معیارهای کیفیت در سرامیک پرسلان

یکی از معیارهای مهم رقابت بین کارخانه های مختلف تولید کاشی و سرامیک در کل دنیا و منجمله در ایران، بحث کیفیت است. خوشبختانه معیارهای بسیار مناسب و مشخصی برای سنجش کیفیت سرامیکهای پرسلان در حال حاضر وجود دارد که از طریق آزمایشهای مختلف قابل انجام در آزمایشگاه های مربوطه و نتایج بدست آمده، قابل سنجش و قضاوت است. نتایج آزمایشهای مختلف، عموماً در گزارشهای مشخصات فنی محصولات ارائه می شود و به راحتی می تواند در دسترس مشتری قرار گیرد.

سنجش کیفیت سرامیکهای پرسلان با استفاده از شش معیار اصلی قابل سنجش است. این معیارها عبارتند از «جذب آب»، «مقاومت سایشی»، «مقاومت خمشی»، «مقاومت در برابر مواد شیمیایی»، «مقاومت در برابر سرما و یخ زدگی»، «مقاومت لکه پذیری» و «انحنا یا تاب». در ادامه هر یک از این معیارها به اختصار تشریح می شوند.

جذب آب

یکی از مهمترین تفاوتهای سرامیکهای پرسلان با سایر سرامیکها، جذب آب بسیار اندک آنهاست. هر چه جذب آب سرامیک پرسلان کمتر باشد، نشان دهنده کیفیت بهتر محصول بر اساس این معیار است. اگر از کاشی و سرامیک هایی که دارای میزان جذب آب بالا هستند، در بخش های آبریز و مرطوب ساختمان مانند سرویس بهداشتی، حمام، آشپزخانه و ... و یا نمای خارجی اقلیم های سرد و مرطوب استفاده شود، مشکلات زیر را به دنبال دارند:

  • جذب آب سبب می شود تا رطوبت و یا آب ناشی از بارش باران و برف در بافت کاشی و سرامیک نفوذ کرده و به هنگام سرما در آنجا یخ بسته و سبب ترک و شکستگی این مصالح گردد.
  • نفوذ آب و رطوبت در کاشی و سرامیک موجب بادکردگی لعاب آن ها و ترک خوردگیشان پس از گذشت مدتی می­شود.
  • در بخش هایی مانند آشپزخانه و سرویس بهداشتی، جذب آب و مایعات سبب می­شود تا لکه های ناشی از روغن، مواد غذایی و ... بر روی سطح کاشی ها باقی مانده و موجب کثیفی آن ها شود.
  • از دیگر مشکلاتی که جذب آب بالا برای کاشی های سرویس بهداشتی به دنبال دارد، ایجاد کپک و تارهای خالی بر روی آن ها می­باشد.

برای رتبه بندی تراکم و میزان جذب آب ناشی از آن برای سرامیک، از سیستم زیر که توسط موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) ایجاد شده است استفاده می شود:

  • دانسیته پایین (غیر شیشه ای): این رتبه نشان می دهد که یک کاشی دارای میزان جذب آب بیش از 7 درصد است. این نوع کاشی فقط برای استفاده در محیط داخلی تأیید شده است.
  • دانسیته متوسط ​​(نیمه شیشه ای): سرامیک هایی با میزان جذب آب 3 تا 7 درصد با چگالی متوسط ​​در نظر گرفته می شوند. مجددا این سرامیک ها باید به طور انحصاری در فضای داخل استفاده شود تا از آسیب دیدن آن جلوگیری شود.
  • دانسیته بالا (کاملاً شیشه ای): میزان جذب آب بین 0.5 تا 3 درصد، باعث می شود کاشی برای استفاده در مصارف خارجی و همچنین موارد داخلی مناسب باشد.
  • بسیار متراکم (غیر قابل نفوذ): متراکم ترین سرامیک ها میزان جذب آب 0.5 درصد یا کمتر دارند. به طور معمول، میزان جذب آب سرامیک پرسلانی در این دسته قرار می گیرد، به این معنی که سرامیک پرسلانی را می توان تقریباً در هر کجا، در فضای داخلی یا خارجی، استفاده کرد.

بنابراین مطابق استانداردهای موجود، سرامیکهای پرسلان باید دارای حداکثر 0.5 درصد جذب آب باشند. بنابراین سرامیکهایی که بالای 0.5 درصد جذب آن دارند، اساساً پرسلان نیستند. سرامیکهای پرسلان راک سرامیک دارای جذب آب 0.4 درصد هستند. البته برخی انواع سرامیک پرسلان راک سرامیک، مانند سرامیک های  فول بادی، دارای جذب آب 0.1 درصد هستند.

