienti pubblici, tipo centri commerciali, boowling, discoteche ecc.., si può prevedere l’applicazione di una cera ad alta adesione, come FilaJet. FilaJet origina un film trasparente protettivo ad alta resistenza al traffico che diminuisce la sporcabilità e facilita la manutenzione.
Si consiglia di verificare preventivamente la possibilità di questo trattamento applicando il prodotto su una zona limitata.
Il calibro è la dimensione di fabbricazione delle piastrelle. Per motivi legati ai processi di fabbricazione industriale, le piastrelle uscite dal forno possono essere di dimensioni lievemente diverse. Per questo, in fase di scelta, vengono raggruppate in lotti della stessa dimensione, nel rispetto delle tolleranze stabilite dalle norme. Come il tono, anche il calibro è riportato sulla confezione nel modo seguente: 20 x 20 cm (W 198 mm x 198 mm) dove 198 mm è appunto la dimensione di fabbricazione. Oppure: 20 x 20 cm – Calibro 01
Il formato identifica forma e dimensioni della piastrella. Le forme geometriche possono essere molteplici: le più usate sono quelle quadrangolari (quadrato e rettangolo), ma ve ne sono anche di poligonali (esagoni, ottagoni, etc). Le dimensioni sono ampiamente variabili, partendo da pochi centimetri di lato nel mosaico fino a 10×10 cm nelle piastrelle, fino ad arrivare a 60 x 120 cm e oltre. Allo stato attuale della tecnologia è possibile ottenere, in via di principio, qualsiasi forma.
La classe di scelta è un altro parametro che caratterizza i materiali in base ai difetti: 1° scelta (piastrella perfetta), scelta commerciale, 2° scelta, 3° scelta (piastrelle che presentano difetti vistosi come le sbeccature). Solo la 1° scelta è regolata da norme. In questo caso, ad esempio, per quanto riguarda i difetti di aspetto, non sono ammesse più di cinque piastrelle difettose ogni cento. Le altre scelte (la seconda, la terza, commerciale, resa forno, etc) sono di qualità inferiore e possono contenere un numero maggiore di difetti.
Prima di eseguire un ordine di piastrelle occorre conoscere l’estensione della superficie da rivestire e aver stabilito la tecnica e il disegno di posa. Dopo aver verificato questi due dati è necessario sapere che: -anche un lotto di prima scelta può contenere pezzi difettosi (fino al 5% secondo le norme) -alcune piastrelle debbono essere tagliate o forate, per cui è occorre considerare una certa quantità di scarto -è meglio conservare sempre alcune piastrelle di riserva per eventuali future riparazioni o per avere un campione rappresentativo del materiale in caso di contestazione. Di conseguenza conviene ordinare un quantitativo il 10% superiore all’estensione della superficie da rivestire, e conviene farlo con un solo ordine in quanto è possibile che in un secondo momento il prodotto non sia perfettamente omogeneo con quello utilizzato precedentemente.
I materiali utilizzati per pavimenti e rivestimenti sono prevalentemente classificati in base alla loro natura. Per questo si distinguono:
MATERIALI CERAMICI, ottenuti da un impasto di materie prime ampiamente disponibili in natura (argilla, sabbie, etc). Fanno parte di questa categoria, ad esempio, le piastrelle e i laterizi;
MATERIALI LADIPEI, ovvero piastrelle o lastre ottenute per taglio di blocchi di particolari rocce reperibili in natura. Fanno parte di questi i marmi, i graniti e i travertini;
MATERIALI LEGANTI, di varia natura (cementi, calci, gessi, etc), che miscelati con acqua e sabbia formano paste che fanno presa e induriscono. A questa categoria appartengono, ad esempio, gli intonaci a base cementizia e le finiture di pareti in gesso;
MATERIALI COMPOSITI, rivestimenti ottenuti con frammenti di rocce disperse in una matrice legante di natura cementizia o polimerica. Fanno parte di questi i conglomerati con frammenti di rocce in matrice cementizia o polimerica;
MATERIALI POLIMERICI, quelli comunemente denominati come “materie plastiche”. Sono materiali di questo tipo, ad esempio, il vinile, il linoleum, la gomma, la moquette, etc;
MATERIALI ORGANICI DI ORIGINE VEGETALE O ANIMALE, prodotti da materiali direttamente reperibili in natura, nel mondo vegetale e animale. Fanno parte di questa categoria, ad esempio, il legno e il sughero, la carta da parati, etc. Il materiale ceramico si rivela superiore a tutti gli altri in termini di prestazioni. Infatti esso ha le migliori caratteristiche di: resistenza all’abrasione resistenza all’attacco chimico igienicità resistenza alla luce resistenza al fuoco decorabilità
Nell’individuare il tipo di piastrella ideale per il progetto che abbiamo in mente è necessario valutare aspetti tecnici ed estetici.
