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Fliesen

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Inhaltsverzeichnis

Geschichtlicher Überblick

Löwenmotiv der Prozessionsstraße, Babylon um 580 v. Chr.
Leibwache am Palast des Königs Artaxerxes' II, Susa um 350 v. Chr.

Altertum

Bereits bei den altorientalischen Hochkulturen, die vom Niltal, Nildelta und Zweistromland ausgingen, spielte die Keramik eine bedeutende Rolle. Wichtige Entwicklungsschritte waren die Entdeckung von grünen und türkisfarbenen Glasurschmelzflüssen und das Brennen von Ziegeln in regelrechten Manufakturbetrieben in Ägypten und Mesopotamien. Gebäude wurden aus luftgetrockneten oder gebrannten Tonziegeln gebaut und die rohen Wände innen oder außen mit glasierten Ziegeln oder Fliesen bekleidet und geschmückt. So gehört die Grabkammer in der Stufenpyramide von Sakkara in Ägypten (3 Jahrhundert v. Chr.) mit grünglasierten Verblendsteinen zu den ältesten und berühmtesten Gebäuden mit Keramikschmuck.

In Medinet Habu bei Tell-el-Yahudieh im Nildelta wurden Wandfliesen gefunden, die als Ausschmückung in einem Palast von Ramses III. (etwa 1180 v. Chr.) dienten. Diese Fliesen zeigen Abbildungen von Menschen und Tieren sowie Symbole und Ornamente. Es muss sich um ein künstlerisch sehr eindrucksvolles Gesamtwerk gehandelt haben, wie die einzelnen Gestalten deutlich erkennen lassen. Die alten Ägypter beherrschten auch schon die Technik, vor dem Glasieren Linien in den Ton zu einzuritzen, so dass sich das Muster oder Zeichnungen wirkungsvoll von der türkisfarbenen Glasur abheben. Diese Technik des Gestaltens war auch im Mittelalter weit verbreitet und wird noch heute angewendet. Die in Mesopotamien gefundenen Fliesen stellen keine Einzelheiten dar, sondern wurden zu großartigen Bildern zusammengesetzt.

Unter der Herrschaft von Nebukadnezar II (604 - 565 v. Chr.) entstand der große Komplex einer Stadtanlage in Babylon mit dem aus der Bibel bekannten Turm, dem Ischtar-Tor und der Südzitadelle mit dem Thronsaal. Diese Stadt- und Toranlage war mit kunstvollen Reliefs geschmückt, die aus glasierten keramischen Fliesen zusammengesetzt wurden. Von den ursprünglich 575 Tierfiguren wurden bisher 152 gefunden. Besonders bekannt und berühmt sind der Drache Muschk-Husch-Huschu vom Ischtar-Tor und der Löwe von der Prozessionsstraße. Letzterer wurde zusammen mit mehr als 10.000 guterhaltenen glasierten Fliesen nach Berlin gebracht, wo im Vorderasiatischen Museum auf der Spreeinsel das Außentor rekonstruiert wurde.

Eines der Hauptwerke der altpersischen Baukunst mit keramischen Relieffliesen ist der zum Teil erhaltene achämenidische Königspalast Artaxerxes' II in Susa (um 350 v. Chr.) Beeindruckend ist die Darstellung der Bogenschützen, einer Leibwache des Königs, aus farbig glasierten Reliefziegeln als Wandschmuck, die sich heute im Louvre in Paris befindet. Offensichtlich wurden hierbei mesopotamische Keramikkünstler und ägyptische Einlege- und Glasurtechniken nachgeahmt.

Islam

Relieffliesen-Fries, Kaschan, 1308

Unter den bedeutenden Kulturschöpfungen des Islam zwischen dem 7. und 16. Jahrhundert n. Chr. nimmt die Baukeramik eine wichtige Position ein. Diese wirkt über die Türkei und den Balkan einerseits und über Nordafrika und Spanien andererseits tief nach Europa. Neben den Leistungen der Architektur, der Buchkunst, der Metallbearbeitung, der Teppichknüpferei und der Webkunst wurden die Fliesentechniken zu neuen Höhepunkten geführt. Dabei wendet man vielfältige Dekortechniken mit prunkvollen Rankenmustern und geistvollen Flechtwerken bis hin zur dekorativen arabischen Schrift an.

Die künstlerische Tradition der alten Perser, ergänzt durch hellenistische Einflüsse, wurde von den Arabern fortgesetzt. Die islamische Kunst ist überwiegend religiös bedingt. Da die Religionsschriften des Korans die Darstellung von Mensch und Tier verbietet, ist der geometrische und ornamentale Flächenschmuck dominierend. Die schiitische Priesterschaft in Westpersien dagegen duldete auch Menschen, Vögel und Tiere als Ornamentschmuck. Außerdem wurden auch Profanbauten wie Paläste, Wohnräume, Bäder und Gärten geschaffen und mit keramischen Fliesen ausgeschmückt.

Kaisermoschee in Isfahan

Die Kaisermoschee in Isfahan, auch Scheich Lotfollah genannt, ist eines der berühmtesten Beispiele des Keramikschmuckes in der islamischen Baukunst. Unter der Herrschaft des legendären Schahs Abbas I (1587 - 1629), der Persien noch einmal zu Macht und Größe führte, wurde dieser Anbetungsort gebaut und innen und außen mit keramischen Fliesen bekleidet. Die gewaltige Kuppel, der Iwan (Eingangshalle) mit Fassade und Innenraum, die beiden Minare leuchten in unbeschreiblich intensiven Farben. Diese wechseln mit dem Tageslicht von türkis über seegrün bis kornblumenblau. Niemals hat die Farbe in der Architektur eine solche Bedeutung gehabt und Dauerhaftigkeit bewiesen wie bei dieser und vielen anderen Moscheen.

Ein anderes Beispiel islamischer Baukunst ist die im 14. Jahrhundert erbaute Alhambra (=die Rote), die Burg der maurischen Könige in Grenada. Die im Islam erblühte Fliesenkunst wurde von den Mauren nach Spanien gebracht, von den Spaniern und Portugiesen übernommen und weiterentwickelt. Zahlreiche Gebäude des 14. bis 16. Jahrhunderts sind mit den als Azulejos (azul=blau) bezeichneten Wandfliesen bekleidet. Zu dieser Zeit wurden Verfahren entwickelt, verschiedene farbige Glasuren auf eine Fliese aufzubringen, ohne dass sie beim Brand ineinander verlaufen. Bei der Cuerda-seca-Fliese (= trockener Faden) wird die Trennung zwischen zwei Glasuren durch ein Netz von schwer schmelzbaren manganhaltigen Konturen erzielt, bei der Cuenza-Fliese (= Höhlung) durch erhöhte Tonstege, die durch Aufdrücken eines entsprechend geformten Stempels auf den weichen Ton hochgepresst werden. Kennzeichen des Alhambra-Stils, des Höhepunktes des maurischen Stils, ist die Vorherrschaft des Ornaments in den Kunstwerken, z.B. auch in der Gefäßkeramik.

Ebenfalls aus dieser Zeit stammt der Alcazar in Sevilla, ein von Handwerkern aus Grenade gebautes Schloß. Berühmt sind die Fayence-Mosaiken in den Sockelzonen der Wände verschiedener Höfe, Säle und Räume dieser Anlage.

Mittelalter in Europa

Oberrheinische Bodenfliese mit Reliefdekor, Worms, um 1300

Auch die übrige europäische Fliesenkeramik wurde vom Orient und von der Antike stark beeinflusst. Im Orient wurden schon alle Arten von Herstellung und Verzierung von Fliesen entdeckt und praktiziert: Relief, Lüster, Mosaik, Cuerda-seca, Cuenza, Engoben, Sgraffito, Sgraffiato, transparente Glasur, Unterglasur- und Muffelmalerei. Andere Weltanschauungen und andere Lebensbedingungen führten hier natürlich zu anderen Gestaltungs- und Stilelementen als im Islam. Auch verlagerte sich die Verwendung von Keramik von der Wand mehr zum Boden, von außen mehr nach innen. Vielfach waren es Mönche, die das Handwerk beherrschten und betrieben, während die Kirche und Fürsten meist die Auftraggeber waren.

Beim Sgraffito werden zwei kontrastierende Glasurschichten übereinandergelegt, in die obere wird die Zeichnung so eingeritzt, dass die untere freigelegt wird. Es werden aus der Oberschicht ganze Flächen ausgekratzt, so dass die untere Schicht nicht die Zeichnung sondern den Hintergrund bildet.

Die Lüstertechnik, die schon im 9. Jahrhundert in Bagdad erfunden wurde, beruht auf der reduzierenden Atmosphäre im Ofen und gibt bei speziellen Glasurrezepten einen besonders leuchtenden metallischen Glanz.

Eine Engobe ist ein Beguß oder Überzug aus einer keramischen Grundmasse, mit der man einen mißfarbigen Scherben abdeckt, um die Glasur von der Farbe des Scherbens unbeeinflußt in Erscheinung treten zu lassen. Die Engobe dient aber nicht nur als Untergrund, sondern einige Glasurtechniken basieren auf der unterschiedlichen Brennfarbe von Engobe und Fliese.

Die Blütezeit der keramischen Böden in West- und Mitteleuropa, besonders in England, war das 12. und 13. Jahrhundert. Es ist so gut wie erwiesen, dass flämische Handwerker in der englischen Fliesenkunst mitwirkten, entweder durch den Export von niederländischen Fliesen nach England oder durch Einwanderung flämischer Künstler.

In Deutschland wurden Relieffliesen bevorzugt. Die ältesten wurden in der Kirche St. Fides in Schlettstadt gefunden welche in der 2. Hälfte des 12. Jahrhunderts gefertigt und verlegt worden sind. Berühmt sind auch die karolingischen Terrakottareliefs in Kellmünz und in der Kaiserpfalz von Ulm, desgleichen die farbig glasierten Tonplatten in der Sakristei der Elisabethkirche in Marburg.

Neuzeit

Fliesen, Delft, Anfang 18. Jahrhundert

Ende des 16. Und im 17. Jahrhundert entstand in den Niederlanden die vierte kulturhistorische Blütezeit keramischer Fliesen, die mit dem Namen der holländischen Stadt Delft verknüpft wird. Die Werkstätten waren jedoch über das ganze Land verteilt und waren später auch außerhalb Hollands ansässig. Durch die weltweiten Verbindungen dieses seefahrenden Volkes flossen viele verschiedene Kenntnisse und Anregungen in die Entwicklung dieser neuen Fliesenwelt ein. Nicht nur in zahlreichen Museen und Schlössern, sondern auch in Wohn- und Gasthäusern, in den Städten und auf dem Lande, in Holland, Belgien, im Rheinland und im Ruhrgebiet, bis nach Dänemark, Bayern und Spanien kann man diese Fliesen bewundern. Zuerst zeigte jede kleine Fliese ein in sich abgeschossenes Ornament oder ein Ornament auf einer Vierergruppe. Später stellte man Portraits, Szenen oder Landschaften dar; die Ornamente verschwanden, zumindest aus der Mitte der Fliese. Letztlich wurden Tableaus geschaffen, große Gemälde, die aus vielen Einzelfliesen zusammengesetzt und oft gerahmt werden.

