Ist Keramik porös oder nicht porös?

Keramische Materialien können sowohl porös als auch nicht porös sein; die Klassifizierung hängt ausschließlich von der Art des verwendeten Tons, der Brenntemperatur und dem Vorhandensein einer Glasur ab. Im Allgemeinen, Steingut (Terrakotta) ist sehr porös und nimmt Wasser auf, wenn es nicht glasiert ist. Steingut ist halbporös bis nicht porös. Porzellan ist auch ohne Glasur fast völlig porenlos und feuchtigkeitsundurchlässig. Wird jedoch eine keramische Oberfläche mit einer glasartigen Glasur versehen, wird sie für den täglichen Gebrauch porenfrei.

Bei der Auswahl von Materialien für Bodenbeläge, Pflanzgefäße oder Küchengeräte ist es wichtig, die Wasseraufnahmefähigkeit zu kennen. Dieser Wert entscheidet darüber, ob das Material frostbeständig ist, Flecken abweist oder Flüssigkeiten sicher aufnimmt.

Die Wissenschaft der keramischen Porosität

Unter Porosität versteht man den Anteil der Leerräume (Poren) in einem festen Material. Bei Keramik sind diese Poren mikroskopisch kleine Lufteinschlüsse, die nach dem Brennen zwischen den Tonteilchen zurückbleiben.

Der wichtigste Faktor zur Verringerung der Porosität ist ein Prozess namens Verglasung. Wenn Ton in einem Ofen bei hohen Temperaturen gebrannt wird, schmilzt die Kieselsäure im Ton und wird zu Glas. Dieses flüssige Glas füllt die Räume zwischen den Tonteilchen aus. Wenn es abkühlt, härtet es aus, bindet das Material zusammen und verschließt die Poren.

• Niedrige Einbrenntemperatur: Es bildet sich weniger Glas. Das Material bleibt porös.

• Hohe Brenntemperatur: Es bildet sich mehr Glas. Das Material wird dicht und nicht porös.

ADtech-Experten betonen, dass das Verständnis dieses strukturellen Unterschieds für Bau- und Fertigungsprojekte von entscheidender Bedeutung ist.

3 Hauptkategorien der keramischen Porosität

Um festzustellen, ob ein bestimmter Keramikartikel porös ist, müssen Sie seine Kategorie bestimmen. Wir teilen Keramik in drei verschiedene Gruppen ein, die auf Brenntemperaturen und physikalischen Eigenschaften basieren.

1. Steingut (hohe Porosität)

Steingut wird bei den niedrigsten Temperaturen gebrannt, typischerweise zwischen 1.000 °C und 1.135 °C (1.828 °F und 2.075 °F). Da die Hitze im Brennofen nicht hoch genug ist, um den Ton vollständig zu verglasten, bleiben die Partikel etwas locker.

• Merkmale: Es fühlt sich leichter und weicher an als andere Keramiken. Sie kann leicht mit einem Messer zerkratzt werden.

• Wasserabsorption: Hoch (normalerweise 5% bis 15%).

• Häufige Verwendungen: Terrakotta-Pflanzgefäße, dekorative Ziegelsteine, rustikales Essgeschirr.

• Fazit: Steingut ist porös. Wenn Sie Wasser in einen unglasierten Terrakotta-Topf gießen, wird die Außenseite mit der Zeit feucht werden.

2. Steingut (geringe Porosität)

Steinzeug wird bei viel höheren Temperaturen gebrannt, die zwischen 2.185 °F und 2.380 °F (1.196 °C – 1.304 °C) liegen. Die Hitze reicht aus, um das Siliziumdioxid zu schmelzen, wodurch ein hartes, strapazierfähiges, steinähnliches Material entsteht.

• Merkmale: Dicht, undurchsichtig und dauerhaft.

• Wasserabsorption: Niedrig (normalerweise 0,5% bis 3%).

• Häufige Verwendungen: Alltägliche Essteller, Backformen, Kaffeebecher, hochwertige Bodenfliesen.

• Fazit: Steingut ist nicht porös bis halbporös. Es ist zwar gut wasserbeständig, aber die Hersteller glasieren es in der Regel, um eine vollständige Hygiene zu gewährleisten.

3. Porzellan (nicht porös)

Porzellan ist der Gipfel der Dichte. Es wird bei über 1.260 °C (2.300 °F) aus veredeltem Kaolin-Ton gebrannt und versteinert nahezu vollständig.

• Merkmale: Extrem hart, weiß und oft durchscheinend, wenn man es ins Licht hält.

• Wasserabsorption: Vernachlässigbar (weniger als 0,5%).

• Häufige Verwendungen: Badezimmerwaschbecken, hochwertige Fußböden, feines Porzellan, elektrische Isolatoren.

