VerKaufsPraktikum
Die Inhalte dieser Homepage sind ausschließlich für den Unterricht an der LBS Hartberg gedacht!
Keramik
Herstellung – Rohstoffaufbereitung
Seit den Anfängen der Keramikherstellung haben sich die verwendeten Rohstoffe nur wenig geändert. Ton als Hauptinhaltsstoff ist die Basis des Werkstoffes. Hierbei werden je nach Anwendung Gemische aus verschiedenen Tongruben verwendet. Neben Ton gehören noch andere mineralische Rohstoffe zur Rezeptur einer Keramik. Die wichtigsten Zuschlagstoffe sind Quarz, Kaolin und Feldspat. Je nach Anwendungszweck werden unter anderem auch Kalzit, Dolomite, Flussspat oder Schamotte beigemischt. Die Kunst bei der Aufbereitung ist es, unter anderem die Verhinderung der Entmischung vor der Formgebung und das Schrumpfverhalten beim Brand kontrollieren zu können. Diese Faktoren hängen zum großen Teil nicht nur von der Korngröße, sondern vor allen Dingen von der Kornform ab. Runde Körner sorgen für mehr Spannungen als scharfkantige.
Formgebung
Handgeformte Keramikfliesen findet man heute meistens nur noch bei Cotto oder bei Spezialanwendungen. In der modernen Keramikherstellung werden das Strangpressverfahren und die Pulverpressung (auch Trockenpressung genannt) angewendet. Beim Strangpressen wird aus einer plastischen Keramikmasse durch Extrusion ein endloses Band hergestellt und anschließend in Fliesengröße zerteilt (Spaltklinker). Im Trockenpressverfahren wird speziell aufbereitetes Keramikpulver mit hohem Druck in Formen gepresst und danach gebrannt.
Farben
Die Farbe des Keramikscherbens entsteht durch färbende Oxide. Diese Oxide sind entweder natürliche Bestandteile der Rohstoffe (beispielsweise Eisenoxide, Mangandioxid, Titandioxid) oder sie werden dem Scherben gezielt zugemischt (z. B. Kobaltoxid zur Herstellung blauer Farben).
Häufig wird die Oberfläche durch eine Glasur gefärbt. Hierbei handelt es sich um Gläser, die je nach Geschmack unterschiedliche Farben und Rauhigkeiten besitzen.
Zusätzlich werden die Glasuren häufig durch Drucke weiter veredelt. Farbpigmente und feingemahlene Gläser werden mittels Siebdruck, Rollentiefdruck, in malerischer Handarbeit oder anderer Verfahren auf die Glasur aufgebracht.
Die Glasur dient der Oberflächenveredelung von Keramikprodukten wie Steingut, Steinzeug und Porzellan und ist im Gegensatz zum kristallinen porösen Grundstoff eine glasartige, geschlossene Oberflächenschicht.
Glasuren werden zur Verbesserung der ästhetischen Wirkung (Farb- und Effektglasuren) aufgetragen oder dienen der Verbesserung von mechanischen und elektrischen Eigenschaften.
Keramikarten für Wand und Boden
Steingut
Als Steingut bezeichnet man Keramik deren „Scherben“ nach dem Brand bei 950–1150 °C eine Wasseraufnahme von mehr als 10% aufweist. Vorteil ist die gute Bearbeitbarkeit sowie Dekorierungsfähigkeit. Aufgrund der hohen Porosität ist Steingut nicht frostfest und bleibt auf Anwendungen in Innenbereichen beschränkt. Hierbei ist die Hauptanwendung die Verwendung als glasierte Wandfliese.
Bei der Herstellung von Steingut unterscheidet man zwei Verfahren. Bei dem Einbrandverfahren (Monoporosa) wird auf die Fliese direkt nach der Formgebung flüssige Glasur aufgetragen. Anschließend wird die Fliese mit einem gewünschten Muster bedruckt. Beim Zweibrandverfahren (Biporosa) wird zuerst der Scherben gebrannt. Danach wird die Fliese glasiert und bedruckt und anschließend nochmals gebrannt.