در حال حاضر بسیاری محصولات در بازار به اسم پرسلان عرضه می شوند که به دلیل جذب آن بالای 0.5 درصد، اساساً پرسلان نیستند. بنابراین توجه به مشخصات فنی محصولات که در گواهینامه فنی آن ارائه می گردد، در خرید سرامیک پرسلان بسیار مهم است.

مقاومت سایشی

مقاومت سایشی یکی دیگر از مهمترین ویژگیهای سرامیکهای پرسلان است. سرامیکهای لعابدار به علت حضور لعابهای غیرقابل نفوذ و زجاجی در سطح آنها، مقاومت به لکه پذیری، مواد شیمیایی و سایشی خانگی بیشتری دارند. در حال که سرامیکهای بدون لعاب که عمدتاً پرداخت و پولیش می شوند، مستعد لکه پذیری و سایش هستند.

سنجش مقاومت سایش عمقی سرامیک پرسلان که عمدتاً برای سرامیکهای پرسلان بدون لعاب به کار می رود، روش خاصی است که در ادامه توضیح داده می شود. اين روش از يک چرخ (ديسک) چرخان با سرعت ثابت بهره مي برد. ديسک در مقابلِ سطح قطعة مورد آزمون مي چرخد و آن را با پودر ريز آلومينا که بين ديسک و سطحِ قطعه مي ريزد و فرآيند سايش را سرعت مي بخشد، مي سايد. مقدار ذرات کنده شده از قطعه «مقاومت در برابر سايش عمقي» قطعه را تعيين مي کند. اين کميت معمولاً با واحد ميليمتر مکعب (mm3) بيان مي شود که در واقع نشانگر «حجم» جدا شده از قطعه «تحت شرايط استاندارد» است. سرامیکهای پرسلان باید دارای مقاومت سایش عمقی کمتر از 175 میلیمتر مکعب باشند.

هر چه محیط پر ترافیک تر باشد و با عوامل خارجی خراش دهنده بیشتری مواجه باشد، اهمیت مقاومت سایشی سرامیک بیشتر می شود. مقاومت سایشی سرامیکهای پرسلان راک سرامیک بر اساس آزمایشهای انجام شده ........ میلیمتر مکعب است.

مقاومت خمشی

تست خمش آزمایشی برای ارزیابی خواص مکانیکی مواد است که در آن مقاومت قطعه در برابر خم شدگی و شکستن مورد آزمایش قرار می گیرد. این آزمون راهی ساده و ارزان برای ارزیابی کیفیت مواد به شمار می رود. ساختار بسیار فشرده و متراکم کاشی پرسلانی باعث پدید آمدن بالاترین مقدار مقاومت خمشی در بین کاشی های کف و دیواری می شود که یکی دیگر از مشخصات فنی مهم پرسلانها می باشد. استحکام خمشی زیاد پرسلانها، کارایی مکانیکی محصول را تضمین می کند و می توان این کاشی ها را در محل هایی که تنش مکانیکی وجود دارد، مانند کف خانه، کارگاه و آزمایشگاه نصب کرد. استحکام خمشی متوسط کاشی پرسلانی بایستی حداقل 35 نیوتون بر میلیمتر مربع باشد.

بر اساس استانداردهای موجود میانگین نیروی شکست سرامیک پرسلان باید حداقل 1300 نیوتن بر متر مربع باشد. بر اساس گواهینامه فنی، مقدار این شاخص برای سرامیکهای راک 3875 نیوتن بر متر مربع بوده است. همچنین میانگین مقاومت خمشی سرامیکهای پرسلان بر اساس استاندارد باید حداقل 35 نیوتن بر میلیمتر مربع باشد که این شاخص برای سرامیکهای پرسلان راک 40 نیوتن بر میلیمتر مربع بوده است.

مقاومت در برابر مواد شیمیایی

مقاومت شیمیایی، تعیین کننده چگونگی رفتار سطح کاشی در هنگام تماس با مواد شیمیایی است که به سطح کاشی آسیب می رسانند یا در آن نفوذ کرده و یا به زیبایی سطح کاشی صدمه می زنند. ویژگی های مقاومت شیمیایی در کاربرد هایی که کاشی در معرض مواد شوینده و محلول های خورنده قرار می گیرد، بسیار اهمیت دارد.

