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2011 | Buch

Wendehorst Baustoffkunde

Grundlagen – Baustoffe – Oberflächenschutz

herausgegeben von: Günter Neroth, Dieter Vollenschaar

Verlag: Vieweg+Teubner

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Über dieses Buch

Die Wendehorst Baustoffkunde ist im neuen Format vollständig überarbeitet und aktualisiert in 27. Auflage. Mit zahlreichen Abbildungen, übersichtlichem Seitenlayout und inhaltlich neuer Struktur ermöglicht das Lehrbuch Lesern ein noch schnelleres Auffinden der Informationen. Alle Baustoffkennwerte sind systematisch dargelegt. Im Anschluss an Begriffe und Grundlagen statistischer Betrachtungsweisen und Berechnungsverfahren sind die wichtigsten Baustoffe aufgeführt. Neu aufgenommen wurde das Thema Baustoffe und deren Recycling.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Grundlagen
Zusammenfassung
Das Bauen gehört von jeher zu den Grundbedürfnissen einer jeden Zivilisation. Für die Errichtung von Bauwerken wurden regional verfügbare, in der Natur vorkommende Materialien verwendet, z. B. Holz, Naturstein oder Lehm. Diese Materialien dienten jedoch nicht nur als Baustoffe, sondern sie wurden auch zu anderen Zwecken eingesetzt, z. B. zur Herstellung von Haushaltswaren, Werkzeugen, Waffen usw. Die Bedeutung der Werkstoffe für frühe Zivilisationen spiegelt sich in der Benennung einzelner Zeitalter nach Werkstoffen (Stein-, Bronze-, Eisenzeit) wider.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
2. Natursteine
Zusammenfassung
Als Natursteine bezeichnet man die durch geologische Vorgänge gebildeten natürlich gewachsenen Gesteine. Sie sind ein Gemenge aus Mineralien, deren Zusammenhalt durch direkte Verwachsung oder durch ein Bindemittel gewährleistet wird. Die Gesteine sind die bedeutendsten Rohstoffe der Bauindustrie und finden in vielfältiger Art und Weise je nach ihrer Beschaffenheit in unterschiedlichster Form Verwendung. Sie können als Findlinge, grobe Bruchsteine, als bearbeitete und maßgerechte Werksteine und als Gesteinskörnungen für die Mörtel- und Betonherstellung verwendet werden. Natürliche Bausteine sind solche Steine, die aus den in der Natur vorkommenden Gesteinen gewonnen werden. Damit die Natursteine als Bausteine verlegt und versetzt werden können, müssen diese dem Verwendungszweck entsprechend maschinell und handwerklich bearbeitet werden. Die so behandelten Werkstücke werden im Bauwesen als Naturwerkstein bezeichnet.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
3. Gesteinskörnungen für Mörtel und Beton
Zusammenfassung
Der Begriff „Gesteinskörnung“ wurde durch die europäische Normung als einheitliche Bezeichnung für körnige mineralische Materialien eingeführt. Gesteinskörnungen kommen im Bauwesen für unterschiedliche Anwendungen zum Einsatz: bei der Herstellung von Mörteln und Betonen (hier wurden die Gesteinskörnungen früher als Zuschlag bezeichnet), im Straßenbau (frühere Bezeichnung: Mineralstoffe) oder im Bahnbau als Gleisschotter.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
4. Mineralische Bindemittel
Zusammenfassung
Mit dem Begriff „Bindemittel“ bezeichnet man Stoffe, die gröbere und/oder feinere Körner fest miteinander verkitten; hierfür kommen anorganische und organische Substanzen in Betracht. Zu den organischen Bindemitteln zählen z. B. Bitumen und Kunstharz. Die wichtigsten anorganischen Bindemittel sind Zement, Kalk und Gips; sie werden aus mineralischen Ausgangsstoffen hergestellt und deshalb auch „mineralische Bindemittel“ genannt.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
5. Beton
Zusammenfassung
Beton ist neben Stahl einer der wichtigsten Konstruktionsbaustoffe unserer Tage; weit über 50 % aller Bauwerke bestehen heute aus Beton. Beton ist ein künstlicher Baustoff, der dadurch entsteht, dass Gesteinskörnungen durch ein anorganisches Bindemittel zu einem künstlichen Konglomerat verkittet werden. Unter Gesteinskörnungen versteht man im Allgemeinen Sand und Kies oder Splitt; als Bindemittel wird üblicherweise Zement verwendet. Darüber hinaus können dem Beton zur Verbesserung der Frisch- oder Festbetoneigenschaften Zusatzstoffe und/oder Zusatzmittel beigegeben werden.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
