Råvaror och tillverkning – Byggkeramik

Kakel och klinkerplattor tillverkas av lera. Lera bränns till keramik vilket är en metod som funnit i flera tusen år bl a i Kina och i Mellanöstern. De första keramiska plattorna formades till en början ganska grovt av torkade lerklumpar.  Med tiden upptäckte man att leran fick bättre hållfasthet om de brändes i den öppna elden.



Tillverkning av keramiska plattor skeridag  över hela världen. I Europa har Italien, Spanien, Portugal, Tyskland, Frankrike m.fl. länder länge varit framstående. I Sverige tillverkades kakelplattor fram till 1978 (Uppsala Ekeby) och klinkerplattor till 2008 (Höganäs). Under 2000-talet har Asien och då framförallt Kina kommit ikapp Europa i tillverkningskapacitet.

Keramiska plattor finns idag i en mängd olika typer, kvaliteter, format, färger, ytstrukturer och användningsområden. I Sverige har vi använt keramiska plattor sedan 1600-talet. Till att börja med, grovhuggna, tegelliknande plattor för golv och senare glaserade, eller oglaserade plattor för väggar.

Lera är mineraliskt material

Lera är ett av de allra vanligaste ämnena i jordskorpan och består av mikroskopiska partiklar av bergarter, som under miljontals år malts ner av naturens krafter till ett finkornigt pulver och pressats ihop till lera. Leran är oftast hård, kompakt och finfördelas före beredning, blandas med vatten, till plastiska lermassor som kan formas till olika föremål och brännas till keramik.

Lera är ett mineraliskt material. Innebär att det är beständigt och inte kan brytas  ner, upplösas i vätskor, brinna eller förmultna.  Motsatsen till mineraliskt material är organiskt material som består av partiklar från växt- och djurvärlden.  

Tillverkning

Formningsmetoder

Plattorna formas i huvudsak genom två olika metoder före bränning, torrpressning och strängpressning. För att hitta aktuell del för en viss platta i produktstandarden SS-EN 14411:2007 måste man bland annat känna till aktuell formningsmetod.

Torrpressning

Som namnet antyder går metoden ut på att ett relativt torrt lerpulver pressas under högt tryck i metallformar till ämnen som därefter bränns, med eller utan glasyr. Torrpressning är den i särklass dominerande formningsmetoden i världen.

En torrpressad platta känns igen på att baksidan normalt har ett regelbundet mönster av förhöjningar, eller fördjupningar i ytan och ofta också inpräglade siffror och bokstäver, t.ex ”Made in Spain”.  Torrpressning är den klart dominerande bränningsmetoden i hela världen. Alla kakelplattor, alla tätsintrade stengodsplattor (s.k.”granitkeramik”) tillverkas genom torrpressning.

Strängpressning

Metoden kallas även våtpressning eller exstrudering, vilket innebär att en lermassa med relativt stort vatteninnehåll pressas genom ett munstycke och formas till en sträng som kapas i lämpliga längder, oftast i form av två plattor som sitter ihop med baksidorna mot varandra och delas efter bränning.

Strängpressning är en gammal metod som blir alltmer ovanlig. Metoden ger produkter med rustikt utseende, som uppskattas av många arkitekter m.fl. Plattorna får större toleranser (måttvariation, avvikelse från angivet tillverkningsmått).

Av baksidans utseende framgår om plattan är strängpressad genom tydliga längsgående markeringar. Strängpressning är numera ganska ovanlig. Över 90 % av alla keramiska  plattor som tillverkas i världen är numera torrpressade.

Bränning

Traditionellt har keramiska plattor bränts i kammarugnar, eldade med ved, senare olja eller gas. En ugnstyp som funnits sedan början av 1900-talet är tunnelugnar där materialet transporteras på vagnar genom en tunnel som kan vara upp till ca 150 m lång. Vid tunnelns mitt är temperaturens högst och avtar mot slutet.

Den modernare formen av ugnar för kakel- och klinkerplattor är s.k. rullugnar. Plattorna vandrar genom en 200-250 meter lång ugn, liggande på roterande rullar av eldfast material.  Bränntiden i moderna rullugnar kan vara 50 – 100 minuter och bränntemperaturer 800 – 1000 grader för kakelplattor och 1200 – 1400 grader för klinkerplattor.

Glasyr gör ytan lätt att hålla ren

Konsten att glasera keramiken upptäcktes redan för 5000 år sedan. Glasering innebär att ytan får ett skikt av glasyr, en glasmassa, som efter bränning har glasets egenskaper, blir hållbar och lätt att hålla ren.

Kulörer

Plattorna kan ges olika kulörer, dels genom det oglaserade godsets egen färg, beroende av vilken typ av lera som använts, och dels genom glasering som ger en blank eller matt yta som kan få olika kulörer och har glasets egenskaper.

