Montag, 24. November 2008

Baustoffkunde I - Vorlesung 24.11.2008 - Mauerwerk I

Baustoffkunde I

Vorlesung

24.11.2008


Mauerwerk I

Notizen + Stichwörter:


Was ist ein Mauerwerk ?
  • ein Komillitone wird gebeten, nach vorne zu kommen und auf dem digitalen Overheadprojektor es aufzuzeichnen
  • richtigerweise malt er Ziegelsteine, Fugen, gefüllt mit Mörtel
Fuge
  • Lagerfuge
  • Vertikalfuge (Stoßfuge)
  • Bindemaß
  • Naturstein ist der älteste Baustoff, wurde früher trocken verlegt
  • als Stütz- bzw. Naturmauerwerk (oft während des Interrails in Spanien und Portugal und während der Polenfahrt mit Tom gesehen)
  • auch in der Eifel, (z.B. Breinig) zu sehen, wohl ist heute schon ein bisschen Mörtel zwischen den Aussparungen gelegt
  • Gestalten mit Mauerwerk ist auch ein wichtiger architektonischer Bestandteil
Fotos
  • Haus und Wohngebäude
  • Rohbau, wird noch verputzt
  • Schulgebäude mit Putz => durch den Putz werden noch Rundbögen und Fenster dekoriert, schöner gestaltet
  • Sichtmauerkwerk => tragen zum architektonischen Erscheinungsbild bei
  • Queenstower Amsterdam: Verblendfassade
  • ABC-Tower-Köln, auch hier Verblendmauerwerk
  • Kirche in Atlinada, Uruguay, schönes Fugenbild, Stufen mit Bewehrung, ansonsten würde sich keiner trauen, die Stufen hochzugehen, in Deutschland ist diese Treppenstufenbauweise eher selten
Standsicherheit
  • Eigenlasten (Eigengewicht)
  • Katastrophenlastfall (Erdbeben, Brand)
  • kleinere Erschütterungen durch ehemaliges Bergbaugebiet spielen eine untergeordnete Rolle
Gebrauchsfähigkeit
  • Wärmeschutz
  • Schallschutz
  • Witterungsschutz (Wind & Regen)
Architektur
  • Ästhetik
  • Gestaltung
1.502: Zusammenhang Dichte - Mauerwerkeigenschaften lernen !
  • je niedriger die Dichte, desto höher die Wärmedämmung, Wasserdampfdurchlässigkeit (s.Hohlmaterial)
  • je höher die die Dichte, desto höher die Festigkeit, Schalldämmung und Feuchteschutz (s.Beton)
1.503 Mauersteinarten

