In diesem Beitrag werden nur auszugsweise einige Hinweise zum Mauerwerksbau aufgeführt. Für die Erstellung eines Mauerwerkbaus ist eine entsprechende handwerkliche Erfahrung erforderlich. Zum Schluß werden einige Grundlagen vermittel, sodass man selbst erfolgreich kleinere Reparaturarbeiten ausführen kann.
Gerade in der Schweiz wurden Forschungen und Versuche beim Mauerwerksbau auf dem Gebiet des Hochhausbaues (bis 16 Stockwerke) durchgeführt. Hier sind eine Reihe von hohen Anforderungen zu erfüllen, die bis zu Festlegung des Verbandes in Schichtpläne reicht. Auch ist eine ausreichende Mörtelfuge erforderlich, sonst werden je nach der Unebenheit der Lagerflächen die Gesamtlasten nur über mehr oder weniger verteilte Punkte übertragen. Die damit ausgelösten Zugspannungen lassen die Steine schneller aufreißen. [1] Diese hohen Anforderungen werden zwar an die Reparaturarbeiten und für die neue Zwischenwand nicht gestellt, aber trotzdem sollte man sorgsam und ordentlich das Mauerwerk ausführen.
Massives Außenmauern sorgt für ein angenehmes Wohnklima. Dabei spielt die Auskühlzeit eine wichtige Rolle. Hier ein Beispiel einer älteren Klinkerfassade in Leipzig Georg-Schumman-Strasse.
In Vinnitsa oder Kiew (Ukraine) wurden in den 50iger Jahren wie auch in der ehemaligen DDR Mehrfamilienhäuser aus Ziegelsteinen errichtet. Das Außenmauerwerk ist circa 50 cm stark. Das besondere hier ist der fehlende Außenputz. Damit wird eine weitere Grenzschicht vermieden, was sich günstig auf das Feuchteverhalten der Außenwandkonstruktion auswirkt. Die Fugen sind nicht wie in Deutschland glatt, sondern haben Rillen. Ein Kollege sagte mir, das hier möglicherweise Trassmörtel verwendet wurde. Dies konnte ich nicht überprüfen. Aber die Oberfläche der Fugen ist in einem guten Zustand. Es wird vollfugig gemauert und gleich anschließend die Fugen ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass nicht wie beim nachträglichen Verfugen die Feuchtigkeit aus dem Mauermörtel gezogen wird und der Abbindeprozess (Karbonatisierung) nicht vollständig erfolgen kann. In Deutschland erfolgt in der Regeln ein nachträgliches Verfugen. Hierzu wurden spezielle Fugenmörtel (VOR Mauermörtel) entwickelt. Für diese Arbeiten sind aber auch Außengerüste erforderlich. In Vinnitsa, hier in der Straße (Vul. Sodschich) werden die Wohngebäude mit 9 Etagen aus Ziegelsteinen hergestellt. Außen besteht die Außenwand aus einer Schicht Kalksandsteinen und innen aus 3-Lochziegelsteinen, die mit einander verzahnt sind. Dieser Aufbau entspricht etwa auch den Empfehlungen meines schweizer Kollegen Paul Bossert. Er empfiehlt bei seinen energieeffizienten Verbundmauerwerk außen einen Ziegelstein mit einer Rohdichte von 1600 bis 1800 kg/m3 und innen einen Ziegelstein mit 800 bis 900 kg/m3.
Diese kalkverputzte Variante ist nur bis 18 m Höhe anwendbar. Wird das Gebäude höher, ist das Ziegelmauerwerk mit Natursteinplatten zu verkleiden - je nach Farbe und der damit verbundenen Aufnahme von Solarenergie ist eine Stärke von 1,5 bis 3 cm vorzusehen. (Kalk, Travertin, Sandstein und so weiter mit einer Kleber-Mischung aus Zement und hydraulischem Kalk inklusiv Zuschlagstoffe).
In der russischen Fachliteratur [2] werden ähnliche Konstruktion vorgestellt. Diese weisen recht gute wärmetechnische Eigenschaften auf. Bild links R=2,9 m2K/W und Bild rechts R= 3,17 m2K/W.