Eine kurze aber treffende Charakterisierung der Delfter Fliesenkunst ist schwer; mit dem Hinweis auf das Rokoko ist zwar einiges, aber nicht alles wiedergegeben, was aus diesen kleinen zeitdokumentarischen Kunstwerken spricht.

Die fortschreitende Mechanisierung und Industriealisierung im 19. und 20. Jahrhundert beeinflusste stark die Herstellung und das Aussehen der keramischen Wand- und Bodenfliesen. Die technologische Qualität wird dadurch nicht schlechter, sondern besser. Wenn allerdings Maschinen die Verzierung übernehmen, leiden die Vitalität und der künstlerische Ausdruck. Eine letzte Blüte besonderer Art erlebte die Fliesenkunst zur Zeit des Jugendstils. Dem eigenwilligen Formen- und Farbenreichtum dieser Epoche konnte die Keramik voll entsprechen. Ein bemerkenswertes Zeitdokument ist die ehemalige Künstlerkolonie auf der Mathildenhöhe in Darmstadt, Schauplatz der beiden berühmten Jugendstilausstellungen 1904 und 1977.

Herstellung

Rohstoffe und keramische Massen

Begriffe

Werkstoffe

Rohstoffe sind tierische, pflanzliche oder mineralische Erzeugnisse der Natur, dir zur gewerblichen Nutzung oder industriellen Verarbeitung oder Bearbeitung für Werkstoffe oder auch als Ausgangsstoffe für einen neuen Rohstoff dienen. Die wichtigsten Rohstoffe sind Kohle, Erze, Holz, Salz, auch die Nahrungsmittel zählen dazu, desgleichen die Gruppe der Steine und Erden. Besitz von bzw. Versorgung mit Rohstoffen ist in der Neuzeit die wichtigste Grundlage für den Lebensstandard der Menschen, daher auch die Ursache von Konflikten zwischen Nationen.

Werkstoffe sind Materialien, die den Menschen zur industriellen oder handwerklichen Herstellung von Gegenständen oder Bauwerken dienen. Manche Rohstoffe werden durch geringe mechanische Bearbeitung, fast naturbelassen, zu einem wertvollen Werkstoff, z.B. Marmor durch Schneiden und Polieren, Holz durch Fällen, Sägen, Hobeln. Andere Rohstoffe bedürfen einer technischen Veränderung, um zu einem Werkstoff zu werden, z.B. durch Schmelzen (Metalle, Glas), Brennen (Keramik, Bindemittel) oder chemische Reaktion (Beton). Die Werkstofffamilie der modernen Kunststoffe (Plaste) basiert auf einer sehr weitgehenden Veränderung von Rohstoffen, nämlich auf der chemischen Synthese sehr einfacher chemischer Bausteine zu neuen Stoffen.

Baustoffe sind anorganische und organische Werkstoffe oder Werkstoffteile, die zum Bauen verwendet werden. Die Werkstoffgruppe der "Steine und Erden" beinhaltet:

  • Ziegelerzeugnisse
  • keramische Fliesen und Platten
  • Naturstein (Platten, Pflastersteine, Granulat)
  • Sand und Kies (Schüttgut, Zuschlagstoffe)
  • Bindemittel (außer Kunstharzen)
  • Beton und Betonwaren

Keramik (griech. keramos = Ton, Tonware) ist ein nichtmetallischer anorganischer Werkstoff, der mittels Hitze (Brennen) aus natürlichen mineralischen Rohstoffen hergestellt wird.

Der Ton

Tonabbau (Tagbau)

Ton ist ein klastisches Lockersediment mit Korngrößendurchmesser unter 0,02mm. Er besteht hauptsächlich aus wasserhaltigem Aluminiumsilikaten und ist vor Millionen Jahren durch die Verwitterung von magmatischen Gesteinen, meist Granit, entstanden. Er ist der wichtigste Rohstoff für die Herstellung von keramischen Fliesen und Platten.

Ton wird meistens im Tagbau gewonnen. Wenn er dort abgebaut wird, wo er entstanden ist, spricht man von primärer Lagerstätte; wurde er nach dem Verwitterungsprozess durch Wassermassen transportiert und in Urstromtäler oder großen Binnenseen abgesetzt, so entstand ein Sediment auf sekundärer Lagerstätte. Bei diesem Vorgang entstanden zum Teil auch neue Tonminerale, Illit und Kaolinit. Mineralogisch gesehen bestehen über 50% der festen Erdoberfläche aus Tonablagerungen. Ton mit Kalkbestandteilen heißt Mergel, sehr sandhaltigen Ton bezeichnet man als Lehm, ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung von Ziegeln und Mauersteinen. Die sehr feinen Teilchen des Tons haben die Eigenschaft, an ihrer Oberfläche viel Wasser anlagern zu können. Durch diese Adsorptionsfähigkeit wird der Ton hygroskopisch, in feuchtem Zustand wasserdicht und plastisch formbar. Ein mit Wasser knetbar gemachter Ton behält die ihm einmal gegebene Form auch dann, wenn das Wasser wieder verdunstet ist. Sehr reine, plastische (fette) Tone benötigen viel Wasser, nicht so reine (magere) Tone weniger Wasser um formbar zu sein; erstere haben eine große Trocken- und Brennschwindung, letztere eine geringere.

Besonders reine und keramisch hochwertige Tone enthalten in hohem Maße Kaolinit. Ausgewählte Steinzeugtone zeichen sich duch besonders gleichmäßige chemische und mineralogische Beschaffenheit aus und haben einen Tonerdegehalt von 25-30%. Porzellan, die feinste und dichteste Tonware, besteht zu 40-65% aus Kaolin (Porzellanerde). Reines Kaolin ist schneeweiß, bei Gemengen mit Quarz und Feldspat graugelblich.

Mahl- und Mischwerk für die die Fliesengrundstoffe
Schrühturm zur Trocknung der plastischen Masse

Der Masseversatz

Bevor Gegenstände, Gefäße, Fliesen oder keramische Platten geformt werden können, muss der Ton zu einer keramischen Masse aufbereitet werden. Niemals findet man in der Natur den Ton genau in der Zusammensetzung und mit dem Wassergehalt, wie das vorgesehene Formgebungsverfahren und die Qualität des gebrannten Produktes es verlangen. Das Mischen nach speziellen Rezepten nennt man den Versatz. Durch unterschiedliche Zusätze von z.B. Quarzsand, Feldspat, Kalkspat, oder Schamotte, durch Mischen verschiedener natürlicher Vorkommen, seltener durch Absieben unerwünschter Bestandteile in flüssiger Konsistenz (= Schlicker) wird die endgültige Masse hergestellt.

Schamotte ist schon einmal gebrannte und wieder zerkleinerte Keramik, die in definierter Menge und Korngröße je nach Rezeptur einem zu fetten Ton zur Magerung beigegeben wird.

Letztlich gehört auch die Wasserdosierung zum Masseversatz. Um die Wassermenge gleichmäßig zu verteilen und die Plastizität zu verbessern, bleibt die fertige Masse einige Zeit zum Reifen liegen, bei handwerklicher Fertigung im feuchten Keller, bei industrieller Fertigung in einem speziellen Großbehälter, dem Maukturm.

Grundsätzlich kann man die Massen, die zur Herstellung keramischer Erzeugnisse verwendet werden, nach ihrem Wassergehalt und dem vorgesehenen Formgebungsverfahren nach drei Arten unterscheiden:

  • die Trockenpress-Masse mit einem Wassergehalt von ca. 5 - 10%
  • die plastische Masse mit einem Wassergehalt von ca. 15 - 25%
  • die Gießmasse mit einem Wassergehalt zwischen 26 - 40%

Für die Herstellung keramischer Fliesen und Platten werden nur Trockenpress-Massen und plastische Massen eingesetzt, Gießmassen nur zum Glasieren (Glasurschlicker) oder zur Herstellung von Sanitär- und Gefäßkeramik in Gipsform, z.B. Waschbecken und Kaffeekannen. Rohstoffe für die Glasuren sind u.a. Quarz, Kalkspat, Dolomit und verschiedene Metalloxide; sie werden in Trommelmühlen fein gemahlen. Im Brand verschmilzt die Glasur mit der Fliese oder Platte zu einem Glas und bildet eine technisch und ästhetisch veredelte Oberfläche.

Die Produktion von keramischen Spaltplatten

Formgebung und Trocknung

Produktionsschema der Herstellung keramischer Spaltplatten

Keramische Spaltplatten werden aus einer plastisch aufbereiteten Masse hergestellt, deren Wassergehalt bei der Formgebung im Allgemeinen 15 bis 17% beträgt. Die Formgebung erfolgt in einer Vakuum-Stangenpresse, die im Prinzip wie ein Fleischwolf oder ein Extruder funktioniert. Die Masse wird mittels einer Schneckenpresse stark komprimiert und durch ein am Ende des Presszylinders befestigtes auswechselbares Mundstück herausgepresst. Durch dieses Mundstück erhält der plastische Strang seinen Querschnitt entsprechend der jeweils zu produzierenden Plattenform. Ein mit der Stranggeschwindigkeit synchronisierter Abschneider teilt den Strang kurz nach seinem Austritt aus dem Mundstück in Abschnitte entsprechend der geforderten Plattenlänge. Die so entstandenen Stücke heißen Formlinge.

Der Name des Produktes Spaltplatte entstand dadurch, dass der Strangquerschnitt und die Formlinge zwei mit ihren Rückenflächen zusammenhängende Platten, sogenannte Doppelplatten bilden. Erst nach dem Brennen werden diese zu Einzelplatten an den in der Formgebung vorgesehenen Sollbruchstellen mechanisch zu Einzelplatten gespalten. Heute ist dieses Spalten ein unbedeutender Teil des Produktionsablaufes; aber weil dies früher einmal vom verarbeitenen Handwerker auf der Baustelle besorgt werden musste, hat das Produkt davon seinen Namen erhalten und noch bis heute behalten.

