DE3504093A1 - Clay building material - Google Patents

Clay building material

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Abstract

The invention relates to a clay building material as a mixture of clay and fine-sandy to stony constituents. To reduce the dry shrinkage rate to almost zero, to increase the structural stability and to reduce the sensitivity to moisture and frost, the clay building material contains a mineral, granular and pressure-resistant aggregate having a grain diameter of preferably 1 to 32 mm in such a quantity that the grains of the aggregate form a supporting structure and hence a clay building material which shrinks hardly at all on drying of the clay.

Description

LehmbaustoffEarth building material

Lehmbaustoffe werden seit vielen Jahrtausenden insbesondere für den Hausbau angewendet. Sie bestehen aus einem natürlichen Gemisch aus Ton und feinsandigen bis steinigen Bestandteilen wie Schluff, Sand und Kies, wobei der Tonanteil etwa 10 bis 30 Gewichtsprozent beträgt. Ihre Bindekraft verdanken die Lehmbaustoffe ausschließlich ihrem Gehalt an Ton. Die Lehmbaustoffe werden je nach Bedarf mit wechselnden Mengen Wasser angemacht und dann in Schalungen gestampft, zu meist luftgetrockneten Lehmziegeln geformt oder als Füllmasse in der Fachwerkbauweise verarbeitet.Earth building materials have been used for many millennia in particular House building applied. They consist of a natural mixture of clay and fine sand to stony components such as silt, sand and gravel, with the clay content about 10 to 30 percent by weight. The earth building materials owe their binding power exclusively their clay content. The earth building materials are used in varying amounts as required Put on water and then tamped into formwork, mostly air-dried clay bricks shaped or processed as a filler in the half-timbered construction.

Aufgrund ihres Gehalts an Ton und des zur Erzielung der Bindekraft benötigten Anmachwassers weisen die bekannten Lehmbaustoffe vor allem drei Nachteile auf, nämlich eine hohe Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit und Frost, einen großen Wärmedurch-2 gangskoeffizienten von ca. 1,0 W/(m2 . K) (z.B. als gebrannte Lehmziegel) und vor allem ein beträchtliches Trockenschwindmaß bis 2 % beim Verarbeiten durch Stampfen bzw. bis 5 % beim Verarbeiten zu Ziegeln. Die Feuchtigkeits- und Frostempfindlichkeit und die Schwindung haben dabei aufgrund der Bildung von Rissen oder aufgrund natürlicher Erosion eine Verminderung der Standsicherheit eines errichteten Mauerwerks od. dgl.Because of their clay content and that of achieving cohesion The known earth building materials have three main disadvantages of the required mixing water on, namely a high sensitivity to moisture and frost, a great one Heat transfer coefficient of approx. 1.0 W / (m2. K) (e.g. as fired clay bricks) and above all a considerable dryness shrinkage of up to 2% during processing Stamping or up to 5% when processing into bricks. The sensitivity to moisture and frost and the shrinkage have thereby due to the formation of cracks or due to natural Erosion a reduction in the stability of an erected masonry or the like.

zur Folge, während der hohe Wärmedurchgangskoeffizient aus Gründen des großen Heizenergiebedarfs unerwünscht ist. Die genannten Nachteile machen sich in der Regel um so stärker bemerkbar, je mehr Ton die Lehmbaustoffe enthalten, was dem aus Gründen der Bindekraft erwünschten hohen Tonanteil entgegenwirkt.result, while the high heat transfer coefficient for reasons the large heating energy requirement is undesirable. The disadvantages mentioned make themselves felt usually the more noticeable, the more clay the earth building materials contain, what counteracts the high clay content required for reasons of cohesiveness.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den eingangs bezeichneten Lehmbaustoff dahingehend zu verbessern, daß er ein wesentlich kleineres Trockenschwindmaß aufweist, das nahezu Null sein kann, eine längere Standsicherheit besitzt und vor allem weniger feuchtigkeits- und frostempfindlich ist.The invention is therefore based on the object specified at the outset To improve earth building material so that it has a much smaller dryness shrinkage has, which can be almost zero, has a longer stability and before is less sensitive to moisture and frost.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.The characteristic features are used to solve this problem of Claim 1 provided.

