Gängige Fliesen: Herstellung, Schlüsseleigenschaften und Typen für Materialien & Engineering

In diesem Artikel besprechen wir: 1. Herstellung gängiger Fliesen 2. Eigenschaften einer guten Fliese 3. Typen.

Herstellung gängiger Fliesen:

Folgende vier distincte Operationen sind im allgemeinen Prozess der Herstellung gängiger Fliesen involviert:

• Tonvorbereitung
• Formen
• Trocknen
• Brennen.

Jede der oben genannten Operationen wird nun kurz behandelt.

(i) Tonvorbereitung:

Der ausgewählte Ton wird genommen und von Verunreinigungen wie Sand, Kieselsteinen usw. befreit. Solcher Ton wird dann gepresst und in Feinmahlwerken zu feinem Pulver verarbeitet.

Für Fliesen von überlegener Qualität wird eine große Menge reinen Wassers zum pulverisierten Ton gegeben und in einem Tank gut vermischt. Die Mischung wird dann ruhig stehen gelassen. Die groben schweren Partikel setzen sich am Boden des Tanks ab. Die feinen Partikel werden in andere Tanks übernommen und das Wasser wird dann abtrocknen gelassen. Der nach diesem Prozess verbleibende feine Ton wird für die Herstellung der Fliesen verwendet.

Um die Fliesen hart und undurchlässig zu machen, kann eine Mischung aus gemahlenem Glas und Keramikwaren in erforderlicher Menge dem Ton der Fliesen zugesetzt werden.

(ii) Formen:

Der Ton wird in Formen gelegt, die das Muster oder die Form darstellen, in der die Fliese geformt werden soll. Das Formen kann entweder mit Hilfe von Holzformen, mechanischen Mitteln oder der Töpferdrehscheibe erfolgen.

Die Holzformen sollten aus gut abgelagertem Holz gefertigt sein. Der Ton wird in solche Formen gepresst und die Fliesen sind zum Trocknen bereit, wenn der Ton aus den Formen entnommen wird. Sorgfalt sollte darauf verwendet werden, die Form der Fliesen beim Entfernen der Formen zu bewahren. Fliesen, die nicht über ihre gesamte Länge einen einheitlichen Querschnitt haben, werden mit Hilfe von Holzformen geformt.

Das Formen mit mechanischen Mitteln umfasst den Einsatz von Maschinen, in die der Ton gepresst wird, um Fliesen des gewünschten Querschnitts und der Form zu erhalten. Diese Formmethode wird für Fliesen angewendet, die über ihre gesamte Länge einen einheitlichen Querschnitt haben. Das Schneiden der Fliesen in die gewünschte Länge erfolgt mit Hilfe eines feinen Drahtes.

Die Formmethode mit der Töpferdrehscheibe ähnelt der, die ein Töpfer bei der Herstellung von Tongefäßen anwendet. Diese Methode wird angewendet, wenn die Fliese auf der Drehscheibe eine perfekt kreisförmige Form hat. Sie kann jedoch einen Durchmesser haben, der sich entlang ihrer Länge ändert.

(iii) Trocknen:

Die Fliesen, wie sie aus den Formen kommen, werden flach übereinander in geeigneter Anzahl platziert. So werden verschiedene Haufen gebildet. Nach etwa 2 Tagen wird die Unregelmäßigkeit der Fliesen durch Verzug mit einem flachen Holzhammer korrigiert. Die Fliesen werden dann angehoben, da sie nun handhart geworden sind. Kanten und Unterseiten werden gereinigt. Sie werden auf Kante unter einem Schattendach zum Trocknen für etwa zwei Tage gestapelt. Das Trocknen im Schatten verhindert Verzug und Rissbildung der Fliesen durch Regen und Sonne.

(iv) Brennen:

Die Fliesen werden dann in Öfen gebrannt. Ein typischer Ofen, bekannt als Sialkote-Ofen, für ca. 30.000 bis 40.000 Fliesen, ist in Abb. 3-1 dargestellt. Er ist kreisförmig und durch ein Dach geschützt. Eine Schicht Ziegel wird flach auf den Reihen langer schmaler Feuerzüge gelegt. Das Brennen erfolgt durch Befeuern von Holz in diesen Zügen. Die Ziegel sind so angeordnet, dass offene Räume zwischen ihnen bleiben.