Die Doppelplatten-Formlinge "durchwandern" auf ihren Längskanten stehend den gesamten Produktionsablauf, die Trocknungin den Trockenkammern oder im Trockenkanal, das Glasieren, das Besetzen der Brennnwagen, das Brennen. Um die Längskanten gegen mechanische Beschädigung im Produktionsablauf und auf der Baustelle zu schützen, sind sie als Schonkanten ausgebildet durch einen kleinen Rücksprung der Standflächkante gegenüber der Sichtkante. Nach dem ca. zwei Tage dauernden Trocknungsprozess ist der Wassergehalt der Formlinge auf 7% d.h. auf die Hälfte der Anfangsfeuchtigkeit reduziert. Dadurch schwinden die Formlinge um ca. 4% ihrer Abmessungen (= Trocknungsschwindung). Die Formlinge sind jetzt nicht mehr plastisch sondern lederhart.

Abweichend von der hier beschriebenen Produktionsmethode können keramische Spaltplatten nach einen neuen Verfahren auch flachliegend als Einzelplatten stranggepresst und im Rollofen gebrannt werden. Vorteil dieser Methode ist die Energieersparnis beim Brennen.

Die Sichtflächen

An Sichtflächen, d.h. Oberflächengestaltungen, gibt es bei keramischen Spaltplatten folgende Varianten:

  • unglasiert
  • profiliert
  • strukturiert
  • scharffeuerglasiert
  • scharffeuerbuntglasiert
  • kunstglasiert (Zweitbrand)

Wenn es sich um Scharffeuerglasuren handelt, also Glasuren, die bei den gleichen hohen Temperaturen gebrannt werden können wie die Formlinge selbst, nämlich bei ca. 1230°C, dann wird gleich nach dem Trocknen glasiert. Nur wenige, meist sehr farbintensive Glasuren müssen bei niedrigen Temperaturen gebrannt werden. Dann wird zunächst der unglasierte Formling bei hoher Temperatur gebrannt, anschließend glasiert und nochmals gebrannt (Zweitbrand).

Bei manchen Plattentypen werden die Sichtflächen profiliert oder strukturiert, entweder aus funktionalen Gründen, z.B. Rutschfestigkeit, oder zur ästhetischen Gestaltung. Profile in der Strangpressrichtung, z.B. längsgerillte Sichtflächen, werden durch ein entsprechend geformtes Mundstück erzeugt. Andere flächige Strukturierungen werden mit Walzen unmittelbar nach dem Mundstück beidseitig in den Strang eingedrückt.

Die Rückflächen

Produktionsbedingt typisch für keramische Spaltplatten sind deren markante Rückflächenprofile, die der scherfesten Verbindung zwischen dem Verlege- oder Ansetzmörtel und der keramischen Spaltplatte zugute kommen. In der Formgebung des Doppelstranges durch das Mundstück und die im Mundstück mittig aufgehängten Kerne konnen die beiden zusammenenhängenden Rückflächen sehr ausgeprägt, sogar untergriffig profiliert werden, z.B. als schwalbenschwanzförmig profilierte Rückfläche.

Segerkegel
Brennvorgang

Im Verlauf der letzten Jahre wurden die Rückflächenprofilierungen von keramischen Spaltplatten verfeinert und variiert, damit sie auch im Dünnbettverfahren wirtschaftlich verlegt werden können.

Das Brennen

Nachdem die keramischen Formlinge nach genauem Schema auf speziell konstruierte Brennwagen gesetzt worden sind, werden sie in Tunnelöfen gebrannt, die eine Länge von mehr als 100m haben. Die vollbesetzten Brennwagen werden dabei in lückenloser Folge zunächst durch die Aufheizzone, in der Mitte des Tunnelofens durch die eigentliche Brennzone und anschließend durch die Abkühlzone maschinell geschoben. Dies dauert etwa 50 Stunden.

Das Brennprogramm wird auch die Rezepturen der eingesetzten Massen und auf die erforderliche Qualität des Produktes abgestimmt. Durch Thermoelemente und Segerkegel wird die Einhaltung der vorgeschriebenen Temperaturen überwacht. Segerkegel sind kleine pyramidenförmige Körper aus Silikatgemischen, die abgestuft, von ihrer Zusammensetzung abhängige Schmelzpunkte haben und mit dem Brenngut auf den Brennwagen durch die Brennzone geschickt werden.

Durch den Brand bei einer Temperatur von ca. 1230°C verdichtet sich das Gefüge der keramischen Masse, es tritt eine weitere Schwindung von etwa 4% ein (Brennschwindung). Durch die Sinterung (= Beginn des Schmelzens ohne Deformation der Formlinge) wird aus der keramischen Masse ein "Scherben", d.h. ein steinartiges Material mit sehr dichtem Gefüge und von großer Härte.

Das Sortieren

Sortierung der fertigen Fliesen

Das Spalten der Doppelplatten, Sortieren, Bündeln, Palettieren und Verpacken beendet den Produktionsprozess. Keramische Spaltplatten werden in drei Güteklassen sortiert:

  • I. Sorte: Rote Farbmarkierung auf der Plattenkante, entspricht der besten Qualität. Für höchste Ansprüche, z.B. frostsicher, stoßfest, licht- und farbecht, pflegeleicht. Ständig nachlieferbar.
  • II. Sorte: Blaue Farbmarkierung auf Plattenkante. Im Gegensatz zur ersten Sorte leichte Oberflächenfehler wie z.B. Poren, kleine Kantenbeschädigungen und/oder leichte Farbfehler, die jedoch den Gesamteindruck nicht stören. Je nach Produktionsanfall bedingt lieferbar.
  • III. Sorte: Grüne Farbmarkierung auf der Plattenkante. Diese Sortierung weicht stark vom Farbstandard der I. Sorte ab. Sie kann außerdem Oberflächenfehler und von der Norm abweichende Maßtoleranzen (Länge, Breite, Ebenheit, Kantenverlauf) haben. Je nach Produktionsanfall bedingt lieferbar.

Die Produktion von Steinzeugfliesen

Produktionsschema der Herstellung trockengepresster Steinzeugfliesen

Feinkeramische Fliesen mit Wasseraufnahmefähigkeit unter 2,5 Gew.-% gehören zur Werkstoffgruppe Steinzeug. Für ihre Herstellung werden Ton, Quarz, Feldspat und andere mineralische Rohstoffe fein aufbereitet. Nach Zugabe von Wasser werden die Rohstoffe in Trommelmühlen fein vermahlen, der so entstandene Schlicker in einem Sprühturm wieder getrocknet zu einem Granulat mit einer Restfeuchte von 5 - 7%.

Diese Trockenpressmasse wird in liegende Formen eingefüllt, die dem gewünschten Format entsprechen, und unter sehr hohen Drücken von ca 30 N/mm² hydraulisch gepresst. Die Rohlinge werden nun in einem Schaukeltrockner getrocknet und anschließend auf das Glasierband geschoben und in verschiedenen Techniken glasiert.

Gebrannt wird dann in einem Etagenrollofen, wobei die Rohlinge einzeln auf feuerfesten Tragplatten liegen. Bei dieser Brenntechnik ist, im Gegensatz zu Tunnelöfen mit besetzten Brennwagen, jede einzelne Fliese von ihrer Ober- und Unterseite direkt der Strahlungshitze des Ofens ausgesetzt. Dadurch braucht eine nicht so große Masse aufgeheizt und abgekühlt zu werden, und der Brand dauert weniger als drei Stunden.

Steinzeugfliesen werden bei hohen Temperaturen von ca. 1200°C bis zur Sinterung gebrannt, wobei aus der keramischen Masse ein Scherben wird mit sehr dichtem Gefüge und großer Härte. Die Schwindung ist im Vergleich zur Spaltplattenfertigung geringer, weil von der Formgebung der Trockenpressmasse bis nach dem Brennen wesentlich weniger Wasser entweichen muss. Nach dem Brennen wird in einem vollmechanisiertem oder automatisierten Prozess sortiert und verpackt.

Steinzeugfliesen können glasiert oder auch unglasiert sein. Scherben oder Oberflächen von unglasierten Fliesen sind wahlweise ein- oder mehrfarbig, die Oberfläche kann eben oder verschiedenartig profiliert oder strukturiert sein. Der Scherben von glasierten Fliesen ist ebenfalls ein- oder mehrfarbig und mit einer durchsichtigen oder undurchsichtigen Glasur ganz oder teilweise bedeckt. Glasur und Rohfliese (Scherben) werden in der Regel zusammen gebrannt. Die Verbindung von Scherben und Glasur ist in jedem Fall untrennbar.

Feinkeramische Fliesen mit niedriger Wasseraufnahme sind feuchtigkeitsbeständig, wasserabweisend, widerstandsfähig gegen mechanische, chemische und thermische Beanspruchung, leicht zu reinigen und zu desinfizieren, witterungs- und frostbeständig. Zur Erzielung höherer Trittsicherheit in gewerblichen Bereichen oder im nassen Zustand können sie auch mit speziellen Oberflächen ausgestattet werden, z.B. genockt, geriffelt, gekuppt, gekörnt, pyramiden- oder waffelförmig profiliert sein.

Fliesen, deren Fläche kleiner als 90 cm² sind, werden als Mosaik bezeichnet. Fliesen, bei denen das Seitenverhältnis größer als 3:1 ist, heißen Riemchen.

Die Produktion von Steingut-Wandfliesen

Steingutfliesen und Irdengutfliesen sind glasierte feinkeramische Fliesen mit hoher Wasseraufnahme, welche mehr als 10 Gew.-% beträgt. Außerdem sind diese Fliesen durch einen feinkörnigen, kristallinen, porösen Scherben gekennzeichnet. Für die Herstellung von Steingutfliesen werden Tone, Kaolintone, Quarz udn mineralische Stoffe wie Kalk, Dolomit und zu geringer Mengen Feldspat fein aufbereitet. Daneben kann feingemahlener Steingutbruch zugesetzt werden. Aus den feingemahlenen Rohstoffen und den aufgeschlämmten und verrührten Rohstoffen wird ein Schlicker hergestellt, der in einem hohen Sprühturm zu einem feinkörnigen Pulver (Sprühkorn) getrocknet wird. Dieses hat eine Restfeuchte von etwa 6% und wird in hydraulischen Pressen zu den gewünschten Formlingen gepresst.