Mauerziegel
  • schneiden + brennen bis 1000°C
Kalksandstein
  • Wasser + Branntkalk + Sand + Form + Pressen Härten in Autoklaven - Kalk reagiert mit Siliziumoxid ?
Porenbeton
  • fein fest gemahlen => Aluminiumpulver
  • reagiert mit Kalk - auch Gasbeton
  • blein verteilte Poren
  • auch hier reagiert Kalk mit Siliziumoxid ?
Leichtbeton
  • Leichtzuschläge => geringe Rohdichte
  • Hohlkammern: Frischbeton in Form - ausgeschalt - Wärmebehandlung
  • im Gesamtabsatz hat sich der Mauerziegel mittlerweile von ursprünglich 45,2 % auf 50% erhöht
  • Kalksandsteine: der Abbau ist regional begrenzt, großes Abbaugebiet => Koblenzer Ecke !
1.504 Kurzbezeichung von Mauersteinen - Ziegel, Klausurrelevant !
  • Normen, wesentliche Anforderungen geregelt
  • unterschiedliche Teile, hier nur einige Beispiele
  • Kurzbezeichnungen, wichtig für Bauleiter, muss überprüfen ob die gelieferte Ware auch mit den Ausschreibungsdaten übereinstimmen
  • Mz = Vollziegel
  • Hlz = Hohllochziegel
  • VMz = Vormauervollziegel
  • VHlz = Vormauerhohllochziegel
  • KMz = Vollklinker
  • KHlz = Hohllochklinker
  • LHlz = Leichthochlochziegel
  • usw ...
  • voll inkonsequent => was bitte schön hat Mz mit dem Wortteil "Voll" zu tun ??? vielleicht Mz=Mauersteinziegel ? (ich vermisse immer wieder im ingenieurstechnischen Bereich eine konsequente Nomenklatur so wie i.d. Medizin)
1.505 Kurzbezeichung von Mauersteinen - Kalksandstein - Klausurrelevant !
  • Blöcke und Elemente
  • Maße unterschiedlich geregelt, aber genormt
  • KS = Voll- und Blocksteine
  • KSL = Loch- und Hohlblocksteine
  • KSVm = KS-Vormauersteine
  • KSVb = KS-Verblender
  • KSVb L = KS-Vormauerstein; Hohlblock-/Lochstein
  • KSVb L = KS-Verblender; Hohlblock-/Lochstein
  • auch hier: KS sollte einfach als Kalkstein gelten, der, wenn kein Präfix mehr folgt, als Voll- und Blockstein produziert und erhältlich ist
1.506 Kurzbezeichung von Mauersteinen - Porenbeton und Leichtbeton- Klausurrelevant !
  • V = Vollblock
  • Steinart ablesen => der Kurzbezeichnung zuordnen
  • Kurzbezeichnung lesen => auf Steinart rückschließen
  • PB = Porenbeton-Blocksteine
  • PP = Porenbeton-Plansteine
  • Hbl = Hohlblöcke aus Leichtbeton
  • V = Vollsteine aus Leichtbeton
  • Vbl = Vollblöcke aus Leichtbeton
  • Vbl S = Vollblock aus Leichtbeton mit Schlitzen
  • Vbl S-W = Vbl S mit besonderen Wärmedämmeigenschaften
  • Hbn = Hohlblöcke aus Normalbeton
1.507 Klassifizierung von Mauersteinen (1)
  • hier werden Maße, Dichte, Druckfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit in der Norm klassifiziert
Steinformat in [mm]
  • DF = Dünnformat
  • NF = Normalformat
Größenordnung aufsteigend: (Länge / Breite / Höhe)
  • Steine (240/115/52)
  • Blöcke (495/300/238)
  • Elemente (998/240/623)
  • Druckfestigkeit in [N/mm²]
  • Beton beginnt ab 25 N/mm² => hohe Rohdichte, kein Wärmeschutz
Druckfestigkeit aufsteigend:
  • Leicht-Mauerwerk (2-28)
  • Normal-Mauerwerk (2-28)
  • Hochfestes Mauerwerk (bis 60)
  • mit Mauerstein um 2 N/mm² kann man ca. 2 Stockwerke hochbauen (der erste praktischer Hinweis)
1.508 Klassifizierung von Mauersteinen (2)
  • Wasser hat eine Rohdichte von 1
Rohdichteklassen [kg/dm³]
  • Leicht-Mauerwerk (0,35-1,0)
  • Normal-Mauerwerk (bis 2,4)
  • Hochfestes Mauerwerk (bis 2,4)
Leichtsteine für hohe Wärmedämmung
  • min lambda,r Mauerwerk [W/(m*K)]
  • Vollsteine (0,09)
  • Vollblöcke (0,11)
  • Hochlochsteine (Ziegel) (0,09)
  • für einschaliges Mauerwerk: schon bei 0,07 λr erreicht
1.509 Steinformate

