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Die Erfindung betrifft einen Mauerstein, umfassend einen Grundkörper auf Bindemittelbasis, insbesondere Zementbasis.
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Mauersteine, die zur Errichtung von Mauerwerken dienen, sind in unterschiedlicher Form bekannt. Üblicherweise weist der Mauerstein eine kubische Form auf, die ein leichtes Verlegen ermöglicht. Zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften betreffend die Wärmedämmung eines Mauerwerks, wie sie üblicherweise im Hausbau gegeben sind, werden regelmäßig auf das errichtete Mauerwerk Wärmedämmverbundsysteme aufgebracht, üblicherweise bestehend aus Dämmplatten, beispielsweise aus Polystyrol, auf die sodann eine Außenputzschicht mit eingeputzter Armierungslage aufgebracht wird.
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Die Ausbildung solcher Mauerwerke ist aufwändig und mit beachtlichen Kosten verbunden.
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Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, einen Mauerstein anzugeben, der einfach verlegbar ist und die Errichtung eines gute Wärmedämmeigenschaften aufweisenden Mauerwerks ermöglicht.
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Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß ein Mauerstein vorgesehen, umfassend einen Grundkörper auf Bindemittelbasis, insbesondere Zement- oder Kalkbasis, der eine T-Form mit einem Längsschenkel und einen mittig vom Längsschenkel abgehenden Querschenkel aufweist, und der eine oder mehrere ihn durchsetzende Durchbrechungen aufweist, in denen ein Dämmmaterial angeordnet ist.
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Der erfindungsgemäße Mauerstein ist T-förmig, weist also einen Längsschenkel und einen davon abstehenden Querschenkel auf. Die Schenkelbemaßung ist derart, dass zwei solcher T-förmiger Mauersteine z. B. umgekehrt zueinander ausgerichtet aneinanderlegbar sind, und quasi formschlüssig ineinander greifen können, sodass jeweils der Längsschenkel eines Mauersteins am Querschenkel des benachbarten Mauersteins anliegt. Hierüber ist eine sehr einfache Verlegung der Mauersteine möglich, wie natürlich auch die Errichtung hinreichend dicker Mauerwerke, da die Mauerwerkdicke abhängig von der Breite des Mauersteins ist, die sich aus der Breite des Längsschenkels und der des daran anschließenden Querschenkels ergibt.
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Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der erfindungsgemäße T-Mauerstein eine, bevorzugt jedoch mehrere Durchbrechungen aufweist, mithin also ihn quer durchlaufende Öffnungen, die mit einem Dämmstoff gefüllt sind. Das heißt, dass der Mauerstein durch Integration des Dämmstoffes sehr gute Wärmedämmeigenschaften hat. Infolge der T-Form der Mauersteine ergibt sich hieraus, dass im Mauerwerk, querschnittlich gesehen, an jedem Ort Dämmmaterial vorhanden ist, mithin also sich durch das Mauerwerk in Querrichtung gesehen überall eine Dämmlage befindet. Das heißt, dass durch Verwendung der erfindungsgemäßen Mauersteine eine einfache und selbst gut wärmegedämmte Mauer errichtet werden kann.
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Der Längsschenkel kann in Weiterbildung der Erfindung wenigstens zwei Durchbrechungen aufweisen, während im Querschenkel wenigstens eine Durchbrechung vorgesehen ist. Die zwei Durchbrechungen im Längsschenkel sind dabei bevorzugt symmetrisch zur Schenkelmitte angeordnet. Jede Durchbrechung weist bevorzugt eine Rechteckform auf. Die rechteckförmigen Durchbrechungen, von denen wie beschrieben bevorzugt zwei im Längsschenkel und eine im Querschenkel vorgesehen ist, werden hinreichend groß bemessen, sie definieren einen Großteil des Steinvolumens, sodass folglich auch der Volumenanteil des Dämmmaterials beachtlich ist.