معمولاً کاشی های لعاب دار و بدون لعاب رفتار متفاوتی در برابر مواد شیمیایی از خود نشان می دهند. به طور کلی می توان گفت که کاشی های لعاب دار مقاومت شیمیایی بیشتری دارند، زیرا لعاب به عنوان یک پوشش نفوذ ناپذیر، تخلخل های سطحی بدنه را می پوشاند و اجازه ورود مواد خورنده به درون تخلخل های آن را نمی دهد. در حالی که تمایل به واکنش شیمیایی با مواد خورنده در کاشی های بدون لعاب بیشتر است.

کاشی ها مقاومت شیمیایی بیشتری نسبت به سنگ های طبیعی دارند و این مزیت باعث شده است تا کف پوش های محبوبت تری قلمداد شوند.

بر اساس استانداردهای موجود، سرامیکهای پرسلان باید از نظر مقاومت در برابر مواد شیمیایی حداقل در کلاس B قرار گیرند. این در حالی است که نتایج آزمایشهای سنجش مقاومت شیمیایی سرامیکها را، همگی در کلاس A قرار گرفته اند.  مقاومت در برابر محلول پاک کننده، استاندارد کلاس A، مقاومت در برابر اسید هیدروکلریک 3 درصد، استاندارد کلاس A، مقاومت در برابر کلرید آمونیوم 100 گرم بر لیتر، استاندارد کلاس A، مقاومت در برابر سولفات مس 20 میلی گرم بر لیتر، استاندارد کلاس A، مقاومت در برابر هیدروکسید پتاسیم 200 میلی گرم بر لیتر، استاندارد کلاس A.

مقاومت در برابر سرما و یخ زدگی

مقاومت در برابر یخ زدگی، به معنای تحمل بالای بدنه کاشی در برابر انجماد در محیط های مرطوب و زیر صفر است، بدون آنکه آسیبی ببیند. این ویژگی ارتباط بسیار زیادی با میزان جذب آب کاشی دارد. کیفیت مقاومت به یخ زدگی در کاشی های پرسلانی، در بالاترین حد تضمین می شود که دلیل آن عدم وجود تخلخل در ریز ساختار آن است. آب، در داخل این ماده نمی تواند نفوذ کند و بنابراین پدیده انبساط ناشی از تبدیل آب به یخ رخ نمی دهد. اغلب محصولات، در برابر انجماد مقاوم بوده و احتمال نفوذ آب به کاشی، تنها در تعداد اندکی از آنها دیده می شود. کاشی پرسلانی بهترین محصول از نظر مقاومت در برابر جذب آب و در نتیجه انجماد به شمار می آید. میزان تخلخل بسیار پایین این کاشی (که بسیار نزدیک به صفر است) از نفوذ آب به بدنه کاشی جلوگیری می کند.

بر اساس استانداردها، سرامیکهای پرسلان در آزمون تعیین مقاومت کاشی در برابر یخ زدگی در دمای 5 درجه سیلسیوس، نباید دچار تغییر ظاهری شوند. سرامیکهای پرسلان راک پس از 100 چرخه این آزمایش، هیچگونه تغییری در ظاهر را نشان ندادند.

مقاومت لکه پذیری (جذب از سطح)

مقاومت لکه پذیری سرامیکهای پرسلان در واقع از همان ویژگی عدم جذب آب ناشی می شود. به دلیل کاربرد سرامیک در فضاهای مختلف، منجمله آشپزخانه و یا نمای ساختمان، سرامیک ممکن است در معرض تماس با مواد لک کننده قرار گیرد. بنابراین یکی از مهمترین ویژگیهای سرامیکهای پرسلان، جذب از سطح بسیار اندک آنها و یا مقاومت در برابر لکه پذیری است. بر اساس استانداردهای موجود، سرامیکهای پرسلان از نظر مقاومت لکه پذیری باید حداقل در رده 3 قرار گیرند. این در حالی است که سرامیک های پرسلان راک در رده 5 قرار گرفته اند. سرامیکهای پرسلان راک در مواجهه با لکه سبز، محلول یددار و روغن زیتون در این رده قرار گرفته اند.