Der erfindungsgemäße Zuschlagstoff besteht vorzugsweise aus einem Luftporen aufweisenden und damit gut wärmedämmenden Material, z.B. Blähton, Blähschiefer, Blähkalk, Blählava oder auch natürlichem Bims. Diese Stoffe enthalten eine Vielzahl von mit Luft gefüllten Poren, die dem erfindungsgemäßen Lehmbaustoff eine bis zum Fünffachen vergrößerte Wärmedämmfähigkeit verleihen, so daß Wärmedurchgangskoeffizienten von 0,2 W/(m2 . K) ohne weiteres erreichbar sind. Dadurch kann auf die übliche Anwendung. wärmedämmender Stoffe wie Stroh, Heu, Sägespäne od. dgl. verzichtet werden, die zwar bisher zuweilen zur Verbesserung der Wärmedämmung verwendet werden, aber u.a. wegen der Neigung zur Schimmelpilzbildung gesundheitsschädlich sind. Ein ebenfalls mit der Porigkeit des Zuschlagstoffs verbundener Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine beträchtliche Gewichtsverminderung erzielt wird und statt der bisherigen Lehmgewichte von ca. 2000 kg/m3 jetzt Lehmgewichte zwischen 500 und 1200 kg/m3 erreicht werden.The aggregate according to the invention preferably consists of one Material with air pores and thus good thermal insulation, e.g. expanded clay, expanded slate, Expanded lime, expanded lava or natural pumice. These substances contain a large number of air-filled pores, which the earth building material according to the invention one to Give five times increased thermal insulation, so that heat transfer coefficient of 0.2 W / (m2. K) can be easily achieved. This allows for the usual application. Thermally insulating materials such as straw, hay, sawdust or the like. Are dispensed with have sometimes been used to improve thermal insulation up to now, but among other things are harmful to health because of their tendency to mold. One too The advantage of the invention associated with the porosity of the aggregate is that that a considerable weight reduction is achieved and instead of the previous one Clay weights of approx. 2000 kg / m3 now reached clay weights between 500 and 1200 kg / m3 will.

Die Menge an Zuschlagstoff, die dem Lehmbaustoff beigegeben werden muß, , läßt sich nicht genau angeben, da sie in weiten Bereichen schwanken kann und insbesondere vom Korndurchmesser bzw. den unterschiedlichen Korndiurchmessern des Zuschlagstoffs bzw. der Zuschlagstoffmischung abhängt. Sie muß jedoch so groß sein, daß der Lehmbaustoff zu wenigstens 50 Volumenprozent aus dem Zuschlagstoff gebildet wird. Beträgt der Anteil des Zuschlagstoffs ca. 80 bis 90 Volumenprozent, so ergeben sich mit Bezug auf die Wärmedämmung, Gewichtsreduzierung, Frostbeständigkeit und Feuchtigkeitsempfindlichkeit besonders günstige Lehmbaustoffe. Wichtig ist, daß die einzelnen Körner des Zuschlagstoffs im fertigen Lehmbaustoff möglichst miteinander in Berührung stehen oder allenfalls durch die feinsandigen bis steinigen Partikel des Lehms geringfügig voneinander getrennt sind. Daher wird vorzugsweise ein Lehm verwendet, der nur feinteilige Ton-, Schluff- und Sandpartikel enthält.The amount of aggregate that is added to the earthen building material must, cannot be specified precisely because it can fluctuate over a wide range and in particular the grain diameter or the different grain diameters depends on the aggregate or the aggregate mixture. However, it must be so big be that the earth building material consists of at least 50 percent by volume of the aggregate is formed. If the proportion of the aggregate is approx. 80 to 90 percent by volume, this results in relation to thermal insulation, weight reduction, frost resistance and moisture sensitivity particularly cheap earth building materials. Important is, that the individual grains of the aggregate in the finished earth building material together as possible are in contact or at most by the fine sandy to stony particles of the clay are slightly separated from each other. Therefore, a clay is preferred is used, which contains only finely divided clay, silt and sand particles.

Dadurch stützen sich die Körner des Zuschlagstoffs aneinander oder wenigstens an den ebenfalls druckfesten Schluff-, Sand-oder Kieskörnern ab und binden dadurch ein stark belastbares Stützgerüst, das auch beim Trocknen des beim Anmachen befeuchteten Tons nicht zusammenrücken und dadurch schwinden kann.As a result, the grains of the aggregate support one another or at least to the pressure-resistant silt, sand or gravel grains and bind thus a very resilient one Support frame, that also when drying When the clay is moistened, it cannot move together and thus shrink.