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Bevorzugt werden die Durchbrechungen so bemessen, dass die begrenzenden Wände des Grundkörpers alle im Wesentlichen die gleiche Wanddicke aufweisen. Sind beispielsweise im Längsschenkel zwei rechteckige Durchbrechungen und im Querschenkel eine rechteckige Durchbrechung vorgesehen, so sind die Durchbrechungen im Querschnitt so dimensioniert, dass die sie begrenzenden Wände des Mauersteins alle im Wesentlichen gleich dick sind. Dies verleiht dem Mauerstein überall eine vergleichbare mechanische Stabilität.
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Zusätzlich zu den mit Dämmmaterial gefüllten Durchbrechungen ist es auch denkbar, einen oder mehrere den Grundkörper durchsetzende Schlitze vorzusehen. Diese luftgefüllten Schlitze dienen zusätzlich der Wärmedämmung, da Luft in diesem Fall als Dämmmittel fungiert.
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Die Dimensionierung des Mauersteins ist derart gewählt, dass der Querschenkel und die beiden Längsschenkel miteinander jeweils eine rechtwinklige Aussparung definieren, die symmetrisch ist, mithin also gleiche Länge und Breite aufweist. Dies ermöglicht es, dass der Langsschenkelabschnitt des benachbarten Mauersteins bündig eingreifen kann und flächig am Querschenkel des ersten Mauersteins anliegen kann, während sein eigener Querschenkel flächig am Längsschenkel des ersten Mauersteins anliegt. Dies ist für einen festen Verbund vorteilhaft. Ein konkretes Ausführungsbeispiel einer Steinbemaßung sieht vor, dass der Mauerstein eine Länge von ca. 547 mm und eine Breite von ca. 365 mm aufweist, wobei der Längsschenkel und der Querschenkel jeweils eine Breite von ca. 182 mm aufweisen. Hieraus ergibt sich eine Ausnehmungsbemaßung von ca. 182,5 × 182,5, die genau den Längsschenkelabschnitt des benachbarten Steins aufnehmen kann.
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Die beiden im Längsschenkel vorgesehenen rechteckigen Durchbrechungen weisen bei einem Stein der genannten Bemaßung eine Länge von ca. 215 mm und eine Breite von ca. 100 mm auf, während die eine im Längsschenkel vorgesehene rechteckige Durchbrechung eine Länge Von ca. 100 mm und eine Breite von ca. 140 mm aufweist. Die jeweiligen Durchbrechungen nehmen somit die zentralen Schenkelvolumina ein, sodass in jedem Schenkel eine hinreichende Menge an Dämmmaterial vorhanden ist.
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Die Wanddicke des Mauersteins, die die jeweilige Durchbrechung begrenzt, sollte zwischen 30 mm–50 mm betragen. Sie beträgt bei dem Mauerstein, wie er mit seinen Dimensionen oben beschrieben ist, zwischen 37 mm–42 mm.
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Alle genannten Maßangaben sind lediglich beispielhaft. Natürlich sind grundsätzlich auch andere Verhältnisse von Länge zu Breite des Steins selbst möglich, wie auch andere Verhältnisse von Länge zu Breite der Durchbrechungen und auch andere Wanddicken denkbar sind. Die konkrete Wahl der Maßangaben sollte stets so erfolgen, dass einerseits Wände mit üblicher Dicke hergestellt werden können, und dass andererseits der Mauerstein hinreichende mechanische Eigenschaften, aber auch hinreichende wärmedämmende Eigenschaften aufweist. Gegebenenfalls kann die Wahl der konkreten Maße auch in Abhängigkeit des verwendeten Materials, aus dem der Stein ist, gegebenenfalls auch in Abhängigkeit des verwendeten Dämmmaterials, erfolgen.
