Keramische Produktion: Rohstoffe, Herstellung & Qualitätsstandards

Rohstoffe und Zusammensetzung

Die Qualität keramischer Produkte hängt maßgeblich von den verwendeten Rohmaterialien und deren Wasserabsorption ab. Eine typische Zusammensetzung umfasst:

• Ton und Mullit: Für Temperaturbeständigkeit bis zu 900 °C.
• Aluminiumoxide und Siliziumdioxide (Quarz).
• Feldspat (weiß).
• Plastischer Ton.

Der Wassergehalt spielt eine untergeordnete Rolle für die Endqualität.

Zusatzstoffe und ihre Funktionen

• Flussmittel: Fördern die Schmelze im Ofen.
• Entfettungsmittel: Reduzieren die Brenntemperatur.
• Plastifizierungsmittel: Erhöhen die Plastizität der Mischung.

Rohmaterialaufbereitung

Die Aufbereitung der Rohmaterialien ist entscheidend für die spätere Produktqualität:

1. Zerkleinerung (Trituration).
2. Homogenisierung.
3. Verwitterung: Entfernung von Salzen.
4. Reifung: Lagerung in Wasser.
5. Zersetzung: Erhöht die Plastizität.
6. Laminierung.

Formgebung und Extrusion

Die Formgebung erfolgt durch verschiedene Methoden:

• Handformung von Ziegeln.
• Extrusion: Kann zu unebenen Strängen führen.

Die Plastizität des Materials ist hierbei entscheidend: geringe Plastizität wird oft für Dachziegel verwendet, während höhere Plastizität für andere Produkte bevorzugt wird.

Wichtige Aspekte sind die Vermeidung von Verunreinigungen und die Berücksichtigung der Mullit-Zersetzung bei etwa 900 °C.

Brennprozess

Der Brennprozess ist entscheidend für die Verfestigung des Materials:

• Verglasung (Vitrification) findet typischerweise zwischen 700 °C und 1200 °C statt.
• Doppelbrand (Bicocción) wird für Einbrand (Monocottura) und glasierte Produkte verwendet.

Produkttypen und Abmessungen

Ziegel

• Vollziegel: Oft 30 cm lang, mit einer Porosität von unter 10%.
• Lochziegel: Mit gebohrten Löchern (z.B. H-förmig), oft mit Tisch- oder Kopfbohrern bearbeitet.
• Spezialziegel:
  • Strangpressziegel.
  • Hintermauerziegel.
  • Rasilla (dünne Ziegel).
  • Feuerfeste Ziegel.
• Standardabmessungen (Länge x Breite x Höhe in cm):
  • 29x14x3 cm
  • 24x11x2.5 cm
  • Hohlziegel: 24x11x4 cm, 29x14x4 cm
  • 5-Loch-Ziegel: 29x14x9 cm
  • Doppel-Loch-Ziegel (5 bis 6 Löcher): 24x11x8 cm

Fliesen

• Flache Fliesen.
• Arabische Gewölbeziegel.
• Rohrziegel.
• Plättchen.
• Steinzeugfliesen.

Qualitätskontrolle und Defekte

Die Qualitätsbewertung erfolgt nach verschiedenen Kriterien und Klassen:

Visuelle Mängel

Defekte werden nach Klassen beurteilt, oft bei einer Betrachtungsdistanz von 5 Metern. Toleranzen für unterstützte Flächen: 7% für Klasse I, 1% für Klasse II. Mängel, die die Ästhetik beeinträchtigen (Klasse III), sind aus 2 Metern Entfernung nicht sichtbar. Tonfehler ohne physikalisch-chemische Ursache.

Wasserabsorption (H₂O)

Einteilung nach Absorptionsgruppen:

• Gruppe I: < 3%
• Gruppe IIa: 3% - 6%
• Gruppe IIb: 6% - 10%
• Gruppe III: > 10%

Mechanische Eigenschaften

• Biegefestigkeit (Druck):
  • Normal: 100 kg/cm²
  • Industriell: 150 - 200 kg/cm²
• Stoßfestigkeit: Widerstand gegen den Aufprall einer 1 kg Kugel aus 10 cm Höhe.
• Oberflächenhärte (z.B. HELACO-Test).

Beständigkeit

• Thermische Schockbeständigkeit: Widersteht 10 Zyklen in Wasser.
• Temperaturwechselbeständigkeit.
• Abriebfestigkeit.
• Haftung.
• Rissbildung.
• Waschbarkeit.

Spezielle Materialien und Fliesenarten

Thermoclay

Ein Ersatzmaterial, das poröses Polystyrol in dünnen Platten verwendet, oft als kostengünstigere Alternative zu traditionellen Aggregaten.

Bodenfliesen

• Porosität: Typischerweise < 3%.
• Können poröse Einschlüsse enthalten (nicht immer extern).
• Extrudierte Fliesen (Klasse A oder B) und gepresste Fliesen.
• Wasserabsorption nach Formgebung: < 5%.
• Absorptionsgruppen für Fliesen:
  • GI: 0.5% - 3% (niedrig)
  • GIIa: 3% - 6% (untere Hälfte)
  • GIIb: 6% - 10% (mittel-hoch)
  • GIII: > 10%
• Oberflächenbeständigkeit (z.B. Espalter-Test): Für Klasse III Fliesen, z.B. 20 Sekunden.
• Fleckbeständigkeit: Saugfähig, aber ohne nasse Fleckenbildung bei Absaugung (Klasse IIb oder IIa je nach Fleckart).

Oberflächenbehandlungen und Materialien

• Lackiert.
• Engobe.
• Unglasiert (UGL).
• Glasiert (GL).
• Unglasierter Ton oder Gips.
• Poliert (z.B. Sandstein) in der Werkstatt.

Fliesentypen nach Wasserabsorption (E)

• Glasierte Fliesen: E > 10%
• Steinzeug: E < 3% oder 3% - 6%
• Feinsteinzeug (Gres Porcelánico): E < 0.5%
• Katalanische Fliesen (alle Arten).
• Rustikales Steinzeug und Steingut.