Classificazione delle piastrelle in ceramica

Piastrelle in ceramica: definizioni

Il settore ceramico in senso ampio comprende una vasta gamma di produzioni quali articoli igienico sanitari, articoli di ceramica artistica, porcellane per uso domestico e tecnico, terraglia, piastrelle di maiolica, di grès, materiali refrattari etc.

 

La ceramica

Una definizione ampia di ceramica è quella per cui i materiali ceramici vengono definiti come i prodotti ottenuti da materie prime inorganiche non metalliche, formati generalmente a freddo e consolidati mediante cottura. La parola "Ceramica" deriva dal grego "keramos" che significa "argilla".

 

I materiali ceramici tradizionali

La definizione si restringe se utilizziamo il termine "ceramici tradizionali", termine con cui vengono indicati i prodotti ceramici impiegati per alcune applicazioni ormai da lungo tempo consolidate e, per questo motivo, considerate tradizionali. Pensa ad esempio all'edilizia o all'uso domestico. I prodotti ceramici tradizionali esistono da migliaia di anni e, generalmente, vengono ottenuti da materie prime largamente diffuse in natura, quali le argille, mescolate assieme con altri silicati.

 

I materiali ceramici avanzati

In ingegneria i "ceramici tradizionali" vengono distinti dai "ceramici avanzati" che si riferiscono all'utilizzo di ceramica in ambiti innovativi, quali l'elettronica, la meccanica, la produzione di energia etc. 

 

Esempi di ceramici tradizionali

Esempi di ceramici tradizionali sono i laterizi, le piastrelle, i sanitari, i mattoni refrattari. La parola "tradizionale", contenuta nella definizione trae però in inganno perchè le innovazioni che si sono susseguite nei ceramici tradizionali permette oggi di acquistare prodotti che sono un concentrato di qualità, tecnologia e prestazioni.

 

Classificazione dei ceramici tradizionali in funzione delle loro caratteristiche

Classe	Struttura Porosa	Struttura Greificata	Superficie non smaltata	Superficie smaltata	Colore del supporto: bianco	Colore supporto: non bianco
Laterizi	X		X			X
Piastrelle	X	X	X	X	X	X
Sanitari	X	X		X	X
Porcellane tecniche		X		X	X
Refrattari	X	X	X		X

 

 

La sottocategoria che ci interessa esaminare qui è una piccola parte del ceramico tradizionale, quello destinato ad essere utilizzato come pavimenti e rivestimenti.

 

Le piastrelle per pavimenti e rivestimenti

Si parla, in questo caso, di piastrelle in ceramica per pavimenti e rivestimenti e con questa definizione si vuole intendere una famiglia di prodotti molto varia che spazia da prodotti adatti solo per il rivestimento interno, altri adatti come pavimentazione interna, altri - infine - adatti a resistere anche all'esterno.

Ma quali sono questi prodotti e come si classificano le piastrelle in ceramica ? Quando i nostri clienti entrano nei nostri negozi di Arzignano e di Gambellara, a Vicenza, trovano più di un migliaio di esempi di piastrelle di ogni tipo, per pavimenti e rivestimenti tra i quali scegliere e, giustamente, ci chiedono (e si chiedono) come posso distinguere un prodotto adatto solo per il rivestimento ed un altro, invece, resistente e adatto anche a pavimento ? 

 

Classificazione utilizzata in Italia

In Italia è comunemente utilizzata, per denominare le piastrelle in ceramica, una classificazione di tipo tec­nico-commerciale, basata sulle caratteristiche tecniche e tecnolo­giche della piastrella.
A livello europeo è invece utilizzata una classificazione che deriva dalle norma UNI-EN. Iniziamo dalla classificazione merceologica italiana. 

 

 

Questa classificazione, riportata nella tabella che segue, prevede che i vari tipi di mattonella vengano caratterizzati in funzione di:

► stato della superficie (smaltata o non smaltata),
► as­sorbimento d’ acqua (che, come noto, fornisce una misura della porosità),
► metodo di formatura (pressatura o estrusione),
► della destinazione pre­valente (pavimento o rivestimento a parete, interno o esterno),
► del peso per unità di superficie (kg/m²).

