В процессе обжига в любом керамическом продукте, какие бы технологии не применились, образуются поры. То же справедливо и в отношении керамической плитки. В ее теле, от выхода паров влаги и других газов в ходе реакции при высоких температурах образуются поры. В одних случаях они большие в других малые. Они могут абсорбировать влагу, а также всевозможные технологические жидкости в зависимости от того, где уложена плитка, на открытом воздухе или, например, в холодильной камере. Если температура окружающего воздуха опускается ниже нуля, то вода в порах превращается в лед и расширяется. В результате чего, поры подвергаются очень сильным механическим нагрузкам, происходит так называемый процесс выветривания – растрескивание, выкашивание. Таким образом, из-за влияния влаги и низких температур некоторые виды плиток могут давать кракелюры и сколы.
Тестируют керамическую плитку на специальных стендах, воздействуя на нее низкими температурами, при этом ее несколько раз замораживают и размораживают. Затем посредством приборов определяется ее состояние. Отечественные процедуры проверки на морозостойкость предусматривают определенное количество циклов замораживание/размораживание, к примеру, кирпич проходит 25 циклов, архитектурная керамика – 35, керамический камень – до 50.
Керамика получает повреждения не от воздействия той или иной низкой температуры, а в результате перехода температуры через ноль. Именно в этот момент она получает большие повреждения. Не имеет принципиального значения нижний температурный предел. Поэтому в европейских странах планируют внести некоторые изменения в стандарты и изменить испытательный диапазон. Критичные температуры будут считаться от +5 до -5°С, а не от +15 до -15°С как было принято.
По сути, морозостойкость – это способность керамических изделий выдерживать температуры ниже 0°С при высокой влажности. Исходя из вышеописанного механизма воздействия атмосферных явлений, можно утверждать, что морозостойкость обусловлена двумя параметрами: как наличием пор, так и их количеством. А это влияет на то, насколько легко и в каком количестве вода проникает вовнутрь материала и заполняет микропустоты, что в свою очередь влияет на то насколько сильно будет механическое напряжение.
Отсюда видно, что существует определенная взаимосвязь между способностью материала поглощать влагу и способностью выдерживать отрицательные температуры. Иными словами, чем меньше способность материала поглощать влагу, тем выше степень морозостойкости.
Однако почти всегда в правилах есть исключения. Следует упомянуть о том, что существуют керамические строительные материалы с большим коэффициентом пористости, однако они являются исключительно стойкими к воздействию отрицательных температур. Это справедливо в отношении грубой керамики, например облицовочного кирпича, водопоглощение которого порой превышает 10-15 %. Такая хорошая стойкость к воздействию отрицательных температур, обусловлена характерными для этого типа материалов особой структурой и размерами образовавшихся пор.