Bild: Steingut
Steinzeug
Steinzeug ist definiert als eine Keramik mit einer Wasseraufnahme von unter 3%. Aufgrund der geringen Porosität ist das Material frostbeständig. Gegenüber dem poröseren Steingut hat Steinzeug eine höhere Dichte und bessere mechanische Festigkeiten. Fast alle Fliesen für stark beanspruchte Anwendungsbereiche, zum Beispiel in Industrie, Gewerbe oder öffentliche Bereiche, sind aus unglasiertem Steinzeug. Steinzeugfliesen mit Glasuren sind die klassische Bodenkeramik.
Die technischen Eigenschaften der Glasur bestimmen die Abriebfestigkeit und die Rutschhemmung.
Im Gegensatz zum Steingut wird der Scherben bei 1150–1300 °C gebrannt. Durch Zugabe von Flussspat und anderen Flussmitteln kann die Porosität verringert werden.
Bild: Steinzeug
Feinsteinzeug (FSZ)
Bild: Glas
Feinsteinzeug (FSZ) besitzt definitionsgemäß eine Wasseraufnahme von < 0,5%. Es stellt damit die Weiterentwicklung der Steinzeugfliesen dar. Die Herstellung erfolgt, indem man feines Mineralpulver mit hohen Anteilen an Quarz, Feldspaten und anderen Flussmitteln unter hohem Druck trocken verpresst. Danach wird der Scherben in einem Rollenofen bei 1200- 1300 °C gebrannt.
Am Anfang der Entwicklung wurde FSZ nur unglasiert hergestellt. Auf Grund der hohen Bruchfestigkeit und der guten Verschleißeigenschaften wird es häufig in öffentlichen und stark beanspruchten Bereichen eingesetzt. Die geringe Porosität erlaubt es das Material zu polieren. Die Oberfläche von unglasiertem FSZ kann durch unterschiedlich gefärbte Keramikpulver oder durch lösliche Salze dekoriert werden. Allerdings ist die Vielfalt der möglichen Optiken eingeschränkt.
Deshalb wird seit einigen Jahren in zunehmendem Maße glasiertes und bedrucktes FSZ hergestellt. Dieses Material bietet die Möglichkeit eine enorme Vielfalt an Dekoren zu erzeugen. Beispielsweise werden unterschiedlichste Steine, Hölzer, Stoffe, Kork, Leder etc. kopiert. Von glasiertem Steinzeug unterscheidet sich glasiertes FSZ vor allem durch eine etwas höhere Bruchfestigkeit und völlige Frostunempfindlichkeit. Die anderen Eigenschaften, wie z.B. chemische Beständigkeit, Rutschhemmung und Ritzhärte können je nach Art der Oberfläche sehr unterschiedlich sein.
Die Reinigungsfähigkeit von FSZ ist sehr unterschiedlich. Unglasiertes Material ist durch eine relativ hohe Rauhigkeit der Oberfläche häufig schlecht zu reinigen. Bei glasiertem Feinsteinzeug besitzt die Glasur häufig nicht die Abriebfestigkeit des Scherbens. Laufstraßen im gewerblichen Bereich sind relativ schnell durch Aufrauung der Oberfläche und die damit verbundenen Verschmutzung sichtbar. Das gilt auch für private Hochlastbereiche, wie z. B. vor der Küchenzeile, wo man mit dem Schuh dreht. Besonders bei Sprühglasuren tritt ein Effekt auf, der zu mehreren Prozessen über die Gebrauchstauglichkeit geführt haben. Die Glasur lässt die Farbe des Scherbens "vergrauen". Ist die Glasur abgerieben, kommt die Originalfarbe der Keramik zum Vorschein und wird vom Betrachter oft für Schmutz gehalten. Eine Sanierung ist nur durch Austausch erreichbar. Besonders problematisch sind polierte Oberflächen. Durch die Politur werden geschlossene Poren geöffnet. Eindringender Schmutz ist häufig nicht mehr zu entfernen. Deshalb ist bei polierten Fliesen eine Versiegelung notwendig.