 

 

Questa classificazio­ne tecnico-commerciale è quella più comunemente utilizzata ed è quella comunemente in uso per nominare gli articoli sia da parte dei produttori che dei rivenditori  ed è con questi nomi che gli articoli vengono proposti ai clienti durante la vendita nei nostri negozi. Per questo è la più significativa, anche se esula dalle normative UNI EN. In ogni caso riportiamo anche la classificazione secondo le Uni En nell'ultima colonna della tabella.

 

CLASSIFICAZIONE TECNICO-COMMERCIALE DELLE PIASTRELLE

	Tipo	AA (%)	Metodo di formatura	Destinazione prevalente	Peso (kg/m2)	Classific. secondo UNI EN 87
Sup. smaltata	Maiolica	15-25	Pressatura	RIV / INT	10-12	Bill
	Cottoforte	7-15	Pressatura	PAV / INT	14-16	Bllb-BIII
	Monocottura chiara	0-6 (10)	Pressatura	PAV / INT; PAV / EST	18-20	BI-BII
	Monocottura rossa	0-15(20)	Pressatura	PAV / INT; PAV / EST	16-23	BI-BII-BIII
	Terraglia pasta bianca	10-20	Pressatura	RIV / INT	10-12	Bill
	Clinker	0-6	Estrusione	PAV / INT; PAV / EST RIV / EST	20-25	Al-Alla
Sup. non smaltata	Cotto	3-15	Estrusione	PAV / INT; PAV / EST	20-25	AII-AIII
	Grès rosso	0-4	Pressatura	PAV / INT; PAV / EST	18-20	Bl-Blla
	Grès porcellanato	0-0,5	Pressatura	PAV / INT; PAV / EST RIV / EST	18-22	Bl (*)
	Clinker	0-6	Estrusione	PAV / INT; PAV / EST RIV / EST	20-25	Al-Alla

 

Classificazione in base alla resistenza all'abrasione

Le piastrelle possono essere classificate in base alla resistenza all'abrasione. Si effettua un test di abrasione mediante un macchinario che simula il consumo dello smalto dopo anni di calpestio. Questo test è detto "prova PEI". 
Il risultato della prova ci consente di suddividere le piastrelle in 4 classi a cui se ne è successivamente aggiunta una quinta:

• PEI I: sono piastrelle non adatte ad essere utilizzate come pavimento in quanto si consumano dopo pochi anni anche con un traffico leggero.
• PEI II: sono piastrelle adatte per traffico modesto. Si possono usare in locali, come la zona notte ed i bagni della zona notte, dove le persone camminano senza scarpe. Non vanno utilizzate in zona giorno, in cucina, negli ingressi.
• PEI III: sono piastrelle che resistono ad un calpestio leggero, si possono utilizzare in tutti gli spazi della casa, ma evitate se c'è un apporto continuo di sabbia o di ghiaia dall'esterno che fungono da agenti abrasivi sotto le scarpe.
• PEI IV: si tratta di piastrelle resistenti che possono essere utilizzati in qualsiasi abitazione e che sono adatte anche ad un traffico frequente. Si possono utilizzare anche in negozi o uffici.
• PEI V: queste sono le piastrelle più resistenti, adatte per sopportare un traffico molto intenso, perfette per centri commerciali, aeroporti, aree pubbliche, hotel.

 

Classificazione in base al grado di scivolosità

Di scivolosità delle piastrelle abbiamo parlato approfonditamente in questo articolo:

Piastrelle e scivolosità

La classificazione secondo il metodo DIN, Tedesco, prevede l'attribuzione di un coefficiente di scivolosità che si compone della lettera “R” e hanno un valore compreso tra 9 e 13. L'indice DIN ci dice il grip del pavimento. Se il valore è inferiore a 9 il pavimento è considerato scivoloso.

• R9: scivolosità media, va bene per pavimenti interni di abitazioni
• R10: scivolosità medio bassa. Va bene per le piastrelle del garage, per la cucina di un ristorante, per gli spogliatoi ed i bagni di una palestra
• R11: scivolosità bassa, corrisponde a piastrelle perfette per essere utilizzate in esterno oppure per laboratori con pavimenti umidi.
• R12: scivolosità molto bassa. Si tratta di pavimenti tecnici utilizzati all'esterno oppure in laboratori, industrie, e locali dove ci possono essere costantemente, a terra, liquidi o sostanze leggermente scivolose. Per esempio macelli, caseifici, concerie.
• R13: scivolosità nulla. Estremamente ruvidi, ideali per locali con presenza di sostanze liquide o scivolose a pavimento.

