БлогПосібники з використання вторинних матеріалівКерамічна настінна інтер'єрна плитка

Керамічна настінна інтер'єрна плитка

Як повторно використовувати настінну керамічну плитку?

Ця публікація призначена для архітекторів, проектувальників та інших учасників будівельних проєктів, які бажають повторно використовувати цей матеріал або продукт. Цей текст спирається на дані проєкту Interreg FCRBE – "Facilitating the Circulation of Reclaimed Building Elements", українські стандарти та дослідження команди ReThink. Представлена тут інформація має ознайомчий характер та не призначена для заміни експертизи професіоналів.

Про матеріал та актуальність повторного використання в українському контексті

Керамічна плитка має глибоке історичне коріння. Воно пов’язане зі зміною способу життя людей – переходом від кочового існування до осілості. Саме цей процес спричинив потребу у виготовленні посуду для зберігання їжі, а згодом і декоративних елементів. Завдяки своїй доступності глина стала ідеальним природним матеріалом для їхнього створення.

Плитка є одним із ключових елементів матеріальної культури періоду існування княжих міст і невід'ємною складовою інтер’єру монументальних храмових споруд. У ХХ столітті її використання значно поширилося. До прикладу, складно знайти будівлю у Харківській області, зведену на межі століть, у конструкції якої не застосовувалася б продукція заводу Бергенгейма – підприємства, заснованого у Харкові в 1876 р., котре спеціалізувалося на виробництві керамічної плитки та кахлів.

Харківський плитковий завод є одним із найбільших спеціалізованих підприємств України з виробництва керамічних плиток. Його проєктування здійснив Український науково-дослідний інститут у 1936 році. 

Сьогодні завод використовує технологію італійської фірми SACMI з виробництва великорозмірних плиток, а також сучасні європейські методи фактурування та декорування керамічних виробів. Виробництво плитки відбувається на шести поточно-конвеєрних лініях першого цеху, де виготовляється як глазурована керамічна плитка для внутрішнього облицювання стін, так і метласька плитка. Зокрема, продукція заводу використовувалася для облицювання Маріїнського палацу в Києві.

Значний внесок у розвиток виробництва керамічної плитки в Україні зробили й інші підприємства, які працювали ще в дореволюційний період. Так, на розі вулиць Кирилівської та Заводської в Києві понад сорок років діяв Керамічний завод Анджейовського, що спеціалізувався на виробництві побутової кераміки та кахлів. Його розташування було обумовлене наявністю в місцевості покладів блакитної глини, що забезпечувало якісну сировину для виробництва.

Керамічна плитка відігравала важливу роль в архітектурному оздобленні громадських будівель початку ХХ століття. Зокрема, у 1911 році продукцію підприємства «Дзевульський і Лянге» було використано для оформлення фасадів Бессарабського ринку в Києві. У повоєнний період, особливо в 1960-х роках, керамічна плитка стала основним матеріалом для створення київських мозаїк. Популяризації її використання сприяв дефіцит смальти, яка традиційно застосовувалася у монументальному мистецтві. Натомість плитка була відносно доступним і недорогим матеріалом. Відтак,  керамічна плитка не лише зберігала свою функціональну роль у будівництві, а й набула значення важливого елемента художнього оформлення громадських просторів.

Її використання простежується як у класичних монументальних спорудах, так і в сучасних мистецьких проєктах. Зокрема, у 2015 році українська художниця Жанна Кадирова створила серію робіт «Секонд-хенд» на території Дарницького шовкового комбінату – одного з найбільших промислових підприємств радянського періоду. Основним матеріалом для проєкту стала стара керамічна плитка, яка раніше використовувалася для облицювання приміщень фабрики або зберігалася на її території. У своїх роботах Кадирова відтворює орнаментальні композиції, що збереглися на стінах фабрики, тим самим переосмислюючи історичну та естетичну цінність цього матеріалу. Виставка проєкту відбулася у приміщенні одного з колишніх ткацьких цехів, що додало контекстуального значення представленим об’єктам

0_ZhannaKadyrova-2018-F012_SecondHand_GalleriaContinua (1).jpg

0_ZhannaKadyrova-2018-F13_SecondHand_GalleriaContinua.jpg

Фото: Жанна Кадирова

Тенденція використання керамічної плитки в сучасному дизайні простежується і в новітніх архітектурних проєктах. Так, архітектурне бюро balbek bureau розробило концепцію для кафе «Сирена» у Дніпрі, де одним із ключових елементів інтер’єру стала мозаїка, створена художницями EtchingRoom 1.

balbek-bureau-sirena-18 (1).jpg

Фото: balbek bureau

Маючи функціональне значення в архітектурі, керамічна плитка водночас слугує важливим художнім матеріалом, що поєднує історичну спадщину з сучасними мистецькими та дизайнерськими практиками. 