Zuerst werden die Formlinge im sogenannten Biskuit- oder Schrühbrand bei 1200°C in einem Tunnelofen gebrannt, anschließend glasiert und noch einmal gebrannt (Glasurbrand). Der Glasurschlicker besteht im wesentlichen aus feingemahlenen Glasurfritten (geschmolzenen Gläsern). Für das Grund- oder Basisglasieren wird ein Glasurschleier erzeugt, durch den der Biskuitscherben hindurchbefördert wird. Die Glasurschlempe fließt dabei auf den Scherben und wird dort sofort aufgesaugt. Die Glasurteilchen bleiben an der Oberfläche liegen und bilden dort eine durchgehende Schicht von etwa 0,2 - 0,3 mm Dicke. Dem Grundglasieren sind in der Regel eine Reihe von weiteren Glasier- und Dekoriervorgängen nachgeschaltet.

Schon vor dem Glasieren werden alle Biskuitplatten einer Druckprüfung unterzogen. Schadhafte Fliesen werden dabei aussortiert. Nach dem Glasurbrand werden nochmals alle fehlerhaften Fliesen aussortiert und der Mindersortierung zugeordnet.

Der Scherben von Steingutfliesen hat entsprechende Eigenschaften wie vergleichbare poröse Werkstoffe mit einer ähnlich hohen Wasseraufnahme. Die Glasur hingegen ist eine geschlossene porenfreie Schicht, die den porösen Scherben vollständig abdeckt und mit ihm verschmolzen ist. Sie ist weitgehend chemikalienbeständig gegen im Haushalt verwendete Reinigungsmittel, schwache Säuren und Seifen. Die Glasur gibt der Fliese auch die geforderte Ritzhärte, UV-Beständigkeit und schmutzabweisende Eigenschaft.

Dekorfliesen werden meist im Siebdruckverfahren mit Rotations- bzw. Flachdruckmaschinen glasiert. Dabei können bis zu vier Siebdruckmaschinen hintereinander durchlaufen werden.

Abweichend von dem beschriebenen Fertigungsverfahren können Steingutfliesen mit Mattglasuren heute auch schon im Einbrandverfahren hergestellt werden. Glasierte feinkeramische Fliesen mit hoher Wasseraufnahme, die einen farbigen Scherben haben, werden Irdengutfliesen genannt. Sie werden in der Regel bei Temperaturen von 900 - 1000°C gebrannt.

Güteanforderung und ihre Prüfung

Für das Planen und Bauen mit keramischen Fliesen und Platten ist es wichtig, die genormten bzw. vertraglich zugesicherten Eigenschaften der Produkte zu kennen und berücksichtigen, um Fehlanwendungen zu vermeiden. Die herstellenden Werke müssen die genormten Prüfmethoden bei ihrer Qualitätskontrolle ständig anwenden.

Geometrische Eigenschaften

Unter den geometrischen Eigenschaften von keramischen Fliesen und Platten sind nicht nur ihre Abmessungen zu verstehen, sondern auch ihre Dicke, die Geradheit der Seiten, gewollte oder ungewollte Abweichungen vom rechten Winkel, die Ebenflächigkeit der Sichtfläche, Profilierung der Rückseite und vor allen Dingen die zulässigen Abweichungen (Toleranzen oder Abmaße) von dem vorgesehenen gesamten geometrischen Erscheinungsbild.

Die Länge und Breite von rechtwinkeligen Fliesen und Platten bzw. die rechtwinkelige Umgrenzung von nicht rechtwinkeligen Fliesen und Platten nennt man das Format. Die Formate von Fliesen und Platten können nach verschiedenen Gesichtspunkten festgelegt worden sein:

  • nach dem sogenannten Oktametersystem (1/8 m = 125 mm)
  • nach dem sogenannten Dezimetersystem (1/10 m = 100 mm)
  • nach produktions- und anlagentechnischen Gegebenheiten ohne Rücksicht auf eine Maßordnung
  • nach historischen oder gestalterischen Gesichtspunkten ohne Rücksicht auf eine Maßordnung

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen dem Nennmaß (Koordinierungsmaß), das in cm angegeben wird, und dem Herstellmaß (Werkmaß), das in mm angegeben wird. bei keramischen Spaltplatten und einigen klassischen Fliesenformaten sind Nenn- und Herstellmaß gleich.

Bei sogenannten Modulformaten ist das Herstellmaß um die vorgesehene Fugenbreite kleiner als das Nennmaß. Bei ihnen ist das Herstellmaß um die vorgesehene Fugenbreite kleiner als das Nennmaß. Das Nennmaß muss in dem Maßsystem von 1/10 m mit einheitlicher Fugenbreite und ohne Paßstücke aufgehen.

Länge, Breite und Dicke

Produktions- und werkstoffbedingt sind gewisse Abweichungen von den vorgesehenen Abmessungen nicht zu vermeiden. Um dem Anwender diesbezügliche Sicherheit zu geben und bestimmte Planungs- und Verarbeitungsregeln einhalten zu können, sind die zulässigen Maßtoleranzen begrenzt.

Die Prüfmessung wird mit Schieblehre oder Feinmessuhr an mindestens 10 Proben durgeführt, wobei das arithmetische Mittel aus den Messwerten von je zwei Kanten als Abmessung gilt. Schonkanten von Spaltplatten und eventuell vorhandener Spacer (angeformte Abstandsnocken) liegen außerhalb des Herstellermaßes. Bei unglasierten feinkeramischen Fliesen mit hoher Wasseraufnahme wird die Dicketoleranz nicht in Prozent der Dicke, sondern als absolutes Maß vorgeschrieben. Der Grund dafür ist, dass diese Produkte besonders häufig im Dünnbettverfahren als Wandbekleidung verarbeitet werden, wobei ihre Dicketoleranz eine besonders große Rolle spielt.

Die Dicke von keramischen Spaltplatten wird quer zu den rückseitigen Profilen oder Rillen über diese hinweg mit einer Schieblehre gemessen.

Geradheit der Seiten und Rechtwinkeligkeit

Die Geradheit der Seiten ist bei keramischen Spaltplatten und Bodenplatten genormt. Die Abweichung von der Geradheit, bezogen auf die Seitenlänge, darf 0,5% nicht überschreiten.

Die Rechtwinkeligkeit der Ecke wird an allen Ecken der Probestücke nachgeprüft. Bei keramischen Spaltplatten beträgt die zulässige Abweichung +/- 1,0%, bezogen auf die Seitenlänge, bei feinkeramischen Fliesen <25cm² beträgt sie max. +/- 1,0%, bei <90cm² max. +/- 0,75%, bei >90cm² max. +/- 0,5% und bei Bodenklinkerplatten unabhängig von ihrem Format max. +/- 1,75%, jeweils von der Seitenlänge.

Ebenflächigkeit

Die Ebenheit der Oberfläche kann durch Krümmungen und Wölbungen an den Kanten und in der Flächenmitte sowie durch Verwindungen (Windschiefe) der Oberfläche gestört sein. Die Herstellung maßgenauer Bodenbeläge und Wandbekleidungen kann dadurch erheblich erschwert werden. Deshalb dürfen solche Abweichungen nicht mehr als 0,5% betragen, bei Steinzeugfliesen bezogen auf die Kantenlänge, bei keramischen Spaltplatten bezogen auf die Diagonale. Die Messung wird auf die Ansichtsseite bezogen, als Abweichung von der Bezugsebene gilt der gemessene Größtwert. Eine konvexe Ansichtsfläche wird als positiv, eine konkave als negativ bezeichnet.

Physikalische Eigenschaften

Die physikalischen Eigenschaften von keramischen Fliesen und Platten haben den größten Einfluss auf die praktische Anwendung und Benutzung. Sie liefern die stärksten Verkaufsargumente für die Hersteller und Verarbeiter dieser Produkte.

Wasseraufnahme

Die Wasseraufnahmefähigkeit ist eine wichtige Eigenschaft der Keramik. Mit ihrer Hilfe unterscheidet man verschiedene Werkstofftypen. Sie beeinflusst auch im hohen Maße andere Eigenschaften, z.B. Frostbeständigkeit, Säurebeständigkeit.

Die Wasseraufnahme wird in der Praxis in Gew.-% angegeben. Durch entsprechende Umrechnung erhält man Auskunft über das im Scherben vorhandene Porenvolumen. Es ergibt sich aus dem Produkt seiner Wasseraufnahme in Gew.-% und seiner Dichte.

Beispiel: Eine keramische Spaltplatte mit farbigem Scherben habe eine Wasseraufnahme von 5 Gew.-% und eine Dichte von 2,2. Ihr Porenvolumen beträgt dann:

5 x 2,2 = 11 Volumen-%

Für glasierte feinkeramische Fliesen mit hoher Wasseraufnahme ist kein Sollwert für die Wasseraufnahme festgelegt. Diese Fliesen sind gekennzeichnet durch einen porösen Scherben mit einer Wasseraufnahme von 10 - 20 Gew.-%. Bei feinkeramischen Steinzeugfliesen liegt der Mittelwert zwischen 1,5 und 2,5 Gew.-%. Die Wasseraufnahme von keramischen Spaltplatten darf max. 3 Gew.% betragen, bei farbigem Scherben oder farbstrukturierter Scherbenoberfläche maximal 6 %.

Biegefestigkeit

Die Angabe der Biegefestigkeit ist die wichtigste Aussage über die Festigkeit dieses Werkstoffes. Die im Beton- und Stahlbetonbau übliche Angabe der Würfeldruckfestigkeit ist hier nicht sinnvoll, u.a. weil Probewürfel in den genormten Abmessungen aus keramischem Werkstoff nicht herstellbar sind.

Dagegen ist die Biegefestigkeit für den Anwender besonders relevant, weil sie den bei Transport und Anwendungen auftretenden Beanspruchungen am nächsten kommt. Auch bei den meisten Methoden der Verlegung oder des Ansetzens werden Fliesen und Platten auf Biegung beansprucht durch das Anklopfen und Andrücken in die Mörtel- oder Kleberbettung hinein. In der Benutzung wird die Biegefestigkeit besonders dann gefordert, wenn Fliesen als Bodenbelag verlegt sind und mechanischen Verkehrs- und Gebrauchslasten ausgesetzt werden.

Von feinkeramischen Steingutfliesen mit hoher Wasseraufnahme wird eine Biegefestigkeit von mindestens 17,5 N/mm² verlangt, von Steinzeugfliesen mindestens 25,0 N/mm² und von keramischen Spaltplatten mind. 20 N/mm². Diese Sollwerte sind Mittelwerte aus einer Prüfserie von mindestens zehn Proben.

Die Biegefestigkeit ist eine Materialkonstante und gibt Auskunft über die Eigenschaft des Werkstoffes abhängig von seiner Dicke. Die Widerstandsfähigkeit gegen Biegebeanspruchung eines plattenförmigen keramischen Werkstückes steigt mit dem Quadrat seiner Dicke.

