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02.02.2009
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Keramisch gebundene BaustoffeKeramisch gebundene Baustoffe
Dipl.-Geol. Martin Sauder
Dipl.-Geol. Martin Sauder
MauersteineMauersteineKeramisch gebunden
MauerziegelSonstige ZiegeleierzeugnisseFeuerfeste keramische Baustoffe
Keramisch gebunden
MauerziegelSonstige ZiegeleierzeugnisseFeuerfeste keramische Baustoffe
Mineralisch gebunden
KalksandsteinPorenbetonBetonsteine, HüttensteineLeichtbetonsteineSteine mit erhöhter Wärme-dämmungFaserzementGipsbausteineGlasbausteine
Mineralisch gebunden
KalksandsteinPorenbetonBetonsteine, HüttensteineLeichtbetonsteineSteine mit erhöhter Wärme-dämmungFaserzementGipsbausteineGlasbausteine
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Merkmale von Mauersteinen Merkmale von Mauersteinen
Keramisch gebundene BaustoffeKeramisch gebundene Baustoffe
RohstoffeRohstoffe Wesentlicher Bestandteil: Lehm/Sand-GemischeTon (Kaolin), wasserhaltige Mineralgemische auch: Metalloxide, z. B: KorundKorngrößen 0,1 – 10 µm, aus Al2O3-Schichten (Oktaeder) und SiO2-Schichten (Tetraeder)
Herstellung generell: Herstellung generell: Formen der Steine oder sonstigen GegenständeTrocknenBrennen der aus Ton geformten WarenBrenntemperatur richtet sich nach Verwendungszweck und Ausgangsmaterial
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DefinitionDefinition ursprünglich nur aus Ton durch Brennen hergestellte wasser- und formbeständige Erzeugnisse.Heute: alle Erzeugnisse, die aus anorganischen Rohstoffen geformt und bei >900 ?C gebrannt und dadurch mehr oder weniger gesintert werden.
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Abläufe beim BrennenAbläufe beim Brennen
Bis 120 ?C Austreiben des Wassers450 – 600 ?C Abspaltung Hydratwasser der Tone
800 ?C Verfestigung durch erste Grenzflächen-reaktionen
1000 – 1500 ?C Verdichtung und teilweises Schmelzen („Sintern“)
Ab 1200 ?C Schmelzen
BrenntemperaturenBrenntemperaturen
900-1100 ?C Ziegelwaren (Backsteine, Dachziegel)1150-1300 ?C Steinzeug, Klinker1300-1450 ?C Porzellan1300-1800 ?C feuerfeste Steine
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Keramisch gebundene BaustoffeKeramisch gebundene Baustoffe
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Grobkeramik Feinkeramik
Irdengut(poröser Scherben)
MauerziegelDeckenziegel
Dachziegel
Irdengutfliesen (farbig)Steingutfliesen und
–geschirr (weiß) mit Glasur
Sinterzeug(dichter Scherben)
KlinkerRiemchen
Platten Steinzeug
SteinzeugfliesenPorzellan (mit/ohne Glasur;
auch Sanitärporzellan)
Feuerfeste Steine Steine, Formstücke
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DefinitionenDefinitionen
1. Irdengut Poröse, nicht durchscheinende, kristallisierte Scherben aus Tonerde oder Kaolin, Zugabe von Quarz und ggf. Feldspat, Kalk.
1.1 Baukeramik Nicht feuerfest. Ziegelsteine, Formsteine (1.200 - 1.350 °C), Klinker, Dränrohre (1.000 - 1.150 °C), Dachziegel
1.2 Feuerfeste Massen Schamottesteine für Herde, Öfen (1.300 °C). Auskleidung von Industrieöfen, z. B. Zementindustrie (1.500 °C)
1.3 Sonstiges IrdengutSteingut Reinweißer bis elfenbeinfarbener, poröser Scherben mit
durchsichtiger Glasur. Rohbrand1.150 - 1.250 °C; Glasurbrand >960 °C, aber unterhalb der Rohbrandtemperatur; meist durchscheinend oder farblos.