6. Mörtel
Zusammenfassung
Mörtel sind Gemische aus Bindemittel, Gesteinskörnung und Wasser, gegebenenfalls unter Zugabe von Zusatzstoffen und/oder Zusatzmitteln; sie enthalten somit die gleichen Ausgangsstoffe wie Beton. Zur Abgrenzung zwischen Mörtel und Beton wird oft das Größtkorn der Gesteinskörnung herangezogen: bis 4 mm Größtkorn wird das Gemisch als Mörtel bezeichnet, bei 8 mm Größtkorn und mehr als Beton. Diese Abgrenzung wird allerdings nicht konsequent beibehalten: so spricht man z. B. von Estrichmörtel, obwohl das Größtkorn 8 mm | zum Teil sogar 16 mm | beträgt, und andererseits von Porenbeton oder auch von (ultra-)hochfestem Beton, obwohl das Größtkorn kleiner als 4 mm ist.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
7. Mauersteine, Bauelemente, Bauplatten
Zusammenfassung
Mauerwerk ist ein Verbundwerkstoff, der aus Mauersteinen und Mauermörtel (siehe Abschnitt 6.2) besteht; eine Ausnahme bildet das selten vorkommende mörtellose „Trockenmauerwerk“. Dabei werden die Eigenschaften von Mauerwerk durch die Eigenschaften der beiden Einzelkomponenten Stein und Mörtel, aber auch durch deren Zusammenwirken beeinflusst.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
8. Keramische Baustoffe
Zusammenfassung
Unter keramischen Erzeugnissen versteht man technische Produkte, welche aus einem weichen (plastischen) Stoff geformt und anschließend steinähnlich durch Glühen („Brennen“) gehärtet worden sind. Gebrannter Ton ist der älteste künstlich hergestellte Werkstoff, aus dem bereits vor 10000 Jahren Gefäße gefertigt wurden.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
9. Glas
Zusammenfassung
Auf Grund seiner Transparenz hat sich Glas zu einem wesentlichen Bestandteil zeitgenössischer Architektur entwickelt. In seinen Eigenschaften ist Glas als Werkstoff schon länger bekannt und genormt.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
10. Eisen und Stahl
Zusammenfassung
Wegen ihrer ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, ihrer guten Form- und Bearbeitbarkeit, sowie der Möglichkeit, sie durch Legieren weitgehend den jeweiligen Anforderungen anzupassen, bilden Metalle eine der wichtigsten Baustoffgruppen.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
11. Nichteisen-Metalle
Zusammenfassung
Nichteisenmetalle, meist abgekürzt „NE-Metalle“ genannt, ist der Oberbegriff für alle Metalle außer Eisen und Legierungen mit überwiegendem Eisenanteil. NE-Metalle besitzen im Vergleich zu Eisen meist eine höhere Beständigkeit gegenüber atmosphärischen Einflüssen, eine bessere Formbarkeit, geringere Festigkeiten, geringere E-Moduln und größere Temperaturausdehnungskoeffizienten.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
12. Korrosion der Metalle
Zusammenfassung
Nach DIN EN ISO 8044 versteht man unter dem Begriff Korrosion die „physikochemische Wechselwirkung zwischen einem Metall und seiner Umgebung, die zu einer Veränderung der Eigenschaften des Metalls führt und die zu erheblichen Beeinträchtigungen der Funktion des Metalles, der Umgebung oder des technischen Systems, von dem diese einen Teil bilden, führen kann“.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
13. Bitumenhaltige Baustoffe
Zusammenfassung
Bitumen ist ein schwerflüchtiges, dunkelfarbiges Gemisch verschiedener organischer Substanzen, das im Rahmen der Aufarbeitung geeigneter Erdöle als Rückstand des Raffinierprozesses anfällt. Bitumen ist nicht flüchtig und somit praktisch geruchlos und sowohl gegen viele Chemikalien als auch gegen die Einwirkungen von Wasser unanfällig.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
14. Holz und Holzwerkstoffe
Zusammenfassung
Holz ist neben Stein und Erde der älteste Baustoff. Kirchen, Fachwerkhäuser und andere historische Gebäude bezeugen die große B1biologischen Entstehens, seines vielfältigen Aussehens, seiner günstigen Bearbeitbarkeit und der problemlosen Entsorgung ist Holz ein einzigartiger Bau- und Werkstoff.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
