Керамическая черепица: секреты производства

Принцип производства керамической черепицы неизменен уже несколько тысячелетий. Добыча глиняного сырья, формование отдельных элементов, сушка и обжиг – казалось бы, что нового можно изобрести?

Оказывается – можно!

1. Во-первых, непрерывно совершенствуются способы подготовки сырья. Глиняная масса должна быть однородной по цвету и объемным характеристикам, в ней должно содержаться строго определенное количество воды – если ее будет мало, черепица будет непрочной, а если воды, наоборот, будет много – геометрические параметры отдельных элементов после сушки и обжига могут сильно измениться. Глину из карьера извлекают два раза в год, и прежде, чем она попадет на формовочную линию, пройдет 6-7 месяцев. Что происходит с сырьем в это время – коммерческая тайна производителей.
2. Во-вторых, технологические новшества вводятся и в процесс сушки. Если раньше заготовки черепицы сушились на А-кассетах вертикально, то теперь на современных производствах используют горизонтальную сушку на Н-кассетах. Элементы, высушенные горизонтально, меньше теряют в размерах и делают это более предсказуемо.

Внедрение новых приемов производства принесло успех компании Braas в 1990 году, после покупки предприятия Rupp Keramik. Небольшой завод, принадлежащий этой компании, был модернизирован, а благодаря энергичным действиям нового руководства, в скором времени заводов стало уже четыре. С 2003 года отличная керамическая черепица Braas Keramik стала доступна и для российского потребителя.

Оценим в комплексе

Керамическая черепица – дорогой штучный материал, его укладка на крыше не может быть механизирована и требует профессионального ручного труда. Черепица тяжелая – поднять ее на крышу довольно непросто, и хрупкая – может разбиться, если ее выронить из рук.

С другой стороны, она практически вечная. В Европе есть здания, крыши которых покрыты керамической черепицей несколько веков назад. Черепица – полностью натуральный продукт, устойчивый к любым погодным условиям – ей не страшны ни жара, ни мороз, ни повышенная влажность.

Небольшой размер отдельных элементов при внимательном рассмотрении тоже оказывается скорее достоинством, нежели недостатком – чем мельче детали, тем более сложные формы можно ими покрыть, и тем проще ремонтировать покрытие. Заменить одну пострадавшую деталь намного легче, чем менять, например, целый лист кровельного металла.

Жилые помещения под крышей, покрытой натуральной черепицей, надежно защищены от шума – ни барабанящий дождь, ни гуляющие по крыше птицы не нарушат тишину дома. Подробно о характеристиках и свойствах черепицы мы рассказывали в этой статье.

Ну и, конечно, керамическая черепица очень красива. Это достоинство стоит последним в списке, но оно далеко не последнее по своей важности. Ведь помимо разума в выборе материалов для собственного жилья участвует и сердце.

Все течет, все меняется… даже форма керамической черепицы

В 2008-2010 годах в ассортименте компании Braas появилась черепица с переменным шагом, она обозначается буквой V-variable. Благодаря особой конструкции замка, можно скорректировать до 30 мм в стыке каждой пары черепиц и избежать необходимости подрезать материал, чтобы уместить его на скате.

Чуть позже была создана и инновационная система отвода воды с поверхности черепицы. Пазы и канавки с «изнанки» черепичного покрытия не соединяются между собой и не образуют общей системы, потому даже если под черепицу при сильном ветре и дожде вдруг попала вода – она не потечет вниз, а будет немедленно выведена на поверхность через каналы особой формы. Раньше, чтобы достичь того же эффекта, приходилось делать более высоким бортик вдоль длинной стороны черепицы – он просто служил механической преградой на пути воды. Это решение было не столь экономным и не всегда визуально привлекательным – ведь иногда архитектурный замысел не предполагает сильно выраженного рельефа черепичного покрытия.

Надежный вертикальный замок скрепляет черепицы друг с другом по направлению вдоль карниза, а горизонтальный замок соединяет между собой ряды черепицы, препятствуя проникновению воды.

Впервые все эти новшества были использованы для модели керамической черепицы Рубин 13V. Эта модель до сих пор популярна и востребована.

Вопрос углов

В зависимости от угла наклона крыши состав кровельного «пирога» и технология его монтажа несколько различаются.

Так, на крыше, наклон которой ниже 10°, укладка черепицы невозможна – она не обеспечит надежной защиты подкровельного пространства от воды, несмотря на любые ухищрения.

