Dipl.-Geol. Martin Sauder · 02.02.2009 6 Definitionen Einige historische Ziegelformate Klosterformat(e) 28-30 × 14-15 × 9-10 cm altes (deutsches) Reichsformat 25 × 12 × 6,5 cm

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Keramisch gebundene BaustoffeKeramisch gebundene Baustoffe

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


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


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




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



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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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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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



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


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


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


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


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.


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


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


MauerwerksverbändeMauerwerksverbände

Holländischer Verband

Wilder Verband

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Ziegelarten: Dichte und Festigkeit

HLzHLz

Mz

VHLz

VMzVMz

KHLzKHLz

KMzKMz

DIN 105


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


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


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


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

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