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Wandbausteine

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ZIEGEL<br />

Geschichtliches<br />

<strong>Wandbausteine</strong> aus Ziegel sind das älteste wasserbeständige und künstlich<br />

hergestellte Baumaterial für die Herstellung von Wänden. Lange vor der Entdeckung,<br />

daß man Lehm durch Brennen wasserbeständig machen kann,<br />

wurde (und wird auch heute noch) ungebrannter Lehm für Mauerwerk verwendet.<br />

Lehm hat jedoch den Nachteil, daß er durch Aufnahme von Wasser<br />

wieder erweicht.<br />

Der Name "Ziegel" kann von dem lateinischen Wort „tegula“ abgeleitet werden.<br />

Mit „tegula“ haben die Römer ihre aus Ton gebrannten Dachziegel bezeichnet.<br />

Der alte ägyptische Name für einen aus Lehm geformten Mauerstein<br />

war "meschenet".<br />

Im Grab des "Rechmireh" in Ägypten, sind Wandmalereien aus der Zeit um<br />

1450 v. Chr. erhalten, auf der die Herstellung und Verarbeitung von Ziegeln<br />

dargestellt ist. Gebrannte Ziegel aus der Zeit um 4000 v. Chr. sind aus dem<br />

Land zwischen Euphrat und Tigris aus Babylon bekannt. In verschiedenen<br />

Farben gebrannte und glasierte Ziegel wurden um etwa 3000 v. Chr. für die<br />

Stadtmauer in Babylon verwendet. Auch der Turm von Babel, begonnen um<br />

etwa 2000 v. Chr., war aus Ziegeln gebaut. Es sollen 85 Millionen gewesen<br />

sein. An vielen bekannten Baudenkmälern dieser frühen Kulturepochen in<br />

Ägypten, in Persien, in Indien und später auch in China kann die Verwendung<br />

von gebrannten Ziegeln nachgewiesen werden.<br />

Zu ingenieurmäßigen Meisterleistungen wie Viadukten, Gewölben und Kuppeln<br />

haben die Römer die Ziegelherstellung weiter kultiviert.<br />

Die Römer waren es auch, die den Ziegel nach Deutschland gebracht haben.<br />

Insbesondere in Trier, einer Residenz des römischen Kaisers, sind bedeutende<br />

Ziegelbauten, wie z. B. die unter Kaiser Konstantin erbaute Basilika<br />

aus den Jahren 306 bis 337 n. Chr., erhalten. Eine besondere Blüte erreichte<br />

die Ziegelbaukunst in der sogenannten „Backsteingotik“.


Aus dem lehmreichen, norddeutschen Raum um Brannenburg, Ratzeburg,<br />

Lübeck oder Lüneburg sind uns aus dem 12. Jahrhundert großartige Baudenkmäler<br />

für sakrale und profane Zwecke bereits seit dem 12. Jahrhundert<br />

überliefert.<br />

Das höchste Bauwerk, das jemals aus Ziegeln errichtet wurde, ist der Turm<br />

der spätgotischen St. Martinskirche in Landshut. Er erreicht eine Höhe von<br />

132 m. Um 1500 n. Chr. wurde er fertiggestellt. In dem lehmreichen, tertiären<br />

Hügelland findet man viele spätgotische Backsteinbauten, deren Sichtmauerwerk<br />

bis heute in bester Form erhalten ist. Die Türme der Münchener Frauenkirche,<br />

fertiggestellt um 1525, bilden den Abschluß dieser Periode. Ab<br />

dem 17. Jahrhundert wird Ziegelmauerwerk verputzt und verkleidet. In der<br />

Neugotik im 19. Jahrhundert wurden gotische Backsteinbauten nachgeahmt,<br />

und die „Moderne“ hat das Sichtmauerwerk wieder als Gestaltungselement<br />

entdeckt.


Rohstoff<br />

Ziegel werden aus Lehm, einem weitgehend kalkfreien Gemisch aus Ton<br />

und Sand mit reichlich Eisenhydroxid, hergestellt. Ton und Sand sind die<br />

feinsten Verwitterungsprodukte von Feldspat und Quarz.<br />

Ton ist die Bezeichnung für die in Böden kleinste gemessene Korngröße von<br />

0,002 mm und besteht aus einem Gemenge von Quarz, Feldspäten, Glimmer,<br />

Resten von kalkigen Organismen und organischen Substanzen sowie<br />

feinstkörnigen, nur im Elektronenmikroskop erkennbaren Tonmineralien.<br />

Diese Tonminerale sind keine Verwitterungsreste, sondern mineralische<br />

Neubildungen, die sich aus den z.B. in Feldspat enthaltenen Elementen Silizium<br />

und Aluminium unter reichlicher Wasserbindung gebildet haben.<br />

Wichtige Tonmineralien sind z.B. Kaolinit, Montmorillonit und Illit. Sie unterscheiden<br />

sich in den Anteilen von Aluminium und der gebundenen Wassermenge.<br />

Alle Eigenschaften der Ziegel oder aller anderen Tonmateralien, wie leichte<br />

Formbarkeit, hohe Trockenfestigkeit und geringe Rohdichte des gebrannten<br />

Produktes, sind mit der Struktur der Tonmineralien erklärbar.<br />

Schwinden und Quellen von Tonmineralien<br />

gequollener Ton<br />

Die Räume zwischen den<br />

Mineralblättchen sind mit<br />

Wasser gefüllt.<br />

getrockneter Ton<br />

Zwischen den sich gegenseitig<br />

versperrenden Mineralblättchen<br />

bleiben Hohlräume übrig, die<br />

Kapillaren bilden.


Tonmineralien bilden flächige Kristalle mit Durchmesser von 0,2 bis 1 µm und<br />

einer Dicke von 1/100 µm (1 µm = 1/1000 mm). An diesen kleinen Teilchen,<br />

mit ihrer durch die BIättchenstruktur besonders großen Oberfläche, die bei einer<br />

Masse von 1 Gramm ca. 20 m² ergibt, können viele Wassermoleküle gebunden<br />

werden. Ist zwischen den Teilchen eine Schicht aus nur wenigen Wassermolekülen<br />

vorhanden, werden diese dadurch so fest aneinander gebunden, daß<br />

druckfeste Lehmziegel entstehen.<br />

Die Dicke dieses zwischen den Teilchen befindlichen und nicht beweglichen<br />

Wassers schwankt zwischen 2 bis 6 Molekülschichten. Das Volumen des Tons<br />

schwankt in Abhängigkeit des in ihm gebundenen Wasseranteils. Er quillt und<br />

schwindet. Ein besonders quellfähiger Ton ist Bentonit mit einem hohen Anteil<br />

an flächigen Montmorillonit-Mineralien. Bentonit kann das Fünf- bis Sechsfache<br />

seines Gewichts an Wasser aufnehmen und dabei sein Volumen bis auf das<br />

Zehnfache vergrößern. Bentonit wird deshalb für Dichtungszwecke im Bauwesen<br />

eingesetzt.<br />

Je mehr Wasser zwischen den Tonblättchen enthalten ist, um so leichter lassen<br />

sich diese verschieben, um so leichter ist der Ton formbar.<br />

Verdunstet das Wasser, verkeilen sich die Mineralblättchen, und es bildet sich<br />

eine aus feinsten Hohlräumen bestehende Struktur. Diese Kapillarstruktur verleiht<br />

dem Ton eine hohe Wasseraufnahme- und -abgabefähigkeit sowie eine<br />

geringe Wärmeleitfähigkeit.<br />

Neben den in den Tonmineralien enthaltenen Alumosilikathydraten sind in dem<br />