Die Prüfung der Biegefestigkeit wird an zehn Proben durchgeführt. Benutzt wird dazu eine Prüfeinrichtung mit zwei gummigepolsterten Biegeauflagern im Abstand von 200 mm und einem Biegedorn, der in der Mitte der aufgelegten Fliese oder Platte eine Kraft bis zum Bruch ausübt.

Ritzhärte der Oberfläche

Bereits zu Anfang des 19. Jahrhunderts hat der Mineraloge Friedrich Mohs zur Prüfung der Härte von Edelsteinen eine zehnstufige Skala der bekanntesten Mineralien aufgestellt. Mit einem scharfen Splitter eines Minerals kann man einen Kratzer in die Oberfläche des nächst weicheren ritzen, aber nicht umgekehrt. Kalk (1), Gips (2), Kalkspat (3), Flußspat (4), Apatit (5), Feldspat (6), Quarz (7), Topas (8), Korund (9), Diamant (10)

Die Ritzhärte der Oberfläche von keramischen Fliesen und Platten ist folgendermaßen genormt:

  • bei glasierten Fliesen mit hoher Wasseraufnahme: mind. 3
  • bei unglasierten Steinzeugfliesen: mind. 6
  • bei glasierten Steinzeugfliesen: mind. 5
  • bei unglasierten keramischen Spaltplatten: mind. 6
  • bei glasierten keramischen Spaltplatten: mind. 5

Praktische Konsequenzen aus der Kenntnis der Ritzhärte ergeben sich bei der Beanspruchung durch schleifenden Verschleiß und bei der Anwendung von Reinigungsmitteln mit Scheuerwirkung. Ein sehr weit verbreitetes Mineral, Quarzsand oder Quarzmehl (Staßenstaub), mit der Härte 7 nach Mohs, kann die Oberfläche von glasierten und unglasierten Fliesen verkratzen, weil diese nur 5 oder 6 Grad Mohs haben. Reinigungsmittel, die als scheuernden Bestandteil Kalzit (Härtegrad 3) oder gemahlenen Bimsstein (Härtegrad 4) enthalten, sind für die meisten Fliesen unbedenklich.

Lineare thermische Dehnung

Die Kenntnis des linearen Ausdehnungskoeffizienten ist wichtig für den Planer und Konstrukteur, aber auch für den Anwender und Handwerker. Vergleiche dieses Wertes mit dem anderer Baustoffe, mit denen die Keramik in kraftschlüssige Verbindung kommt, sind interessant. Daraus ergeben sich wichtige Konstruktionsregeln, z.B. die Anordnung von Dehnungsfugen. Die Tatsache, dass der Ausdehnungskoeffizient der Keramik relativ klein ist, hat zur Folge, dass Flächen aus Fliesen bei Temperaturwechsel-Beanspruchungen nur geringe Längenänderungen erfahren. So ist der Ausdehnungskoeffizient der Keramik etwa ½ so groß wie der des Betons oder Zementputzes und etwa 1/10 so groß wie der des Acrylglases. Er soll betragen:

  • bei glasierten Fliesen mit hoher Wasseraufnahme: max. 9 x 10^-6
  • bei Steinzeugfliesen: max 8 x 10^-6
  • bei keramischen Spaltplatten: zwischen 4 und 8 x 10^-6
Wärmeleitzahl

Die Wärmeleitzahl wird in Materialnormen für keramische Fliesen und Platten nicht angegeben, weil sie die Qualität der Produkte nicht beeinflusst. Sie ist aber dennoch für den Planer wichtig. Die Rechenwerte der Wärmeleitfähigkeit von Keramik werden mit 1,20W/(mK) und von Fliesen mit 1,0 W/(mK) angegeben, sehr hohe Werte, wie bei einem Werkstoff mit dichtem Gefüge nicht anders zu erwarten. Da keramische Fliesen und Platten zudem immer in relativ dünner Schicht angeordnet werden, ist ihre Wärmedämmwirkung vernachlässigbar gering. Als großer physikalischer Vorteil erweist sich diese hohe Wärmeleitzahl bei keramischen Bodenbelägen auf Niedertemperatur-Fußbodenheizungen. Dort ist die Aufgabe gestellt, die in der Fußbodenkonstruktion erzeugte Heizwärme schnell und ohne nennenswerten Widerstand über den Bodenbelag an den Raum abzugeben.

Frostbeständigkeit

Die Frostbeständigkeit ist nördlich des 40. Breitengrades eine der wichtigsten Eigenschaften aller Bodenbeläge und Wandbekleidungen außerhalb von beheizten Gebäuden. Für einen frostbeständigen Belag sind frostbeständige Fliesen und Platten ein zwingender Bestandteil.

Für keramische Fliesen und Platten wird vorgeschrieben, von den Proben zunächst das Trockengewicht und das Gewicht in wassergesättigtem Zustand zu bestimmen und danach einen 50maligen Frost-Tau-Wechsel durchzuführen zwischen -15°C und +15°C. Vor jeder neuen Frostbeanspruchung werden die Proben gewogen und durch Augenschein auf Zerstörungserscheinungen geprüft. Eventuelle Gewichtsverluste, bezogen auf das Trockengewicht, und gegebenenfalls Veränderungen der Beschaffenheit der Proben sind wichtige Angaben des Prüfberichtes.

Elastizitätsmodul

Der Elastizitätsmodul von Steinzeug oder Steingut ist in Normen nicht geregelt oder genannt. Es kann aber sein, dass er für wissenschaftliche Zwecke, für die Abschätzung von Formänderungen unter Belastung oder zur Beurteilung des Formänderungsverhaltens im Vergleich zu anderen Werk- oder Baustoffen von Interesse ist. Nach dem Hook’schen Gesetz sind geringe Formänderungen proportional zu den inneren Spannungen. Der Elastizitätsmodul E ist der Proportionalitätsfaktor und hat die technischen Dimensionen MN/m² oder N/mm² oder N/m². 1 Pascal = 1 N/m² Einige Vergleichswerte:

  • Stahl: 200 – 215 Gigapascal
  • Glas: 50 – 100 Gigapascal
  • Steinzeug: ca. 40 Gigapascal
  • Beton B 25: 30 Gigapascal
  • Mauerwerk: 10 – 50 Gigapascal
  • Eichenholz, senkrecht zur Faser: 6 Gigapascal

Chemische Eigenschaften

Oberflächen von Wänden und Böden werden häufig chemischen Beanspruchungen ausgesetzt. Diese können verursacht werden:

  • durch Umwelteinflüsse z.B. an Fassaden
  • durch Produktionsabläufe z.B. in der Textilindustrie
  • durch Reinigungsmittel z.B. in Schwimmbädern

Die Werkstoffe der Rohbaukonstruktionen, z.B. Beton, sind meistens nicht sehr chemikalienbeständig. Deshalb wird einzusätzlicher Schutz gegen chemische Angriffe von den Werkstoffen für die Endbehandlung der Oberflächen gefordert. Die Stärke des chemischen Angriffes ist von Fall zu Fall sehr unterschiedlich und reicht von leichten Haushaltschemikalien bis zu aggressiven Flüssigkeiten in Großbehältern der Industrie. Unerwünschte chemische Veränderungen von Bauteiloberflächen können durch folgende Beanspruchungen ausgelöst werden:

  • Hitze und Feuer
  • Lichtstrahlen
  • Säuren, Laugen, Haushaltschemikalien, Reinigungsmittel
  • Badezusätze
  • Fleckenbildner
Unbrennbarkeit

Bei zahlreichen Baustoffen führt die äußere Einwirkung von Hitze zu chemischen Veränderungen der Eigenschaften (Schmelzen, Veränderung des Stoffgefüges, Brennen und Entflammen). Die Werkstoffe von keramischen Fliesen und Platten erhalten in einem Brennprozess, oft über 1000°C Temperatur, ihre endgültige Form und Eigenschaften. Dadurch sind sie gegen später einwirkende Hitze besonders resistent. Dadurch zählen keramische Platten und Fliesen ohne besonderen Nachweis zur Baustoffklasse A1 (nicht brennbare Stoffe).

Farb- und Lichtechtheit

Die Lichtechtheit der Farben in keramischen Scherben und Glasuren verhindert das Ausbleichen oder Vergilben. Dabei handelt es sich um einen fotochemischen Vorgang, der durch Lichtstrahlen und Sauerstoff verursacht wird. Die chemischen Bestandteile von keramischen Fliesen und Platten sind lichtbeständig, weil sie nicht oxidiert werden können.

Bei der vorgeschriebenen Prüfung wird die Oberfläche einer Probe zur Hälfte lichtempfindlich abgedeckt. Danach wird die Probe 28 Tage lang mit einer Quecksilberdampflampe mit etwa 500 Watt Leistung ultravioletten Strahlen ausgesetzt. Die Lichtechtheit wird durch Vergleich der bestrahlten mit der unbestrahlten Fläche durch Augenschein beurteilt.

Beständigkeit keramischer Glasuren gegen Chemikalien

Die Beständigkeit von Fliesen gegen Chemikalien wird durch das sogenannte Zylinderverfahren überprüft. Jede Prüfflüssigkeit hat eine gewisse Zeitdauer, während der sie in einem Prüfzylinder stehen muss, dessen Boden von der zu prüfenden Fliese oder Platte gebildet wird. Die Fleckenbildner Füllhaltertinte und Kaliumpermanganatlösung werden auf die Proben aufgetropft und die Reinigungsmöglichkeit beurteilt.

Die Wirkung dieser Beanspruchungen wird durch Betrachtung unter genau festgelegten Bedinungen beurteilt. Parallel dazu wird die Reinigungsmöchkeit durch trockenes bzw. feuchtes Abreiben von Bleistiftstrichen beurteilt und eine Glanzprüfung mit Hilfe gespiegelten Lichtes durchgeführt.

Beständigkeit unglasierter Fliesen und Platten gegen Säuren und Laugen

Unglasierte Steinzeugfliesen und keramische Spaltplatten sind beständiger gegen chemische Angriffe, jedoch anfälliger gegen Fleckenbildner als glasierte. Die Normen verlangen Beständigkeit gegen Säuren und Laugen, ausgenommen gegen Flußsäure. Die Proben werden 28 Tage lang in 70%ige Schwefelsäure bzw. 20%ige Kalilauge bei etwa 20°C getaucht. Anschließend werden die Proben 8 Tage lang in fließendem Wasser gelagert und dann eine halbe Stunde lang in Wasser gekocht.

Unglasierte keramische Spaltplatten dürfen bei der makroskopischen Oberflächenuntersuchung nach dieser Prüfung außer Fleckenbildung und Verfärbung keine sichtbaren Veränderungen zeigen. Im allgemeinen nimmt die Säure- und Laugenbeständigkeit von unglasierten Fliesen mit der Helligkeit der Scherbenfarbe zu.