Die etwas älteren Wohngebäude in Vinnitsa erhielten außen eine Verkleidung aus Keramikplatten (Bild rechts). An einem anderen Gebäude lösten sich einige dieser Platten im unteren Wandabschnitt. Offensichtlich stellt das Verkleiden der Außenwände auch ein klimatisches Problem dar, da im Winter eine niedrigere Durschnittstemperatur vorliegt, als in Deutschland. Mir war auch aufgefallen, dass gerade bei den Neubauten im unteren Wandabschnitt die Platten der Wandverkleidung an einigen Stellen abfallen. Dass hier Verarbeitungsfehler vorliegen, ist nicht anzuzweifeln. Aber es wird auch deutlich, dass die Verarbeitung hohe Qualitätsansprüche stellt.
Bauphysikalisch sind jedoch solche Keramikbeschichtungen ungünstig. Feuchtetransporte von innen stauen sich an dieser Sperrschicht (siehe Bild links). Aus diesen Überlegungen heraus erfolgt daher heute der äußere Wandaufbau bei den höheren Gebäuden aus Kalksandsteinen und Hartbrandsteinen und innen mit Ziegelsteinen (Wandstärke 50 cm). Welche guten wärmetechnischen Eigenschaften diese Mauerwerke haben, kann im Tool Energieberechnung überprüft werden. Kalksandsteine sind feuchtetechnisch nicht unbedingt die günstigste Lösung. Sind aber unter den gegebenen konstruktiven Ausführungen sicherlich die optimalste Variante. Unter der äußeren Feuchtebelastung (Schlagregen) bei den Gebäuden mit 9 bis 10 Etagen lässt sich ein Sichtmauerwerk wie bei den älteren Gebäuden mit wenigen Etagen (siehe unten links) aus normalen Ziegelsteinen nicht erstellen. Vorteile bei dieser Technologie ist auch, dass kein Außengerüst benötigt wird, da mit dem Vermauern der Ziegelsteine auch ein Verstrich der Fugen erfolgt. Ebenso fallen im Vergleich zu einer verputzen Außenfassade laufende Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten in einem wesentlich größeren Zeitabschnitt an.
Links ein älteres Mehrfamilienhaus aus Ziegelsteinen (Вул. Пирогова in Вiнниця) und in Kiew in der Mitte in der Щербакова und rechts Wohnhäuser aus Ziegel (Вул. Софийская in Киев)
Baustelle eines neuen Wohngebäudes aus Ziegelsteinen in der oben beschriebenen Verbandbauweise (Вул. Зодчих in Вiнниця)
Bei den älteren Wohngebäuden in Вiнниця, die etwa 50 Jahre alt sein dürften, habe ich an der Ziegelsteinfassade so gut wie keine Schäden festgestellt. Selbst bei ungünstigsten Wandabschnitten über dem Sockel, wie im Bild links, zeigen die Ziegelsteine so gut wie keine Salzausblühungen. Auch das fehlende Fallrohr (was sicherlich nicht erst seit gestern fehlt) verursacht so gut wie keine Schäden. Natürlich gibt es auch vollständig misslungene Konstruktionen (Bild rechts), wie die einkragende Betonplatte über dem Hauseingang. Sie soll eigentlich vor Regen schützen und verursacht aber selbst eine Bewässerung des Mauerwerkes.
Heute baut man in Вiнниця (Вул. Зодчих ) sehr schöne Wohngebäude aus Ziegelsteinen
Im Rayon дарницкий in Киев werden viele neue Wohnhochhäuser in Stahlbetonskelettbauweise errichtet. In den beiden oberen Bildern wird die tragende Stahlbetonkonstruktion mit einer äußeren Ziegelwand eingeschalt. Im unteren Bild finden die Ziegelsteine als Ausfachungsmaterial Anwendung.