• Fazit: Porzellan ist nicht porös. Es ist nach Industriestandards offiziell als “undurchlässig” eingestuft.

Wasserabsorptionswerte für Fliesen

In der Bau- und Bodenbelagsbranche ist “porös” kein vager Begriff. Es handelt sich um eine präzise Messgröße, die vom American National Standards Institute (ANSI) und anderen globalen Gremien definiert wurde. Die Bewertung ergibt sich daraus, wie viel Wasser die Fliese im Verhältnis zu ihrem Gewicht aufnimmt.

In der folgenden Tabelle sind diese Klassifizierungen aufgeschlüsselt. Diese Daten sind von entscheidender Bedeutung, wenn ADtech seine Kunden bei Installationen im Badezimmer oder im Freien berät.

Tabelle 1: Klassifizierung der Absorption von Keramikfliesen

 

Klassifizierung	Wasserabsorptionsrate	Beschreibung	Beste Anwendung
Nicht-Vitreous	Mehr als 7,0%	Hochgradig porös	Nur für Innenwände (trockene Bereiche). Niemals im Freien.
Halbdurchsichtig	3,0% bis 7,0%	Mäßig porös	Verwendung in Innenräumen. Spritzwände oder Räume mit geringer Feuchtigkeit.
Gläsern	0,5% bis 3,0%	Geringe Porosität	Standardbodenbelag für Innenräume. Frostbeständig, aber nicht frostsicher.
Undurchlässig	Weniger als 0,5%	Nicht porös	Starker Verkehr, Außenterrassen, Schwimmbäder, Duschen.

Hinweis: Porzellanfliesen fallen immer in die Kategorie “undurchlässig”.

Die Rolle der Verglasung: Die Oberflächenabschirmung

Vielleicht besitzen Sie einen Keramikbecher aus Steingut, in dem der Kaffee nicht ausläuft. Dies ist möglich aufgrund von Verglasung.

Eine Glasur ist ein Überzug aus flüssigem Glas, der vor dem endgültigen Brennen auf die Oberfläche der Keramik aufgetragen wird. Beim Aufheizen des Ofens verschmilzt diese Schicht mit dem Tonkörper.

• Unglasierte Keramik: Die natürlichen Poren sind offen. Flüssigkeiten, Bakterien und Flecken können in die Oberfläche eindringen.

• Keramisch glasiert: Eine Schutzschicht versiegelt die Oberfläche. Selbst wenn der Ton darunter porös ist, wird die Oberfläche porenfrei.

Warum ist das wichtig?

Wenn eine glasierte Fliese absplittert oder Risse bekommt, wird die schützende Versiegelung zerstört. Handelt es sich bei dem darunter liegenden Körper um poröses Steingut, kann Wasser unter die Glasur eindringen, wodurch sich die Fliese abhebt oder die Glasur später abblättert.

Fallstudie: Versagen der Außenterrasse in Chicago

Zeitpunkt: März 2023

Standort: Chicago, Illinois, USA

Kundenprofil: Bauträger für Wohnimmobilien

Die Situation:

Ein Bauunternehmer verlegte Ende 2022 “Ceramic Slate”-Fliesen auf einer luxuriösen Terrasse im Außenbereich. Die Fliesen sahen schön und robust aus. Nach dem harten Winter in Chicago meldeten die Bewohner jedoch im März 2023 Risse, Abplatzungen und “herausspringende” Fliesen.

Ermittlungen:

Sie analysierten die zerbrochenen Proben. Der Bauunternehmer hatte halbdurchlässige Keramikfliesen (4% Absorptionsrate) anstelle von undurchlässigem Porzellan gekauft.

Der Mechanismus des Scheiterns:

1. Regen und schmelzender Schnee sickerten in die mikroskopisch kleinen Poren der Kacheln.

2. Die Temperaturen fielen unter den Gefrierpunkt.

3. Das Wasser im Inneren der Kachel dehnte sich aus, als es zu Eis wurde.

4. Durch den inneren Druck wurde die Struktur des Lehmkörpers zerbrochen.

Die Lösung:

Wir empfahlen einen kompletten Austausch mit ANSI-zertifiziertem undurchlässigem Porzellan mit einer Absorptionsrate von 0,05%. Die neue Anlage überstand den Winter 2024 ohne Mängel.

So testen Sie, ob Ihre Keramik porös ist (DIY-Methode)

Sie benötigen kein Labor, um die Porosität zu überprüfen. ADtech empfiehlt diesen einfachen “Wassertropfentest”, um unglasierte Oberflächen zu identifizieren oder zu überprüfen, ob Ihre Versiegelung abgenutzt ist.

1. Reinigen Sie die Oberfläche: Wischen Sie die Keramik mit einem feuchten Tuch ab und lassen Sie sie vollständig trocknen.