 

Classificazione estetica

Le piastrelle le possiamo anche classificare a seconda dell'estetica:

• Grès effetto cemento
• Grès ad effetto marmo
• Grès ad effetto legno
• Grès ad effetto metallo
• Grès ad effetto pietra
• Grès effetto palladiana
• Grès effetto veneziana

 

 

Ceramiche e produzione

Per la fabbricazione delle piastrelle ceramiche sono richieste materie prime che devono essere in grado di svolgere queste funzioni fondamentali:

• funzione plastificante
• funzione smagrante e strutturale
• funzione fondente

 

Funzione plastificante

La prima funzione, quella plastificante, è fondamentale per consentire di "dare una forma" alla piastrella. I ceramici, infatti, vengono formati a crudo e partire da impasti con una percentuale di acqua all'interno. Il termine plasticità indica, quindi, la capacità di raggiungere, mediante aggiunta di un certo quantitativo di acqua, una condizione tale per cui una pressione applicata ad un elemento crudo possa deformarlo senza rottura e che la forma, così raggiunta, permanga anche dopo la rimozione della pressione. Questa definizione descrive perfettamente quello che accade nelle prime fasi di produzione della piastrella: le materie prime vengono pressate ed il manufatto mantiene una certa forma ed una certa integrità che ci consente di movimentarlo nelle fasi successive.
Le materie prime ceramiche plastiche per eccellenza sono le argille: la loro plasticità è conseguenza della loro struttura mineralogica, della granulometria molto fine e della morfologia delle particelle oltre che del noto fenomeno colloidale che caratterizza la miscela "argilla+acqua".

 

Funzione smagrante

Le fasi di essiccamento e cottura sono accompagnate da fenomeni fisici e chimici. I principali sono un avvicinamento e riassestamento delle particelle, formazione di fasi fuse, reazioni di decomposizione, formazione di nuove fasi cristalline. A tutti questi fenomeni possono essere associate variazioni dimensionali, in particolare ritiri. Queste deformazioni, se eccessive, potrebbero mettere in pericolo l'integrità dei manufatti. A questo si aggiunga che una eccessiva plasticità delle argille può comporatre il rischio che il pezzo si deformi. Le materie prime smagranti - che sono principalmente le sabbie silicee o riciclo di materiale cotto e macinato - hanno la funzione di costituire una sorta di scheletro portante della piastrella, che eviti i fenomeni appena descritti.

 

Funzione fondente

Ai fini del raggiungimento delle desiderate caratteristiche meccaniche della piastrella è fondamentale che durante la cottura si formi una fase "liquida". Tali fenomeni di fusione avvengono inizialmente sulla superficie delle particelle e poi interessano porzioni maggiori del materiale.
Il liquido che si forma durante la fusione va ad occupare le porosità rimaste dalla pressatura e dall'essicamento della piastrella, inducendo un riassestamento ed una progressiva compattazione. Nel corso del raffreddamento il liquido genera la parte vetrosa, compatta della piastrella che viene così a costituire la matrice del prodotto.
I fondenti principali sono

• i carbonati, che formano fasi liquide attorno ai 1000°C
• i feldspati e fosfati che formano fasi liquide a temperature più alte, attorno ai 1200°C

 

L'impasto delle piastrelle

L'impasto delle piastrelle si ottiene, quindi, miscelando diverse materie prime, in opportune proporzioni, in modo da assicurare le tre funzioni sopra descritte. Vi sono vari tipi di materie prime e vari prezzi, in relazione alla qualità dei prodotti finali che si vogliono ottenere. Le materie prime spesso vengono importate e nel momento in cui scriviamo (Novembre 2022) a causa della guerra in corso tra Ucraina e Russia, ci sono difficoltà di approvigionamento del caolino Ucraino, un tipo di argilla necessario per la produzione dei grandi formati, che veniva usato da moltissimi produttori e la cui esportazione è, al momento, bloccata.