Ganz wichtig ist, dass der Mauermörtel immer etwas weicher ist als die Steine. So ist zum Beispiel der auf dem Baumarktmarkt angebotene Mauer- und Putzmörtel geeignet zum Vermauern von Kalksandsteinen und Ziegelsteinen. Ein besserer Mörtel ist der Trasskalk oder für eine höhere Festigkeit ein hochhydraulischer Trasskalk. Dieser ist etwas teurer aber nicht überall erhältlich. Die deutschen Mörtelhersteller geben zusätzlich zu den Angaben nach europäischer Norm (CE-Zeichen), zum Beispiel Mörtelgruppe IIa oder Leichtmörtel LM 21, auf den Lieferschein an. Grundlage neben der europäischen Norm ist die DIN V 18580. Porenbetonsteine können auch mit dem üblichen Mauermörtel vermauert werden. Es ist aber nicht ratsam, da es zu Problemen kommen kann. Ebenso ist die Verarbeitung nicht so einfach. Viel besser ist die Verwendung des entsprechenden Klebemörtels, die auf das Steinmaterial abgestimmt sind. Werden Porensteine zum Beispiel bei einer sonnigen Außenwand vermauert, so führen harter Mörtel sowie Putze zu großen thermischen Spannungen und die Steine werden vollkommen durchgerissen. Daher sind für die verschiedenen Mauersteine auch die entsprechenden Mörtel zu verwenden, die durch Hersteller angeboten bzw. empfohlen werden.
Ebenso ist bei einem Leichtziegel ein spezieller Leichtmörtel (Leichtmörtel LM 21) einzusetzen. Bei einem normalen Mauermörtel würde in diesem Fall die Fuge zu einer Wärmebrücke werden. Welcher Mörtel für die jeweilige Steinart verwendet wird, steht meist in den Produktbeschreibungen. Vielfach wird Zement oder Zementmörtel gekauft. Für tragende Bauteile, wie Säulen oder im Gewölbe ist diese Mörtelgruppe III erforderlich. (Dies gilt auch für deren Reparatur!)Aber auch bei Mauerwerk, welches direkt durch Feuchtigkeit belastet wird, wie zum Beispiel ein Kanalschacht, ist ein Zementmörtel zu verwenden. Für Sichtmauerwerk, welches durch äußere Niederschläge stark beansprucht wird, hier werden meist Klinker verwendet, ist ein spezieller Vormauermörtel (P IIa [hochhydraulischer Kalkmörtel, Mörtel mit Putz- und Mauerbinder]) sehr empfehlenswert. Da die Steine stark saugen, "brennt" der Kalk bei Normalmörtel sehr schnell aus. Dieser spezielle Mörtel verhindert das starke Saugen. Neben der optimalen Verarbeitung und der Fugenausbildung ist die Arbeitszeit wesentlich geringer. Die Fugen werden vollfugig in einer Stärke von 12 mm, bei Mittelbettmörtel 6 mm und bei Dünnbettmörtel 1 bis 3 mm hergestellt. Werden Hochlochziegel vermauert, so ist die Lagefuge durchgängig auszuführen. Mit dem durchgängigen Mörtelverband wird der Luftaustausch zwischen den Hohlkammern der Steinschichten verhindert. Dies dient zur Vermeidung einer ungewollten Luftkonvektion und Schallübertragung. Ein sorgsam ausgeführtes Mauerwerk lässt sich später leichter verputzen. Es sollte so grade wie möglich sein und keine Löcher in den Fugen aufweisen.
Die üblichen Schichten sind die Läuferschicht, die Steine liegen hintereinander und die Binderschicht, Steine liegen nebeneinander. Sind höhere Drücke aufzunehmen, so findet die Rollschicht für Mauer-, Brüstungs- und Gesimsanschlüsse Anwendung. Die Steine werden hochkant seitlich aneinander vermauert. Durch die großen Stoßfugen vergrößert sich die Haftfestigkeit der Steine untereinander. Ebenso ist die Druckverteilung besser als bei flachliegenden Steinen. Weniger oft kommen die Stromschicht, das ist eine Binderschicht, die etwas verdreht ist, und die Schränkschicht, Steine stehen auf der hohen Kante, schräg und leicht versetzt, vor.