2. Gießen Sie Wasser: Geben Sie einen Esslöffel Wasser auf die Oberfläche.

3. Warten Sie: Lassen Sie das Wasser 15 Minuten lang stehen.

4. Beachten Sie:

   • Verdunkelung: Wenn die Keramik unter dem Wasser dunkler wird, absorbiert sie die Flüssigkeit. Sie ist porös.

   • Sicken: Wenn das Wasser in einer perfekten Perle bleibt und sich die Oberflächenfarbe nicht ändert, ist es nicht porös (oder gut versiegelt).

Anwendungen: Wann man sich für porös und wann für nicht porös entscheidet

Die Wahl des falschen Typs führt zu strukturellem Versagen oder Hygieneproblemen. Hier sehen Sie, wie Experten den Nutzwert anhand der Porosität kategorisieren.

1. Fußböden und Nassbereiche

Bäder, Küchen und Pooldecks erfordern porenfreie Materialien.

• Erfordernis: Undurchlässig (Porzellan).

• Der Grund: Verhindert Schimmelbildung, ist resistent gegen Urin oder chemische Flecken und widersteht Feuchtigkeit. Poröse Fliesen in einer Dusche nehmen Wasser auf, wodurch der Klebstoff schließlich verrottet.

2. Gartenarbeit und Pflanzengesundheit

Pflanzen bevorzugen oft poröse Behälter.

• Erfordernis: Porös (Terrakotta/Töpferware).

• Der Grund: Wurzeln brauchen Sauerstoff. Poröse Wände lassen Luft in die Erde und leiten überschüssige Feuchtigkeit ab und verhindern so Wurzelfäule. Ein nicht poröser Kunststoff- oder Glastopf speichert das Wasser zu gut, wodurch empfindliche Pflanzen ertrinken können.

3. Essen und Trinken

Die Hygiene hat hier Priorität.

• Erfordernis: Glasiertes Steingut oder Porzellan.

• Der Grund: Poröses Material lässt sich nicht wirksam desinfizieren. Fleischsäfte oder Milch, die in unglasiertes Steingut eindringen, bilden einen Nährboden für Bakterien wie Salmonellen. Die FDA-Vorschriften überwachen die Glasur von Oberflächen, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen, streng, um sicherzustellen, dass sie nicht porös sind.

Tabelle 2: Anwendungsempfehlungen

Anmeldung	Empfohlenes Material	Porositätsgrad
Dusche Boden	Porzellan Mosaik	Nicht porös
Orchideentopf	Unglasierte Terrakotta	Hochgradig porös
Küchentisch	Glasiertes Steingut/Porzellan	Nicht porös
Schlafzimmer Boden	Glasierte Keramik (glasiert)	Geringe Porosität
Auffahrt	Porzellan-Pflastersteine	Nicht porös

Wartung und Versiegelung poröser Keramiken

Wenn Sie das Aussehen von unglasiertem Terrakotta oder Naturstein lieben, aber Fleckenschutz benötigen, müssen Sie eine Versiegelung verwenden. Die Versiegelung füllt die oberen Poren mit einer chemischen Barriere.

Es gibt zwei Arten von Versiegelungsmitteln, die in Frage kommen:

1. Durchdringende (imprägnierende) Dichtstoffe: Diese dringen in die Poren ein. Sie weisen Wasser und Öl ab, behalten aber das natürliche Aussehen der Tonerde bei.

2. Topische Versiegelungen: Sie liegen oben auf und bilden einen glänzenden Film. Sie bieten einen hohen Schutz, können aber wie Plastik aussehen und mit der Zeit abblättern.

Tabelle 3: Versiegelungsschema für poröse Keramiken

 

Material	Versiegelung Typ	Häufigkeit der Wiederanwendung
Terrakotta-Böden	Eindringendes Öl/Wachs	Alle 1-2 Jahre
Unverglaste Aufkantung	Imprägnieren	Alle 3-5 Jahre
Pflastersteine für draußen	Acryl auf Lösungsmittelbasis	Alle 2-3 Jahre

ADtech-Tipp: Führen Sie immer den Wassertropfen-Test durch, bevor Sie eine neue Versiegelungsschicht auftragen.

Detaillierter Vergleich: Keramik vs. andere Materialien

Um das Wesen der Keramik zu verstehen, sollten wir sie mit anderen haushaltsüblichen Materialien vergleichen.

Keramik vs. Naturstein

Naturstein (Marmor, Granit, Travertin) ist fast immer porös. Marmor ist wie ein harter Schwamm; Rotwein hinterlässt sofort Flecken. Porzellankeramik ist pflegeleichter, weil sie von Natur aus porenfrei ist und nicht ständig versiegelt werden muss, wie es bei Naturstein der Fall ist.