 

 

Tipi di piastrelle non comprese nella classificazione

Va evidenziato come la rivoluzione tecnologica ed impiantistica in atto ha velocemente reso obsolete entrambe le classificazioni, sia quella “commerciale” che quella Uni En ed, oltre alle tipologie classificate in tabella, sono nate altre tipologie di materiali, tra i quali i più significativi sono:

 

► Piastrella in ceramica monoporosa

Si tratta di una monocottura porosa (con assorbimento d’acqua in gene­re superiore al 10%) prevalentemen­te in pasta rossa, anche se vi sono significative esperienze in pasta chia­ra o bianca. A seguito di interessanti progressi nella formulazione sia de­gli impasti che degli smalti, la mono­porosa ha raggiunto livelli este­tici estremamente elevati che ne hanno consentito l’ingresso a pieno titolo nel mondo dei rivestimenti. Un fattore rilevante per il suo utilizzo è la facilità di lavorazione, in particolare quando si tratta di forare o tagliare la piastrella, rispetto ad altri materiali più resistenti quali il gres. E’ l’articolo più venduto dai produttori spagnoli che ne hanno fatto il loro cavallo di battaglia.

 

► Piastrella in monopressatura

Con questo ter­mine, concettualmente improprio, vengono designate una tecnologia ed il rispettivo prodotto, inquadrabile anch’esso fra le piastrelle smaltate in monocottura. In questa tecnologia lo smalto viene applicato in polvere contestualmente alla fase di pressa­tura: in altre parole, lo stampo della pressa riceve dapprima la polvere che dovrà costituire il supporto, e successivamente un ulteriore strato di polvere, lo smalto. Quindi si tratta di una smaltatura a secco (solitamente lo smalto è liquido) fatto direttamente sullo stampo. 

Dalla pressa escono dunque le pia­strelle già smaltate, le quali vengono pertanto sottoposte ad essiccamento e cottura. Più appropriata sembra essere la denominazione “presso- smaltatura”, adottata da un’azienda per identificare appunto il proprio prodotto. Questo metodo consente la produzione di piastrelle estremamente resistenti e sembrava destinato a crescere quantitivamente ma è stato dismesso da tutte le aziende (convertitesi al gres) eccetto una, la Appiani, che continua a produrre il proprio mosaico ceramico, a partire dal formato 1x1 - e le piastrelle fino al formato 10x10 - con questo metodo.  Il vantaggio rispetto alla monocottura è una maggiore resistenza meccanica e all’usura. Rispetto al gres questo prodotto può presentare, senza subire lavorazioni di lucidatura, una superficie più lucida, più brillante e più facilmente pulibile.

 

► Piastrella smaltata su supporto incande­scente

Questa è una tecnolo­gia di fabbricazione di piastrelle ce­ramiche smaltate con una sola cottu­ra (una monocottura, quindi), che si caratterizza per il fatto che lo smalto viene applicato a secco sul supporto ad alta temperatura, in un’opportuna sezione del forno. Lo smalto viene quindi ad essere depositato e succes­sivamente stabilizzato su un suppor­to che ha già completato la fase di allontanamento delle sostanze gassose che si formano in cottura, e ciò dovrebbe prevenire la formazione di porosità all’ interno dello smalto stes­so. E’ una procedura molto complessa e costosa ma che consente l’ottenimento di monocotture estremamente resistenti anche se la superficie si presenta come semilucida.  Il processo, adottato da una singola azienda, la Marazzi, è stato abbandonato per i costi troppo elevati.

 

► Piastrella smaltata a secco

E' una tecnolo­gia alternativa alla tradizionale ap­plicazione degli smalti in sospensio­ne acquosa, applicata al duplice sco­po di ricercare nuovi effetti estetici e di ottenere superfici smaltate dotate di superiori caratteristiche di resi­stenza meccanica. Lo strato di smal­to è di spessore maggiore di quanto non si verifichi nella generalità delle piastrelle smaltate ad umido.

 

► Piastrella in Gres smaltato

Il gres porcellanato inizialmente veniva prodotto solo nella versione “a tutta massa” ma successivamente, a causa delle richieste del mercato, si è passati a decorare la superficie con uno smalto. In qualche caso l’applicazione di smalto è quasi impercettibile, in altri casi va a coprire completamente la massa. Quindi all’interno di questa categoria esistono differenze qualitative notevoli tra prodotti.