Materialegenskaper

Porositet och vattenabsorption

Den viktigaste egenskapen hos keramiska plattor är vattenabsorption. Den är ett mått på den färdiga plattans porositet, ett viktigt mått på bl.a. hållfasthet och frostbeständighet. Mäts genom provning och anges i procent.

Låg vattenabsorption innebär låg porositet och hög hållfasthet, hög vattenabsorption innebär hög porositet och lägre hållfasthet.

Internationell standard

Indelning av keramiska plattor i produktgrupper, definitioner och krav på egenskaper som mått- och ytkvalité, fysikaliska egenskaper etc. framgår av gällande svensk/europeisk standard SS-EN 14411:2007.  Standarden ges ut av SIS, Swedish Standards Institute.

I standarden kan man bland mycket annat utläsa hur stora avvikelser från tillverkningsmåtten plattor i de olika grupperna får ha för att vara godkända första sortering, krav på kemisk resistens, hållfasthetsegenskaper etc.

I Sverige indelar vi keramiska plattor huvudsakligen i tre grupper: Kakel, klinker och mosaik

Gruppindelningen är huvudsakligen baserad på skillnader i godsets porositet, som provas och redovisas som vattenabsorption. Provningsmetoden går ut på att plattan vägs i torrt tillstånd och sedan utsätts för maximal vattensugning och därefter vägs på nytt. Viktökningen i procent är vattenabsorptionen, den i särklass viktigaste egenskapen, direkt kopplad till flera andra viktiga kvaliteter.

Kakel är den största produktgruppen, plattorna är torrpressade och glaserade. Vattenabsorptionen är relativt hög, 10 – 20 %. Materialet kallas lergods. Ytan är glaserad, främst för att inte föroreningar, spill etc, ska tränga in i det relativt porösa godset men även för att ge plattan färg och eventuell dekor.

Den relativt höga vattenabsorptionen betyder att kakelplattor endast kan användas inomhus i vårt klimat på grund av de inte är frostbeständiga. De tillverkas relativt tunna och är normalt inte avsedda för golv.

Klinker kommer från tyskans klingen och innebär att godset är relativt tätt, har låg vattenabsorption, 0-cirka 6 %, och viss klang när man knackar på plattan. Klinker finns både som glaserade och oglaserade plattor. Den låga vattenabsorptionen ger hög hållfasthet. Frostbeständiga plattor har i regel vattenabsorption under 0,5 %.  Tillverkare/leverantör bör dock alltid tillfrågas om frostbeständighet för aktuellt användningsområde.

Sintrat stengods (”granitkeramik”) är en  kvalitet av klinkerplattor med extremt låg vattenabsorption, 0,1 – 0,2 % eller lägre. Det är plattor av porslinskvalitet som har mycket goda hållfasthetsegenskaper.  I Sverige kallas plattorna ”granitkeramik”.  De har dock inget med naturstenen granit att göra. ”Granitkeramik” är tätsintrat stengods, som i kvalitet närmar sig den mest avancerade formen av keramik, porslin.

I många andra länder benämns materialet med olika former av ordet ”porslin”  (porcelain tiles i den engelstalande världen). Plattorna tillverkas av finfördelade s.k. primärleror och pressas under högt tryck och bränns i hög temperatur, ca 1400 grader.

Stengodsplattorna i porslinskvalitet är en starkt växande produktgrupp. Plattorna är mycket hårda, har hög hållfasthet, är frostbeständiga och har hög motståndsförmåga mot avnötning. De används därför ofta på golv med hård belastning av gångtrafik, i offentliga lokaler, köpcenter, järnvägs- och tunnelbanestationer och liknande. Måttnoggrannheten är god, vilket medger smala fogar.

Cottoplattor är strängpressade keramiska plattor tillverkade av lokala naturleror (sekundärleror). Vattenabsorptionen kan på vissa typer vara mycket hög. Det betyder att de ska användas med försiktighet och måste behandlas med preparat före läggning och fogning och även före bruksfasen.

Mosaik är glaserade eller oglaserade plattor i små format, normalt mindre än 100 x 100 mm. Plattorna kan vara kvadratiska eller rektangulära, runda eller oregelbundna i formen. Vanliga format är 20 x 20 mm och däromkring. Vattenabsorptionen är varierande för olika typer och olika ursprungsland.

En stor del av mosaiken som levereras i Europa kommer från länder i Asien. Mosaik tillverkas främst i klinkerkvalitet (stengods) med låg vattenabsorption, men även mosaik i kakelkvalitet (lergods) förekommer.  Mosaik av glas är mycket vanligt.

Webbplatser

 

Byggkeramikhandbok

 

Källor och länkar

Produkter och användningsområden – Byggkeramik
Kakel och klinker – Byggkeramik (Kunskapslänken)

<p>.</p>

Share