(Länge/Breite/Höhe)
  • DF = 240/115/52
  • NF = 240/115/71
  • 2 DF = 240/115/113
  • 3 DF = 240/175/113
  • 5 DF = 300/240/113
1.510 Mauersteine - Festigkeitsklassen und Anforderungen
  • Festigkeitsklasse: 2-60
  • Mindesdruckfestigkeit in N/mm²: Mittel- und Einzelwert
  • wir nehmen z.B. die Festigkeitsklasse 2 => dann müssen im Mittel 3-6 Steine eine Druckfestigkeit bis 2,5 N/mm² aushalten können
  • Mindestdruckfestigkeit weist immer 25% zusätzlich auf
1.511 Mauersteine - Rohdichte (Trockenrohdichte)
  • Klasse: 0,35 - 2,4
  • Stufung: 0,05 - 0,2
  • Wertebereich (Mittelwert): 0,31 bis 2,4
1.512 Mauersteine - Bezeichnung nach DIN (Beispiel) Klausurrelevant !
  • 1. DIN-Norm
  • 2. Kurzbezeichnung
  • 3. Druckfestigkeitsklasse
  • 4. Rohdichteklasse
  • 5. Format
Fotos mit Beispielen + Druckfestigkeitsklasse/Rohdichteklasse
  • 1) Kalk-Lochsteinsand (von unten offen) 12/1,0
  • 2) Hohllochziegel 6/0,6
  • 3) Hohllochklinker (f.Verbundmauerwerk) 6/0,6
  • 4) Porenbeton 2-6/absteigend
  • 5) Vollziegel (Klinker, geht in den Bereich von Beton) 100/?
  • 6) Hohlblockplanelement
  • 7) VBLS
  • 8)
  • 9)
  • 10) Kalk-Sandstein-Vollstein 28/?
1.513 Eignung und Anwendungsbereich von Mauersteinen
  • Bezeichnung
  • Ausgangsmaterial (Härtung)
  • Festigkeitsklasse (übliche Anwendung)
  • Rohdichteklasse
  • Wärmeschutz
  • Schallschutz
  • Anwendung
Dozent: hat jemand noch Fragen ?
  • Sichtmauerwerk = reines Verblendmauerwerk (ästhetisch + Witterungsschutz)
  • einschalig, zweischalig
  • Unterschied zwischen Klinker und Ziegel, leider nicht verstanden
  • man versucht deutsche DIN- mit europäischen Normen zu harmonisieren
1.514 Mauermörtel - Funktion (1)
  • Verbund = übereinander stapeln
  • Kraftschlüssiger Verbund zum Stein
  • Mauersteine haben oft Unebenheiten => der Mörtel gleicht die Maßtoleranzen aus
1.515 Mauermörtel - Funktion (2)
  • Witterungsschutz
  • Brandschutz: immer in Kombination mit den Mauersteinen zu sehen !
  • Schall- und Wärmeschutz
  • von -10°C bis 20°C
1.516 Merkmale von Mauermörteln nach DIN 1053-1 Klausurrelevant !
  • NM = Normalmörtel
  • LM = Leichtmörtel
  • DM = Dünnbettmörtel
  • NM für Verblendwerk
  • MG = Mörtelgruppen,
  • hier wird Druckfestigkeit definiert, z.B. III = 20 kg/dm³
  • LM mit Leichtzuschlag
  • Mörtel mit 1,5kg/dm³ gleicht fast dem Beton
  • hier wird Wärmeschutz definiert, z.B. LM 21 = 0,21 W/mK
  • wird dünn aufgetragen, 2 mm => ist eine Art Kleber
  • bei Planstein
  • Größtkorn: 1mm
  • nach Rezept bedeutet: Erfahrungswerte
  • auf Baustelle: Sand, Wasser, Zement => in Schaufeln rechnen
1.517 Werktrockenmörtl - Silomörtel
  • Wasserzuleitung + Mischer
1.518 Werktrockenmörtel - Sackware
  • Mörtel wird in Säcke geliefert => trocken lagern !!!
1.519 Werkfrischmörtel
  • vernünftig abdecken => Schutz vor Beregnung + Austrocknung
1.520 Verbundfestigkeit Klausurrelevant wegen Tragverhalten
  • Haftzugfestigkeit = Zug
  • Haftscherfestigkeit = Schieben
  • höhere Verbundfestigkeit wird erreicht durch => Verzahnung von Loch /Schlitz mit Oberfläche => erfolgt durch Kleberfunktion
1.521 Einflüsse auf Mörteleigenschaften im Mauerwerk
  • im Unterschied zu Beton: Berücksichtigung von Mauerstein
  • trockener Mauerstein entzieht dem Mörtel Wasser, deshalb vornässen
  • ein KS entzieht anders Wasser als ein Ziegelstein
  • Nachbehandlung für Härtungsprozess
1.522 Anforderung an Mauermörtel
  • nicht im Detail lernen
  • nur bei LM den Zusammenhang erkennen
1.523 Anwendungseinschränkungen von Mauermörtel

Anwendungsbereich
  • Gewölbe
  • Kellermauerwerk
  • mehr als 2 Vollgeschosse
  • bewehrtes Mauerwerk
  • Mauersteine mit deltah > 1,0 mm
Normalmörtel MG
  • I
  • II/IIa
  • III/IIIa
Leichtmörtel

Dünnbettmörtel
  • Ungenauigkeiten dürfen hier nicht größer als 1mm sein
1.542 Kontrolle, Güteprüfung auf der Baustelle
  • Bauleitung: Überprüfung der Bestellung mit Ausschreibungsunterlagen
  • Sachverhalt
  • Kontrolle, Güteprüfung
zum Entspannen ein paar Bilder:

Mauerwerksbeispiele
  1. Planhohldachziegel ? / Dünnbettmörtel
  2. Kalksandstein / Normalmörtel
  3. Porenbetonplanelement (1-3 mm dicke Fugen) / Dünnbettmörtel
  4. Kalksandstein, sind auf dem Foto anstatt weiß grau, da sei gegen Regen nicht abgedeckt wurden => Folge: bei anschließender Austrocknung Kürzung in der Länge
  5. Hohlblockziegel / Leichtmörtel
  6. Kalksandstein (Sichtmauerwerk?) / Normalmörtel (II/IIa)
  7. Leichtbeton (kein Ziegel, obwohl rot, da hier eine bestimmte FA/Hersteller, die Steine rot einfärbt) /vll. Leicht- oder Normalmörtel
  8. Porenbeton als Dachelement (Druckplatten, Vorteil: Bewehrungen können eingebaut werden)
1.525 Tragverhalten von Mauerwerk - Druckbeanspruchung
  • anders als bei Beton: es besteht ein Zusammenhang zwischen Mörtel und Mauerstein
Video: Druckfestigkeitsprüfung in der Prüfhalle
  • Zweisteinprüflinge ?
  • Mauerwerkspfeiler bestehend aus 5 Kalksandsteinen mit Normalmörtel
  • kontinuierlich ansteigende Belastung von oben
  • Querverformung
  • Rissbildung
  • Steine werden auseinandergezogen
  • Beanspruchung
  • Versagen/Versagensfunktion

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