Tongemenge eine Reihe anderer Moleküle, insbesondere Eisen(III)-Oxidhydrat<br />

Fe 2 O 3<br />

.<br />

H 2 O, aber auch Mangan-, Magnesium-, Titan-, Phosphor- und andere<br />

Oxide bzw. Hydrate enthalten. Ist auch Kalk enthalten, spricht man von Mergel.<br />

Das Eisen(III)-Oxidhydrat verleiht dem Ton die braune Farbe. Beim Brennen<br />

entsteht daraus Eisenoxid (Fe 2 O 3 ), das dem Ziegel die typische rote Farbe verleiht.<br />

Ist beim Brennen zuwenig Sauerstoff vorhanden, entsteht Eisen(II)-oxid mit<br />

einer blaugrauen bis schwarzen Farbe (reduziertes Brennen). Die Farbe eines<br />

Ziegels kann durch die Beigabe verschiedener Metalloxide beeinflußt werden.<br />

Bei Vorhandensein von Kalk entsteht ein gelber, mit Mangan ein brauner und mit<br />

Graphit ein grauer Ziegel.


Herstellung<br />

Die Herstellung der Ziegel kann in folgende Hauptphasen gegliedert werden:<br />

a) Rohstoffgewinnung<br />

b) Aufbereitung<br />

c) Formen<br />

d) Härten<br />

e) Verpacken<br />

f ) Zwischenlagern<br />

Rohstoffgewinnung<br />

Der Abbau der Lehmvorkommen erfolgt mit Schaufel- oder Eimerkettenbaggern<br />

und wird, je nach Entfernung der Tongrube, zum Ziegelwerk per LKW<br />

oder mit Förderbädern transportiert.<br />

Aufbereitung<br />

Bei der Aufbereitung werden die oft aus verschiedenen Lehmgruben stammenden<br />

Materialien gemischt und in einem sogenannten „Kollergang“ –<br />

einem Walzwerk– gewalzt. Hierbei werden gröbere Sandbestandteile zerkleinert.<br />

In einem Silo wird der Ton zur Homogenisierung zwischengelagert,<br />

anschließend evtl. zur Farbbeeinflussung mit Metalloxiden versetzt. Für die<br />

Herstellung von Leichtziegeln wird Porisierungsmittel aus Sägemehl oder<br />

Styropor zugegeben.<br />

Formen<br />

Bis zur Erfindung der ersten Ziegelmaschinen Anfang des 19. Jahrhunderts<br />

wurde der von Hand geknetete Lehm in Holzformen „geschlagen" und mit<br />

einem „Streichholz" oder einem „Bogen mit Draht" abgezogen. Auf diese<br />

Weise konnte ein geübter „Ziegelstreicher“ in 12 Stunden etwa 1200 Mauersteine<br />

herstellen. Von einem besonders starken Ziegelstreicher wird aus<br />

Frankreich um das Jahr 1800 berichtet, „daß er von Auf- bis Niedergang der


Sonne mehr als ein drei und ein halb Klafter Erde, d.h. 15000 bis 18000 Ziegel,<br />

in einer Form verarbeitete"!?<br />

In einer kleinen Handstrichziegelei des 19. Jahrhunderts wurden etwa 1 Million<br />

Normziegel pro Jahr hergestellt. In einem modernen Ziegelwerk können<br />

heute um die 100 Millionen Normalformatziegel pro Jahr produziert werden.<br />

Die Größe der Ziegel wurde von Anfang an für das bei einem einhändigen<br />

Versetzen erforderliche „handliche" Format und der für eine gleichmäßige<br />

Austrocknung möglichen Tonmasse bestimmt. Bei den Ägyptern wurden<br />

Ziegel mit einer Größe von L/B/H mit 23/11,5/5 cm bis hin zu 36/18/13 cm<br />

hergestellt. Das kleinere Maß entspricht ziemlich genau unserem heutigen<br />

Dünnformat mit 24/11,5/5,2 cm und hat sich somit über 4000 Jahre bewährt.<br />

Heute erfolgt die Formgebung in „Vakuumstrangpressen", deren Mundstück<br />

für die Herstellung verschiedener Ziegelgrößen ausgewechselt werden kann.<br />

Der aus der Strangpresse kommende Endlosstrang wird mit Drahtschneidern<br />

in die gewünschte Ziegelhöhe zerteilt.


Härten<br />

Trocknen<br />

Zur Härtung muß als erstes dem durch das Pressen hergestellten „Rohling"<br />

das zum Formen erforderliche Wasser so langsam entzogen werden, daß es<br />

zu keiner Rissebildung oder Verkrümmung kommt. Er darf dabei außen nicht<br />

schneller trocknen als innen. Bei diesem „Trocknen“ wird dem Lehm das frei<br />

bewegliche Wasser entzogen. Er wird dadurch fest und hart, aber bei Zugabe<br />

von Wasser wieder weich.<br />

Bis zur Erfindung der mechanisch belüfteten Trockenkammern in der<br />

2. Hälfte dieses Jahrhunderts mußten die Ziegel an überdachten Lagerplätzen,<br />

sogenannten „Ziegelstadeln", an der Luft getrocknet werden. Dabei war<br />

ständig dafür zu sorgen, daß die Rohlinge weder durch zu starken Luftzug<br />

noch durch zu starke Temperatureinwirkung an der Oberfläche zu schnell<br />

austrockneten.<br />

Brennen<br />

Beim Brennen wird sowohl das physikalisch gebundene Adsorptionswasser<br />

sowie das in den Tonmineralien enthaltene Kristallwasser entfernt. Erst dadurch<br />

wird die Wasserbeständigkeit erreicht. Hierzu ist eine Temperatur von<br />

mindestens 400 bis 500 °C erforderlich. Die bei diesen Temperaturen gebrannten<br />

Steine sind noch relativ weich. Erst bei höheren Temperaturen von<br />

800 bis 1000 °C entstehen zwischen den Oberflächen der Teilchen chemische<br />

Verbindungen, die dem Ziegel eine höhere Festigkeit verleihen.<br />

Sintern<br />

Brennt man bei noch höheren Temperaturen von ca. 1200 °C, beginnen die<br />

Oberflächen der Teilchen zu schmelzen, man bezeichnet dies mit „Sintern".<br />

Hierbei entstehen die besonders harten „Klinker“. Bei dem Sinterprozeß entstehen<br />

neue Kristallstrukturen. Weiterhin verringert sich die Kapillarität durch<br />

„Zusammenziehen" des Materials. Dadurch wird die Wasseraufnahmefähigkeit<br />

des Klinker-Ziegels verringert.