Tonwaren Flussmittelreiche Tone, bis 40 % Kalk Unglasierte Tonwaren: Blumentöpfe, GebrauchsgegenständeGlasierte Tonwaren: Majolika, Fayence: poröser farbiger
Scherben mit deckende GlasurSonstige Töpferware: von Hand oder mittels Presse geformte
Waren: Geschirr, Zierkeramik
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DefinitionenDefinitionen
2. Sinterzeug Tonerde bzw. Kaolin und gegebenenfalls Quarz und/oder Feldspat, Kalk. Nichtkristallisierte dichte Massen, nicht oder nur an den Kanten durchscheinend, hohe Festigkeit
2.1 Steinzeug Dicht, nicht durchscheinend. Scherben auch farbig, meist aber hell.
Grobsteinzeug (nicht weißbrennend). 1.100 - 1.400 °C. Häufig Lehm- oder Anflugglasur. Klinker, Fliesen, Tröge, Kanalisationsrohre, Gefäße für die chem. Industrie.
Feinsteinzeug (weiß- oder hellbrennend, ähnlich dem Porzellan).Ton, Quarz, Feldspat. Brenntemperatur 1.250 - 1.300 °C (gemeinsamer Roh- und Glasurbrand). Porzellanähnlich. Geschirr, Sanitärartikel, chemische Geräte, Mosaiken, Ziergefäße. Übergangsform zum Porzellan
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DefinitionenDefinitionen
2.2 PorzellanHartporzellan: Dichter transparenter Scherben. Kaolin, Quarzsand,
Feldspat. Rohbrand 900 °C, Glasurbrand 1.400 °C. Gebrauchs- und Ziergeschirr
Weichporzellan ähnliche Zusammensetzung, aber niedrigere Temperatur für den Glasurbrand. Bevorzugt für Zierplastiken.
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DefinitionenDefinitionen
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DefinitionenDefinitionen
Einige historische ZiegelformateKlosterformat(e) 28-30 × 14-15 × 9-10 cm altes (deutsches) Reichsformat 25 × 12 × 6,5 cm Reichsformat (RF) - Deutschland 24 × 11,5 × 6,3 cm Standardformat k.u.k. Monarchie 29 × 14 × 6,5 cm
Aktuelle ZiegelformateNormalformat (NF) - Deutschland 24 × 11,5 × 7,1 cm Normalformat - Österreich 25 × 12 × 6,5 cm Vollbackstein (zu SIA 266*)-Schweiz 25 × 12 × 6 cm
30 × 9 × 6 cm 32 × 12 × 6 cm
Dünnformat (DF) 24 × 11,5 × 5,25 cm englisches Format 21 × 10 × 6,5 cm (Waalformaat) - Niederlande 20...21 × 10 × 5 cm
*:Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein
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MauerziegelMauerziegelNormen und Regelwerke
DIN 105 Teile 1 – 6 Mauerziegel
DIN EN 771-1 Festlegungen für Mauersteine, Teil 1: Mauerziegel
DIN 1053 Mauerwerk, Berechnung und Ausführung
DIN EN 1344 Pflasterziegel: Anforderungen und Prüfverfahren
DIN 4051 Kanalklinker
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MauerziegelMauerziegelZiegelarten nach DIN 105• Vollziegel und Hochlochziegel der Dichteklassen >1.2• Wärmedämmziegel und Hochlochziegel der
Rohdichteklassen <1.0• Hochfeste Ziegel und hochfeste Klinker• Keramikklinker• Leichtlanglochziegel und Leichtlanglochziegelplatten• Planziegel
Ziegelarten nach DIN 105• Vollziegel und Hochlochziegel der Dichteklassen >1.2• Wärmedämmziegel und Hochlochziegel der
Rohdichteklassen <1.0• Hochfeste Ziegel und hochfeste Klinker• Keramikklinker• Leichtlanglochziegel und Leichtlanglochziegelplatten• Planziegel
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MauerziegelMauerziegelVollziegel: Querschnitt durch Lochung nicht mehr als 15 %
reduziert
Hochlochziegel senkrecht zur Lagerfläche gelocht
Vormauerziegel Ziegel mit nachgewiesenem Frostwiderstand
Klinker Ziegel, oberflächlich gesintert mit Wasseraufnahme = 7 % und Druckfestigkeit = 28 MPa mit nachge-wiesenem Frostwiderstand
Wärmedämmziegel Ziegel mit engen Grenzen der Rohdichteklassen und erhöhter Anforderung an Wärmedämmung und Lochung
Planziegel: Ziegel mit besonderer Maßhaltigkeit, v. a. bzgl. der Ziegelhöhe