Die geringe Porosität der FSZ-Fliesen bringt es mit sich, dass normaler Zementmörtel für die Verlegung von FSZ ungeeignet ist. Es sind spezielle, kunststoffvergütete Fliesenkleber zu wählen. Das gilt ebenso für die verwendeten Fugenmaterialien.
Bild: Feinsteinzeug1
Bild: Feinsteinzeug2
Bild: Feinsteinzeug3
Cotto oder Terakotta
Ursprünglich in der Toskana beheimatet, hat Terrakotta auch die heimischen Wohnstuben erreicht. Durch die natürlichen warmen Töne erfreut es sich bei einigen Bauherren hoher Beliebtheit. Basismaterial ist Kalkmergel mit starken „Verunreinigungen“ aus Quarzkrümeln. Man nennt dieses Gemisch auch toskanischen Schieferton. Der im Tagebau gewonnene Ton wird mit Wasser vermengt und geknetet wie Teig.
Dieser wird darauf wie bei der Zubereitung von Weihnachts–Spritzgebäck durch einen Wolf gedreht und anschließend strang- beziehungsweise trockengepresst. Die raue Oberfläche wird nach dem Trocknungsprozess durch die Bearbeitung mittels Stahlbürsten erzielt. Alternativ wird die Grundmasse auch in Holzformen gedrückt und an der Luft getrocknet.
Bei einer Temperatur von 950-1050 °C wird Cotto nach dem Trocknen dann in einem Ofen 36 bis 48 Stunden lang gebrannt. Dabei wird aus dem blau-grauen Ton durch Oxidation der typisch rötlich gefärbte Cotto. Bei dieser Herstellungsmethode können auch Reliefs oder Muster in den frischen Teig eingedrückt werden. Echter Cotto bietet die Atmosphäre, den Flair der Toscana.
Cotto zeichnet sich durch eine unebene Oberfläche mit leichten Vertiefungen, die durch den Rustikal-Rohprozess entstehen, aus. Cottofliesen gibt es in vielen Größen und Formen, je nach Hersteller ist er auch frostbeständig und kann im Außenbereich verlegt werden. Hier ist aber zu beachten, dass er dann nicht gewachst werden darf.
Bild: Cotto1
Bild: Cotto2
Abbildung: Zusammenhang Rohstoffe, Werkstoffe, Hilfsstoffe
Glasierter Cotto
Cotto gibt es auch in glasierter Form. Er weist dann fast alle Vorzüge von echtem Cotto (siehe unten) auf, bis auf die Merkmale, die ihn als "schwierigen" Fußboden klassifizieren. Er erfordert keinerlei Behandlung, da er in der Produktionsphase einem besonderen Verfahren unterworfen wird. Somit ist glasierter Cotto sehr pflegeleicht. Einzig den Effekt der Patina, den ein klassisch gewachster Cotto im Laufe der Jahre erhält, erreicht der "fertige" Cotto nicht.
Bild: Cotto glasiert
Unglasierter Cotto
Der große Vorteil den der unglasierte und ungewachste, echte Cotto bietet, ist die Fähigkeit in Innenräumen angenehmes, wohnliches Klima in jeder Jahreszeit zu bieten. Durch das Feuchtigkeitsaufnahmevermögen kann er in feuchten Zeiten die Raumfeuchte aufnehmen und bei trockenem Raumklima diese wieder an die Luft abgeben. So verbleibt ein ziemlich konstantes Luftambiente über die Jahreszeiten erhalten.
Bild: Cotto glasiert
Cotto Produkte
Jeder Cotto-Hersteller bietet ein reichhaltiges Programm an Formteilen, wie Treppenplatten, Treppensockeln, Einleger, Sockel, Mauerabdeckplatten, Balkonrandplatten, Weinregalziegeln usw.