Bis zu Beginn des Industriezeitalters wurden die Ziegel vorwiegend in „Meilern",<br />

also aus über einem Brennmaterial aus Holz, Torf, Steinkohle, Stroh<br />

oder Heidelbeerstauden aufgeschichteten Rohlingen oder in kleineren Mengen<br />

in Öfen gebrannt.<br />

Etwa um 1840 wurde der "Ringofen" erfunden, der aus ringförmig um einen<br />

zentralen Kamin angeordneten Brennkammern besteht. In diesen mit getrockneten<br />

Ziegeln gefüllten Brennkammern wurde das Feuer von Kammer<br />

zu Kammer versetzt, so daß die an einer Stelle in den Kamin eindringende<br />

Abluft die vor dem Feuer befindlichen Kammern erwärmte und die an einer<br />

anderen Stelle zugeführte Frischluft die hinter dem Feuer liegenden Kammern<br />

kühlte. Auf diese Weisen war in einem kontinuierlichen Prozeß das<br />

langsame Erwärmen, das Brennen und das langsame Abkühlen der Ziegelsteine<br />

möglich. Heute erfolgt das Brennen kontinuierlich in bis zu über 100 m<br />

langen Tunnelöfen, auch mit Vorwärm-, Brenn- und Abkühlzone.<br />

Sortieren/Verpacken<br />

Nach dem Brennen werden die Ziegel sortiert und ihre Eigenschaften<br />

(Druckfestigkeit, Rohdichte, Abmessungen) in Eigen- und Fremdüberwachung<br />

stichprobenartig geprüft.<br />

Anschließend werden sie zur besseren Transportfähigkeit palettenweise in<br />

Kunststoffolien eingeschweißt.<br />

Lagern<br />

Da die Brennöfen (außer zu dringenden Reparaturzwecken) nicht abgeschaltet,<br />

sondern immer gleichmäßig bestückt werden sollen, werden Ziegel das<br />

ganze Jahr über hergestellt. Zumindest die in den Wintermonaten produzierte<br />

Ware muß deshalb zwischengelagert werden. Hierfür sind entsprechend<br />

großer Lagerplätze erforderlich.


Sorten<br />

Das Herstellungsverfahren ist in allen Phasen modifizierbar, so daß Ziegel<br />

für eine breite Palette spezieller Anforderungen hergestellt werden können.<br />

Ziegelarten<br />

Bezeichnung<br />

Mauerziegel<br />

Hochlochziegel<br />

Vormauerziegel<br />

Vormauerhochlochziegel<br />

Klinker<br />

Hochlochklinker<br />

Kurzzeichen<br />

Mz<br />

Hlz<br />

VMz<br />

VHLz<br />

KMz<br />

KHLz<br />

Für andere Anwendungszwecke, z.B. Geschoßdecken, gibt es Langlochziegel<br />

und Leichtlanglochziegelplatten.<br />

Die für die Herstellung und Verarbeitung relevanten Eigenschaften wie Abmessung,<br />

Lochung, Druckfestigkeit und Rohdichte sind in der DIN 105 genormt.<br />

Um bei Bestellungen Verwechslungen auszuschließen, soll in Leistungstexten<br />

und bei Materialangaben in PIänen die genormte Bezeichnung verwendet<br />

werden.


Die Bezeichnung hat folgenden Aufbau:<br />

DIN Blatt-Nr. Kurz- Rohdichte- Wanddicke<br />

zeichen klasse (mm)<br />

(t/m 3 )<br />

Teil 2 DIN 105 Hlz W 6 – 0,8 – 10 DF (300)<br />

DIN-Nr Druckfestig- Format<br />

keitsklasse<br />

(N/mm 2 )<br />

Erläuterung der Kurzbezeichnung<br />

Blatt-Nr.<br />

Richtet sich nach der Ziegelart.<br />

Es gibt:<br />

Teil 1<br />

Teil 2<br />

Teil 3<br />

Teil 4<br />

Teil 5<br />

Vollziegel und Hochlochziegel<br />

einschl. Vormauerziegel, Klinker und<br />

Mauertafelziegel<br />

Leichthochlochziegel<br />

Hochfeste Ziegel und hochfeste Klinker<br />

Keramikklinker<br />

Leichtlanglochziegel und<br />

Leichtlangloch-Ziegelplatten<br />

DIN Nr.<br />

Ist für Ziegel immer 105.<br />

Kurzzeichen<br />

Bezieht sich auf die Ziegelart und kann noch die Abkürzung für Lochgröße A,<br />

B, C bzw. W haben. W für die nach DIN 4108 kleinere Wärmeleitzahl bei<br />

gleicher Rohdichte.


Druckfestigkeitsklasse<br />

Gibt die niedrigste zulässige Druckfestigkeit in N/mm² an.<br />

Druckfestigkeitsklassen nach DIN 105<br />

Druckfestigkeit<br />

in N/mm²<br />

Mittelwert kleinster<br />

Einzelwert<br />

2,5 2,0<br />

5,0 4,0<br />

7,5 6,0<br />

10,0 8,0<br />

15,0 12,0<br />

25,0 20,0<br />

35,0 28,0<br />

45,0 36,0<br />

60,0 48,0<br />

75,0 60,0<br />

Farbkennzeichnung<br />

grün<br />

blau<br />

rot<br />

Stempel schwarz<br />

------<br />

gelb<br />

braun<br />

violett<br />

2 schwarze Streifen<br />

3 schwarze Streifen


Rohdichte<br />

Bezeichnet die Dichte des Ziegels, die sich aus seinem Trockengewicht und<br />

seinem aus den äußeren Abmessungen, also einschließlich Löchern, berechnete<br />

Volumen ergibt.<br />

Rohdichteklassen nach DIN 105<br />

Ziegelart<br />

Rohdichteklasse (kg/dm³)<br />

Leichthochlochziegel 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0<br />

Leichtlanglochziegel und<br />

Ziegelplatten 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0<br />

Vollziegel und Lochziegel 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2<br />

Hochfeste Ziegel und<br />

Klinker 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2<br />

Keramikklinker 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2<br />

Die Rohdichte gibt einen Hinweis auf die Wärmedämmeigenschaften. Diese<br />

wird aber zusätzlich von Lochform und Lochanordnung des Ziegels sowie<br />

von dem verwendeten Mauermörtel bestimmt.<br />

Format<br />

Gibt die Größe des Ziegels in der Anzahl an Dünnformaten an, die in ihm<br />

enthalten sind.<br />

Da die Ziegellänge bei großformatigen Steinen kleiner sein kann als die Breite,<br />

ist bei manchen Formaten die Angabe der Breite (= Wanddicke) erforderlich.