Keramik vs. Beton

Beton ist sehr porös. Ohne eine strapazierfähige industrielle Versiegelung absorbiert Beton schnell Öl, Wasser und Chemikalien. Hochgebranntes Feinsteinzeug ist wesentlich dichter als normaler Beton.

FAQs zur Porosität von Keramik

1. Ist unglasierte Keramik lebensmittelecht?

Im Allgemeinen nicht. Unglasierte Keramik ist porös und kann Lebensmittelpartikel und Bakterien einschließen. Selbst wenn Sie es abwaschen, können Keime in den Poren überleben. Verwenden Sie für feuchte Speisen immer glasiertes Geschirr.

2. Kann ich poröse Keramikfliesen in einer Dusche verwenden, wenn ich sie versiegele?

Technisch gesehen ja, aber Experten raten davon ab. Versiegelungen zersetzen sich mit der Zeit. Wenn Sie vergessen, neu zu versiegeln, kann Wasser in die Fliesen eindringen, hinter die Versiegelung gelangen und Schimmel verursachen. Porzellan ist die sicherere Wahl.

3. Müssen Porzellanfliesen versiegelt werden?

Glasiertes Porzellan muss nicht versiegelt werden. Poliertes, unglasiertes Porzellan kann mikroskopische Mikroporen aufweisen, die beim Polieren entstanden sind. Daher wird von den Herstellern manchmal eine durchdringende Versiegelung empfohlen, um Fugenschleier zu vermeiden.

4. Warum wird mein Keramiktopf von außen weiß?

Dies wird als Ausblühung bezeichnet. Da der Topf porös ist, dringt Wasser durch die Tonwände und nimmt dabei Salze aus dem Boden oder Dünger mit. Wenn das Wasser an der Außenseite verdunstet, hinterlässt es weiße Salzablagerungen.

5. Ist Keramik härter als Glas?

Ja. Die kristalline Struktur, die beim Brennen entsteht, macht die meisten Keramiken härter und haltbarer als normales Glas.

6. Macht das Bemalen von Keramik diese porenfrei?

Herkömmliche Acryl- oder Latexfarbe bildet einen Film, ist aber nicht dasselbe wie eine Glasur. Farbe kann abblättern und ist in der Regel nicht lebensmittelecht oder über einen längeren Zeitraum wasserdicht. Eine im Ofen gebrannte Glasur ist die einzige Methode zur dauerhaften Abdichtung.

7. Wie kann ich feststellen, ob eine Fliese aus Porzellan oder Keramik ist?

Aktivieren Sie das Kontrollkästchen für das “PTCA-zertifiziert”-Logo. Sehen Sie sich auch die Seite der Fliese (den Biskuit) an. Wenn die Farbe über die gesamte Dicke hinweg gleich ist, handelt es sich wahrscheinlich um durchgefärbtes Porzellan. Wenn die Oberseite gefärbt ist, die Seite jedoch rot oder braun, handelt es sich wahrscheinlich um glasierte Keramik.

8. Können poröse Keramiken Hitze aushalten?

Ja, Keramik ist ein hervorragender Wärmeisolator. Wenn jedoch eine poröse Keramik nass ist und dann schnell erhitzt wird (z. B. in einer Mikrowelle), kann sich das Wasser im Inneren in Dampf verwandeln und das Gefäß sprengen.

9. Ist Keramik biologisch abbaubar?

Nein. Gebrannte Keramik ist chemisch stabil und zersetzt sich nicht. Sie ist jedoch inert und gibt keine giftigen Chemikalien an den Boden ab, wie es bei Kunststoffen der Fall ist.

10. Warum ist Porzellan teurer als Steingut?

Porzellan erfordert reineren, teureren Ton (Kaolin) und muss bei viel höheren Temperaturen gebrannt werden, was mehr Brennstoff verbraucht. Auch die Verlustrate während der Herstellung ist aufgrund von Verwerfungen höher, was das Endprodukt teurer macht.

Schlussfolgerung

Keramik ist in seinem natürlichen, niedrig gebrannten Zustand porös (Steingut), wird aber porenfrei, wenn es bei hohen Temperaturen gebrannt wird (Porzellan) oder wenn eine Glasur aufgetragen wird.

Wenn Sie Ihr nächstes Projekt planen, sollten Sie nicht nur auf die Farbe oder das Muster achten. Achten Sie auf die technischen Spezifikationen.

• Wählen Sie Porzellan für Nassbereiche, Außenbereiche und schwere Böden.

• Wählen Sie Glasiertes Steingut für Essgeschirr und Küchenbedarf.

• Wählen Sie Terrakotta für Bepflanzungen und trockene, dekorative Bereiche.

Der Erfolg Ihrer Verlegung hängt davon ab, dass die Porosität des Materials auf die Anforderungen der Umgebung abgestimmt ist.