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Mauerziegeltypen DIN 105Mauerziegeltypen DIN 105
DIN 105 Steinart Kurz-zeichen
Festigkeits-klasse*
Rohdichte-klasse**
Vorzugs-formate
Vollziegel MzVormauerziegel VMzVollklinker KMzHochlochziegel HLz 1,2 - 1,8 NF-20 DFVormauerhochlochziegel VHLz 6 - 28 1,2 - 1,8Hochlochklinker KHLz 28 1,9Leichthochlochziegel HLzLeichthochlochziegel W HLzWVollziegel MzVormauerziegel VMzVollklinker KMzHochlochziegel HLzVollklinker KKKeramik-Hochlochklinker KHKLeichtlanglochziegel LLz NF-20 DFLeichtlangloch-Ziegelpl. LLp 40 s-115 s
Teil 1 4 - 281,2 - 2, 2
DF, NF, 2 DF
Teil 2
DF, NF, 2DF, 3 DF
4 - 20 0,6 - 1,0 NF-20 DF
DF, NF, 2 DF, 3 DF
Teil 4 60 1,4 - 2,2 DF, NF, 2 DF
2 - 12 0,5 - 1,0Teil 5
Teil 3 36-60 1,2 - 2,2
*: N/mm² **: g/cm³*: N/mm² **: g/cm³
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MauerziegelMauerziegelZiegelbezeichnungen nach DIN 105
Mauerziegel DIN 105
Ziegelbezeichnungen nach DIN 105
Mauerziegel DIN 105
Rohdichteklasse 1,2 g/cm
Festigkeitsklasse 12 N/mm²
Format: 2DF = 24*11,5*11,3 cm (zweifach Dünnformat)
Mz
Kurzbezeichnung nach DIN 105
- 1,2 - 2 DF12
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Mauerziegel: CE-ZeichenMauerziegel: CE-Zeichen
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CE-KennzeichnungCE-Kennzeichnung
CE= Communauté Européenne
Besteht aus dem CE-Zeichen und formalen und produktspezifischen AngabenAnzubringen vom Hersteller selbst auf dem Stein und/oder der Palette und/oder den Begleitdokumenten
CE= Communauté Européenne
Besteht aus dem CE-Zeichen und formalen und produktspezifischen AngabenAnzubringen vom Hersteller selbst auf dem Stein und/oder der Palette und/oder den Begleitdokumenten
CE= Bestätigung des Produktherstellers, dass sein Produkt den geltenden europäischen Richtlinien entspricht.
Kein Gütesiegel
Es ist kein Hinweis auf eine existierende Fremdprüfung, Qualitätsüberwachung o. ä.
CE= Bestätigung des Produktherstellers, dass sein Produkt den geltenden europäischen Richtlinien entspricht.
Kein Gütesiegel
Es ist kein Hinweis auf eine existierende Fremdprüfung, Qualitätsüberwachung o. ä.
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DIN EN 771 – 1 MauerziegelDIN EN 771 – 2 KalksandsteinDIN EN 771 – 3 BetonsteineDIN EN 771 – 4 Porenbetonsteine
DIN EN 771 – 1 MauerziegelDIN EN 771 – 2 KalksandsteinDIN EN 771 – 3 BetonsteineDIN EN 771 – 4 Porenbetonsteine
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EN und deutsche „Restnormen“EN und deutsche „Restnormen“
DIN V 105-100 Mauerziegel mit besonderen Eigenschaften (m.b.E.)DIN V 106 Kalksandstein m. b. E.DIN V 4165-100 Porenbetonsteine m. b. E.DIN V 18151-100 Hohlblöcke aus Leichtbeton m. b. E.DIN V 18152-100 Vollsteine und Vollblöcke aus Leichtbeton m. b. E.DIN V 18153-100 Mauersteine aus Beton m. b. E.
DIN V 105-100 Mauerziegel mit besonderen Eigenschaften (m.b.E.)DIN V 106 Kalksandstein m. b. E.DIN V 4165-100 Porenbetonsteine m. b. E.DIN V 18151-100 Hohlblöcke aus Leichtbeton m. b. E.DIN V 18152-100 Vollsteine und Vollblöcke aus Leichtbeton m. b. E.DIN V 18153-100 Mauersteine aus Beton m. b. E.
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Europanorm EN 771-1Europanorm EN 771-1
Ist eine reine Produktnorm. Sie beschreibt die Eigenschaften von Mauerziegeln aus Ton.
Das gleichzeitig eingeführte CE-Zeichen bedeutet nur, dass diese ziegel in Europa verkauft werden dürfen!
Da noch keine europäische Bemessungsnorm für Mauerwerk existiert, gilt als Anwendungsnorm weiterhin DIN 1053-1 mit den Kenngrößen der DIN 105
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DIN V 105-100DIN V 105-100
Stellt die deutsche Ergänzungsnorm zur EN 771-1 dar.