15. Kunststoffe
Zusammenfassung
Kunststoffe sind synthetische, vorwiegend organische Werkstoffe. Sie werden durch die Verknüpfung von Einzelmolekülen zu Molekülketten hergestellt. Insbesondere Kohlenstoffatome sind zur Bildung von Molekülketten und molekularen Netzen befähigt, an deren Aufbau auch andere chemische Elemente wie Wasserstoff und Sauerstoff beteiligt sind, darüber hinaus u. a. Chlor (PVC), Stickstoff (Polyurethane, Polyamide), Fluor (PTFE (= Teflon®)) und Schwefel (Naturgummi, Polysulfide). Kunststoffe werden überwiegend vollsynthetisch aus Erdöl und in geringem Maße aus Erdgas hergestellt, z. T. aber auch halbsynthetisch durch Abwandlung makromolekularer Naturstoffe (z. B. Naturgummi, Naturharze, Zelluloid). Die für die Kunststoffe alternativ verwendeten Bezeichnungen „Polymere“ (= „Vielteilige“) bzw. „Polymerwerkstoffe“ rühren von der oben genannten Verknüpfung einer Vielzahl von Einzelmolekülen, den sogenannten „Monomeren“ (= „Einteilige“), zu Ketten bzw. Netzen her. Ziel der Entwicklung der synthetischen organischen Stoffe war zunächst die Imitation von erwünschten Eigenschaften der natürlichen organischen Stoffe unter Vermeidung von weniger erwünschten Eigenschaften zum Zweck des Ersatzes der natürlichen Stoffe.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
16. Oberflächenschutz
Zusammenfassung
Baustoffe besitzen eine unterschiedliche, meist sogar eine unzureichende Beständigkeit gegen Witterungs- und Nutzungseinwirkungen. Versieht man deren exponierte Oberflächen mit einer Beschichtung, kann die Lebens- und Nutzungsdauer der Baustoffe und damit auch diejenige des aus den Baustoffen entstandenen Bauwerks deutlich gesteigert werden. Dieser Oberflächenschutz, oft sind es sogar Oberflächenschutzsysteme, besteht im Regelfall aus Beschichtungen, die ein- bzw. mehrlagig auf Bauteile appliziert werden. Dabei handelt es sich zunächst um flüssige Beschichtungsstoffe, dem Typ nach also Halbfertigfabrikate, die auf den Bauteiloberflächen zu Oberflächenschichten verfestigen und dann ihre Schutzwirkung entfalten. Überwiegend sind es organische Polymerbeschichtungen. Zu einem gewissen, allerdings geringen Anteil werden auch mineralisch abbindende Beschichtungsstoffe eingesetzt. Oberflächenschutzsysteme nach dieser Definition haben in der Regel Schichtdicken ≤ 5 mm.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
17. Schutz und Instandsetzung von Betonbauwerken
Zusammenfassung
Beim Schutz und bei der Instandsetzung von Betonbauteilen sind von allen Beteiligten verschiedene Regelwerke zu beachten. Die Instandsetzungsarbeiten sind nach einem von einem sachkundigen Planer aufgestellten Instandsetzungsplan auszuführen. Der detaillierte Arbeitsplan muss von einer qualifizierten Führungskraft aufgestellt werden. Die Qualifikation wird durch den SIVV-Schein (Schützen, Instandsetzen, Verbinden, Verstärken) nachgewiesen. Kunststoffmodifizierte Spritzmörtel dürfen nur von Personen mit dem so genannten Düsenführerschein (D-Schein) verarbeitet werden.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
18. Dämmstoffe
Zusammenfassung
Der Begriff „Dämmen“ ist im Bauwesen im Wesentlichen für die Bereiche Wärmeschutz und Schallschutz reserviert. Dämmen beinhaltet eine Verringerung von Energieabfluss/Energiedurchfluss, nicht die Undurchdringlichkeit, wie sie im Begriff „isolieren“ zum Ausdruck kommt. Deshalb sollte die Bezeichnung „Isolierung“ dem Bereich der Elektrotechnik vorbehalten bleiben. Trotzdem wird der Begriff auch heute noch im Zusammenhang mit Wärmeund Schalldämmung verwendet, z. B. Isolierglas.
Günter Neroth, Dieter Vollenschaar
Backmatter
Metadaten
Titel
Wendehorst Baustoffkunde
herausgegeben von
Günter Neroth
Dieter Vollenschaar
Copyright-Jahr
2011
Verlag
Vieweg+Teubner
Electronic ISBN
978-3-8348-9919-4
Print ISBN
978-3-8351-0225-5
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-8348-9919-4