Handwerkliche Verarbeitung

Erst durch die fachgerechte handwerkliche Verarbeitung des Fliesenlegers wird aus den einzelnen keramischen Platten oder Fliesen ein keramischen Bodenbelag oder eine Wandverkleidung. Im Sinne des Endabnehmers sind die keramischen Einzelteile halbfertige Produkte, die einer Weiterverarbeitung bedürfen.

Zu dem funktionstüchtigen Endprodukt gehören drei wesentliche Bestandteile, nämlich die Rohbaukonstruktion als tragendes Element, das Mörtel- bzw. Kleberbett als verbindendes Medium und die keramische Fliese oder Platte als Oberfläche mit wichtigen technologischen, funktionalen und ästhetischen Aufgaben.

Untergrund, Mörtelbett, Wandbekleidung, Bodenbelag

Ansetzen von Bodenfliese

Keramische Fliesen und Platten werden mit Hilfe einer Mörtelschicht (= Mörtelbett) mit der jeweiligen Unterkonstruktion bzw. den Ansetz- oder Verlegeflächen verbunden. Die Fugen zwischen den einzelnen Fliesen oder Platten werden in der Regel ebenfalls mit Mörtel verfüllt (= Mörtelfuge).

An einer Wand, innen oder außen, werden keramische Fliesen oder Platten mit Mörtel angesetzt. Platten, Mörtelbett und Mörtelfugen bilden zusammen die Wandbekleidung. Die Oberfläche des Untergrundes, auf dem eine Wandbekleidung angesezt wird, nennt man die Ansetzfläche, den Mörtel für Wandbekleidungen Ansetzmörtel.

Auf einem Fußboden werden keramische Fliesen oder Platten mit Mörtel verlegt. Fliesen oder Platten, Mörtelbett und Mörtelfugen zusammen bilden den Bodenbelag. Die Oberfläche des Untergrundes, auf dem ein Bodenbelag verlegt wird, nennt man Verlegefläche, den Mörtel für Bodenbeläge Verlegemörtel.

Etwas komplizierter wird der Schichtenaufbau einer Wandbekleidung oder eines Bodenbelages, wenn zwischen der massiven Unterkonstruktion und dem Mörtelbett noch andere Materialschichten angeordnet sind, z.B. Dämmschichten, Gefälle- oder Ausgleichsestrich, Abdichtungen, Unterputz. Dann wird die Ansetz- oder Verlegeschicht nicht von der Oberfläche der Unterkonstruktion dargestellt, sondern von der Oberfläche der zuletzt angebrachten zusätzlichen Schicht.

Durch die Verlegung bzw. das Ansetzen mit Mörtel oder Klebstoff bilden die keramischen Fliesen oder Platten mit der darunter bzw. dahinter befindlichen Baukonstruktion eine funktionelle Einheit. Es entsteht ein System aus mehreren Schichten mit einer mehr oder weniger starren Verbindung der Schichten untereinander und daher mit einem ausgeprägten technologischen Zusammenwirken zwischen der Rohbaukonstruktion, dem Mörtel bzw. Kleberbett und den keramischen Fliesen oder Platten. Alle mechanischen, physikalischen und chemischen Belastungen und Beanspruchungen, die vermeintlich nur einer der drei Schichten zugeteilt werden, teilen sich zwangsläufig auch den beiden anderen Teilen des Systems mit. Oft ist die eine Schicht hinsichtlich ihrer Dauerhaltbarkeit und Widerstandsfähigkeit von der Qualität der anderen Schicht abhängig.

Die Qualität der Verbindung zwischen den Fliesen und dem Untergrund durch das Mörtelbett ist abhängig:

  • von der Qualität des Untergrundes
  • von der Haftung zwischen Untergrund und Mörtelbett
  • von des Qualität des Mörtelbettes
  • von der Haftung zwischen Mörtelbett und Fliese
  • von der Qualität der Fliese

Messen, Ausrichten, Fluchten

Der Fliesenleger findet auf jeder Baustelle andere Abmessungen und mit mehr oder weniger großen Maßtoleranzen behaftete Rohbauflächen vor. Zu seinen Vorarbeiten gehört es daher, die Rohbaumaße zu nehmen und die Aufteilung der Fliesen vorher zu berechnen. Die genaue Flucht großer Flächen wird durch Spannschnüre ermittelt, die der einzelnen Fugen in den Keramikflächen mittels Gummischnur und zwei Metallecken (= Fliesenhexen). Bei Bodenbelägen und Treppenbekleidungen müssen die in den Geschossen vorhandenen Meterrisse beachtet und überprüft werden.

Mörtel

Zubereiten und Verteilen des Mörtels oder Klebers

Zubereitung und Verteilung bzw. Verarbeitung der verschiedenen Mörtel, Kleber und Massen sind der wichtigste technologische Teil der Fliesenlegerleistung. Wird der Verlege- oder Ansetzmörtel auf der Baustelle zubereitet, dann sollen hierfür Mischmaschinen verwendet werden, weil damit schneller und gründlicher gemischt werden kann.

Für die Bemörtelung einzelner Fliesen oder Platten im Dickbettverfahren wird die Fliesenlegerkelle benutzt, erkennbar am voluminösen Handgriff, der auch zum Anklopfen dient. Für die Dünnbettverfahren werden Kammkellen mit verschiedenen Zahnungen eingesetzt. Zum Einbringen des Fugenmörtels verwendet man an Wänden Gummischeiben oder Fuggummis, auf Fußböden Gummischieber mit langem Stiel, bei Großobjekten auch Rotationsfugmaschinen.

Prüfung des Untergrundes

Zu Beginn einer Ausführungsarbeit muss der Handwerker immer den Ansatz- oder Verlegeuntergrund auf Eignung zum Ansetzen oder Verlegen von Fliesen und Platten überprüfen. Er muss Bedenken geltend machen z.B. bei

  • größeren Unebenheiten
  • nicht gefüllten Mauerwerksfugen
  • größeren Putzüberständen
  • fehlendem oder ungenügendem Gefälle
  • Ausblühungen, Spannungs- und Setzrissen
  • zu glatten, feuchten, gefrorenen, zu stark saugenden, und/oder verölten Flächen
  • Rückständen von Entschalungshilfen
  • Gips als Untergrund
  • Gipsbatzen als Verschmutzung
  • Dämmstoffen ohne Überspannung

Hierbei wird nicht von ihm verlagt, eingehende chemische oder technische Untersuchung anzustellen, eventuell mit speziellen Prüfgeräten, sondern es genügt die einfache Sinneswahrnehmung und Zuhilfenahme der eigenen Werkzeuge.

Das Dünnbettverfahren

Beim Floating-Verfahren (engl. the float = die Glättkelle) wird die Ansetz- oder Verlegefläche zunächst mit einer Glättekelle dünn mit Dünnbettmörtel überzogen. Auf die frische Schicht wird im zweiten Arbeitsgang der gleiche Dünnbettmörtel mit der Kammspachtel aufgetragen und gleichzeitig unter einem Anstellwinkel von ca. 45° abgekämmt. Die keramische Fliese oder Platte schiebt man dann in das frische Mörtelbett ein, bevor eine Hautbildung an der Oberfläche der Bettung eingetreten ist. Für die Dicke der Bettung gibt es keine grundsätzlichen Vorschriften. Jedoch sollte ein Minimum von 2 mm (weil sonst ein Durchkratzen der keramischen Rückfläche auf den Untergrund befürchtet werden müsste) und ein Maximum von 6 bis 8 mm (weil sonst die Durchhärtung des Dünnmörtels zu lange dauern würde und ein normales Dickbett sinnvoller wäre) beachtet werden.

Beim Buttering-Verfahren (engl. to butter = bestreichen) wird der hydraulisch erhärtende Dünnbettmörtel auf die Rückseite der keramischen Fliese oder Platte aufgetragen. Dies kann einzeln oder in Reihen, freihändig oder mit Mörtellehrern geschehen. Die bemörtelten keramischen werden dann einzeln angesetzt bzw. verlegt.

Beim kombinierten Verfahren verknüpft man das Floating-Verfahren und das Buttering-Verfahren., d.h. der Mörtel bzw. Klebstoff wird sowohl auf die Ansetz - oder Verlegefläche als auch auf die Rückseite der keramischen Fliese oder Platte aufgetragen.

Von den Ansetz- und Verlegeflächen sollten für die Anwendung des Dünnbettverfahrens folgende Eigenschaften gefordert werden:

  • ausreichende Ebenflächigkeit
  • Stabilität
  • keine durchgehenden Risse
  • geschlossene, gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit
  • keine Trennmittel, losen Bestandteile, Staub, Ausblühung an der Oberfläche
  • begrenzte Verformung durch Schwinden und Kriechen
  • Putze sollen lufttrocken sein
  • Zementestriche sollen mindestens 28 Tage alt sein
  • keine gipsgebundenen Ausgleichsschichten

Bewegungsfugen (Trennfugen, Dehnungsfugen, Anschlußfugen)

Gebäudetrennfuge
Dehnungsfuge in der Bekleidung (Feldbegrenzungsfuge)
Anschlussfuge

Bewegungsfugen ist der Oberbegriff für alle Arten von offenen und elastisch gedichteten Fugen. Bei Wandbekleidungen und Bodenbelägen unterscheidet man drei Arten von Bewegungsfugen nach ihrer jeweiligen Funktion.

Trennfugen sind statisch und konstruktiv erforderliche Bewegungsfugen. Sie gehen durch alle tragenden und nichttragenden Teile des Gebäudes oder Bauwerkes hindurch und müssen in der inneren oder äußeren Bekleidung bzw. im Bodenbelag an der gleichen Stelle und in ausreichender Breite übernommen werden.

Dehnungsfugen in der Bekleidung, auch Feldbegrenzungsfugen genannt, sind außer bereits vorhandenen Trennfugen des Gebäudes oder Bauwerks erforderliche zusätzliche Bewegungsfugen, die nur bis auf den Verlege- bzw. Ansetzuntergrund durchgehen. Sie unterteilen große Belags- bzw. Bekleidungsflächen in begrenzte Felder von 10 bis 40 m² Größe je nach den bauphysikalischen Gegebenheiten.

Anschlussfugen sind Fugen zwischen keramischen Bekleidungen und anderen Baustoffen oder Konstruktionsteilen.