Für den Planer gilt: Bei Planung und Ausschreibung nach DIN 105-100 ist sichergestellt, dass diese Ziegel in Deutschland nach der DIN 1053-1 (Mauerwerk) eingebaut werden dürfen!
Da noch keine europäische Bemessungsnorm für Mauerwerk existiert, gilt als Anwendungsnorm weiterhin DIN 1053-1 mit den Kenngrößen der DIN 105
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DIN V 105-100DIN V 105-100
Unterschiedliche Ziegeltypen bei verputzten Wänden:
LD – Ziegel: Low Density Rohdichte 0,6 – 1,0 g/cm³
HD – Ziegel: High Density Rohdichte 1,2 – 2,4 g/cm3
Vollziegel Mz 1,6-2,0 g/cm³ HD-Ziegel*Hochlochziegel HLz 1,2-2,4 g/cm³ HD-Ziegel Hochlochziegel HLz 0,9-1,0 g/cm³ LD-Ziegel**Wärmedämmziegel WDz 0,6-0,9 g/cm3 LD-ZiegelLeichthochlochziegel LHLz ersetzt durch WDz
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MauerwerksverbändeMauerwerksverbände
Blockverband
Märkischer Verband
Schlesischer Verband
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MauerwerksverbändeMauerwerksverbände
Holländischer Verband
Wilder Verband
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Ziegelarten: Dichte und Festigkeit
HLzHLz
Mz
VHLz
VMzVMz
KHLzKHLz
KMzKMz
DIN 105
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Herstellung von Kalksandstein
Ausgangsstoffe: gemahlener ungelöschter Kalk, 6-10 %Quarzsand, erdfeuchtWasser
Herstellung: Löschen des Kalks durch WasserzugabeMischen und weitere WasserzugabePressen der RohlingeAushärtung mit Wasserdampf bei 16-21 bar Dampfdruck (hydrothermal)Temperatur: ca. 200 – 250 ?C
Herstellungsdauer: bis 10 Stunden
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Herstellung von Kalksandstein
Aushärtung: Durch die Temperatur und den Druck werden die Oberflächen der Sandkörnchen aufgeschlossen, und die Kieselsäure reagiert mit dem Kalkhydrat
Endprodukt: Calciumhydrosilikate (CSH-Phasen), die für die Verkittung der Körnchen sorgen
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Kalksandstein: Dichte und Festigkeit
KSLKSL
KSVbL
KSVmL
KSVm
KSVbKSVb
KS
DIN 106
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Beton- und Leichtbetonsteine
Ausgangsstoffe: • Leichte oder normale Gesteinskörnung• Zement• Flugasche• Wasser
Herstellung:• Dosierung und Mischen• Einfüllen in den Füllkasten, der die
eigentliche Form mit Rohmasse füllt• Verdichtung während des Einfüllens, so dass
eine Grundfestigkeit die Form erhält. • Bis 24 Std. Aufenthalt in der Trockenkammer
mit hoher Luftfeuchte.• Sollfestigkeit nach 28 Tagen
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Herstellung von Porenbeton
Ausgangsstoffe: Quarzsand, 270 kg/m³Zement, Kalk oder HO-Schlacke 120 kg/m³Treibmittel: Aluminiumpulver 0,5 kg/m³Gips oder Anhydrit 10 kg/m³Wasser 225 l/m³
Herstellung: Zementfeines Aufmahlen des SandsGießen der Rohmasse in FormenReaktion des Aluminiums mit Ca(OH)2 H2, Aushärtung bei 190 ?C und 12 bar Druck unter Wasserdampf (hydrothermale Härtung)Es entsteht CSH als festigkeitsprägende Verbindung
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Herstellung von Porenbeton
Zugabe von feinstgemahlenemAluminiumpulver
Reaktion des Aluminiums im alkalischen Umfeld:
Al + 3 H20 + OH- [Al(OH)4] + 1,5 H2
Es wird Wasserstoff frei, der die Porosität verursacht.
Bindemittel: Ca5 [Si3O8(OH)]2 · 2 - 5 H2O
Mineralname: Tobermorit
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Porenbeton ist kein „Beton“
Nach der Definition von Beton ist „Porenbeton“ eine falsche Bezeichnung. Er besteht nicht aus Zuschlägen und Zementsteinphasen, wie dies für Beton gilt.
Bei Porenbeton ist der feingemahlene Sand nach der Reaktion Teil des Bindemittels. Es bildet sich eine CSH-Phase, die chemisch/mineralogisch dem Mineral Tobermorit entspricht.
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Rohdichte und Festigkeit von Mauersteinen