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Der Grundkörper des Mauersteins ist auf Bindemittelbasis gefertigt, insbesondere auf Zement- oder Kalkbasis. Es kann sich dabei entweder um ein Vollmaterial handeln, das heißt, dass der Grundkörper vollständig z. B. aus Zement oder Kalk gefertigt ist. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn das Bindemittel respektive der Zement oder Kalk nur als Binder dient, mithin also nach Art eines Bindemittel- oder Zement- oder Kalkleims, der in das Bindemittel respektive den Zement oder Kalk eingebrachte Zuschlagstoffe bindet, also die Matrix oder das Gerüst bildet. Als solche Zuschlagstoffe können unterschiedliche Stoffe verwendet werden, beispielsweise Naturbims, Waschbims, Blähton, Blähschiefer, Blähglas, Hüttenbims, Schaumlava, Kies oder Sand. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere der beschriebenen Zuschlagstoffe als Mischung zu verwenden und in der Bindemittel- oder Zement- oder Kalkmatrix zu integrieren. Durch Einbringen dieser Zuschlagstoffe ergibt sich also ein grobkörniger Grundkörper, der ebenfalls gute Dämmeigenschaften besitzt. Denn zum einen besitzen die verwendeten Zuschlagstoffe wie beispielsweise Bims oder Blähton aufgrund ihres inhärenten Porenvolumens gute Dämmeigenschaften, sie sind keine guten Wärmeleiter. Darüber hinaus wird aufgrund der Körnigkeit und der über das Bindemittel gegebene Bindung eine Grundporosität im Grundkörper erreicht, das heißt, dass dieser ebenfalls eine beachtliches Porenvolumen, also Hohlraumvolumen besitzt, wobei die Poren mit Luft gefüllt sind. Auch hieraus resultiert eine gute Dämmeigenschaft des Grundkörpers selbst.
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Der Bindemittelanteil, insbesondere der Zement- oder Kalkanteil, beträgt zwischen 5%–50%, vorzugsweise im Bereich von ca. 10%. Ein relativ geringer Bindemittel- oder Zement- oder Kalkanteil ist ausreichend, eine hinreichende Fixierung der körnigen Zugschlagstoffe und eine hinreichende mechanische Festigkeit des Grundkörpers zu erzielen.
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Auch als Dämmmaterial können unterschiedliche Stoffe gewählt werden. Denkbar ist die Verwendung von Mineralwolle, Schaumkunststoff, insbesondere Polystyrolschaum oder Polyurethanschaum, Phenolharz, Schaumglas, Vakuumkörper, Holzwolle oder Holzfasern oder Pflanzenfasern oder Zellulosefasern oder Köper hieraus, Blähperlite, Kork oder expandierter Kork, Vermiculite oder tierische Wolle. Die Dämmmaterialien füllen die Durchbrechungen vollständig aus. Sie können bei der Herstellung des Mauersteins, der zur Bildung des Grundkörpers üblicherweise gegossen wird, direkt integriert werden, sodass sich eine feste Anbindung des verwendeten Dämmmaterials an das Grundkörpermaterial ergibt. Dabei ist es denkbar, dass beispielsweise bei Ausbildung der beschriebenen drei großdimensionierten Durchbrechungen verschiedene Dämmmaterialien in den Längsschenkeldurchbrechungen und in der Querschenkeldurchbrechung vorgesehen sind. Das heißt, dass auch ein kombinierter Einsatz unterschiedlicher Dämmmaterialien möglich ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnung.
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Dabei zeigen:
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1 eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Mauerstein einer ersten Ausführungsform mit für ein konkretes Ausführungsbeispiel angegebener Bemaßung,
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2 eine Aufsicht auf eine erste Mauerwerkreihe,
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3 eine Aufsicht auf eine zweite Mauerwerkreihe,
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4 eine Außenansicht eines aus den Mauerwerkreihen gemäß der 2 und 3 gebildete Wand,
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5 eine Aufsicht auf eine aus erfindungsgemäßen Mauersteinen errichtete, um Eck gemauerte Steinreihe,
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6 die im Mauerverbund darüber liegende Steinreihe,
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7 eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Mauerstein einer zweiten Ausführungsform, und
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8 eine Ansicht eines Mauersteins gemäß 1 zur Angabe von Maßgrößen.