Alle Dehnungsfugen, Anschlussfugen und Trennfugen bis etwa 3 cm Breite bestehen aus drei wesentlichen Teilen:

  • Hinterfüllmaterial
  • Primer
  • Dichtmasse

Dabei geht man folgendermaßen vor:

  • Reinigen der Fugenflanken
  • Einbringen des Hinterfüllmaterials
  • Abkleben der Fugenränder mit Klebeband
  • Primern der Fugenflanken
  • Mischen und Einbringen der Dichtmasse
  • Glätten der Dichtmasse
  • Abziehen der Klebebänder

Besonders geeignet sind kompressible Rundschnüre, deren Durchmesser so gewählt wird, dass sie im eingebrachten Zustand zwar gepresst sind, um genügend fest eingeklemmt zu sein, aber dennoch ein glatte runde Oberfläche als Fugengrund behalten haben. Bei den üblichen Rundschnüren aus Polyethylen-Schaumstoff ist dies der Fall, wenn ihr Durchmesser 25 - 30 % größer ist als die Fugenbreite. Der jeweilige Primer (Haftverbesserer) für den Anstrich der Fugenflanken muss auf das jeweilige Untergrundmaterial und die Dichtmasse abgestimmt sein.

Bautechnische Anwendungen

Keramische Fassadenbekleidungen

Keramische Fassadenbekleidung

Fassadenbekleidungen sind die äußeren Schichten der Außenwände von Gebäuden. Außenwände und Fassadenbekleidungen haben zahlreiche verschiedene Beanspruchungen zu ertragen und Funktionen zu erfüllen; das fordert zum Teil entgegengesetzte Konstruktionsmerkmale bzw. Materialeigenschaften. Dies mag auch der Grund dafür sein, dass neben den einschligen Wandkonstruktionen seit einiger Zeit vermehrt zwei- und mehrschalige Wandkonstruktionen angewendet werden. Die Innenschale übernimmt dann in der Regel die Funktionen der Statik und der Wärmespeicherung, eine mittlere Schale die der Wärmedämmung und eine äußere Schale die der Schlagregenabwehr, des Schutzes gegen chemische und mechanische Angriffe und der ästhetischen Gestaltung.

Man unterscheidet:

  • Hinterlüftete Bekleidungen
  • Angemörtelte Bekleidungen
  • Angemauerte Schalen

Balkone und Terassen

Besonders hohe technologische Anforderungen werden an eine Fußbodenkonstruktion und einen Oberbelag dann gestellt, wenn sie sich im Freien befindet, d.h. Wind und Wetter, Schnee und Regen, Frost und Hitze ausgesetzt sind, wenn der Belag begehbar sein soll, sowohl mit Schuhwerk als auch barfuß, wen die Konstruktion gleichzeitig die raumabschließende Funkton eines Flachdaches erfüllen muss, wenn Wasserdichtigkeit und -ableitung von ihr erwartet werden. Dies ist der Extremfall einer Summe hoher Anforderungen, Erwartungen und Beanspruchungen: der Bodenbelag auf einer Terasse mit darunterliegendem Wohnraum. An das Material des Oberbelages werden sehr konkrete Forderungen gestellt hinsichtlich:

  • Frostbeständigkeit
  • Verschleißfestigkeit
  • Farbbeständigkeit
  • leichte Reinigung und Pflege
  • vielfältige Gestaltungsmöglichkeit und gutes Aussehen
  • Dauerhaltbarkeit

Keramische Spaltplatten und feinkeramische Fliesen mit niedriger Wasseraufnahme (Steinzeugfliesen) erfüllen diese Anforderungen in optimaler Weise. Die wichtigsten Leitsätze für die Konstruktionsplanung und Rohbauausführung sind folgende:

  • die Dichtigkeit einer Terasse gegen Regen- und Schmelzwasser kann durch den keramischen Oberbelag nicht herbeigeführt werden. Die keramischen Fliesen und Platten können zwar wasserdicht sein, der Verlege- und Fugenmörtel eventuell auch. Aber bei einen dichten Verfugung und Verlegung sind Haarrisse nicht zu vermeiden. Deshalb ist eine Feuchtigkeitsabdichtung aus aufgeklebten bituminösen Stoffen oder Kunststoffbahnen unter dem eigentlichen Oberbelag erforderlich.
  • Diese Feuchtigkeitsabdichtung muss im Gefälle liegen und ohne Bildung von Wassersäcken udn ohne versehentliches Gegengefälle restlos entwässert werden.
  • Alle Schichten dieser Bodenkonstruktion müssen im Gefälle liegen. Wurde die Oberfläche einer Stahlbetondecke als tragende Konstruktion ohne das notwendige Gefälle ausgeführt, so ist als erste Konstruktionsschicht ein Gefälleestrich anzuordnen. Die Oberfläche der Stahlbetondecke oder der Gefälleestrich müssen im gleichen Gefälle ausgeführt werden wie der Oberbelag.
  • Die Abdichtungsschicht ist an angrenzenden oder sie durchdringenden senkrechten Bauteilen, insbesondere also am aufgehenden Mauerwerk, mindestens 15 cm hochzuziehen und dort wasserdicht zu verwahren.
  • Die Abdichtungsschicht benötigt eine Schutz- und Lastverteilungsschicht, mindestens 5 cm dick, aus armiertem Zementestrich.
  • Außer der Abdichtung gegen nichtdrückendes Oberflächenwasser muss bei einer unterwohnten Terrasse die erforderliche Wärmedämmschicht berechnet, geplant udn ausgeführt werden.

Bodenbeläge in Wohnbereichen

Keramische Bodenbeläge benötigen einen druckfesten, biegesteifen und ebenflächigen Verlegeuntergrund, der in der Regel von einem Estrich gebildet wird. Konstruktiv sind drei Arten von Estrichen zu unterscheiden:

  • Verbundestriche mit kraftschüssiger Haftung auf der Oberfläche einer Betonkonstruktion, als Ausgleichsschicht oder als Gefälleschicht
  • Estriche auf Trennschicht über Feuchtigkeitssperren und Abdichtungenen
  • schwimmende Estriche über Dämmschichten zur Trittschalldämmung und/oder Wärmedämmung

Die meisten keramischen Fleisen und Platten, glasiert oder unglasiert, haben mehr oder weniger starke Farbunterschiede, sogenanntes Farbspiel. Beim Verlegen müssen Häufungen einzelner Farbwerte vermieden werden, um eine gleichmäßige farbliche Belebung der Fläche zu erzielen.

Bodenbeläge auf beheizten Fußbodenkonstruktionen

Schematischer Aufbau

Im Prinzip gelten alle Regeln für den technisch richtigen Aufbau der Konstruktionsschichten füe einen schwimmenden Estrich auch bei beheizten Bodenkonstruktionen, jedoch mit einigen Ergänzungen. Der Estrich hat folgende Funktion zu erfüllen:

  • Lastverteilung auf der Dämmschicht (schwimmender Estrich)
  • Wärmeleitung und Wärmeverteilung.
  • Einbettung und Schutz der Heizleitungen
  • Verlegeuntergrund für den keramischen Oberbelag

Er hat nicht die Funktion des Ausgleichs von Höhentoleranzen, sondern erhält eine einheitliche Dicke von mindestens 45 mm über der Oberkante der Heizrohre bzw. der Heizelemente. Bei Speicherheizung werden größere Estrichdicken erforderlich, die sich nicht aus konstruktiven Überlegungen, sondern aus heiztechnischen Berechnungen ergeben. Heir hat der Estrich zusätzlich die Aufgabe, die Wärme zu speichern. Dazu muss er mit einer großen Wärmekapazität ausgestattet werden, die im Einzelfall zu berechnen ist.

Die Regeln für die Anordnung von Bewegungsfugen in beheizten Estrichen udn Oberbeläge weichen etwas ab von den sonst üblichen Regeln. Große Flächen sind in einzelne Estrichfelder bis zu 40 m² zu unterteilen. Die Seitenlänge einzelner Felder sollte 8 m nicht überschreiten. Die Fugen zwischen den Estrichfeldern sind als Bewegungsfugen auszubilden, die Estrichbewehrung wird hier unterbrochen. Diese Bewegungsfuge geht mit einer gleichmäßigen Breite von mindestens 8 mm bis auf die Abdeckung der Dämmschicht hinunter, wird mit Dämmstoffstreifen gefüllt und an der Oberfläche mit elastischer Fugenmasser verschlossen.

Jedes Estrichfeld soll einen Heizkreis für sich erhalten, damit Bewegungsfugen und Heizrohre sich nicht kreuzen.

Mögliche Schäden und deren Vermeidung

Ausblühungen

Ausblühung an einer Treppe

Die Expertenmeinungen gehen darüber auseinander, ob es sich bei Ausblühungen um belanglose Schönheitsfehler oder um Bausschäden d.h. technische Mängel handelt. Diese Frage wird von Fall zu Fall unterschiedlich zu beantworten sein, je nachdem welcher Anspruch hinsichtlich Ästhetik, Qualität und Repräsentationswert an den Raum, an das Bauwerk, an die von der Ausblühung betroffene Fläche gestellt werden. Flächen, die mit keramischen Fliesen bekleidet sind, haben meist relativ hohe Herstellkosten erzeugt. Treten hier Ausblühungen auf, wird der Bauherr eher stärker reklamieren als bei weniger anspruchsvollen Oberflächenbehandlungen.

Ausblühungen sind unerwünschte Ablagerungen von rekristallisierten löslichen Stoffen auf Oberflächen von Bauteilen oder Bauwerken. Sie sind weiß bis hellgrau, sehr selten farbig, und können als mehlige Schicht, als rauhreifartiger Pelz, als feine Kristalle, als glasurähnlicher Belag oder als harte Kruste auf der Oberfläche sitzen. Sie entstehen dadurch, dass in Baustoffen enthaltene lösliche Stoffe, meis kristalline Salze, durch Wasser gelöst werden. Wird diese Lösung durch Kapillaren an die Oberfläche oder ein Grenzfläche transportiert und dort verdunstet, bleiben die gelösten Stoffe zurück und nehmen wieder Kristallform an.

Eluierungen sind Auswaschungen, Auslaugungen oder Ausschwemmungen und unterscheiden sich von den Ausblühungen dadurch, dass sie nicht sofort nach Erreichen der Oberfläche verdunsten und rekristallisieren, sondern in flüssigem Zustand über die Fläche hinweglaufen, an senkrechten Flächen lange Strähnen oder fahnenartige Verschmutzungen, sogenannte Kalkfahnen oder Kalkhydratläufer bilden. Bei Eluierungen ist ein Punkt oder eine Linie de Austritts der Flüssigkeit genau zu erkennen sowie ein senkrechter Verlauf nach unten entsprechend der Wirkung der Schwerkraft.