Le caratteristiche tecniche sono quelle necessarie affinché il materiale svolga in modo adeguato e affidabile la sua funzione.
Si distinguono per questo alcune caratteristiche:
regolarità
strutturali
meccaniche massive
meccaniche superficiali
termo-igrometriche
chimiche
di sicurezza
Esistono una serie di normative, unificate a livello europeo e qualche volta mondiale, che fissano i requisiti di accettabilità per ogni caratteristica tecnica.
La regolarità di un lotto di piastrelle è legata alla misura dei lati e alla misura della planarità. Si controllerà, per quanto riguarda i lati, che questi non presentino curvature e che siano prependicolari tra di loro. La planarità, che richiede un’analisi più particolareggiata, riguarderà la curvatura dello spigolo, la svergolatura.
Questa caratteristica inoltre riguarda anche l’aspetto delle piastrelle che può manifestare i seguenti difetti: fratture, cavilli, ritiri di smalto, disuniformità, crateri, devetrificazione dello smalto, punti e macchie, difetti dello smalto, difetti di decorazione, scagliature, bolle, irregolarità e accumuli di smalto sui bordi.
Queste descrivono la struttura del materiale di cui la piastrella è costituita: in particolare, la porosità della piastrella. La misura della porosità è l’assorbimento d’acqua, che avviene attraverso i pori del materiale che sono in comunicazione con l’esterno. Essa raggiunge i valori più bassi nel grès porcellanato. Valori più elevati si riscontrano invece nella monoporosa, nella maiolica, nel cottoforte e nel cotto.
Queste indicano la resistenza ai carichi (come ad esempio il peso delle persone e dei mobili sul pavimento) cui la piastrellatura dovrà resistere. Sono dette “massive” perché coinvolgono la piastrella nella sua “massa”, e per distinguerle dalle caratteristiche “superficiali” che descrivono la superficie.
Le caratteristiche meccaniche sono il modulo di rottura a flessione e la resistenza all’impatto.
La prima attiene al materiale di cui la piastrella è costituita, ed è direttamente proporzionale all’Assorbimento d’acqua. Essa è definita dalla massima tensione che il materiale può sopportare prima di rompersi. Oltre al modulo viene misurato anche il carico di rottura a flessione, determinato non solo dalla struttura del materiale ma anche dalle dimensioni della piastrella (in particolare dallo spessore), che indica la capacità di resistenza alla rottura della piastrella sottoposta a prova.
Un’altra proprietà importante è la resistenza all’impatto (o resilienza). Attraverso questa si misura la resistenza del materiale per pavimento alla rottura causata dalla caduta di corpi. Le piastrelle, come tutti i materiali ceramici, non sono resilienti ma fragili, cioè manifestano una limitata attitudine a resistere agli urti.
Queste caratteristiche riguardano la superficie di esercizio della piastrella, associate alla resistenza ai graffi, alle scalfitture, allo scalpiccio, al deterioramento ad opera di corpi duri che si muovono sulla superficie stessa o a contatto con essa. Esse sono proprie soprattutto dei pavimenti.