Ziegelarten<br />

Merkmale und Eigenschaften<br />

Anwendung<br />

Mauerziegel Mz<br />

Nicht frostbeständiger Vollziegel<br />

mit bis zu 15 % Lochanteil.<br />

Geringe Warmedämmung<br />

Rohdichte 1,6 – 1,8 kg/dm³<br />

Druckfestigkeit bis 28 N/mm²<br />

Hochlochziegel Hlz<br />

Nicht frostbeständiger Ziegel<br />

mit einem Lochanteil über 15 %.<br />

Mittlere Wärmedämmung<br />

Rohdichte 1,2 – 1,4 kg/dm³<br />

Druckfestigkeit bis 12 N/mm²<br />

Mit porosierten Scherben als<br />

Leichthochlochziegel.<br />

Gute Wärmedämmung<br />

Rohdichte 0,6 – 1,0 kg/dm³<br />

Druckfestigkeit 6 bis 12 N/mm²<br />

Vormauerziegel VMz<br />

Frostbeständiger Vollziegel<br />

mit bis zu 15 % Lochanteil.<br />

Geringe Wärmedämmung<br />

Rohdichte 1,8 – 2,4 kg/dm³<br />

Druckfestigkeit bis 48 N/mm²<br />

Wände mit hohem<br />

Schallschutz,<br />

Wohnungstrennwände<br />

Innenwände<br />

Außenwände und<br />

wärmedämmende<br />

Trennwände,<br />

Sichtmauerwerk


Merkmale und Eigenschaften<br />

Anwendung<br />

Vormauerhochlochziegel VHLz<br />

Frostbeständiger Hochlochziegel,<br />

leichter als VMz, daher billiger.<br />

Bei starkem Schlagregen können<br />

sich die Löcher mit Wasser füllen.<br />

Sonst wie VMz.<br />

Rohdichte 1,6 – 1,8 kg/dm³<br />

Druckfestigkeit bis 48 N/mm²<br />

Sichtmauerwerk<br />

in Bereichen mit<br />

Schlagregenbeanspruchung.<br />

Klinker Mauerziegel KMz<br />

Gesinterter Vollziegel mit bis<br />

zu 15 % Lochanteil.<br />

Geringe Wärmedämmung.<br />

Sehr dichte Oberfläche<br />

Rohdichte 1,8 – 2,4 kg/dm³<br />

Druckfestigkeit bis 60 N/mm²<br />

Geringe Kapillarität, daher<br />

geringe Wasseraufnahme.<br />

Die Wasseraufnahme der<br />

Klinker liegt bei etwa 15 g/dm².<br />

Zur Prüfung wird der trockene<br />

Ziegel mit der Lagerfläche<br />

1 Minute in ein Wasserbad von<br />

1 cm Höhe gelegt. Die dabei<br />

erfolgte Gewichtszunahme wird<br />

auf 1 dm² Lagerfläche bezogen.<br />

Sichtmauerwerk<br />

mit hohen Anforderungen<br />

an die<br />

Druckfestigkeit<br />

und Schlagregen,<br />

auch unter Erdreich.


Merkmale und Eigenschaften<br />

Anwendung<br />

Klinkerhochlochziegel KHlz<br />

Gesinterter Hochlochziegel<br />

Rohdichte 1,8 – 1,8 kg/dm³<br />

Sonst wie KMz.<br />

Wie KMz,<br />

jedoch nicht für<br />

Bauteile unter Erdreich.


KALKSANDSTEINE<br />

Geschichtliches<br />

In sandreichen Gebieten bestand schon immer der Wunsch, aus dem vorhandenen<br />

Rohstoff handliche <strong>Wandbausteine</strong> wie aus Ton herzustellen. Während<br />

sich aber die feinen Tonminerale mit dünnen Wasserschichten zu einer festen<br />

Masse binden, ist dies bei dem wesentlich grobkörnigeren Sand nicht möglich.<br />

Für die Verbindung der Körner wäre ein selbsthärtendes Bindemittel erforderlich,<br />

das diese zu einer ausreichend festen Masse verklebt. Mit dem bis zum Anfang<br />

des Industriezeitalters ausschließlich zur Verfügung stehenden Luftkalk war dies<br />

nicht möglich. Aber auch mit hochhydraulischem Kalk und Zement kann wegen<br />

der erforderlichen großen Bindemittelmenge ein Wandbaustein aus Sand nicht<br />

wirtschaftlich hergestellt werden. Erst als die Chemiker entdeckt hatten, daß<br />

Quarz (SiO 2 ) und Kalkhydrat (Ca(OH) 2 ) sich unter hohem Druck mit heißem<br />

Dampf zu „Kalziumsilikathydrat" verbinden, wurde der Kalksandstein erfunden.<br />

Die Herstellung von Kalksandstein geht auf ein Verfahren zurück, das in<br />

Deutschland von Michaelis entwickelt und 1880 patentiert wurde. Nach diesem<br />

Verfahren wird erdfeuchter Kalk-Sand-Mörtel in gesättigter Dampfdruckatmosphäre<br />

gehärtet. Es entstehen dabei druckfeste und sehr widerstandsfähige<br />

Verbindungen. In der Folgezeit wurde dieses Verfahren kombiniert mit der Formung<br />

des Mischguts zu Mauersteinen durch leistungsfähige, motorgetriebene<br />

Pressen.<br />

Das Prinzip dieses Verfahrens von Michaelis wurde zur Basis für die Herstellung<br />

auch anderer dampfgehärteter Baustoffe.<br />

Da der Bedarf an Baustoffen zu dieser Zeit sehr groß war, entstanden in den<br />

90er Jahren des 19. Jahrhunderts die ersten Kalksandsteinwerke, die eine Produktion<br />

von Kalksandsteinen in industriellem Maßstab ermöglichten.<br />

Um 1900 bestanden 80 Werke, in denen über 300 Mio. Steine pro Jahr hergestellt<br />

wurden. In einem Güteübereinkommen der Kalksandsteinwerke von 1902<br />

wurde festgelegt, daß nur Steine mit einer Mindestfestigkeit von 14 N/mm² (140<br />

kg/cm²) hergestellt werden sollen. 1905 erfolgt die Normung der Kalksandsteine<br />

in der Kalksandstein-Norm DIN 106 als erste Mauersteinnorm.


Rohstoff<br />

Kalksandsteine werden aus Quarzsand und gemahlenem Branntkalk hergestellt.<br />

Weil silikatreicher Sand und Kalkstein in der Regel nicht am gleichen<br />

Ort vorkommen, wird der Kalk meist angeliefert.<br />

Herstellung<br />

Das Herstellen der Kalksandsteine kann in folgende Hauptphasen gegliedert<br />

werden:<br />

a) Rohstoffgewinnung<br />

b) Rohstoffaufbereitung<br />

c) Pressen<br />

d) Härten<br />

e) Verladen/Verpacken<br />

f) Transport<br />

Rohstoffgewinnung<br />

Die an der Erdoberfläche liegenden Sandvorkommen werden mit Baggern<br />

und Radladern abgebaut und zum Werk transportiert. Dort wird der Sand je<br />

nach Verwendungszweck gereinigt, gesiebt und anschließend mit Branntkalk<br />

und Wasser gemischt. Das Mischungsverhältnis beträgt 1 Teil Kalk und 12<br />

Teile Sand. Der Branntkalk wird aus möglichst kalkreichem Gestein mit möglichst<br />

rückstandfreiem Brennmaterial hergestellt und anschließend fein gemahlen.<br />

Das beim Brennen des Kalksteins frei werdende C0 2 entweicht in<br />

die Atmosphäre.<br />

Rohstoffaufbereitung<br />

Das genau dosierte Gemisch aus Sand, Kalk und Wasser wird in sogenannten<br />

„Reaktoren" eingebracht, wo der Branntkalk in Gegenwart des Quarzsandes<br />

mit Wasser zu Kalkhydrat ablöscht.