Das Stützgerüst erhöht daher einerseits die Druckfestigkeit des Lehmbaustoffs, während es andererseits dessen Schwindmaß auf einen sehr kleinen, praktisch vernachlässigbaren Wert herabsetzt.The support structure therefore increases the compressive strength of the earth building material on the one hand, while on the other hand its shrinkage is reduced to a very small, practically negligible one Depreciates value.

Was den Lehmanteil, bezogen auf das Stützgerüst aus dem Zuschlagstoff angeht, so muß dieser wenigstens so groß sein, daß die Körner des Zuschlagstoffs mit einem feinen Lehmfilm überzogen werden, der die Körner nach dem Austrocknen miteinander verklebt und dadurch zusammenhält. In diesem Fall sind die Zwischenräume zwischen den einzelnen Körnern mit Luft gefüllt. Dagegen darf der Lehmanteil höchstens so groß sein, daß die Zwischenräume zwischen den einzelnen Körnern des Zuschlagstoffs vollständig mit Lehm angefüllt sind. Wäre der Lehmanteil größer, würde beim Trocknen wieder eine Schrumpfung einsetzen.What the proportion of clay, based on the support structure made of the aggregate is concerned, this must be at least so large that the grains of the aggregate be covered with a fine film of clay, which the grains after drying out glued together and thus holds together. In this case, the spaces are between the individual grains filled with air. On the other hand, the proportion of clay may not exceed be so large that the spaces between the individual grains of the aggregate are completely filled with clay. If the proportion of clay were greater, it would dry out start a shrinkage again.

Ist eine gute Wärmedämmfähigkeit des Lehmbaustoffs nicht erforderlich, kann der Zuschlagstoff auch aus anderen als den genannten Materialien bestehen, z.B. Kies, vorzugsweise rundem, gewaschenen Naturkies.If the earth building material does not require good thermal insulation, the aggregate can also consist of materials other than those mentioned, e.g. gravel, preferably round, washed natural gravel.

Soll der erfindungsgemäße Lehmbaustoff auch eine Tragwirkung haben, z.B. als tragender Lehmziegel, dann werden zu seiner Herstellung vorzugsweise fette Lehmarten mit einem Tonanteil von wenigstens 10 Gewichtsprozent verwendet, damit die Körner des Stützgerüsts ausreichend fest miteinander verklebt werden.Should the earth building material according to the invention also have a load-bearing effect, e.g. as a load-bearing clay brick, then preferably fat are used for its manufacture Types of clay with a clay content of at least 10 percent by weight used with it the grains of the support structure are glued together sufficiently firmly.

Ist eine eigene Tragwirkung nicht erforderlich, z.B. bei Anwendung einer verlorenen Schalung, dann kann die Klebwirkung bzw. Bindekraft entsprechend kleiner sein, so daß auch weniger fette Lehmarten anwendbar sind.If an own load-bearing effect is not required, e.g. when using a lost formwork, then the adhesive effect or binding force can be adjusted accordingly be smaller, so that less fatty types of clay can also be used.

Der erfindungsgemäße Lehmbaustoff ist aufgrund se-i-ne Stützgerüsts im Vergleich zu den bekannten Lehmbaut~toffen auch ' weit weniger empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Frost, da sich keine Risse durch Schwindung bilden, in die Feuchtigkeit eindringen und dann gefrieren könnte. Mit besonderem Vorteil wird dem Lehmbaustoff ein Hydrophobierungsmittel wie z.B.The earth building material according to the invention is due to its own support structure Compared to the well-known earth building materials, it is also far less sensitive to it Moisture and frost, as no cracks form due to shrinkage, into the moisture could penetrate and then freeze. With a particular advantage will add a water repellent to the earth building material, e.g.