 

► Piastrella in Gres smaltato digitale

Le stampanti digitali hanno rivoluzionato il mondo del gres porcellanato consentendo l’ottenimento di grafiche con una risoluzione sbalorditiva. Questi macchinari consentono di stampare direttamente sulla lastra di gres utilizzando una tecnologia simile a quella della stampante a getto di inchiostro. E’ grazie a questi dispositivi che oggi abbiamo dei gres effetto legno estremamente realistici o dei gres effetto marmo che ingannano anche un marmista.

 

 

► Lastre in ceramica o Gres laminati:

Il gres laminato viene prodotto mediante stesura continua in un nastro trasportatore di uno strato di argilla che viene compattato, tagliato e poi messo in forno. Non è un prodotto estruso e non è nemmeno un prodotto pressato per cui non è classificabile secondo i metodi tradizionali, rappresenta una nuova categoria. Questi nuovi prodotti consentono di ottenere lastre di ceramica di grandi  e grandissime dimensioni, cosa che ha rivoluzionato il settore.

Le grandi lastre in ceramica sono oggi uno dei prodotti più richiesti ed utilizzati non solo nel mondo dei pavimenti ma anche in quello dell'arredamento.
Lo spessore minuto delle piastrelle e la dimensione delle stesse ne hanno permesso, infatti, l'utilizzo in ambiti che erano tradizionalmente riservati ai laminati plastici o alle solide surfaces tipo corian e derivati. 

 

La classificazione Uni En

Come si diceva accanto alla classificazione tecni­co-commerciale fin qui discussa, vi è un’ulteriore classificazione, previ­sta dalle Norme Europee sulle pia­strelle ceramiche, pubblicate in Ita­lia con la sigla UNI EN.  
La norma UNI EN 87 è la norma di base, quella che riporta appunto la classificazione, le definizioni, le ca­ratteristiche e le prescrizioni per l’etichettatura delle piastrelle cera­miche.  La classificazione previ­sta da questa norma è riportata nella tabella qui di seguito. 

 

Come ragiona la classificazione Uni En 87

È una classificazione molto sempli­ce e schematica, nella quale non com­paiono le denominazioni tecnico­ commerciali prima citate: essa si basa infatti su due soli parametri, e cioè l’assorbimento d’acqua ed il metodo di formatura.

Questa classificazio­ne, mantenuta seppure con qualche integrazione (introduzione del grup­po Bla, delle piastrelle ottenute per pressatura ed aventi assorbimento d’acqua non superiore a 0,5%) an­che dalle norme ISO, trova la propria giustificazione da un lato nella sem­plicità e generalità; dall’altro significatività dei parametri prescelti, per definire la specifica tecnico-­prestazionale dei diversi prodotti ceramici. 

Si noti che, come emerge chiaramente dalla Tabella seguente, ad uno stesso gruppo della classificazione EN possono appartenere piastrelle di diverso tipo (ad esempio, una monocottura rossa con assorbimento d’acqua del 4% ed una monocottura chiara con assorbi­mento d’acqua del 3,5% apparten­gono entrambe al gruppo Blla), e che ad uno stesso tipo di piastrelle, secondo la denominazione tecnico­-commerciale, possono essere ricon­dotte piastrelle appartenenti a gruppi diversi della classificazione EN (ad esempio, la tipologia “monocottura rossa” può comprendere prodotti dei gruppi BI, Blla, Bllb o BUI, a secon­da del rispettivo assorbimento d’ac­qua).

                              

	Assorbimento d’acqua  AA (%)
Metodo di Formatura	I AA≤ 3	IIa 3<AA≤ 6	IIb 6<AA≤ 10	III AA>10
A  Piastrelle Estruse	AI	AIIa	AIIb	AIII
B Piastrelle Pressate	BI	BIIa	BIIb	BIII

 

Quale prodotto si vende di più ? 

Negli ultimi 20 anni si è notata la netta affermazione del gres porcellanato che, nella versione smaltata, è divenuto il protagonista indiscusso del mondo delle piastrelle in ceramica. 

Viceversa si è verificato un pro­gressivo netto decremento della produzione di monocot­ture, cannibalizzate dal gres, un calo dei prodotti smaltati in bicottura (maiolica, cottoforte, terraglia-pasta bianca), la quasi scomparsa del klinker.
Quest’ultimo è un prodotto nato specificamente per essere utilizzato in esterno che ha generato, però, notevoli problemi ed è, anche questo, stato sostituito dal gres.