Pressen<br />

Das „Mischgut" aus Quarzsand und Kalkhydrat wird durch weitere Zugabe<br />

von Wasser auf die erforderliche „Preßfeuchte" eingestellt.<br />

Die Formgebung erfolgt in KS-Pressen, in denen das Mischgut mit hohem<br />

Druck in Einzelformen verdichtet wird. Die Steinrohlinge haben nach dem<br />

Pressen bereits ihre endgültige Form und sind für den Weitertransport standfest.<br />

Sie haben aber noch keine hohe Druckfestigkeit.<br />

Härten<br />

Die Druckfestigkeit bekommen die Kalksandsteine im „Dampfhärtekessel".<br />

Dort werden sie bei Temperaturen von 160 bis 220 °C 4 bis 8 Stunden einem<br />

Sattdampfdruck ausgesetzt.<br />

Durch das Klima im Dampfhärtekessel entstehen aus den Quarzsandteilchen<br />

und dem Kalkhydrat Kalziumsilikathydratminerale und damit eine feste<br />

Verbindung zwischen den Sandkörnern.<br />

Die Dichte des Materials ist durch die Abstufung verschiedener Korngrößen<br />

möglich, ergibt sich aber vorwiegend durch die Wahl des Lochbildes oder<br />

der Verwendung von leichtem vulkanischem Gestein.<br />

Der Energieaufwand für die Herstellung der Steine ist relativ gering (siehe<br />

Ökobilanz).<br />

Verpacken<br />

Anschließend werden sie zur besseren Transportfähigkeit oft in Kunststoffolien<br />

eingeschweißt.<br />

Verladen<br />

Nach dem Härten und Abkühlen sind die Kalksandsteine gebrauchsfertig.<br />

Greifzangen an großen, fahrbaren Portalkränen befördern die ganzen Steinstapel<br />

von den Loren zum Lagerplatz oder direkt auf den LKW für den<br />

Transport zur Baustelle oder zum Baustoffhandel.


Sorten<br />

Das Herstellungsverfahren der Kalksandsteine ist durch die Sandauswahl,<br />

durch die Formgebung und den Preßdruck modifizierbar. Kalksandsteine<br />

können bezüglich ihrer Rohdichte und Druckfestigkeit in einer breiten Palette<br />

hergestellt werden.<br />

Überwachung<br />

Die Kalksandsteine werden einer ständigen werkseigenen Produktionskontrolle<br />

und einer Fremdüberwachung unterzogen. Diese wird durch den Güteschutz<br />

Kalksandstein e.V., Hannover, wahrgenommen.<br />

Folgende Kalksandsteinsorten sind genormt:<br />

Bezeichnung<br />

Mauerstein<br />

KS-Vollstein<br />

KS-Blockstein<br />

KS- Lochstein<br />

KS-Hohlblockstein<br />

KS-Vormauerstein<br />

KS-Vormauerlochstein<br />

KS-Verblender<br />

KS-Verblenderlochstein<br />

Kurzzeichen<br />

KS<br />

KS<br />

KS<br />

KSL<br />

KSL<br />

KS Vm<br />

KS VmL<br />

KS Vb<br />

KS VbL<br />

Die für die Herstellung und Verarbeitung relevanten Eigenschaften Abmessung,<br />

Lochung, Druckfestigkeit und Rohdichte sind in der DIN 106 genormt.<br />

DIN 106 T 1 Kalksandsteine, Vollsteine, Lochsteine, Blocksteine, Hohlblocksteine,<br />

T 2 Vormauersteine, Verblender.<br />

Um bei Bestellungen Verwechslungen auszuschließen, soll in Leistungstexten<br />

und bei Materialangaben in Plänen die genormte Bezeichnung verwendet<br />

werden.


Die Bezeichnung hat folgenden Aufbau:<br />

Kurz- Rohdichte- Wanddicke<br />

zeichen klasse (mm)<br />

(t/m 3 )<br />

DIN 106 KSL 6 – 1,2 – 10 DF (240)<br />

DIN-Nr Druckfestig- Format<br />

keitsklasse<br />

(N/mm 2 )<br />

Erläuterung der Kurzbezeichnung<br />

DIN-Nr.<br />

Für Kalksandsteine 106.<br />

Kurzzeichen<br />

Bezieht sich auf die Art des Kalksandsteins (siehe Abkürzungen oben).<br />

Druckfestigkeitsklasse<br />

Genormt sind:<br />

4; 6; 8; 12; 20; 28; 36; 48; 60 N/mm²


Rohdichteklasse<br />

Bezeichnet die Dichte des Kalksandsteins in kg/dm³, die sich aus seinem<br />

Trockengewicht und seinem aus den äußeren Abmessungen, also einschließlich<br />

Löcher, berechneten Volumen ergibt.<br />

Genormt sind die Rohdichteklassen:<br />

0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6;1,8; 2,0; 2,2 kg/dm³,<br />

Vollsteine gibt es in der Regel nur mit einer Rohdichte von 1,6 bis 2,0<br />

kg/dm³, Lochsteine mit einer Rohdichte von 1,2 bis<br />

1,4 kg/dm³, Hohlblocksteine in der Regel mit einer Rohdichte von 1,0 bis 1,4<br />

kg/dm³.<br />

Rohdichten von 0,7 und 0,8 werden mit vulkanischem Silikatstein hergestellt.<br />

Format<br />

Gibt die Größe des Kalksandsteins in der Anzahl von Dünnformaten an, die<br />

in ihm enthalten sind.


Kalksandsteinarten<br />

Merkmale und Eigenschaften<br />

Anwendung<br />

Vollsteine oder Blocksteine KS<br />

Lochanteil 15 % der Lagerfläche Tragendes und<br />

Vollstein = Steinhöhe < 113 mm nichttragendes<br />

Blockstein = Steinhöhe > 113 mm Mauerwerk<br />

KS-R<br />

Für rationelles Mauerwerk mit unvermörtelten<br />

Stoßfugen,<br />

mit Normalmörtel<br />

KS-R(P)<br />

Wie vor, jedoch mit Dünnbettmörtel<br />

Lochstein KS L<br />

Lochanteil > 15 %<br />

Steinhöhe < 113 mm<br />

KS L-R<br />

KS L-R(P)<br />

Für tragendes<br />

und nichttragendes Mauerwerk<br />

Für rationelles Mauerwerk mit unvermörtelten<br />

Stoßfugen, mit Normalmörtel<br />

Wie vor, jedoch mit Dünnbettmörtel<br />

Hohlblockstein KS L<br />

Wie Lochstein<br />

Steinhöhe > 113 mm<br />

wie KS L


Vormauerstein KS Vm<br />

Frostbeständig<br />

Lochanteil 15 %<br />

Sichtmauerwerk<br />

Vormauerlochstein KS VmL<br />

Frostbeständig<br />

Lochanteil > 15 %<br />

Sichtmauerwerk<br />

im vor Schlagregen<br />

geschützten Bereich<br />

Verblender KS Vb<br />

Erhöhte Frostbeständigkeit<br />

und Maßgenauigkeit<br />

Lochanteil 15 %<br />

Sichtmauerwerk<br />

mit besonderen<br />

Ansprüchen,<br />

auch unter Erdreich<br />

Verblenderlochstein KS VbL<br />

Wie Verblender<br />

Lochanteil > 15 %<br />

wie Verblender,<br />

jedoch im vor Schlag<br />

regen geschützten<br />

Bereich<br />

Als weitere Formate werden<br />

KS-Quadro<br />

KS-Planelemente<br />

KS-Bauplatten<br />

hergestellt.