In den nachfolgenden Bildern wird das Normalformat 24 cm x 11,5 cm x 7,1 cm dargestellt. Auf die anderen Formate soll hier nicht weiter eingegangen werden. Die Verarbeitung entspricht analog auch für diese Formate. Die Fugenbreite des Mauermörtels beträgt 1 cm. Damit ergibt sich bei diesem Steinformat eine Wandstärke 11,5 - 24 - 36,5 - 49 - 61,5 - 74 - 99 cm. Als Lagerfuge wird die horizontale Fuge und als Stoßfuge die vertikale Fuge bezeichnet. Es gibt Plansteine und Steine, die im Dünnbettverfahren verlegt werden, hier gelten andere Maße für die Mörtelfuge.Für die Backsteinformate nach 1872 galten die Maße,für das Reichsformat 25,0 cm x 12,0 cm x 6,5 cm,für das Klosterformat 28,5 cm x 13,5 cm x 8,5 cm undfür das Oldenburger Format 22,0 cm x 10,5 cm x 5,0 cm.
Formate in der Ukraine und Russland[3]
Durch die Verbände in den Schichten wird die erforderliche Haltbarkeit erreicht. Es können so die auftretenden Druck- und Zugspannungen abgeführt werden. Wichtig hierbei ist auch die richtige Anbindung der Wände miteinander (Verzahnung) und die Einhaltung der Schlankheitsgrade zu beachten. Auch wenn anschließend ein deckender Putz aufgebracht wird, sollte der Verband ordentlich erstellt werden.
Analog sind alle anderen Mauerquerschnitten, Eckenausbildungen und Anbindungen zu gestalten. Werden großformatige Steine vermauert, so erfolgt der Wandaufbau wie bei einer 11,5er Wand. Hier im Beispiel eine Außenwand aus Bimssteine. 5. Zum Maurerwerkzeug
Mit geeignetem Maurerwerkzeug macht die Arbeit viel mehr spaß und es kann auch ordentlich und schnell gearbeitet werden. Dazu gehört einmal eine Maurerkelle. Eine Dreieckkelle ist etwas günstiger, da sie etwas breiter ist und günstiger in der Hand liegt. Wird jedoch der Mörtel aus einem Eimer entnommen, so ist eine viereckige Kelle eindeutig besser. Aber auch beim Aufmauern eines Schornsteins oder beim Setzen der oberen Lagen unter der Decke ist diese Kellenform von Vorteil. Viel wichtiger ist es, wie man damit zurechtkommt. Ein Maurerhammer hat eine solche Form, dass er optimal für die Bearbeitung von Mauersteinen geeignet ist. Ein Schlosserhammer biete hier keinen Ersatz. Die Wasserwaage sollte mindestens 80 cm lang sein. Eine Setzlatte dient zur Prüfung des horizontalen Verlaufs der Steinlage. Mit einer 2 m langen Wasserwaage kann man dies aber auch überprüfen. (Mit einer Laserwasserwaage kann man wesentlich genauer über größere Entfernungen die Höhe bestimmen. Ebenso kann die vertikale Ausrichtung kontrolliert werden.) Mit der 2 m Wasserwaage kann aber auch das Lot geprüft werden. Ein Lot wird dann verwendet, wenn das Mauerwerk an einer bestimmten Stelle die Decke, zum Beispiel Träger, erreichen soll oder Rahmen ausgefacht werden. Mithilfe des Lotes kann dann der Fußboden markiert werden, wo die erste Steinlage gesetzt wird. Die Fluchtschnur (Maurerschnur) wird an den beiden Seiten der zu errichtende Mauer in Flucht und in der Höhe der zusetzenden Lage gespannt. Dazu sind die beiden Enden der Mauer zuerst mit 2 bis 3 Lagen aufzumauern (siehe Bild). Diese Lagen werden sorgfältig mit der Wasserwaage ausgerichtet. Nach dieser Schnur richtet man sich beim Setzen der Steine dazwischen und muss nicht die einzelnen Steine mit der Wasserwaage ausrichten. Ist der Zwischenraum ausgefüllt, so wird die Schnur eine Lage höher gesetzt und gespannt. Hierzu werden Nägel in die Fugen gesteckt und die Mauerschnur herumgeführt und gespannt.