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Mauerstein 1 in einer Aufsicht. Er umfasst einen Grundkörper 2 auf Basis eines Bindemittels, insbesondere auf Zement- oder Kalkbasis. Es kann sich um ein Zement- oder Kalkvollmaterial handeln, denkbar ist es aber auch, in den Zement oder Kalk einen oder mehrere Zuschlagstoffe einzubringen, beispielsweise Naturbims, Waschbims, Blähton, Blähschiefer, Blähglas, Hüttenbims, Schaumlava, Kies oder Sand, wobei die Aufzählung nicht abschließend ist. Das Bindemittel respektive der Zement oder Kalk dient als Bindemittel- oder Zement- oder Kalkleim, der die Zuschlagstoffe unter Ausbildung eines Porenvolumens verbindet.
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Der Mauerstein 1 weist eine T-Form auf, bestehend aus einem Längsschenkel 3 und einem mittig an den Längsschenkel 3 anschließenden, von ihm abstehenden Querschenkel 4. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind im Längsschenkel 3 zwei Durchbrechungen 5 vorgesehen, und im Querschenkel eine Durchbrechung 6, die allesamt querschnittlich gesehen rechteckig sind. Jede Durchbrechung 5, 6 ist mit einem Dämmmaterial 7 gefüllt, wobei es sich hierbei jeweils um das gleiche Dämmmaterial handeln kann, wie auch verschiedene Dämmmaterialien verwendet werden können. Beispielsweise können in die beiden im Längsschenkel 3 befindlichen Durchbrechungen 5 gleichartige Dämmmaterialien eingebracht werden, während in die Durchbrechung 6 im Querschenkel 4 ein anderes Dämmmaterial eingebracht ist. Als Dämmmaterial kann beispielsweise Mineralwolle, Schaumkunststoff (z. B. Polystyrolschaum oder Polyurethanschaum), Phenolharz, Schaumglas, ein Vakuumkörper, Holzwolle oder Holzfasern oder Pflanzenfasern oder Zellulosefasern oder fertig vorgeformte Körper hieraus, Blähperlite, Kork oder expandierter Kork, Vermiculite oder tierische Walle verwendet werden. Die Dämmmaterialien werden bevorzugt bereits während dem Gießen des Grundkörpers 2 angebracht, das heißt, sie werden, sofern sie in Form hinreichend stabiler Körper vorliegen, bevorzugt von dem den Grundkörper bildenden Material auf Bindemittelbasis in einer Gießform, die die T-Form definiert, umgossen.
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1 sind zur Erläuterung eines konkreten Ausführungsbeispiels des Mauersteins 1 konkrete Maßzahlen zu den relevanten Dimensionen angegeben. Der Mauerstein weist eine Gesamtgröße von 547 × 356 mm auf. Der Längsschenkel selbst besitzt eine Länge von 547 mm und eine Breite von 182,5 mm. Der mittig am Längsschenkel 3 angeordnete Querschenkel 4 besitzt eine Länge von 182,5 mm und eine Breite von 182,5 mm. Die Durchbrechungen 5 besitzen eine Länge von 215 mm und eine Breite von 100 mm, während die Durchbrechung 6 eine Länge von 100 mm und eine Breite von 140 mm besitzt. Die jeweiligen Wanddicken des Grundkörpers in den Bereichen, in denen er die Durchbrechungen 5, 6 begrenzt, bewegen sich zwischen 37 mm (im Bereich zwischen den beiden Durchbrechungen 5) und 42,5 mm (im Bereich der außen liegenden Wandabschnitte des Längsschenkels 3 und des innen liegenden Wandabschnitts des Querschenkels 4). Die Höhe des Mauersteins 1 beträgt ca. 249 mm.