La più rilevante è la resistenza all’abrasione o ad azioni di usura connesse al movimento dei corpi. Tali azioni possono generare due effetti: il materiale viene progressivamente consumato e/o la superficie subisce alterazioni, con perdita di brillantezza, variazione di tonalità cromatica, possibile aumento della porosità superficiale, etc. Nelle piastrelle non smaltate questo valore aumenta con il diminuire dell’assorbimento dell’acqua ed è quindi alto nel grès porcellanato. Lo stesso valore può comunque variare a seconda che vengano effettuati trattamenti: nel caso del cotto, l’impregnazione con sostanze diverse, naturali o sintetiche; nel caso del grès porcellanato, la levigatura e la lucidatura. Nelle piastrelle smaltate la resistenza all’abrasione dipende esclusivamente dallo smalto. Quelli più chiari mostrano maggiormente gli effetti dell’usura, anche per la più complessa pulibilità.
Le caratteristiche termo-igrometriche indicano la resistenza a particolari condizioni di temperatura (“termo”) e di umidità (“igrometriche”).
La resistenza al gelo caratterizza alcune tipologie di piastrelle e dipende molto dalla porosità o assorbimento dell’acqua: più basso sarà quest’ultimo, più basse saranno le probabilità di danni da gelo. Questo fenomeno atmosferico, infatti, svolge la sua azione attraverso una duplice modalità: alla penetrazione dell’acqua favorita dalla presenza e dalla dimensione dei pori della piastrella segue una seconda fase e cioè quella in cui l’acqua assorbita si solidifica, nel caso la temperatura scenda sotto zero. L’acqua gelata nei pori delle piastrelle può per questo provocare l’insorgere di tensioni tali da indurre rotture e distacchi di parti nei materiali non resistenti al gelo.
Anche gli shock termici – le brusche e repentine variazioni di temperatura – possono danneggiare le piastrelle. La resistenza agli sbalzi termici indica appunto la capacità delle piastrelle di sopportare tali eventi senza subire danni. La dilatazione termica è la caratteristica per cui un materiale subisce una dilatazione quando la temperatura aumenta, mentre si contrae se la temperatura diminuisce.
I bruschi sbalzi di temperatura (come quando poniamo sul ripiano piastrellato di una cucina un recipiente caldo) e l’esposizione al gelo non debbono produrre alcun danno nella piastrella.
La resistenza al cavillo, infine, riguarda solamente le piastrelle smaltate. Per cavillo si intende la comparsa di sottili fessurazioni dello smalto, favorite da alcune condizioni costruttive e ambientali. La resistenza all’insorgere di queste microfratture costituisce un’ulteriore caratteristica delle piastrelle di ceramica smaltate e dipende dalla composizione dello smalto.
Altre caratteristiche termo-igrometriche sono la dilatazione termica e la dilatazione all’umidità, vale a dire la misura di quanto possono aumentare le dimensioni delle piastrelle se esposte a livelli più elevati di temperatura e umidità. Per quanto riguarda la prima non si riscontrano significative differenze tra i vari tipi di piastrelle, anche se essa può aumentare ove vi sia abbondanza della fase vetrosa, vale a dire nei prodotti a supporto maggiormente compatto, greificato. La dilatazione all’umidità è invece in generale correlabile all’assorbimento d’acqua, anche se si notano oscillazioni piuttosto ampie, causate probabilmente dagli effetti di altre caratteristiche microstrutturali, come la natura e la distribuzione delle diverse fasi presenti.
Tali caratteristiche sono la resistenza alle macchie, la resistenza ai prodotti di uso domestico e la resistenza agli acidi e alle basi. La resistenza all’attacco chimico è tanto più elevata quanto maggiore è la porosità della piastrella. Discorso diverso per i prodotti smaltati, in cui la superficie di smalto è certamente efficace nel rendere la superficie di esercizio compatta e inassorbente.
La resistenza diminuisce in presenza di colorazioni e decori caratterizzati da un’apprezzabile sensibilità agli agenti aggressivi soprattutto acidi. Ottima è invece la resistenza nei prodotti non smaltati, come il grès porcellanato.