Для каждой черепицы установлены минимальный, малый, рекомендуемый уклон. При наклоне кровли «от минимального до малого уклона» укладка черепица должна осуществляться по сплошному настилу. Если крыша чуть более крутая – «от малого до рекомендуемого уклона», то следует использовать под черепицей подкровельную пленку с увеличенным нахлестом, или тщательно проклеить ее стыки – как продольные, так и поперечные. На крышах с уклоном «от рекомендуемого до 60°» по-прежнему рекомендуется применение подкровельной пленки, но к ее герметичности уже не предъявляется таких строгих требований. Механическое крепление черепицы на таких крышах тоже не нужно, оно становится необходимым, когда угол наклона ската превысит 60°. Черепицу в таком случае закрепляют шурупами и кляммерами.

В ряде случаев дополнительные меры безопасности оправданы даже когда уклон кровли довольно велик. Так, например, при монтаже черепичной кровли в сейсмоопасных районах всегда возводится сплошной настил.

Чем круче кровля, тем больше может быть шаг обрешетки и тем меньше нахлест горизонтальных рядов черепицы. Получается, что расход черепицы на такой кровле будет чуть меньше.

Кстати, о расходе…

Расход черепицы зависит еще и от ее формы. Самый экономичный вариант – современная пазовая черепица. Надежная замковая система позволяет сделать площадь зоны пересечения двух соседних черепиц минимальной. Любая стилизация под старину будет более затратной.

Укладка плоской черепицы, имитирующей самую древнюю ее форму, предполагает защиту стыков с помощью второго слоя плиток. Это сразу увеличивает расход материала. Если проанализировать другую историческую форму черепицы «монах-монашка», то станет очевидным, что три рядовых черепицы, две нижних и одна верхняя, закрывают на скате площадь, равную площади всего лишь двух элементов, что тоже довольно неэкономно!

Вопрос расхода черепицы напрямую связан с еще одной проблемой, которая неизменно заботит владельцев домов, выбирающих для себя этот тип покрытия – с весом кровельного материала и, соответственно, нагрузкой на стропила.

Очевидно, что самым тяжелым является покрытие из мелкоформатной плоской черепицы. Однако не стоит беспокоиться об этом, ведь основная нагрузка на кровлю – это вовсе не вес финишного покрытия, а снег. Грамотно спроектированная кровля выдерживает нагрузку, равную максимальному количеству снега, выпадающего в климатической зоне, где ведется строительство. Там, где снега выпадает много – разница в весе кровельного покрытия буквально теряется на фоне этой цифры.

Немного об истории

Прародителем современной черепицы можно считать плоскую плитку, которой облицовывали крыши первых жилищ древние строители. Такое покрытие требовало сплошного основания, стыки нуждались в дополнительной герметизации, поэтому со временем инженерная мысль пришла к новому решению. По легенде, человек, занимавшийся формованием плиток, положил сформованную, но не обожженную плитку себе на колени и о чем-то задумался, причем настолько глубоко, что пластичная плитка успела приобрести форму желоба. Эта форма сохранилась и после обжига, в итоге родилась новая технология укладки – стык двух нижних черепиц, уложенных выпусклостями вниз, был защищен одной верхней черепицей, размещенной выпуклостью вверх. Такой способ укладки получил название «монах-монашка». Он обеспечивал более надежную защиту подкровельного пространства от проникновения влаги, да и выглядело покрытие, в результате, гораздо более нарядно. Заметим, что верхние и нижние элементы различались по форме очень незначительно, или же не различались вовсе.

Совсем другое дело – римская черепица. Это первый вид покрытия, где нижние элементы заметно отличались от верхних. Нижний ряд образуют модернизированные плоские плитки, которые приобрели с обеих сторон бортики, а их стыки защищены верхними довольно узкими элементами в форме желоба. Несмотря на то, что сегодняшняя пазовая черепица заметно отличается по форме от римской, родоначальницей всего семейства следует считать именно ее. Подобно тому, как современные материки оторвались от огромного древнего континента, так и черепичное покрытие со временем стало делиться на отдельные элементы. Верхний закрывающий элемент потерял свою самостоятельность и стал частью одного из нижних. Эта часть сейчас называется замковой.

Черепица плоской и волнообразной формы по-прежнему выпускается различными производителями, в том числе и компанией Braas, для тех клиентов, кто ценит традиции и уважительно относится к истории.

Цвет керамической черепицы

Натуральный цвет керамической черепицы зависит от химического состава сырья и от параметров процесса обжига. Глина, добытая из разных карьеров, содержит в себе разное количество примесей и, в итоге, обеспечивает уникальный оттенок произведенной черепицы. Собственно, долгий процесс подготовки сырья, о котором мы уже рассказывали, как раз призван обеспечить однородность состава глины и, соответственно, единообразие цвета готовой черепицы.