PORENBETON<br />

Geschichtliches<br />

Die Erfindung, Sandkörner über die Bildung von Kalziumsilikathydrat miteinander<br />

zu verbinden, führte nicht nur zu dem schweren Kalksandstein, sondern<br />

auch zu dem zwar weniger druckfesten, aber hoch wärmedämmenden<br />

„Porenbeton“.<br />

Zu dem ersten Schritt, der festen Verbindung der Quarzkörner, mußte hierzu<br />

auch noch ein Verfahren zur Porosierung des Mörtels erfunden werden. Als<br />

erstes versuchte man, verdünnte Salzsäure mit Kalksteinmehl in Reaktion zu<br />

bringen und das dabei frei werdende CO 2 als Schaumbildner zu verwenden.<br />

Ein verbessertes Verfahren wurde 1914 patentiert. Bei diesem erfolgte die<br />

Porosierung von Mörteln durch den bei der Reaktion von Kalkhydrat und A-<br />

luminiumpulver frei werdenden Wasserstoff. Eine solche Reaktion bläht den<br />

Mörtel gleichmäßig auf und macht ihn dadurch wärmedämmender. Gleichzeitig<br />

verringert sich aber seine Druckfestigkeit. Erst durch die Kombination<br />

beider Verfahren, Porosierung durch Kalk mit Aluminiumpulver und die Kalziumsilikathydratbildung<br />

bei der Dampfhärtung, führte 1927 in Skandinavien<br />

zum Porenbeton.<br />

Rohstoff<br />

Geeignet ist Sand mit über 80 % S i O 2 , also in erster Linie Quarzsand. Flugasche<br />

aus Steinkohlen- oder Braunkohlenfilter ist bei geringem Sulfatgehalt<br />

auch geeignet. Der Sand wird in Mühlen zementfein gemahlen. Als Bindemittel<br />

wird gemahlener Branntkalk und/oder Zement und zur Verbesserung der<br />

technischen Eigenschaften des Porenbetons, vor allem der Druckfestigkeit,<br />

auch Gips und Anhydrit beigegeben. Als Porosierungsmittel wird meist Aluminiumpulver<br />

eingesetzt.


Herstellung<br />

Die Herstellung von Erzeugnissen aus Porenbeton kann in folgende Hauptphasen<br />

gegliedert werden:<br />

a) Rohstoffgewinnung<br />

b) Aufbereitung<br />

c) Formen<br />

d) Härten<br />

e) Verpacken<br />

f ) Zwischenlagern<br />

Rohstoffgewinnung<br />

Der Sand wird im Tagebau gewonnen und dem Werk über Förderbänder<br />

oder Loren, ggf. auch mit LKW zugeführt. Kalk und Zement werden meist<br />

nicht in unmittelbarer Nähe von Quarzsandvorkommen hergestellt und müssen<br />

deshalb über größere Entfernungen transportiert werden. Der Quarzsand<br />

wird in Kugelmühlen unter hohem Energieaufwand sehr fein gemahlen.<br />

Trotzdem ist aufgrund der bis zur fünffachen Baustoffmenge gegenüber dem<br />

ursprünglichen Rohstoffeinsatz der Primärenergieeinsatz gering.


Aufbereitung<br />

Kalk und Zement werden zusammen mit dem fein gemahlenen Quarzsand<br />

und Aluminiumpulver über eine Dosiereinrichtung in einem Mischer zu einer<br />

wäßrigen Suspension gemischt. Durch das Mischungsverhältnis der Bestandteile<br />

kann die Rohdichte und somit auch die Festigkeit des Materials<br />

beeinflußt werden.<br />

(Rezeptur für Beton aus Porenhandbuch Seite 4, Abb. 1.2.3-3)<br />

Rohstoffe in kg/m³<br />

Rohdichte in kg/m³<br />

500 500 600<br />

quarzhaltiger Sand 350 330 420<br />

Kalk 100 35 110<br />

Zement 25 90 30<br />

Aluminiumpulver 0,5 0,5 0,4<br />

Wasser 330 330 440<br />

Anhydrit - 20 -<br />

Formen<br />

Das Rohstoffgemisch wird in Stahlformen gegossen, wo es durch den bei<br />

der Reaktion des Aluminiumpulvers mit dem Kalkhydrat entstehenden Wasserstoff<br />

auftreibt. Während des Treibens erfolgt gleichzeitig eine gewisse<br />

Verfestigung durch die Bindemittelanteile, so daß nach Abschluß dieses Vorganges<br />

ein standfester „Rohblock“ vorhanden ist. Dieser kann in einer<br />

Schneidanlage mit straff gespannten Stahldrähten in beliebig große Teile<br />

sehr exakt zerschnitten werden.<br />

Härten<br />

Das geschnittene Material wird auf speziellen Formenwagen oder Rosten in<br />

Härtekesseln (Autoklaven) einer ca. 6- bis 12stündigen Dampfhärtung bei<br />

190 °C und einem Druck von 12 bar ausgesetzt. Bei dieser Behandlung wandeln<br />

sich die mehlfeinen Quarzteilchen zusammen mit dem Kalk und dem<br />

Zement vollständig in Kalziumsilikathydrate um. Durch diesen Herstel-


lungsprozeß ist ein schaumiges Material entstanden, dessen Wandungen<br />

aus einem zementsteinähnlichen Gefüge besteht.<br />

Verpacken<br />

Nach der Härtung werden <strong>Wandbausteine</strong> aus Porenbeton für den Versand<br />

in eine Folie eingeschweißt und zwischengelagert.<br />

Neben <strong>Wandbausteine</strong>n werden auch großformatige Decken- und Wandelemente<br />

mit Stahlbewehrung hergestellt.<br />

Die fertigen Produkte werden durch Eigen- und Fremdüberwachung bezüglich<br />

der Rohstoffe, der Rohdichte und der Druckfestigkeit, des Nachschwinden,<br />

des Rostschutzes des Bewehrungstahls und der Maßhaltigkeit kontrolliert.<br />

Sorten<br />

Durch Modifizieren des Mischungsverhältnisses der Rohstoffe kann die Rohdichte<br />

und damit die Festigkeit des Porenbetons in weiten Bereichen eingestellt<br />

werden. Durch das Schneiden sind Blöcke und Platten in verschiedenen<br />

genormten Baumaßen möglich.<br />

Für die Herstellung von Mauerwerk wird Porenbeton in folgenden Ausführungsarten<br />

angeboten:<br />

Bezeichnung<br />

Blocksteine<br />

Bauplatten<br />

Plansteine<br />

Planbauplatten<br />

Kurzzeichen<br />

PB<br />

Ppl<br />

PP<br />

PPpl


Die normgerechte Bezeichnung hat folgenden Aufbau: z.B. Planstein mit Nut<br />

und Feder<br />

Kurz- Rohdichte- Stoßfugenzeichen<br />

klasse ausbildung<br />

DIN 4165 PP 2 – 0,4 – 499 * 365 * 249 N+F<br />

DIN-Nr Druckfestig- Format<br />

keitsklasse<br />

Erläuterung der Kurzbezeichnung<br />

DIN-Nr.<br />

4165 gilt für Blocksteine und Plansteine<br />

4166 gilt für Bauplatten und Planbauplatten<br />

Kurzzeichen<br />

Für Blocksteine und Bauplatten<br />

PB/Pp l = Porenbeton-Blockstein<br />

Für Plansteine und Planbauplatten<br />

PP/PPpl = Porenbeton-Planstein<br />

(G leitet sich aus der alten Bezeichnung für „Gasbeton“ ab.)<br />

Druckfestigkeitsklasse<br />

Gibt die niedrigste Druckfestigkeit in N/mm² an<br />

Rohdichteklasse<br />

Bezeichnet die Dichte des Steins, die sich aus seinem Trockengewicht und<br />

seinen äußeren Abmessungen ergibt.<br />

Blocksteine und Bauplatten mit normaler Mörtelfuge von 10 mm gehen in<br />

ihrer Marktbedeutung immer mehr zurück.