انحنا یا تاب سرامیک

یکی دیگر از مهمترین معیارهای سنجش کیفیت سرامیک های پرسلان، به ویژه در سایزهای بزرگتر، میزان انحنا یا تاب سرامیک است. مسلماً هر چه این میزان کمتر باشد، نشان دهنده کیفیت بالاتر سرامیک پرسلان است. نظر به اهمیت این معیار، عموماً در آزمایشهای استاندارد محصول، با استفاده از روشهای مختلف به اندازه گیری آن پرداخته می می شود. معیار انحنا و تاب سرامیک معمولاً با آزمون موارد ذیل سنجیده می شود:

  • انحراف (طول/عرض) آزمونه از اندازه کاری
  • انحراف از مستقیم الخط بودن آزمونه به اندازه کاری
  • انحراف از گونیا بودن ضلع آزمونه به خط عمود
  • انحراف از مسطح بودن سطح آزمونه (انحناء مرکزی)
  • انحراف از انحناء اضلاع آزمونه نسبت به اندازه کاری
  • انحراف تابیدگی آزمونه نسبت به قطر کاری

بر اساس استانداردهای موجود، برای هر یک از موارد فوق الذکر یک حد استاندارد در نظر گرفته شده است. نتایج آزمایشات صورت گرفته روی سرامیکهای پرسلان راک سرامیک در همگی این موارد فراتر از استانداردهای تعریف شده بوده است.

نتایج آزمونهای استاندارد سرامیکهای پرسلان راک سرامیک در جدول زیر قابل مشاهده است. 

 

جدول نتایج آزمون های کنترل کیفیت کاشی پرسلانی لعابدار شرکت راک سرامیک به در اندازه اسمی 12*600*1200 میلی متر با گروه جذب آب Bla مربوط به بازدید سوم دوره اعتبار گواهینامه فنی-کد شناسایی S-BM-980071

ردیف

نوع آزمون

نتایج آزمون

الزام بر اساس استاندارد ملی

1-1

انحراف(طول/عرض) آزمونه از اندازه کاری-درصد

انحراف(طول/عرض) آزمونه از مقدار میانگین-میلیمتر

صفر

صفر

حداکثر 6/0+

حداکثر 2/0+

2-1

انحراف ضخامت آزمونه از اندازه کاری-درصد

انحراف ضخامت آزمونه از اندازه کاری-میلیمتر

6/3+

4/0+

حداکثر 5/0+

حداکثر 5/0+

3-1

انحراف از مستقیم الخط بودن آزمونه به اندازه کاری درصد

انحراف از مستقیم الخط بودن آزمونه به اندازه کاری میلیمتر

صفر

صفر

حداکثر 5/0+

حداکثر 2+

4-1

انحراف از گونیا بودن ضلع آزمونه به خط عمود-درصد

انحراف از گونیا بودن ضلع آزمونه به خط عمود-میلیمتر

1/0+

2/0+

حداکثر 6/0+

حداکثر 2+

1-5-1

انحراف از مسطح بودن سطح آزمونه-انحناء مرکزی-درصد

انحراف از مسطح بودن سطح آزمونه-انحناء مرکزی-میلیمتر

صفر

صفر

حداکثر 5/0+

حداکثر 2+

2-5-1

انحراف از انحناء اضلاع آزمونه نسبت به اندازه کاری- درصد

انحراف از انحناء اضلاع آزمونه نسبت به اندازه کاری- میلیمتر

صفر

3/0+

حداکثر 5/0+

حداکثر 2+

3-5-1

انحراف تابیدگی آزمونه نسبت به قطر کاری-درصد

انحراف تابیدگی آزمونه نسبت به قطر کاری-میلیمتر

صفر

1/0+

حداکثر 5/0+

حداکثر 2+

6-1

مناسب بودن کیفیت سطح کاشی-درصد

99 درصد

حداقل 95

2

جذب آب

میانگین جذب آب-درصد

نمونه منفرد-درصد

06/0

07/0

حداکثر 5/0

حداکثر 6/0

3

جذب آب

میانگین نیروی شکست N

میانگین مقاومت خمشی N/mm2

مقاومت خمشی نمونه های منفردN/mm2

3875

40

38

حداقل 1300

حداقل 35

حداقل 32

4

مقاومت کاشی در برابر شوک حرارتی

بدون تغییر ظاهری

بدون تغییر ظاهری

5

مقاومت کاشی در برابر لکه پذیری

لکه سبز، محلول یددار، روغن زیتون در رده5

حداقل رده 3

6

تعیین مقاومت کاشی در برابر مواد شیمیایی

محلول پاک کننده استاندارد کلاسA

اسید هیدروکلریک 3 درصدکلاس  A

کلرید آمونیوم 100 گرم بر لیتر کلاس A

سولفات مس 20میلی گرم بر لیتر کلاس A

هیدروکسید پتاسیم 200 میلی گرم بر لیتر کلاسA

 

اعلام تولیدکننده کلاس B

7

تعیین مقاومت کاشی در برابر یخ زدگی در دمای 5 درجه سیلسیوس

بدون تغییر ظاهری پس از 100 چرخه

میزان جذب آب پس از سیکلهای یخبندان 13/0 درصد افزایش یافته است.

بدون تغییر ظاهری