Über der Ziegelschicht werden die getrockneten Fliesen kantenweise Lage für Lage platziert. Das Verschließen der Türen erfolgt durch Ziegelmauerwerk in Lehm. Die Oberseite des Ofens wird mit einer Schicht alter Fliesen in loser Anordnung bedeckt.

Die Regulierung der Hitze ist wichtig für bessere Ergebnisse. Das Feuer ist anfangs sanft. Es entfernt Feuchtigkeit. Es wird dann auf ca. 800 °C erhöht. Es wird für ca. 6 Stunden abgeschwächt und wieder auf Weißglut erhöht, Temperatur 1300 °C. Diese Temperatur wird für 3 Stunden konstant gehalten. Der Prozess der Abschwächung für 6 Stunden und erneuten Erhöhung auf Weißglut wird wiederholt. Die Weißglut wird für 4 Stunden gehalten. Schließlich werden die Feuerzüge mit Brennstoff gefüllt und die Türen durch Ziegelmauerwerk in Lehm verschlossen. Der Ofen wird dann allmählich abgekühlt. Der Brennvorgang dauert ca. 72 Stunden.

Die Fliesen werden aus dem Ofen entnommen. Untergebrannte Fliesen werden aussortiert und bei der nächsten Brennung oben auf den Ofen gelegt. Man sieht, dass dieser Ofen ein intermittierender Ofen ist.

Ein neuer automatischer Prozess, bekannt als Einbrand-Technologie, wurde entdeckt und hat zu einer drastischen Reduzierung des Brennzyklus von 72 Stunden im alten konventionellen Zweibrandverfahren auf einen erstaunlichen Durchschnitt von nur einer Stunde geführt.

Diese neue Technologie hat den Brennstoffverbrauch reduziert und die Gesamtproduktionskosten gesenkt. Die neue Technologie hat die Qualität, das Design und die Vielseitigkeit der Fliesen erhöht und somit ein neues Kapitel der Entdeckung für die Keramikindustrie aufgeschlagen.

Eigenschaften einer guten Fliese:

Folgende sind die Eigenschaften einer guten Fliese:

• Sie sollte frei von Rissen, Fehlern oder Verbiegungen sein.
• Sie sollte regelmäßig in Form und Größe sein.
• Sie sollte gesund, hart und langlebig sein.
• Sie sollte gut gebrannt sein.
• Sie sollte einen klaren Klang geben, wenn sie mit der Hand oder gegeneinander oder mit leichtem Hammer angeschlagen wird.
• Sie sollte richtig passen, wenn sie in Position gelegt wird.
• Sie sollte eine gleichmäßige und kompakte Struktur zeigen, wenn man ihre Bruchfläche betrachtet.
• Sie sollte einheitliche Farbe besitzen.

Typen gängiger Fliesen:

Je nach Verwendungszweck sind folgende verschiedene Typen:

• Drainagefliesen
• Boden- oder Pflasterfliesen
• Dachziegel.

(i) Drainagefliesen:

Diese Fliesen werden so hergestellt, dass sie nach dem Brennen eine poröse Textur behalten. Daher lassen sie, wenn sie in wasserüberfluteten Gebieten verlegt werden, Grundwasser durch ihr Skelett passieren. Diese Dräne können kreisförmig, halbbogenförmig oder segmentförmig sein. Sie werden auch zur Bewässerung verwendet. Solche Drainagefliesen werden in modernen Zeiten selten eingesetzt.

(ii) Boden- oder Pflasterfliesen:

Boden- oder Pflasterfliesen können quadratisch oder sechseckig geformt sein. Dies sind flache Fliesen und ihre Dicke variiert von 12 mm bis 50 mm. Die Größe quadratischer Fliesen variiert von 150 mm bis 300 mm. Bodenfliesen sollten hart und kompakt sein, damit sie Verschleiß besser widerstehen können. Dünnwandige Bodenfliesen können auch für Decken verwendet werden.

Um gefärbte Bodenfliesen herzustellen, wird der Farbstoff beim Tonaufbereiten hinzugefügt. Bodenfliesen von vergleichsweise geringerer Festigkeit können für Wandbefestigung verwendet werden.

Keramische Boden- oder Pflasterfliesen haben folgende deutliche Vorteile trotz ihres höheren Preises:

• Sie sind in einer endlosen Farb- und Designvielfalt erhältlich.
• Sie sind einfacher zu verlegen, da sie klein sind.
• Sie sind viel leichter als Mosaike oder Marmor.
• Sie sind kratz-, flecken- und feuchtigkeitsbeständig sowie rutschfest.
• Sie benötigen kein Polieren und der Boden ist am nächsten Tag bereit zur Nutzung.