Традиционный обжиг черепицы в печах с доступом кислорода приводит к окислению содержащегося в глиняном сырье железа. Образующиеся оксиды железа в высокой степени окисления – по сути, ржавчина – придают готовой продукции теплый рыжий оттенок. При введении в сырьё специфических добавок можно повернуть этот процесс вспять, и, наоборот, уменьшить степень окисления железа. Низшие оксиды этого металла и само металлическое железо обеспечат готовой черепице более темный цвет. Такая черепица не очень эстетично выглядит сама по себе, ее используют для покрытия темным ангобом и глазурями, чтобы на срезах и сколах не бросалась в глаза жизнерадостная природная «рыжина».

Для ангобирования подготавливают жидкую пасту из исходной глины и цветных минеральных пигментов, наносят ее на обожженную черепицу и подвергают повторному обжигу. Полученное матовое покрытие имеет ту же химическую природу, что и основная масса черепицы, тот же коэффициент термического расширения и схожие физико-химические свойства. Именно поэтому ангобированная черепица не растрескивается, не выцветает и не меняет своих характеристик в течение всего срока службы.

Недостатков у такого типа покрытия два. Во-первых, с помощью ангобирования нельзя получить глянцевую блестящую поверхность, а во-вторых, ангоб имеет пористую структуру, как и натуральная неокрашенная черепица. В его порах задерживается вода, а значит, есть риск развития микроорганизмов – грибов, водорослей, лишайников, которые формируют некрасивые пятна и, со временем, разрушают верхний слой черепицы.

Если же добавить в массу для ангобирования дополнительное количество песка (около 40%), то, в ходе обжига, он превратится в стеклообразную массу, которая растечется по поверхности черепицы, формируя другой тип декоративного покрытия – глазурь. Она лишена недостатков ангоба, образует яркое, блестящее и абсолютно гладкое покрытие, с действительно нулевым водопоглощением.

Если же количество песка в смеси превысит 90%, то полученное покрытие будет называться топглазурь. Она не только отражает, но и преломляет свет, так что цвет поверхности будет меняться в зависимости от того, под каким углом падают на нее солнечные лучи. Для получения топглазурей также используют не песок, а особые виды стекла.

Фитинги

Кроме обычной рядовой черепицы, призванной укрывать основную площадь скатов, в ассортименте компании BRAAS имеются также элементы другой формы, необходимые для аккуратного оформления коньков, ендов, карнизов, а также для выполнения многих других задач, необходимых для правильного функционирования кровли.

Черепица для укладки на коньке, вполне закономерно называется коньковой. Она выпускается двух разновидностей – начальная, которая закрывает пересечение конька с фронтонами, и коньковая, заполняющая основную длину конька. Начальные коньковые черепицы часто бывают украшены каким-либо декоративным украшением или накладкой. Если крыша имеет сложную форму и, соответственно, несколько коньков, то место их соединения закрывается специальным элементом.

Бывает так, что коньков на крыше вообще нет – в таком случае верхняя точка шатровой крыши, где сходятся ее ребра, увенчивается специальной крестовиной.

Боковая черепица – право- и левосторонняя – служит для оформления фронтонов крыши.

Опорная черепица обеспечивает опору для снегозадержателей, а также для разнообразных трапов и ступеней. Вентиляционная черепица восстанавливает вентиляцию внутри скатов. Она необходима на зданиях с большой площадью кровли, а также там, где из-за особенностей формы крыши нарушены вентиляционные потоки.

Черепица, имеющая сквозное отверстие, называется проходной. Она может иметь вент-сантехническую или антенную насадку, а в ассортименте BRAAS имеется даже проходная черепица для кабеля солнечной батареи.

Не только керамика!

Для качественного монтажа покрытия из натуральной черепицы используется еще несколько видов материалов и приспособлений.

Например, в ендове размещают специальный желоб из гофрированного алюминия. Гофры расположены перпендикулярно ендове, что немного замедляет сход воды с крыши и препятствует ее разгону и перехлесту в водосточном желобе. Поролоновые полосы вдоль желоба защищают черепичное покрытие от проникновения воды.

Разнообразные примыкания оформляются с помощью фирменной ленты WAKAFLEX. Она незаменима для обеспечения герметичности вентвыходов, примыкания каминных труб, а также стен и парапетов.

Также в ассортименте BRAAS имеется целый арсенал средств для качественной герметизации стыков подкровельных пленок.