Класифікація матеріалу
  • Фаянсова плитка: Плитка, що має пористу основу, відтак є менш вологостійкою. Покривається глазур'ю, що має широку палітру кольорів та надає захист від забруднень. 
  • Клінкерна плитка: Виготовляється шляхом пресування. Її використовують для облицювання стін у басейнах, а також всередині та зовні приміщень, на промислових об'єктах.
  • Керамічний граніт: Плитка, виготовлена шляхом пресування, обпалювання та механічної обробки. Виготовляється з глини світлих сортів, має високу міцність та морозостійкіть, тому переважно використовується для зовнішнього облицювання. 
  • Бікоттура: Плитка, виготовлена шляхом пресування та подвійного обпалювання. Зазвичай використовується для облицювання стін всередині приміщень.
  • Монокоттура: Плитка, виготовлення шляхом пресування та одноразового обпалювання. Призначена для облицювання стін та підлоги.
  • Котто: Неглазурована пориста плитка, що виготовляється з червоної глини. Має обмежений спектр кольорів. Після укладання потребує обробки. Один з найдавніших видів плитки. 
  • Шамотна плитка: Виготовляється зі спеціальної вогнетривкої глини. Застосовується для облицювання печей та камінів. 
  • Метласька плитка: Дрібноформатна неглазурована керамічна плитка, виготовлена з порцелянової суміші. Є найтвердішою з усіх нині існуючих видів. 

Також керамічну плитку можна класифікувати на підлогову та настінну, залежно від її функціонального призначення. Підлогова плитка зазвичай виготовляється зі складу, що містить приблизно 50% глини, 40% польового шпату та 10% кварцу, і випалюється при температурі 1180 °C. Водночас склад настінної плитки відрізняється: у її виробництві польовий шпат замінюється кальцитом, а температура випалу знижується до 1080 °C.

Переробка керамічної плитки

Можливість повторного використання керамічної плитки значною мірою залежить від стану її глазурованого покриття. Оскільки процес демонтажу часто вимагає особливої делікатності, цей матеріал рідко зустрічається на ринку повторного використання.

Водночас керамічне виробництво є перспективним напрямом для утилізації різноманітних відходів, як органічного, так і неорганічного походження. Завдяки термічній обробці можливе їхнє повне або часткове затвердіння. Органічні домішки піддаються термічному розкладу та окисленню, залишаючи після себе залишкову пористість, що може бути використана у виробництві пористої кераміки.

Дослідження в цій галузі демонструють значний потенціал повторного використання матеріалів у виробництві кераміки: у деяких експериментальних зразках керамічних виробів частка вторинної сировини сягала 85%, що відкриває можливості для розширення сталих практик у цій сфері.

Потенціал залучення відходів у керамічну промисловість є настільки великим, що можна стверджувати, що ця галузь здатна переробляти не лише всі свої первинні побічні продукти, а й значну частину відходів, що утворюються під час процесів очищення.

До прикладу, на Промприладі клінкерну плитку для фасаду виготовили з австрійської цегли кінця 19 століття, що була перероблена з будівельних відходів. Це дозволило зберегти історичну цінність матеріалу і реалізувати принципи кругової економіки. Відновлення плитки також підтримує локальних виробників і майстрів, а сама технологія повторного використання матеріалів виявилася на 30% дешевшою за закупівлю нової плитки.

DSC09892 (1).jpeg

Фото: Промприлад. Реновація

Реставрація керамічної плитки

Керамічна плитка також може підлягати реставрації. До прикладу, у 2020 році на Центральному автовокзалі Києва було здійснено реставрацію мозаїчних панно, створених художниками-модерністами Адою Рибачук та Володимиром Мельніченком. Процес відновлення включав ретельне очищення, відновлення пошкоджених фрагментів та виведення мозаїки до її первісного вигляду. Роботи виконували досвідчені реставратори в тісній співпраці з волонтерами, що дозволило зберегти не лише технічні деталі, а й художній задум авторів.