Gegenwärtig werden auf dem Markt eine neue Generation Baustoffen für den Mauerwerksbau angeboten. Die MZ8 sind für Einfamilienhäuser und die MZ10 für Mehrfamilienhäuser entwickelt worden. Die Wärmeleitfähigkeit liegt zwischen 0,08 bis 0,10 W/m2K und es können so je nach Wandstärken laut Hersteller ein theoretischer U-Wert von 0,15 bis 0,35 W/m2K erreicht werden. Je nach Fabrikat sind die Hohlkammern mit mineralischen Dämmstoff oder Mineralgranulat gefüllt. Damit verbessert sich der Wärmeleitwert und auch der Schalldämmwert. Die Vermauerung erfolgt im Dünnbettverfahren. Siehe auch unter www.wienerberger.de,www.meinziegelhaus.de, www.unipor.de, www.ziegel-zentrum.de oder www.termopor.de
Bei Reparaturarbeiten am Mauerwerk sind möglichst die gleichen Baustoffe zu verwenden, wie sie am angrenzenden Mauerwerk vorhanden sind. Bei einem Mauerwerk aus Vollziegel sind auch Vollsteine zu verwenden, damit das homogene Feuchte- und Wärmeverhalten nicht verändert wird. Dies gilt auch für den Mauermörtel. Zum Beispiel: Grundsätzlich Leichtmörtel bei der Verwendung von Mauersteinen mit kleiner Wärmeleitfähigkeit.
Bei nachträglichen Anbauten, wie Windfang vor der Haustür, kleine Wintergärten, Schuppen aber auch bei Garagen wurde vielfach die Horizontaldichtung im Mauerwerk vergessen bzw. nicht vollständig ausgeführt. Die Folge ist, dass bei den unteren Steinlagen der Putz abfällt und auch eine Salzausblühung vorliegt. Vielfach wurde die Dachpappe in Höhe von ca. 30 cm in die Fuge eingelegt (oberhalb des Spritzbereichs) aber vergessen, dass die unteren Steine auch nass werden und dann die unschönen Streifen über dem Fußboden entstehen. In dem nachfolgenden Bild (links) wird eine sinnvolle Anordnung dargestellt. Das Bild rechts dient als Ergänzung. Beim Neubau sollte dieser Aufbau unbedingt berücksichtigt werden. Gerade im Sommer besteht die Gefahr der Tauwasserbildung auf der Fußbodenoberfläche (Beispiele sind ein Teil der gefliesten Hauseigangsbereiche), so ist unbedingt auch eine Wärmedämmung in den Fußbodenaufbau einzubinden. Durch die Tauwasserbildung kommt es langzeitlich ebenfalls zur Durchfeuchtung des angrenzenden Mauerwerkes trotz ordnungsgemäßer Ausführung der Feuchtesperre. Zur ausführliche Darstellung zum vertikalen und horizontalen Feuchteschutz.
Die Produktnormen für den Mauerwerksbau sind in der europäische Produktnorm DIN EN 771-4 (seit dem 1. April 2006) geregelt. Für Produkte in Deutschland sind die Regelungen der sogenannten Anwendungsnorm DIN V 20000-404 zu beachten. Produkteigenschaften, die bislang in der nationalen Produktnorm enthalten waren, jedoch nicht durch die europäische Norm abgedeckt sind, werden in der (Rest)Norm DIN V 4165-100 beschrieben.
[1] Schmitt, Heinrich; Heene, Andreas; Hochbaukonstruktion 14. Aufl. Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH Braunschweig 1998, S. 467 [2] Современные строительные материалы , OOO Стройинформ 2006 г., л. 58/59 [3] Кнажны люди Кирпич материал Дизайн Конструкции, Аивар Аалто 2008 л.200
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