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