Queste caratteristiche sono quelle che si riferiscono ai rischi infortunistici o di tipo sanitario nell’impiego delle piastrelle. La principale di esse è la resistenza allo scivolamento, fondamentale per ambienti esterni, pubblici e industriali. Questa caratteristica è inversamente proporzionale al coefficiente di attrito della superficie. Altra caratteristica è la cessione di piombo e cadmio (metalli talvolta contenuti negli smalti), che deve essere particolarmente controllata nel caso di contatto con sostanze destinate all’alimentazione, ad esempio nei piani di lavorazione delle cucine.
Le caratteristiche estetiche delle piastrelle ceramiche sono sostanzialmente tre:
il formato
il colore
il decoro.
Il formato è una caratteristica che influenza in modo significativo l’aspetto visivo della superficie piastrellata. Al variare del formato varia anche la densità della trama delle giunzioni (fughe) tra le piastrelle, facendosi più fitta se il formato si riduce e più larga, meno visibile quindi, se il formato si ingrandisce.
I formati più frequenti sono il quadrato o il rettangolare (anche se esistono anche l’esagonale, l’ottagonale, il provenzale, il moresco, etc), forme semplici ma che consentono un’ampia gamma di soluzioni. Infatti, per cambiare l’impatto visivo, basta cambiare l’andamento delle fughe (passando, ad esempio, da fughe continue in entrambe le direzioni a fughe sfalsate) o l’orientamento delle stesse rispetto ai lati o agli assi della superficie da rivestire. Altra variante consiste nel combinare piastrelle di diverso formato. Unendo quindi questi due metodi e grazie ai contributi della ricerca creativa e dell’innovazione, al giorno d’oggi le soluzioni per piastrellare sono praticamente infinite.
Nelle piastrelle smaltate il colore proviene dallo smalto. La gamma cromatica realizzabile negli smalti ceramici non ha praticamente limiti e comprende qualsiasi colore di base, tonalità o sfumatura. Per lo stesso colore si possono poi creare superfici diverse per brillantezza, lucide o non riflettenti (“matt”) e per tessitura cromatica. Nel caso di piastrelle non smaltate, il fatto che il colore sia lo stesso del supporto pone qualche limite alla variabilità delle soluzioni. Limite che nel cotto diventa un pregio, infatti esso è bello, apprezzato e ricercato proprio perché è di quel tipico colore, un colore quindi da valorizzare e non da cambiare. Nel grès porcellanato invece il discorso è diverso, non esistendo questa “tipicità cromatica”. Dalle iniziali tinte neutre di qualche decennio fa, quando era solo un prodotto tecnico dalle alte prestazioni, si è passati a una gamma più ampia di tinte unite, e quindi a tessiture cromatiche granulari, ad imitazione di particolari pietre naturali. Tale obiettivo viene raggiunto operando sulla composizione e sulle polveri di partenza, sia intervenendo sulla superficie con effetti particolari come venature, sfumature, compenetrazioni di colori, etc. Le soluzioni cromatiche aumentano poi grazie alla possibilità di realizzare, con la levigatura-lucidatura, superfici lucide e riflettenti.
Anche nel decoro il discorso varia da piastrelle smaltate a non smaltate. Per le prime la gamma dei decori è praticamente infinita. Grazie alla serigrafia, infatti, qualunque disegno, anche complesso e policromatico, e qualunque fotografia possono essere realizzati sulla superficie di una piastrella. Vi sono poi decori “compiuti” in ogni singola piastrella, e quindi tutte le piastrelle di quel lotto sono uguali, e decori che coinvolgono più piastrelle, da posare in modo da formare un disegno complesso e di grandi dimensioni. Nelle piastrelle non smaltate, tipicamente non decorate, il grès porcellanato si distingue per lo sviluppo di tecniche particolari some la serigrafia, gli inserti decorati, i motivi satinati su fondo lucido, e viceversa, che offrono soluzioni molto interessanti. Decori in rilievo, ottenuti per pressatura, sono poi disponibili sia per le piastrelle smaltate che non smaltate, e possono essere anche utili ad aumentare la resistenza allo scivolamento.