DLt_bpoXLBAEoTv7zSnI9w.jpg

--BiXFkfCLQ3dMqnPR_T0w (1).jpg

Фото: The Village Україна

Демонтаж, обробка, зберігання, транспортування
  • Випробування на демонтаж є важливим етапом для оцінки можливості та рентабельності процесу демонтажу керамічної плитки. Тип укладання (цементно-вапняний розчин, клейовий розчин, клей) та характеристики швів (товщина, склад) дуже впливають на здатність до чистого демонтажу матеріалу, оскільки ці фактори впливають на стійкість плитки до від'єднання та її цілісність під час цього процесу.
  • Демонтаж керамічної плитки потрібно робити обережно, щоб зберегти цілісність плиток та однорідніостьі партій. Для мінімізації ризику пошкодження під час демонтажу рекомендується послабити напругу всередині плиток, спочатку звільнивши дві перпендикулярні сторони плитки, що підлягають від'єднанню. Зазвичай це вимагає розриву невільних ліній країв. Після демонтажу плитки повинні бути відсортовані за якістю, кольором, розміром і ступенем очищення. Зберігання плиток має здійснюватися на ребрах, щоб уникнути подряпин на глазурі, при цьому перевага надаватиметься зберіганню плиток "обличчям до обличчя".
  • Обробка рекультивованої глиняної плитки зазвичай передбачає механічне очищення залишків розчину з нижньої сторони та країв плитки. Цю операцію зазвичай виконують вручну за допомогою гострих інструментів, що вимагає подальшого систематичного сортування матеріалу. Плитка зі сколами, вм'ятинами на глазурі або тріщинами підлягає відбраковуванню. Плитка із залишками клею часто реалізується «як є», що потребує необхідність спеціальної підготовки при укладанні; в таких випадках рекомендується звертатися за консультацією до професійного плиточника.
  • Зберігання плитки здійснюється насипом на піддонах, в ящиках або в пачках, при цьому необхідно дотримуватися відповідних запобіжних заходів для уникнення зносу глазурі. Плитку потрібно зберігати в умовах, що забезпечують захист від морозу та атмосферних впливів, щоб зберегти її технічні характеристики та естетичні властивості.
  • Транспортування і доставка плитки вимагають відповідних заходів обережності, щоб мінімізувати ризик пошкоджень. Зокрема, це може включати обв'язку плитки ременями, використання палет, обгорнутих термо-плівкою, та інші методи пакування. Важливо зазначити, що попередньо упакована плитка значно полегшує процес укладання, забезпечуючи зручність та ефективність при транспортуванні та подальшому використанні.
Повторне використання та монтаж

Поради по застосуванню та укладанню

Рекомендується облицьовувати сухих приміщень або приміщень з низькою вологістю (можливе зволоження шляхом розпилення води при низькій попередній і максимальній температурі повітря до 40°C). Керамічні плитки підходять для використання в приватних приміщеннях, а також у душових та санітарних кімнатах для індивідуального або помірного колективного використання, за винятком гідротерапевтичного масажу. Важливо зауважити, що, незважаючи на наявність глазурованого покриття, настінна плитка (разом із швами) не є повністю водонепроникною.

Повторне використання повністю очищеної плитки не відрізняється від використання нової плитки і піддається тому ж різноманіттю способів укладання, малюнків та підгонки. 

Варто враховувати наступні умови до повторного використання: 

  1. властивості та стан основи;
  2. вибір засобів для укладання і з'єднання;
  3. час висихання та укладання;
  4. вартість;
  5. деформаційні шви;
  6. фінішні шви;
  7. санітарна герметизація;
  8. аксесуари (фризи, з'єднувальні елементи і захист країв, підлогова гідроізоляція;
  9. площинність.

Для облицювання кутів і видимих країв можна використовувати плитки із закругленими краями (що є рідкісними на ринку повторного використання) або з прямими глазурованими краями. У випадку відсутності таких плиток доцільно застосовувати ПВХ або алюмінієві кутові профілі. 

Через відносну пористість і крихкість, не рекомендується використовувати глазуровану фаянсову плитку на відкритому повітрі. Також її не варто застосовувати в умовах більш інтенсивного експлуатаційного навантаження, таких як громадські кухні, фасади будівель, приміщення харчових виробництв, лабораторії, холодильні камери тощо. У випадку використання плитки з фарбами або агресивними речовинами важливо перевірити стан поверхневого шару глазурі. При необхідності можна застосувати водовідштовхувальну обробку для збереження її властивостей. Крім того, треба уникати залишків розчину на краях плитки, оскільки це може вплинути на точність номінального розміру швів, а також на їхній колір та склад.

Поради по монтажу

Щоб полегшити монтаж проектувальнику або специфікатору варто використовувати плитку з певним ступенем однорідності за наступними характеристиками:

  1. Склад партії: партія повинна повністю складатися з неглазурованих керамічних плиток.

  2. Розміри: розміри плиток повинні бути однорідними, зважаючи також на товщину. Допустимі відхилення за розмірами визначаються проектувальником/специфікатором відповідно до обладнання, товщини швів і техніки укладання.

