Come si crea una piastrella in grès porcellanato,
quali sono le sue caratteristiche,
perché si è diffuso?
24/03/2020
Il grés porcellanato nasce grazie ad una combinazione di tecnologie, materie prime, sperimentazioni, prove, fallimenti e successi. Le caratteristiche tecniche, estetiche e la funzionalità ne fanno oggi il prodotto più richiesto nel mondo dei pavimenti in ceramica.
L'uomo fu attratto e affascinato dalla pietra per la durezza, la consistenza, la inalterabilità nei secoli e nella memoria, la bellezza dei suoi colori.
Attraverso la ceramica, dando forma e stabilizzando con il fuoco le argille ed i minerali, l'uomo provò e riuscì ad imitare la natura.
Questa fu la prima tecnologia umana: la scoperta che il calore poteva trasformare la terra in un materiale duro come la pietra.
In questo articolo analizzeremo un particolare prodotto in ceramica: il grès - la cui denominazione più precisa sarebbe grès fine porcellanato - lontano parente delle terrecotte dei nostri antenati. Capiremo le sue origini e come si produce, quali sono le sue caratteristiche, quali i vantaggi e gli svantaggi rispetto a prodotti concorrenti.
Leggendo qualche post sui social o qualche articolo di settore, informandoti per i tuoi nuovi pavimenti.. avrai sentito parlare di gres e ti sarai chiesto: Cos'è un gres porcellanato?
Noi lo conosciamo bene, vendiamo e posiamo gres porcellanato ogni giorno nelle provincie di Vicenza e Verona! Ma anche tu, alla fine di questo articolo, avrai scoperto tutti i segreti della piastrella più utilizzata in Italia, per pavimenti e rivestimenti delle abitazioni.
Clicca sulla foto per vedere questa casa realizzata a Vicenza con pavimenti in grès porcellanato dallo stile rustico
Le origini del grès
È corretto che non si sia mai parlato di età della ceramica, poiché la si deve considerare una tecnologia strumento di civiltà, trasversale a tutte le altre età.
I prodotti in ceramica, e tra questi anche i pavimenti, tutt'ora continuano ad accompagnarci e a svilupparsi, sorprendendoci con nuovi ambiti applicativi.
Un moderno pavimento per uffici in formato 120x120, a Vicenza, clicca sulla foto per vedere questo lavoro.
Oggi possiamo affermare che l'aspetto, la matericità ed anche le caratteristiche fisiche di marmi, pietre e graniti sono stati raggiunti e forse anche superati grazie alla produzione di piastrelle in grès porcellanato, una sorta di vera e propria "pietra ceramica".
Pavimenti, pareti ed anche il tavolo sono lastre in grès porcellanato effetto marmo di carrara.
Ma, prima di parlare dei più recenti sviluppi, è necessario premettere alcune considerazioni: in cosa consiste in realtà questo materiale? Che cos'è il grès? Qual è la sua storia e quali sono state le tecnologie che ne hanno permesso la nascita e la diffusione?
Il grès che imita il legno è uno dei pavimenti che si è più diffuso negli ultimi 5 anni.
All'inizio fu il grès rosso
Fin dagli anni '50 piastrelle non smaltate a ridottissima porosità venivano prodotte usando giacimenti di argille rosse, non carbonatiche, ferruginose, vetrificanti in cottura e chiamate gres.
La materia prima - in pratica un impasto naturale di semplice argilla rossa - era macinata a secco in mulini a impatto o a martelli, formata con presse a frizione di basso tonnellaggio, cotta in tunnel a cicli di almeno 70 ore a circa 1000°C.
Piastrelle anni '50 molto difficili da recuperare: oggi si producono piastrelle in gres con uno spessore più sottile e dal formato più grande
I limiti dei primi grès
Ma i limiti tecnologici erano notevoli:
insufficienti controlli dei parametri di macinazione, quindi granuli di varie dimensioni;
non adeguati valori della pressione della pressa che non permettevano di ottenere piastrelle sufficientemente "dense";
la rudimentale strumentazione disponibile ai forni che impediva una ottimale regolazione della curva di cottura.
Il prodotto era fisicamente corretto, resistente all'acido e al gelo, ma non di facile controllo sul ritiro dimensionale e con una elevata porosità.
L'impossibilità di controllare il ritiro dimensionale, di renderlo omogeneo in tutte le direzioni, impedì di ottenere formati grandi. Per cui il grès venne prodotto solo in piccoli formati e con un aspetto estetico "povero".
Il grès rosso
Questo tipo di pavimento si diffonde in Italia con la denominazione commerciale di "grès rosso" con formati da 7,5 x 75, 10x10, 15x15 cm ed esagonette. Diventa uno dei prodotti più utilizzati nelle scuole, in edifici pubblici, ospedali, officine, laboratori... i plus sono il basso costo e la resistenza. In questo materiale esistono ancora moltissime testimonianze ed anche noi ci troviamo a fare manutenzione in edifici, a Vicenza o a Verona, con dei pavimenti in grès rosso.