Hierdurch ist Cotto vielseitig einsetzbar und man kann viele Akzente in und außerhalb der Wohnung mit diesem schönen klassischen Material setzen.
Bild: Cotto Weinlagerstein
Klinker und Spaltklinker
Zu den sogenannten grobkeramischen Produkten gehören die klassischen Klinker. Bestehend aus Schamotte, Feldspäten und weiß- oder rotbrennenden Tonen (d. h. die Farbe entsteht erst durch den Brand), werden sie wie Cotto als Teig angerührt und im Strangpressverfahren geformt.
Wenn bei der Trocknung eine Restfeuchte von ca. 3 % erreicht worden ist, wird der Hartziegel glasiert oder unglasiert bei 1200 °C gebrannt. Hohe Kantenschärfe und Beständigkeit gegen Wasser und Frost lassen den Klinker zu einem idealen Boden- und Wandbelag für Außenbereiche werden. Als Vollmauerstein ist er relativ selten anzutreffen. Meistens handelt es sich bei seinem Einsatz um Verblendungen, die vor ein Mauerwerk mit einem Klinkermörtel aufgeklebt werden. In bestimmten Gegenden sind Vollklinker auch als Gehwegbelag anzutreffen.
Hierbei handelt es sich meistens um unglasierte Sorten. Spaltklinker haben ihren Namen aus dem Produktionsprozess: Stranggepresste Klinker, die erst nach dem Brand gespalten werden, nennt man Spaltklinker. Auf der Rückseite sind dann die Rillen der Strangpressung zu erkennen. Bedingt durch die rückseitige Form ist die Anhaftung von Mörtel sehr gut.
Bild: Klinker
Bild: Spaltklinker
Kriterien für die Gebrauchseigenschaften
Fliesen werden im Wesentlichen nach ihrer Wasseraufnahmefähigkeit, ihrer Frostbeständigkeit, ihren rutschhemmenden Eigenschaften und der Beständigkeit ihrer Oberfläche gegenüber Abrieb klassifiziert.
Keramikfliesen werden in 1. und 2. Wahl eingeteilt. Dabei werden sowohl optische, wie auch qualitative Anforderungen an Glasur, Oberfläche, Maßhaltigkeit und Wasseraufnahme gestellt. Fliesen mit groben Fehlern werden oftmals auch als 3. Wahl angeboten oder gelangen in den Ausschuss.
Wasseraufnahmevermögen
In der europäischen Norm werden keramische Fliesen und Platten nach ihrem Wasseraufnahmevermögen in fünf Gruppen unterteilt.
Frostbeständig und somit für den Außenbereich geeignet sind nur Fliesen und Platten der Gruppen Ia und Ib. Auch Fliesen, die auf überdachten Flächen wie etwa Balkonen vor Niederschlägen geschützt verlegt werden, müssen diesen Gruppen zugeordnet sein, da sie dort nicht frostgeschützt liegen. Das bedeutet nicht, dass sich die Fliesen nicht vom Untergrund lösen können. Dies hängt von der Gesamtkonstruktion ab.
Abriebfestigkeit
Je höher der Wert, desto verschleißresistenter ist die Keramik.
Rutschsicherheit
Durch die Prüfung der Rutschsicherheit erfolgt die Einstufung in R-Werte. Je höher die hinter dem „R“ stehende Zahl, desto rutschhemmender und schlechter reinigungsfähig ist der Belag. Wie aus der Tabelle zu ersehen ist, gibt es die Bewertungsgruppen von R9-R13. In Bereichen, wo fettige, pastöse oder faserig-zähe Stoffe auf den Boden gelangen, müssen Fliesen eventuell auch noch einen „Verdrängungsraum“ besitzen. Dieser Verdrängungsraum ist der zur Gehebene hin offene Hohlraum unterhalb der Gehebene und wird nach vier V-Klassen bewertet. Der V-Wert gibt an, wie viel cm³ Flüssigkeit der Boden auf einem dm² mindestens aufnehmen kann.