  3.  Колір: допускаються незначні відхилення в кольорі плитки, навіть для нових виробів. Рекомендується змішувати плитки під час укладання, щоб досягти більш рівномірного вигляду. Крім того, дизайнер може обрати візерунок, що включає плитки різних кольорів, що є одним із способів ефективного використання переваг більшої різноманітності рекультивованої плитки. Такий підхід може призвести до цікавих та оригінальних результатів.

  4. Стан: відновлена настінна плитка може мати такі візуальні зміни: ознаки поверхневого зносу, сколи або порізані краї, невеликі отвори, осколки, виробничі або випалювальні тріщини, наявність тріщин або відшарування, що призводить до деградації бісквіту. Ці дефекти збільшують ризик проникнення води і можуть призвести до утворення плям під глазур'ю. Дизайнер чи проектувальник повинен визначити ступінь допустимої недосконалості відповідно до передбачуваного використання плитки, вказуючи максимально допустимі розміри дефектів (наприклад, тріщини: прийнятні, розриви та відколи < 25 мм²). Цей принцип може бути візуалізований, щоб полегшити процес огляду плитки.

  5. Кількість: деякі постачальники можуть включити 5% надлишку при поставці товару, якщо вони не можуть гарантувати абсолютну однорідність характеристик, зазначених вище. Цей надлишок також може бути використаний у випадку заміни на місці. Для полегшення монтажу проектувальник/специфікатор подбає про партії з певним кількісним запасом.

Застереження щодо небезпечних елементів

Важкі метали: Компоненти глазурі, що покривають відновлену глазуровану глиняну плитку, можуть містити атоми свинцю та кадмію, що є важкими металами. Ці речовини є токсичними для організму та навколишнього середовища, і можуть мігрувати при контакті з продуктами харчування. Якщо спеціальної технічної документації немає, варто особливу увагу звертати на плитку, яка буде використовуватися на робочих поверхнях та стінах, де відбуватиметься приготування їжі. Щоб отримати додаткову інформацію рекомендується звертатися до Європейського регламенту ЄС № 1935/2004 та Директиви 84/500/ЄЕС, які визначають допустимі межі вмісту цих металів. Перевірку відповідності вимогам можуть здійснювати акредитовані органи контролю.

Азбест: Деякі плиткові клеї, що використовувалися до 1990 року, можуть містити азбест. Хоча ризик його наявності є низьким (< 1 до 10%, залежно від застосування і країни), необхідно вжити відповідних заходів для встановлення правильного діагнозу. 

Вплив на довкілля

Повторне використання 100 м² плитки дозволяє зменшити викиди CO2 в межах від 1000 до 1800 кг, що пов'язано з виробництвом нової плитки (лише на етапі виробництва). Цей обсяг викидів еквівалентний подорожі на невеликому дизельному автомобілі від 6000 до 11500 км.

Керамічна плитка може бути виготовлена шляхом переробки власних відходів, проте рівень такої переробки залишається досить низьким. Ключовим фактором для стабільного постачання є налагодження ефективного збору, сепарації та транспортування відходів керамічної плитки до центрів переробки, з урахуванням місцевих умов. Крім того, дослідження нових комбінацій відходів з іншими твердими залишками може сприяти покращенню характеристик кінцевого продукту переробки та зниженню виробничих витрат.

Відходи керамічної плитки в процесі виробництва поділяються на випалені та невипалені. Наразі найпоширенішим методом є додавання невипалених керамічних порошків на етапі підготовки керамічної маси. Наприклад, рівень переробки невипалених відходів у деяких виробників в Італії досягає 100%. За даними Британської асоціації керамічних досліджень, деякі виробники у Великій Британії використовують більше 40% вторинної сировини у виробництві керамічної плитки. 

Джерела

1. Castellano, J., Sanz, V., Cañas, E., & Sánchez, E. (2022). Industry-Scalable Wall Tile Composition Based on Circular Economy. Boletín De La Sociedad Española De Cerámica Y Vidrio61 (4), pp. 374–382.

2. Rambaldi E., Valeriani L., Grandi L., Beneventi C., Bignozzi M.C. (2018). High-Recycling Content Porcelain Stoneware Tiles: From Industrial Production to Product Certification. Qualicer, pp. 1-10.

3. Fu, S., & Lee, J. (2024). Recycling of Ceramic Tile Waste Into Construction Materials. Developments in the Built Environment, 18.

Дізнайтесь більше про повторне використання керамічної плитки та інших конструктивних елементів із дослідження проєкту Interreg FCRBE – "Facilitating the Circulation of Reclaimed Building Elements".