Nella foto che segue si vede il catalogo di grès rosso di un'azienda che tutt'ora lo produce.
Grès rosso: esempio di pavimentazione a Verona
Esempio di pavimentazione in grès rosso in un portico: le mattonelle di dimensioni 7,5x15 sono state posate a spina di pesce.
Dal grès rosso al "grés fine porcellanato"
Il nome "grès", con cui è stato battezzato il primo protagonista di questo articolo, sembra derivi da antichi manufatti francesi e chiamati così dal tipo di argilla utilizzata: il "gres silicieux".
Ma da quel lontano progenitore, di inizio del 1900, molta strada è stata fatta fino agli anni '80.
Moderne piastrelle in grès utilizzate per rivestire un bagno ed una vasca nel nostro show room di Vicenza
È, infatti, tra fine degli anni '70 e l'inizio degli anni '80 che si può parlare di nascita della produzione industriale del grès porcellanato e l'Italia ne è protagonista, con il distretto di Sassuolo. È qui, in Italia, che vengono sperimentate le tecnologie e le innovazioni da cui nascerà il grès ed è da qui che si diffondono nel mondo.
Il grès viene richiesto soprattutto per le caratteristiche di resistenza ma anche per l'estetica e per il prezzo.
Il grès porcellanato nasce in Italia ma rivoluzionerà il mercato dei pavimenti di tutto il mondo.
Se ti stai chiedendo come mai nasce in Italia, o meglio nel distretto di Sassuolo, allora dovresti leggere questo approfondimento:
Ma non è la prima innovazione che i produttori di piastrelle italiani lanciano: prima dell'avvento del grès porcellanato, il settore delle piastrelle in ceramica ha visto la nascita e l'affermazione della bicottura e poi della monocottura.
Va detto, però, che nessun'altra innovazione nel settore delle piastrelle in ceramica è mai stata così dirompente come quella del grès porcellanato e nessuna tipologia ceramica era cresciuta con tale rapidità...
Diffusione del grès
Il grès porcellanato dimostra fin da subito di essere polivalente, resistente, bellissimo e autorizza, più ancora dei numeri, a credere in altre future espansioni.
Nuovi formati e nuovi spessori continuano ad aumentare le possibilità di applicazione in nuovi ambiti, a discapito di altri materiali, specie di marmo e granito ma il prodotto sottrae quote anche ai parquet (grazie al grès effetto legno) ed alle resine, grazie alle grandi lastre in grès porcellanato.
La piastrella in ceramica grès porcellanato è generalmente più prestante rispetto ai competitors e ad un prezzo migliore.
Ed infatti sono impressionanti i numeri della quantità di grès porcellanato prodotto e venduto, così come le percentuali di crescita. Sempre più rilevante la percentuale del grès sul totale delle piastrelle prodotte. Numeri straordinari ma comprensibili poiché il grès porcellanato continua ad evolversi: migliorano sia le prestazioni fìsiche sia gli aspetti estetici, consentendo nuovi vantaggi e applicazioni.
Il principale competitor del grès era la monocottura e come si vede dal grafico sottostante (produzione Italiana di piastrelle in ceramica) la produzione di monocottura è in netto declino: dai 350 milioni di metri quadrati nel 1995 ai circa 20 milioni odierni.
Il grès porcellanato, a cavallo dell'inizio del nuovo millennio, si avvia a diventare il dominatore incontrastato con una crescita che lo porta a toccare i 400 milioni di metri prodotti in Italia nel 2007.
La crisi che colpisce duramente l'edilizia negli anni successivi quasi dimezza la produzione che, negli anni più recenti, torna a crescere.
Osservando il grafico viene spontaneo chiedersi quali sono le motivazioni che hanno permesso una crescita così importante di questo prodotto.
Per comprendere i motivi occorre analizzare quali sono le:
(1) caratteristiche fisiche, quali gli
(2) aspetti tecnologici/produttivi ed infine analizzare
(3) le caratteristiche estetiche del grès.
1. Le caratteristiche fisiche del gres
La vetrificazione che avviene durante la fase di cottura consente di far scendere la porosità delle piastrelle in grès a valori inferiori allo 0,5%: questo è il valore stabilito dalla norma ISO, ma i valori raggiunti dai produttori italiani - quantomeno quelli più attenti alla qualità - sono anche inferiori.
La porosità di una piastrella, la sua assorbenza è un fattore fondamentale.
Dalla porosità dipendono:
la compattezza,
la durezza superficiale,
la resistenza alle sollecitazioni meccaniche,
la resistenza ai cicli di gelo e disgelo ed anche
la resistenza chimica.
