ASTM C373 Wasseraufnahme, Schüttdichte, scheinbare Porosität und scheinbare Dichte von gebrannten Haushaltsgeräten, Keramikfliesen und Glasfliesen

Der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) veröffentlichte Standard „ASTM C373 Standardtestmethode für Wasseraufnahme, Schüttdichte, scheinbare Porosität und scheinbare Dichte von gebrannten Haushaltsgeräten, Keramikfliesen und Glasfliesen“ beschreibt die Testmethoden und -verfahren zur Bestimmung der Wasseraufnahme, Schüttdichte, scheinbaren Porosität und scheinbaren Dichte von gebrannten unglasierten Haushaltsgeräten, glasierten oder unglasierten Keramikfliesen und Glasfliesen.

Dichte-, Porositäts- und Dichtemessungen dienen zur Bestimmung der strukturellen Eigenschaften von Proben, deren Größe und Kapazität eine Abkühlung ermöglichen oder die durch die Umgebungsluft bedingt sein können. Diese Messungen dienen auch zur Bestimmung des Reifungsgrades eines Keramikkörpers oder der für eine bestimmte Anwendung erforderlichen strukturellen Eigenschaften.

Der ASTM C373-Standard stellt eine allgemein anerkannte Testmethode dar und bietet einen systematischen Ansatz zur Bestimmung von vier kritischen physikalischen Eigenschaften von Keramikmaterialien:

• Wasseraufnahme
• Schüttdichte
• Sichtbare Porosität
• Scheinbares spezifisches Gewicht

Diese Parameter sind wichtig für die Bewertung der Qualität, Haltbarkeit und Leistung gebrannter Keramikprodukte, insbesondere von Weißwaren wie Porzellan, Fliesen und Sanitärkeramik.

Keramische Werkstoffe finden aufgrund ihrer mechanischen Festigkeit, thermischen Stabilität sowie Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit breite Anwendung im Bauwesen und in der Industrie. Porosität und Wasseraufnahme dieser Werkstoffe sind wichtige Indikatoren für ihre Haltbarkeit und Eignung für bestimmte Umgebungen. Die Norm ASTM C373 unterstützt Sie dabei:

• Unterteilen Sie Keramikfliesen nach ihrer Wasseraufnahme, je nach Verwendungszweck (z. B. Innen und Außen).
• Sicherstellung der Einhaltung von Produktspezifikationen und Qualitätsstandards.
• Zur Unterstützung von Forschung und Entwicklung in der Keramikproduktion.

Der ASTM C373-Standard gilt insbesondere für:

• Glasierte und unglasierte Haushaltsgeräte
• Feinsteinzeugfliesen
• Sanitärkeramik
• Geschirr und Kochgeschirr
• Andere gebrannte Keramikprodukte

Der Wasserstandard ist nicht für Materialien geeignet, die im nassen Zustand erhebliche Dimensionsänderungen erfahren, oder für hochporöse Materialien, deren Struktur durch Kochen verändert werden kann.

Die wichtigsten gemessenen Merkmale sind:

• Wasseraufnahme (%): Dieser Wert misst die Fähigkeit eines Materials, Wasser aufzunehmen, was sich auf seine Haltbarkeit und Frost-Tau-Beständigkeit auswirkt. Eine geringere Wasseraufnahme weist auf ein dichteres, haltbareres Produkt hin. Eine hohe Wasseraufnahme bedeutet im Allgemeinen, dass ein Material poröser ist und mit der Zeit schwächer werden kann, insbesondere bei Frost-Tau-Wechseln. Keramikfliesen werden aufgrund dieser Eigenschaft häufig als Porzellanfliesen (bis zu 0,5 Prozent Aufnahme) oder Nicht-Porzellanfliesen klassifiziert. Feuchtigkeitsbeständigkeit ist in Umgebungen wie Badezimmern, Küchen oder Außenbereichen von entscheidender Bedeutung. Außenfliesen mit hoher Wasseraufnahme können bei Frost reißen. Sanitärmaterialien mit geringerer Wasseraufnahme sind widerstandsfähiger gegen Flecken und Bakterienwachstum.
• Rohdichte (g/cm3): Gibt die Masse eines Materials pro Volumeneinheit an, einschließlich offener und geschlossener Poren. Eine höhere Rohdichte bedeutet im Allgemeinen, dass das Material fester und stabiler ist. Dieser Wert ist nützlich für die Berechnung von Transportkosten, struktureller Belastung oder Montageunterstützung. Dichtere Ziegel oder Fliesen sind möglicherweise haltbarer, aber auch schwerer, was sich auf den Transport und die Lagerung in Gebäuden auswirkt.
• Scheinbare Porosität (%): Dies bezieht sich auf den Prozentsatz des Volumens eines Materials, der aus offenen Poren besteht. Eine höhere Porosität bedeutet im Allgemeinen eine höhere Wasseraufnahme. Eine höhere Porosität bedeutet, dass Wasser, Luft oder andere Substanzen leichter durch das Material dringen können. Poröse Materialien bieten in der Regel eine bessere thermische und mechanische Isolierung, sind aber auch spröder. Fliesen mit hoher Porosität können bei feuchten Bedingungen leichter Flecken oder Schimmel bilden.
• Scheinbare Dichte: Das Verhältnis des Materialgewichts zum Gewicht eines gleichen Wasservolumens, offene Poren ausgenommen. Sie spiegelt die Zusammensetzung und Struktur des Keramikkörpers wider. Sie ermöglicht Vergleiche zwischen verschiedenen Materialtypen oder Chargen. Sie hilft Ingenieuren bei der Auswahl von Materialien mit spezifischen Gewichts-Festigkeits-Verhältnissen für eine effiziente Konstruktion.