(iii) Dachziegel:

Diese Ziegel dienen als Abdeckung für Satteldächer. Verschiedene Arten von Dachziegeln sind auf dem Markt erhältlich. Ihre wichtigen Varietäten sind:

• Allahabad-Ziegel: Aus ausgewähltem Ton hergestellt. Formen unter Druck in Maschinen. Brennen so, dass sie mehr Festigkeit erlangen. Mit Vorsprüngen versehen, damit sie ineinandergreifen, wenn sie in Position gelegt werden. Spezielle Formen für First, Grat und Kehle. In Nordwestindien weit verbreitet.
• Wellziegel: Haben Wellungen; bei Verlegung entsteht eine Seitenüberlappung von einer oder zwei Wellungen. Erscheinen wie wellverzinkte Eisenbleche. Schön, aber können bei starkem Wind leicht weggeblasen werden.
• Flachziegel: Gewöhnliche Bodenfliesen. Zur Befestigung auf Latten sind zwei oder mehr Löcher in der Oberfläche vorgesehen. Geeignete Überlappungen an Seiten und Kanten.
• Flämische Ziegel: Haben Form des Buchstabens 'S' mit Abmessungen 350 mm x 225 mm x 12 mm, hergestellt mit Hilfe einer Form. Bilden keine so gute Abdeckung wie Flachziegel, werden nur für Schuppen verwendet.
• Guna-Ziegel: Hohle, konische gebrannte Tonziegel. Konisch geformt mit Basis 100 mm Durchmesser am breiteren Ende und 75 mm am schmaleren Ende. Ringdicke 6 mm. Können auf der Töpferdrehscheibe hergestellt werden und aufgrund ihrer konischen Form ineinander gesteckt werden, um einen Ring von Guna-Ziegeln zu bilden. Der Ring kann beliebige Form haben (kreisförmig, elliptisch, parabolisch).
• Manglore-Ziegel: Flaches Muster mit geeigneten Vorsprüngen zum Ineinandergreifen. Rot, hergestellt im doppelten Kanal Basel Mission Manglore-Muster. Spezielle Ziegel für First, Grat und Kehle. Ca. 15 Manglore-Ziegel pro Quadratmeter Dachfläche. Großindustrielle Fertigung in Südindien (Manglore, Cochin, Calicut). Industrie von deutschen Missionaren Anfang 19. Jahrhundert etabliert. Erste Einheit in Morvi, Saurashtra 1951; heute über 200 Einheiten dort. Morvi wurde zum „Bangalore von Gujarat“. Auch 30+ Einheiten in Bulsar und Surat. Manglore-Dachziegel werden in ländlichen und halbstädtischen Gebieten bei Mittel- und Niedrigeinkommensgruppen beliebt wegen architektonischem Effekt, Knappheit und steigenden Preisen von Alternativen, Bevölkerungswachstum etc. Lebensdauer ca. 25 Jahre mit ca. 5% jährlichem Austausch. Nach BIS 654-1962 in Klasse AA und Klasse A unterteilt.
• Pfannenziegel: Kurz und schwer. Weniger gekrümmt im Querschnitt als Topfziegel. Zuerst flach geformt, dann durch Formen in geeigneten Formen die erforderliche Krümmung gegeben. Trocknen und Brennen sorgfältig für bessere Qualität. Länge 330-380 mm, Breite 230-280 mm.
• Topfziegel: Gewöhnliche halbrunde Landziegel, auch Verriegelungsziegel genannt. Auf Töpferdrehscheibe hergestellt, Form durch nasse Hände des Töpfers gegeben. Polieren der Innen- und Außenflächen mit nassem Tuch oder Lederstreifen. Halbkreisförmig im Querschnitt, verjüngt entlang 300 mm Länge mit ca. 230 mm Durchmesser am größeren Ende und 200 mm am kleineren Ende. Werden mit konkaver und konvexer Seite abwechselnd nach oben verlegt, damit sie sich selbst verriegeln. Überlappung von mind. 80 mm an Kanten. Neigen zu leichtem Bruch, erfordern häufigen Austausch und Reparatur, was extrem schwierig sein kann. Vorteile: Weniger verdrängbar durch Vögel; können als einzige Dachabdeckung dienen; Satteldächer auch bei geringer Neigung dicht durch gute Entwässerung.