È la bassa assorbenza che pone il grès porcellanato al dì sopra di ogni altra piastrella ceramica. Ma come si ottiene una piastrella che non assorbe? Come si riduce la porosità? Questa è ottenuta grazie ad una combinazione di innovazioni nel processo produttivo del grès che ora vedremo.
Produzione grande lastra in gres porcellanato
2. Grès: frutto di innovazioni del processo produttivo
La fine degli anni '70 vede il settore della produzione delle piastrelle in ceramica è alle prese con una importante transizione tecnologica: nasce e cresce in quegli anni una nuova generazione di impianti, macchine e attrezzature che daranno origine al grès porcellanato.
In modo particolare sono 3 le novità tecnologiche più rilevanti:
si afferma la macinazione ad umido con i mulini continui,
la pressatura avviene con le nuove macchine ad alto tonnellaggio e
nella cottura si diffondono i nuovi forni a tunnel a rulli.
Un mulino di macinazione continuo per macinare finemente l'argilla che servirà poi per la preparazione della piastrella
Queste innovazioni hanno cambiato il modo di produrre le piastrelle e saranno il trampolino di lancio per realizzare i moderni grès porcellanati.
Ma, quindi, come si produce un grès porcellanato? che cosa lo differenzia dagli altri tipi di piastrelle?
Le fasi di produzione del grès
Le differenze nella produzione di un grès rispetto alla produzione di una piastrella in monocottura sono queste:
La macinazione, grazie alla nuova tecnologia, è spinta all'estremo e consente di ottenere polveri con dimensioni delle particelle inferiori ai 20 micron
La pressatura di queste polveri è molto più omogenea e consente di ottenere una densità costante in tutto lo spessore ed in tutto lo stampo.
La cottura, in forni lunghi oltre 100 metri è controllata automaticamente e minuziosamente. Le piastrelle passano da pochi gradi a 1250 °C e poi vengono gradualmente fatte raffreddare con una curva gaussiana delle temperature controllate al centimetro.
Un forno a tunnel per la cottura delle piastrelle. Lunghi fino ad oltre 150 metri permettono un controllo minuzioso delle temperature lungo la curva di riscaldamento e raffreddamento.
Altre innovazioni "secondarie", ma ugualmente importanti, hanno permesso la diffusione della tecnologia per la produzione del grès porcellanato.
Si pensi, ad esempio, alla facilità nel reperire sul mercato polveri finemente macinate già pronte all'uso, oppure alla possibilità per i produttori di acquisire impianti completi "chiavi in mano"...
Recentemente l'introduzione delle stampanti digitali - e dei relativi smalti pronti - ha consentito una ulteriore elasticità di processo e facilità nella realizzazione del prodotto oltre che migliorare nettamente l'estetica delle piastrelle in grès.
Oltre alle incredibili qualità fisiche del prodotto rese possibili dalle evoluzioni tecnologiche il grès si è diffuso grazie anche alla varietà di gamma, alla modernità estetica, ai numerosi e grandi formati.
L'uso di polveri colorate, rigranulate, stratificate sapientemente negli stampi combinate alla stampa digitale sulla superficie ha spalancato spazi inediti di ricerca e sperimentazione e permesso l'ottenimento di pavimenti dall'estetica strabiliante.
L'estetica permette al grès di crescere
Da sempre nell'industria della piastrella è l'aspetto estetico, in termini di colore, forma, superficie, a determinare il successo dei prodotti, inseguendo o anticipando mode e aree di gusto e di stile.
Questo vale anche per il grès porcellanato: l'iniziale mancanza di smalto con cui e su cui disegnare lo rendeva un prodotto solo tecnico ed il decollo stentava ad avvenire.
Il grès porcellanato smaltato
Poi con la smaltatura della superficie, e quindi con la nascita del grès porcellanato smaltato, ha iniziato a prendere sempre più piede fino a diventare la tipologia di piastrella di gran lunga più prodotta.
La smaltatura del grès - dapprima con i metodi tradizionali e poi con le stampanti digitali - ha fatto esplodere la gamma produttiva, acceso la fantasia dei designers che possono utilizzare questo prodotto per ideare prodotti antichi oppure dal sapore naturale, moderni cementi o imitazioni del legno, fino alle ultime imitazioni di preziose e coloratissime carte da parati.
Gres porcellanato effetto legno chiaro, a breve l'articolo con tutte le foto di questa casa di San Giovanni Ilarione (Verona)
Ma non c'è solo il decoro e lo smalto: la naturalezza e l'intima affinità che il grès ha con la pietra hanno consentito di creare nuove e raffinate superfici lavorando meccanicamente sulla materia.