Im Handel werden vorwiegend nur noch Plansteine und Planbauplatten sowie<br />

größerformatige Planelemente (z.B. 1000 x 356 x 625 mm) angeboten,<br />

die mit einer Dünnbettmörtelfuge von 1mm verarbeitet werden.<br />

Folgende Werte sind genormt:<br />

Druckfestigkeitsklasse Rohdichteklasse<br />

N/mm²<br />

kg/dm³<br />

2 0,4<br />

0,5<br />

4 0,6<br />

0,7<br />

0,8<br />

6 0,7<br />

0,8<br />

8 0,8<br />

0,9<br />

1,0<br />

Format<br />

Die Größe der Steine wird in der Reihenfolge<br />

Länge . Breite . Höhe in mm angegeben.<br />

Die Maße der Steine sind von der vorgesehenen Fugenausbildung abhängig.<br />

Folgende Ausbildungen sind bei Verwendung der entsprechenden Steine<br />

möglich:<br />

Blocksteine und Bauplatten<br />

Stoß- und Lagerfuge = 10 mm<br />

Übliche Maße<br />

Länge bis 615 mm<br />

Breite bis 365 mm 1)


Höhe bis 240 mm<br />

1) Bauplatten 50 - 100 mm<br />

Blocksteine mit Nut und Feder<br />

Stoßfuge = 1 mm<br />

Lagerfuge = 10 mm<br />

Übliche Maße<br />

Länge bis 624 mm<br />

Breite bis 275 mm 2)<br />

Höhe bis 240 mm<br />

Bauplatten 75 - 100 mm<br />

Plansteine und Planbauplatten<br />

Stoß- und Lagerfugen = 1 mm<br />

Übliche Maße<br />

Länge bis 749 mm<br />

Breite bis 365 mm 3)<br />

Höhe bis 249 mm<br />

Planbauplatten wie Bauplatten


Steinsorten<br />

Allgemeine Eigenschaften<br />

Frostbeständigkeit<br />

Alle Porenbetonsteine sind frostgefährdet, wenn bei hohem Feuchtigkeitsgehalt<br />

die Poren mit Wasser gefüllt sind.<br />

Wasseraufnahme<br />

Die Struktur des Porenbetons besteht vorwiegend aus geschlossenen Poren<br />

von ca. 0,15 bis 2 mm und wenig Kapillaren.<br />

Dadurch nimmt er nur an der Oberfläche viel Wasser auf, gibt es aber unter<br />

normalen Bedingungen nur langsam kapillar in den Kern weiter.<br />

Umgekehrt ist aber eine kapillare Austrocknung nur möglich, solange ein<br />

ununterbrochener Wasserfaden zwischen innen und außen vorhanden ist.<br />

Ab einem Feuchtegehalt von < 15% erfolgt ein Austrocknen nur noch durch<br />

Verdunstung, danach durch Diffusion.<br />

Besondere Eigenschaften der einzelnen Steinsorten<br />

Merkmale und Eigenschaften<br />

Anwendung<br />

Blockstein G<br />

Mauerstein mit schnittrauher<br />

Oberfläche, wird mit Fugenmörtel<br />

vermauert<br />

Verputztes Innenund<br />

Außenmauerwerk<br />

Blockstein G mit Nut<br />

Wie vor, jedoch mit mörtelfreier<br />

Stoßfuge


Merkmale und Eigenschaften<br />

Anwendung<br />

Bauplatten G mit und ohne Nut<br />

Wie Blocksteine<br />

Dicke 100 mm<br />

Nichttragendes<br />

Mauerwerk<br />

Planstein PP mit und ohne Nut<br />

Mauerstein mit planebener<br />

Oberfläche, Verlegung in<br />

Dünnbettmörtel (1-3 mm),<br />

dadurch bessere Wärmedämmung<br />

und höhere Druckfestigkeit des<br />

Mauerwerks<br />

Außen und Innenmauerwerk<br />

mit<br />

glatter Oberfläche<br />

Die Plansteintechnik entwickelt sich zunehmend weiter zur Plan- elementtechnik<br />

mit Steinformaten bis zu 1000 x 365 x 625 mm, die mit Versetzgeräten<br />

(Minikranen) verarbeitet werden.<br />

Daraus resultiert eine allgemeine Humanisierung der Mauerwerkstechnik,<br />

muskelschonend, Zeiteinsparung und Reduzierung der Baukosten.<br />

Weiterhin werden stahlbewehrte Dach- und Deckenplatten, Wandplatten<br />

(ausfachend), Wandtafeln (tragend) und Fertigteilstürze, U-Schalen, Mehrzwecksteine,<br />

Verblendschalen, Treppenstufen angeboten.<br />

Planbauplatten PPpl<br />

Wie Plansteine<br />

Dicke 100 mm<br />

Nichttragendes<br />

Mauerwerk


Betonsteine aus Leichtbeton Hbl<br />

BETONSTEINE<br />

Geschichtliches<br />

Der nach dem 2. Weltkrieg in riesigen Mengen vorhandene Bauschutt ergab,<br />

zu Ziegelsplitt zerkleinert und mit Zement gebunden, geeignete <strong>Wandbausteine</strong><br />

für den Wiederaufbau. Der Vorteil war, daß sie ohne großen technischen<br />

und energetischen Aufwand hergestellt werden konnten. Die Wärmedämmung<br />

war jedoch aufgrund der relativ hohen Rohdichte des Ziegelsplitts<br />

gering. Heute werden Leichtbetonsteine aus künstlich hergestellten oder in<br />

der Natur vorkommenden Leichtzuschlägen hergestellt. Vorwiegend sind<br />

dies Bims und Blähton.<br />

Rohstoff<br />

Blähton ist ein aus kalkreichem Ton hergestelltes und bis zur Sinterung gebranntes<br />

Granulat.<br />

Der hohe Porengehalt im gebrannten Ton entsteht durch das bei dem Brennen<br />

frei werdende CO 2 der Kalkbestandteile. Das in verschiedenen Korngrößen<br />

herstellbare Tongranulat wird unter dem Namen Liapor (entsprechend<br />

dem geologischem Ursprung – Lias) an Lizenzfirmen vertrieben, die daraus<br />

<strong>Wandbausteine</strong> mit Zement als Bindemittel formen.<br />

Bims ist ein schaumiges Gesteinsglas, das sich bei Vulkanausbrüchen aus<br />

gasreicher zäher Lava durch schnelle Abkühlung gebildet hat. Künstlicher<br />

Bims kann auch aus Hochofenschlacke gewonnen werden.<br />

Für die Herstellung der Bimszuschläge ist somit keinerlei zusätzlicher Energieaufwand<br />

erforderlich.


