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Keramische Produktion: Rohstoffe, Herstellung & Qualitätsstandards

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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.

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