Tecnologie quali la levigatura sulla piastrella cotta o sulla piastrella cruda, lisciature, spazzolature e lappature ed altre lavorazioni durante o alla fine del ciclo produttivo hanno ancor più evidenziato i potenziali estetici della nostra "pietra ceramica".
Un bagno che abbiamo realizzato a Verona rivestendolo con grandi lastre di gres porcellanato effetto marmo levigato. La levigatura accende il grès, lo fa brillare e diventa davvero difficile distinguerlo dal marmo.
Ma com'è fatto un grès porcellanato?
I minerali principali che compongono il gres porcellanato sono:
Argille caoliniche e plastiche: per circa il 40-50%
Feldspati e feldspatoidi: per circa il 45-48%
Sabbie silicee: per circa il 6-7%
Sempre presenti in minima percentuale ossidi di ferro e titanio, scarsamente influenti sulle reazioni chimiche in cottura, ma importanti sul colore dell'impasto base.
Inoltre sono addizionati come componenti secondari:
Il talco o idrosilicato di magnesio per aumentare la fusibilità;
La wollastonite o silicato di calcio come flux e sbiancante;
Il silicato di zirconio, allumina anidra e ossido di zinco come agenti sbiancanti.
Importante contributo alla formazione di eutettici fondamentali è dato dagli ossidi di sodio e di potassio caratterizzanti le varie famiglie dei feldspati.
Sabbie che compongono il gres porcellanato
Funzioni dei vari componenti della miscela del grès
Ogni singola materia che compone la miscela di polveri che darà origine al grès ha una funzione:
Le argille plastiche contribuiscono alla pressatura ottimale e alla resistenza meccanica - prima e dopo l'essiccazione - per la corretta manipolazione delle piastrelle crude.
Le argille caolinitiche danno un apporto essenziale di allumina alla composizione ed anche alla plasticità ed al grado di bianco della piastrella.
I feldspati sono i massimi responsabili della formazione vetrosa che rivestirà la struttura cristallina.
Il quarzo è coinvolto, regolandone la viscosità, alla fusione dei feldspati, ma essenzialmente costituisce la matrice cristallina o l'armatura portante del corpo ceramico finale.
Gres porcellanato: lastra ancora grezza
Differenza tra vari tipi di grès
Chiaramente le formulazioni differiscono da azienda ad azienda generando una differenza qualitativa e tecnica tra un prodotto e l'altro. Vari sono gli obiettivi comuni a tutte le possibili formulazioni:
Ottenere prodotti con una struttura compatta, dopo la cottura;
Mancanza di pori superficiali e di pori chiusi;
Ottenere il de-tensionamento del prodotto in modo che non salti e non crepi durante le operazioni di taglio e foratura per la posa in opera.
Questi obiettivi si ottengono non solo cambiando la miscela delle argille ma anche, come vedremo, agendo sulla importantissima fase della cottura del grès.
Gres porcellanato in grandi lastre effetto marmo, clicca sulla foto per vedere dal progetto alla realizzazione di questo bagno a Vicenza
La cottura del gres
Assieme alla miscela l'altro fattore fondamentale per l'ottenimento di un grès porcellanato di elevata qualità è, appunto, la cottura. Questa rappresenta la parte più significativa (e più costosa) del processo per produrre le piastrelle in grès. Aumentando la temperatura di cottura e prolungandone la durata si stabilizzano le tensioni e si ottiene un prodotto più resistente.
È un arduo compito di sensibilità dei tecnici della produzione cercare di dosare gli effetti di ognuna delle variabili indotte nel complicato processo: tipo e miscelazione di materie prime, temperatura e durata di cottura e moltissimi altri parametri che rendono davvero complesso e ricco di variabili il lavoro di chi produce il gres porcellanato.
Se questo vale per una "banale" singola tinta unita, possiamo immaginare quanto si amplifichino le difficoltà ad ogni ulteriore valorizzazione estetica per controllare la compatibilità di parametri spesso discordanti. Questo spiega la difficoltà di riuscire ad ottenere la desiderata ripetibilità di risultati nei lotti produttivi nel tempo.
Cottura della grande lastra in gres porcellanato
Gres porcellanato: Roberto risponde a 9 domande
Grazie!
Grazie per aver letto questo articolo tecnico sul gres porcellanato, spero di averti dato qualche delucidazione utile.
Se sei interessato a continuare ad informarti sulle piastrelle in gres porcellanato potresti approfondire l'argomento dei grès di grande formato che oggi riusciamo a produrre e ad utilizzare non solo come pavimenti e rivestimenti ma anche nell'arredo.
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Marmo e cemento, due elementi assorbenti che devono essere protetti e trattati con cautela. Scopriamo quali sono i prodotti che danneggiano la veneziana e come evitare di dover ricorrere ad interventi di straordinaria manutenzione.
ottimo articolo, ben strutturato, con storia e tecnica descritte chiaramente!