Zusammengenommen ergeben diese vier Eigenschaften ein vollständiges Bild der Qualität und des Verhaltens eines Keramikmaterials unter realen Bedingungen. Sie helfen:

• Vorhersage von Leistung und Lebensdauer
• Leitende Materialauswahl für spezifische Anwendungen
• Gewährleistung von Sicherheit, Zuverlässigkeit und Einhaltung von Standards

Daher sind Wasseraufnahme, Schüttdichte, scheinbare Porosität und scheinbares spezifisches Gewicht äußerst wichtig, insbesondere für keramische Materialien wie Fliesen, Porzellan und Sanitärkeramik.

Im Wesentlichen umfasst die Testmethode diese grundlegenden Schritte:

• Trocknen der Probe: Die Keramikprobe wird bei 110 Grad getrocknet, bis sie eine konstante Masse erreicht.
• Wiegen (Trockengewicht): Die Trockenmasse wird erfasst.
• Kochen: Die Probe wird 5 Stunden lang in kochendes Wasser getaucht, um alle offenen Poren zu sättigen.
• Abkühlen und Eintauchen: Nach dem Kochen wird die Probe 24 Stunden lang in Wasser eingeweicht, bis sie gesättigt ist.
• Wiegen (gesättigtes Gewicht und Schwebegewicht): Die gesättigte Probe wird zuerst in Luft und dann in Wasser gewogen.
• Berechnungen: Wasseraufnahme, scheinbare Porosität, Schüttdichte und scheinbares spezifisches Gewicht werden mit den in der Norm angegebenen Formeln berechnet.

Die Hauptanwendungsbereiche des ASTM C373-Standards sind:

• Fliesenklassifizierung: Hilft, Keramikfliesen entsprechend ihrer Wasseraufnahme in Gruppen (Porzellan, Glaskeramik, Halbglaskeramik) einzuteilen.
• Produktentwicklung: Hersteller nutzen diese Messungen, um Produktformulierungen und Kochprozesse zu verbessern.
• Qualitätskontrolle: Gewährleistet die Einhaltung und Konsistenz der Branchenkriterien.
• Leistungsbewertung: Bewertet die Eignung von Keramik für Gefrier- und Auftauumgebungen oder Bereiche mit hoher Luftfeuchtigkeit.

Daher ist die Norm ASTM C373 ein unverzichtbares Instrument in der Keramikindustrie und bietet konsistente und zuverlässige Methoden zur Bewertung grundlegender Materialeigenschaften. Das Verständnis von Wasseraufnahme und Porosität ist entscheidend für die Leistung und Haltbarkeit von Keramikprodukten, insbesondere im Bauwesen und in der Industrie. Durch die Einhaltung dieser Norm können Hersteller und Forscher hohe Qualitätsstandards einhalten und zweckdienliche Produkte entwickeln.

Unser Unternehmen unterstützt seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten. Es verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Standardprüfmethode ASTM C373 für Wasseraufnahme, Schüttdichte, scheinbare Porosität und scheinbare Dichte von Backwaren, Keramikfliesen und Glasfliesen an.