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Aus der im konkreten Beispiel angegebenen Dimensionierung des Mauersteins ergibt sich, dass der Längsschenkel 3 und der Querschenkel 4 miteinander eine rechtwinklige Ausnehmung 8 begrenzen, die eine Länge von 182,5 mm und eine Breite von 182,5 mm besitzt. Der Begriff „Länge” bezieht sich im beschriebenen Beispiel auf die Vertikalrichtung in 1, der Begriff „Breite” auf die Horizontalrichtung in 1. Die angegebenen Maße sind gegebenenfalls herstellungsbedingt toleranzbehaftet.
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Anstelle der oben angegebenen konkreten Maße dieses Ausführungsbeispiels sind natürlich auch andere Maße wählbar, sowohl was die Länge, Breite und Höhe des T-Steins selbst angeht, als auch was die Bemaßung der verschiedenen Durchbrechungen angeht. Die konkreten Maße sind bevorzugt stets so zu wählen, dass Mauerwerke mit üblicher Dicke durch symmetrische Verlegung der Steine aufgebaut werden können, wie auch die ausgebildete Ausnehmung zwischen Längs- und Querschenkel stets so bemessen sein sollte, dass zwei Steine umgekehrt zueinander angeordnet ineinander eingreifen können.
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2 zeigt eine erste Steinreihe I, wie sie mittels der erfindungsgemäßen Mauersteine 1 aus 1 erzeugt werden kann. Ersichtlich besteht aufgrund der Dimensionierung der Ausnehmung 8 die Möglichkeit, dass die Steine flächenbündig aneinander gelegt werden können, wobei selbstverständlich zwischen die Steine ein hinreichend dünnes Mörtelbett gebracht wird, um sie miteinander zu verbinden. in jedem Fall greift jeweils ein Längsschenkelabschnitt eines ersten Steins in eine Ausnehmung 8 des benachbarten Steins ein, sodass sich der in 2 gegebene Reihenverbund ergibt.
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3 zeigt eine zweite Steinreihe II, wie sie als der Steinreihe I im Mauerverbund nachfolgende Steinreihe gebildet wird. Das Verbundbild ist genau umgekehrt, verglichen mit dem der Steinreihe I.
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Wie den 2 und 3 zu entnehmen ist, ist, gesehen jeweils in Querrichtung der jeweiligen Mauerreihe (Blickrichtung dargestellt durch den Pfeil P in den 2 und 3), an jeder Stelle sichergestellt, dass Dämmmaterial 7 vorhanden ist. Denn infolge der T-Form ergeben sich zwangsläufig Überlappungsbereiche in den Abschnitten, in denen die Längsschenkel in die jeweils benachbarte Ausnehmung des benachbarten Mauersteins eingreifen. In Querrichtung gesehen liegen folglich die Dämmmaterialien der nebeneinander liegenden Steine hintereinander. Die Dämmmaterialien 7 jeweils eines Einzelmauersteins liegen, nachdem sich die Durchbrechungen 5 und die darin aufgenommenen Dämmmaterialien 7 über die Durchbrechung 6 und das darin aufgenommene Dämmmaterial 7 des Querschenkels erstrecken, ebenfalls an jeder Stelle die Dämmmaterialien hintereinander. Ingesamt ist so in Querrichtung der Mauer gesehen an jeder Stelle mindestens eine Dämmmateriallage vorhanden, sodass sich eine sehr gute Wärmedämmung über die Mauerfläche ergibt.
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4 zeigt eine aus den Steinreihen I und II gebildete Wand 9. Ersichtlich wechseln sich jeweils an der Sichtseite die Längsschenkel 3 und Querschenkel 4 benachbarter Mauersteine ab.