Ausblühungen und Eluierungen haben vier zwingende Voraussetzungen:

  • wasserlösliche Stoffe, meist Salze, als Medium
  • Kapillaren oder Poren als Transportweg
  • Wasser als Transportmittel
  • ständiger Zustandswechsel nass/trocken als Motor

Wenn nur eine dieser Voraussetzungen fehlt, können Ausblühungen nicht in Erscheinung treten.

Vorbeugende Maßnahmen:

  • Traßzement für den Zementmörtel verwenden, da er weniger zu Ausblühungen neigt
  • gewaschene saubere Sande für Maurerarbeiten und Fliesen- und Plattenarbeiten nehmen
  • Zusatzmittel nur sehr begrenzt einsetzen
  • alle Baustoffe fachgerecht lagern
  • keine zu fetten Mörtelmischungen verwenden
  • nicht mit reinem Zement pudern
  • alle Beton- und Mörtelschichten gut verdichten
  • auf ausgeblühten Untergründen keine Beläge oder Bekleidungen herstellen, bevor die Ausblühungen untersucht und beseitigt sind

Bei jeglicher Beseitigung von Ausblühungen muss man damit rechnen, dass sie eventuell wiederkommen. Fast immer ist aber das Reservoir an ausblühfähigen Salzen bereits verringert und bald erschöpft. Die sicherste Methode, weitere oder wiederkehrende Ausblühungen zu vermeiden, ist die Verhinderung der Durchfeuchtung udn Wasserbewegung. Je nach Lage des Einzelfalls kann hierfür die Anordnung einer Dränageschicht, das Verschließen von Rissen und Fugen, die Reperatur einer Entwässerungsinstallation. die Silikonisierung einer Fassadenfläche u.a.m. hilfreich sein.

Frostschäden

Frostschaden an Treppe

Das Volumen des Eises ist etwa 1/12 größer als das der gleichen Menge Wasser. Alle anderen flüssigen und festen Stoffe verringern bei sinkender Temperatur ihr Volumen, nur das Wasser verhält sich völlig umgekehrt. Es hat bei +4°C seine größte Dichte. Daher können bei jedem Material der Werkstoffgruppe Steine und Erden Frostschäden auftreten, wenn folgende Voraussetzungen gegeben sind:

  • Das Material hat ein Poren- bzw. Kapillargefüge
  • das Poren- oder Kapillarnetz ist ganz mit Wasser gefüllt
  • das Wasser im Poren- und Kapillarnetz des Materials gefriert
  • die innere Festigkeit des Materials ist geringer als die Druckkraft des Eises

Die möglichen Frostschäden an Fliesen und Platten kann man in drei Kategorien einteilen, die auch für die Verschuldungsfrage von Bedeutung sind:

  • Frostschaden direkt im kermischen Material (=keramischer Frostschaden)
  • Frostschaden des Verbundes verschiedener Schichten in der Konstruktion (=Konstruktions-Frostschaden)
  • Frostschaden durch Ausführung der Fliesen- und Plattenarbeiten bei Frost (=handwerklicher Frostschaden)

keramischer Frostschaden

Frostschäden direkt im keramischen Material sind durch die Rohstoffauswahl und die Produktionsmethode zu verhindern und daher vom Hersteller zu vertreten. Ein bereits eingetretener direkter Frostschaden im keramischen Material ist daran zu erkennen, dass Ausplatzungen aus der Fliesen- und Plattenoberfläche entstehen, die mindestens teilweise keine Verbindung mit den Mörtelfugen oder dem Mörtelbett haben. Diese ausgeplatzten Splitter haben einen Durchmesser von 1 bis 5 cm, sind kalottenförmig und in der Mitte 2 bis 5 mm dick. Die Fliesen oder Platten sind zur gleichen Zeit und an der gleichen Stelle weder gebrochen noch gerissen noch im Mörtelverbund gestört oder gelockert. Nur wenn dieses Erscheinungsbild vorliegt, kann ein direkter Frostschaden im keramischen Material zweifelsfrei diagnostiziert werden.

Frostschaden des Verbundes verschiedener Schichten

Falls die unter den Fliesen oder Platten befindlichen Verbundschichten einen Frostschaden erleiden, dann werden die keramischen Fliesen oder Platten in der Regel in Mitleidenschaft gezogen, erleiden also einen indirekten oder passiven Frostschaden. Er führt zu Rissen oder Brüchen, meist über mehrere Fliesen oder Platten fortlaufend hinweg, oder zur Lockerung zwischen Keramikrückfläche und Mörtelbettung oder zwischen Mörtelbett und Untergrund. Die Durchfeuchtung der Bekleidungen und Beläge sollte zwar durch Verwendung wasserabweisender Verfugungen so weit wie möglich verringert, kann aber niemals vollkommen unterbunden werden. von einer zeitweiligen Durchfeuchtung der Oberfläche allein wird aber eine Frostschadengefahr in aller Regel nicht ausgehen, sondern erst von einem Stau und einer Ansammlung tropfbar flüssigen Wassers innerhalb der Konstruktionsschichten, wodurch die Wassersättigung des betreffenden Materials verursacht werden kann.

Arbeiten bei Frost oder Frostgefahr

In allen Ausführungsregeln ist festgeschrieben, dass Arbeiten bei Frost oder Frostgefahr nicht begonnen oder fortgeführt werden dürfen. Das Ansetzen oder Verlegen auf gefrorenen Flächen führt mit großer Wahrscheinlichkeit zum baldigen Lösen der Mörtelschichten vom Untergrund. Sofern besondere Schutzmaßnahmen getroffen werden, Abdeckungen, Winterzelte o.ä. können Ausnahmen für das Weiterarbeiten zugelassen werden.

Risse

Risse

Glasurrisse (Haarrisse)

Glasurrisse (Haarrisse) können in der Produktion dann auftreten, wenn der Ausdehnungskoeffizient der Glasur mit dem des Scherbens nicht exakt abgestimmt wurde. In der fertigen Fläche stellen diese Haarrisse keinen Mangel dar und schränken den Gebrauchswert einer Wandbekleidung nicht ein, außer bei starken Säure-, Laugen- oder Reinigungsmittelbeanspruchungen. Man erkennt solche Glasurrisse an ihrer geometrisch gleichmäßigen, ziemlich engen Verteilung über die Fläche einer Fliese oder Platte, sogenanntes Craquelé. Bei glasierter Gefäßkeramik wird dies manchmal als Gestaltungsmittel eingesetzt.

Trockenrisse und Kühlrisse

Trockenrisse können beim Trocknen, also vor dem Brennen, Kühlrisse beim Abkühlen, also nach dem Brennen entstehen, sind daher produktionsbedingt. Trocken- und Kühlrisse kann man beim Anschlagen am tiefen Klang des Stückes erkennen. In der fertigen Fläche würden solche Risse einen Mangel darstellen. Diese Rissart setzt sich niemals in der Nachbarfliese oder -platte über Fugen hinweg fort, weil die Wahrscheinlichkeit es einfach ausschließt, dass zwei oder mehrere angerissene Fliesen nach mehrfachen Handling wieder mit geradlinig fortlaufenden Rissen aneinander gefügt werden.

Risse in Fliesen- oder Plattenflächen

Risse, die über zwei oder mehr Fliesen oder Platten fortlaufend auftreten, rechtwinklig oder schräg zu den Fugen und über diese hinweg, haben ihre Ursache vermutlich in einer fehlenden Dehnungsfuge, nicht in der Qualität des keramischen Materials oder der Verarbeitung. Bei genauerer Untersuchung wird man eine schadhafte Fliese sauber entfernen und dann meistens feststellen, dass der Riss auch im Untergrund vorhanden ist. Wird die gerissene Fliese durch eine neue ersetzt, so wird diese meistens in kurzer Zeit an derselben Stelle wieder reißen. Man muss daher den Riss im Untergrundmaterial erst keilförmig erweitern, vollständig reinigen und mit einem gießfähigen Kunstharz kraftschlüssig verkleben. Die neuen Fliesen oder Platten sollten über dem ehemaligen Riss mit einem flexiblen Kleber angesetzt oder verlegt werden.

Kantenbeschädigungen

Alle Bodenbeläge, ob aus Keramik, Stein, Holz, Textil oder Kunststoff, sind in iherer Lebensdauer mehr oder weniger begrenzt. Die Zielsetzung für Hersteller, Verleger udn Konstrukteure kann daher nicht lauten, einen Bodenbelag mit einem ewigen Leben zu finden und zu bauen, sondern es kann nur darum gehen, Investitionskosten udn Lebenserwartung in eine vernünftige Relation zu bringen.

Gefällescheitel und -kehle

Ein ungeschützter Gefällegrat (Gefällescheitel) entsteht überall dort, wo Bodenbeläge zur Ableitung von Oberflächenwasser in ein Gefälle gelegt werden müssen. Das Gegenstück zum Gefällegrat ist die Gefällekehle. Bei gleichzeitigem Fahrverkehr sind beide Punkte, aber der Grat noch mehr als die Kehle, mechanischen Schlägen und Stößen ausgesetzt. Die Vermeidung dieser möglichen Schadensursache liegt im Bereich der Planung und Berücksichtigung des Betriebsablaufes.

Überzahn, Aufbörtelung und konkave Verfugung

Ein Überzahn ist ein Fehler im Bereich der Plattenverlegung, bei ungenauer Arbeit. Eine Aufbörtelung der Plattenkanten, muss als Formgebungsfehler der gelieferten Fliesen oder Platten bezeichnet werden. Die konkave Verfugungsform durch Schwindung des Fugenmörtels ist sicherlich nicht total zu vermeiden, jedoch in Grenzen zu halten, z.B. durch Verwendung eines schwindarmen Materials oder Nachfugung.

Dehnungsfuge als Ursache

Dehnungfugen im Bodenbelag und elastisch verschlossene Außenfugen sind besonders sorgfältig zu planen und auszuführen, wenn gleichzeitig mechanische Beanspruchung durch Fahrverkehr vorliegen. Wenn Temperaturwechselbeanspruchungen vorliegen, z.B. durch Reinigungsprozesse mit heißem Wasser, werden Dehnungsfugen im Bodenbelag erforderlich sein. Neben elastischen Dehnungsfugen sind die Plattenkanten bei mechanischen Beanspruchungen hochgradig gefährdet. Ist dies nicht vermeidbar, so sollten unbedingt verankerte Stahlwinkel beiderseits der Dehnungsfuge zur Abstützung der Plattenkanten geplant und eingebaut werden.

Quellen

Literatur

"Mit keramischen Fliesen und Platten planen und bauen": Ernst Ulrich Niemer ISBN 3-481-15642-1

"Keramik - Material, Herstellung, Produkte": Chris Lefteri ISBN 3-89986-052-7

Weblinks

Wikipedia - Keramikfliese

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