Herstellung<br />

Die Herstellung der Leichtbetonsteine kann in folgende Hauptphasen gegliedert<br />

werden:<br />

a) Rohstoffgewinnung<br />

b) Rohstoffaufbereitung<br />

c) Formen<br />

d) Härten<br />

Rohstoffgewinnung<br />

a) Blähton<br />

Der blähfähige Ton wird aus der Tongrube entnommen und mit Tonbrechern<br />

und Tonmühlen auf die entsprechende Konsistenz aufbereitet. Das Tonmehl<br />

wird zu Kugeln granuliert und in einem Drehofen bei ca. 1150 °C bis zur Sinterung<br />

gebrannt.<br />

b) Bims<br />

Natürlicher Bimsstein wird aus geeigneten vulkanischen Ablagerungen (in<br />

Deutschland z.B. in der Eifel) entnommen und auf die geeigneten Korngrößen<br />

gebrochen.<br />

Aufbereitung<br />

Die Zuschläge werden entweder aus gleich großen (haufwerks-porig) oder<br />

unterschiedlich großen Körnern (gemischtkörnig) mit Zement und Wasser<br />

gemischt.<br />

Formen<br />

Das Betongemisch wird in „Rüttelpressen“ aus Stahl zu den genormten<br />

Steinformaten gepreßt.<br />

Härten<br />

Das Härten erfolgt durch die Hydratation des Zements, das durch die Zufuhr<br />

von Heißdampf beschleunigt werden kann.


Sorten<br />

Durch die Modifizierung der Korngrößen können die Steine bezüglich ihrer<br />

Rohdichte und Druckfestigkeit in einer breiten Palette hergestellt werden.<br />

Folgende Leichtbetonsteinsorten sind genormt:<br />

Bezeichnung Kurzzeichen Normen<br />

Hohlblöcke aus Leichtbeton Hbl DIN 18 151<br />

Vollsteine aus Leichtbeton V DIN 18 152<br />

Vollblöcke aus Leichtbeton Vbl DIN 18 152<br />

Hohlwandplatten aus Leichtbeton Hpl DIN 18 148<br />

Wandplaten aus Leichtbeton Wpl DIN 18 162<br />

Festlegungen für Mauersteine: in DIN EN 771 E T 3<br />

Teil 4 „Mauersteine aus Beton<br />

(dichte und porige Zuschläge)“.<br />

Merkmale und Eigenschaften<br />

Hohlblocksteine Hbl<br />

nicht frostbeständig<br />

Die Anzahl der durch ca. 30 mm<br />

breite Stege getrennten Kammern<br />

in der Steinbreite ergibt die Unterteilung<br />

in Einkammerstein (K)<br />

bis Vierkammerstein (4K).<br />

Die Kammern sind durch Querstege<br />

unterteilt und mit einer ca. 15 mm<br />

dicken Abdeckung – zur Mörtelauflage –<br />

nach oben geschlossen.<br />

Anwendung<br />

Verputztes Innenund<br />

Außenmauerwerk


Druckfestigkeitsklassen<br />

Genormt sind:<br />

2 bis 8 N/mm²<br />

Rohdichteklassen<br />

Vollsteine und Vollblöcke V, Vbl<br />

0,5 bis 1,4 kg/dm³,<br />

Nicht frostbeständig<br />

Druckfestigkeitsklasse 2 bis 8 N/mm²;<br />

Rohdichteklasse<br />

Blähton<br />

0,5 bis 2,0 kg/dm³;<br />

Bims<br />

0,5 bis 1,2 kg/dm³<br />

Vollsteine<br />

Steinhöhe bis 115 mm, mit und ohne Griffschlitze<br />

Vollblöcke<br />

Steinhöhe bis 238 mm, mit Schlitzen<br />

Hohlwandplatten aus Leichtbeton Hpl<br />

Nicht frostbeständig<br />

Druckfestigkeitsklasse<br />

Rohdichteklassenbreite<br />

Plattenmaße<br />

2,5 N/mm²<br />

0,6 bis 1,4 kg/dm³<br />

L = 419 mm<br />

H = 238 bzw. 155 mm<br />

B (Wanddicke) = 100 bzw. 115 mm


Wandbauplatten Wpl<br />

Nicht frostbeständig<br />

Biege- und Zugfestigkeit bis 1 N/mm²<br />

Rohdichteklassenbreite 0,8 bis 1,4 kg/dm³<br />

Plattenmaße<br />

B (Wanddicke)<br />

= 50, 60, 70, 100 mm<br />

L/H (bei B = 10 bis 70 mm) = 990/320 und 990/240 mm<br />

(bei B = 100 mm) = 490/240 mm<br />

Erläuterung der Kurzbezeichnung<br />

Die Bezeichnung für Hohlblocksteine bzw. Vollsteine und Vollblöcke ist wie<br />

folgt aufgebaut:<br />

DIN Nr. Kurz- Rohdichte- Wanddicke<br />

zeichen klasse (mm)<br />

(t/m 3 )<br />

DIN 18151 - 3K Hbl 4 – 0,9 – 12 DF 240<br />

Anzahl der Druckfestig- Format<br />

Kammern keitsklasse<br />

(N/mm 2 )<br />

Beispiel für einen Dreikammerstein aus Leichtbeton (Hbl) mit der Druckfestigkeitsklasse<br />

4, Rohdichteklasse 0,9, dem Format 12 DF und einer Wandbreite<br />

von 24 cm.


Die Bezeichnung für Hohlwandplatten und Wandbauplatten ist wie folgt aufgebaut:<br />

Hpl 0,8 – 12,5 DIN18 148<br />

für eine Hohlwandplatte aus Leichtbeton mit der Rohdichte von 0,8 und einer<br />

Wanddicke von 12,5 cm.<br />

Kurzzeichen für Wandbauplatten:<br />

Wpl 1,2 – 7 – 990 DIN 18 162<br />

für eine Wandbauplatte mit der Rohdichte von 1,2, dem Format 7 = 70 mm<br />

dick und der Länge von 990 mm.<br />

In spezieller Ausführung können Blähtonsteine auch für Sichtmauerwerk<br />

hergestellt werden. Weiterhin gehören Fertigteile für Wände, Decken und<br />

Dächer zum Fertigungsprogramm verschiedener Firmen.<br />

Hohlblockbetonsteine aus Normalbeton Hbn<br />

Für nicht wärmedämmendes Mauerwerk werden Hohlblocksteine aus Normalbeton<br />

in ähnlichen Formaten wie –Leichtbetonsteine hergestellt.<br />

Als Rohstoff wird haufwerks- oder geschlossenporiger gemischter Sand verwendet.<br />

Die weitere Herstellung entspricht der von Leichtbetonsteinen.<br />

Sorten<br />

Die Größe der Hohlblocksteine ist auf ein für das Versetzen zumutbares<br />

Gewicht beschränkt.<br />

Neben normalen <strong>Wandbausteine</strong>n werden auch spezielle Steine für Sichtmauerwerk<br />

hergestellt.


Auch gibt es Steine mit eingelegter Wärmedämmung aus EPS sowie Schalungssteine,<br />

die für spezielle Anwendungsgebiete (z.B. Schallschutz, Brandschutz)<br />

mit Beton ausgefüllt werden.<br />

Druckfestigkeitsklassen<br />

Genormt sind:<br />

Rohdichteklassen<br />

Erläuterung der Kurzbezeichnung<br />

4 bis 12 N/mm²<br />

1,2; 1,4; 1,6; 1,8 kg/dm³<br />

DIN Nr. Kurz- Rohdichte- Wanddicke<br />

zeichen klasse (mm)<br />

(t/m 3 )<br />

DIN 18151 - 4 K Hbn 6 – 1,6 – 12 DF 365<br />

Anzahl der Druckfestig- Format<br />

Kammern keitsklasse<br />

(N/mm 2 )<br />

Beispiel für einen 4 Kammerstein aus Normalbeton (Hbn) mit der Druckfestigkeitsklasse<br />

6, Rohdichteklasse 1,6, Format 12 DF und einer Wandbreite<br />

von 36,5 cm.

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