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Die 5 und 6 zeigten zwei Mauerreihen III, IV, wie sie wiederum übereinander angeordnet werden können, wobei die Reihen III, IV jeweils über Eck gemauert sind. Ersichtlich ist bei jeder Mauerreihe ein Eckstein 10 zu setzen, der als reiner Rechteckstein ausgeführt ist. Er besteht ebenfalls aus einem Grundkörper 11, hier jedoch in Rechteckform, wobei der Grundkörper 11 bevorzugt natürlich aus demselben Material besteht wie die Grundkörper 2 der T-Mauersteine 1. Er weist ebenfalls eine Durchbrechung 12 auf, in der ein Dämmmaterial 13 aufgenommen ist, wobei es sich hierbei um ein Dämmmaterial handeln kann, wie es auch in den Durchbrechungen 5, 6 des Mauersteins 1 vorgesehen ist.
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Ersichtlich bildet sich im Eckbereich des jeweiligen Reihenverbundes eine rechteckige Eckausnehmung aus, in die der rechteckige Mauerstein 10 gesetzt werden kann. Die Rechteckausnehmung besitzt rechnerisch, ausgehend von der Dimensionierung des T-Mauersteins 1 aus 1, eine Abmessung von ca. 365 × 182,5 mm, entsprechend bemessen ist der Mauerstein 10. Wiederum sind die Verbünde der Steinreihen III, IV umgekehrt zueinander. Auch sind die jeweiligen Mauersteine 10 jeweils um 90° versetzt zueinander angeordnet.
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7 zeigt schließlich eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Mauersteins 1, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Dieser umfasst ebenfalls einen Grundkörper 2, bestehend aus einem Bindemittel, vorzugsweise aus Zement, in den ein oder mehrere Zuschlagstoffe der zuvor beschriebenen Art eingebracht sein können. Der Mauerstein 1 ist ebenfalls T-förmig und weist einen Längsschenkel 3 und einen Querschenkel 4 auf. Am Längsschenkel 3 sind wiederum zwei Durchbrechungen 5 vorgesehen, während am Querschenkel 4 eine Durchbrechung 6 vorgesehen ist. Diese Durchbrechungen 5, 6 sind wiederum mit einem Dämmmaterial 7 vollständig ausgefüllt.
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Im Unterschied zum Mauerstein 1 aus 1 sind hier jedoch die Durchbrechungen 5 kürzer bemessen, sodass sich ein relativ breiter Zwischensteg zwischen den Durchbrechungen, gesehen in vertikaler Richtung in 7, ergibt. In diesem Bereich sind im gezeigten Beispiel mehrere Schlitze 14 vorgesehen, die den Mauerstein 1, wie auch die Durchbrechungen 5, 6, vollständig in Querrichtung durchsetzen. Die Schlitze 14 sind mit Luft gefüllt, wirken also ebenfalls wärmedämmend.
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Auch mit einem solchen Mauerstein können die in den 2–6 gezeigten Reihenverbünde hergestellt werden. Der im Eck anzuordnende Mauerstein 10 kann beispielsweise wie in den 5 und 6 gezeigt ausgeführt sein.
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Anstelle der in den 2–6 gezeigten Verlegebeispiele, bei denen jeweils zwei benachbarte T-Steine umgekehrt zueinander angeordnet sind und ineinander eingreifen, wäre es natürlich auch denkbar, die T-Steine stets gleich ausgerichtet nebeneinander zu setzen und in die sich ergebende Ausnehmung jeweils einen rechteckigen Mauerstein, wie er als Mauerstein 10 in den 5 und 6 gezeigt ist, zu setzen.
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8 zeigt einen Mauerstein nach
1, wobei in
8 allgemeine Maßangaben für einen solchen Stein angegeben sind. Beispielhafte konkrete Werte für diese Maßangaben sind der folgenden Tabelle zu entnehmen. in dieser sind die entsprechenden Werte des Steins für die Erstellung einer Wand mit der angegebenen Wanddicke angegeben. Die Werte sind jeweils in mm angegeben:
| Wanddicke | L1 | L2 | B1 | B2 |
| 300 | 450 | 150 | 300 | 150 |
| 365 | 547,5 | 182,5 | 365 | 182,5 |
| 425 | 637,5 | 212,5 | 425 | 212,5 |
| 490 | 735 | 245 | 490 | 245 |