ein kaseinhaltiger Stoff, Kalk, Silikon, Acrylharzdispersion od. dgl. beigemengt, um die Empfindlichkeit des Lehmbaustoffs gegen Regen, Kondenswasser, aufsteigende Nässe od. dgl. zu reduzieren. Mit besonderem Vorteil wird dem Zuschlagstoff zusätzlich ein Frostschutzmittel beigemengt, so daß der erfindungsgemäße Lehmbaustoff auch im feuchten Zustand frostunempfindlich ist und daher ggf. auch bei Frost verarbeitet werden kann. Die Anteile am Hydrophobierungs- und/oder Frostschutzmittel können dabei wesentlich kleiner als bei bekannten Lehmbaustoffen sein, weil der erfindungsgemäße Lehmbaustoff zum überwiegenden Teil aus dem Zuschlagstoff gebildet wird und daher nur vergleichsweise wenig feuchtigkeits- bzw. frostempfindlichen Lehm enthält.a casein-containing substance, lime, silicone, acrylic resin dispersion or the like. added to make the earth building material more sensitive to rain, condensation, to reduce rising damp or the like. With particular advantage is the aggregate in addition, an antifreeze added, so that the earth building material according to the invention it is insensitive to frost even when it is damp and may therefore also be processed in frosty conditions can be. The proportions of the water repellent and / or antifreeze agent can be significantly smaller than with known earth building materials because of the invention Earth building material is mainly formed from the aggregate and therefore contains comparatively little moisture or frost-sensitive clay.

Trotz seines Stützgerüsts behält der erfindungsgemäße Lehmbaustoff, sofern das Stützgerüst aus porenhaltigen Blähstoffen oder Bims besteht, die Vorteile, daß er leicht bearbeitbar (zertrennbar durch Sägen, Schneiden od. dgl.) und nagelbar ist und daß auch das Einsetzen von Dübeln ohne weiteres möglich ist. Die Nagelbarkeit und die Einsetzbarkeit von Dübeln sind dabei aufgrund der erhöhten Porosität sogar noch besser als bei üblichen Lehmbaustoffen.Despite its supporting structure, the earth building material according to the invention retains if the support structure consists of pore-containing foaming materials or pumice, the advantages that it is easily workable (separable by sawing, cutting or the like.) and nailable is and that the insertion of dowels is easily possible. The nailability and dowels can even be used due to the increased porosity even better than conventional earthen building materials.

Der Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Lehmbaustoffs ist weit. Je nachdem, ob er mit wenig oder viel Wasser angemacht wird, kann er an der Baustelle gestampft, geschüttet, gegossen oder gepumpt werden. Bei seiner Verarbeitung kann eine nach dem Trocknen zu entfernende oder auch eine verlorene Schalung vorgesehen werden. Beim Verarbeiten von vergleichweise trockenem Lehmbaustoff in einer Schalung ist empfehlenswert, den Lehmbaustoff ausreichend sorgfältig zu stampfen, damit sich das Stützgerüst gleichmäßig ausbildet. Abgesehen davon kann der erfindungsgemäße Lehmbaustoff auch zu Lehmziegeln, ziegelsteinähnlichen Fertigteilen oder sogar zu geschoßhohen Wänden, Deckenplatten od. dgl. verarbeitet werden. Auch zur Isolierung von Fußböden, Decken, Dächern usw. kann der Lehmbaustoff verwendet werden. Schließlich ist der erfindungsgemäße Lehmbaustoff nicht auf den Bau von Gebäuden beschränkt, sondern auch zur Herstellung von Gebrauchsgegenständen, z.B. Blumenkübeln, geeignet.The earth building material according to the invention has a wide range of uses. Ever after whether it is turned on with little or a lot of water, it can be at the construction site be tamped, poured, poured or pumped. When processing it can a formwork to be removed after drying or a permanent formwork is provided will. When processing comparatively dry earth building material in a formwork It is advisable to tamp the earthenware building material carefully enough so that it can the support structure forms evenly. Apart from that, the inventive Earth building material also to adobe bricks, brick-like prefabricated parts or even to Floor-to-ceiling walls, ceiling panels or the like. Be processed. Also for insulation The earth building material can be used on floors, ceilings, roofs, etc. In the end the earth building material according to the invention is not limited to the construction of buildings, but also for the production of everyday objects, e.g. flower pots, suitable.

Die beiliegende Zeichnung zeigt in einem schematischen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Lehmbaustoff eine Vielzahl von Partikeln 1 unterschiedlicher Korngröße, die das Stützgerüst bilden, dazwischen liegende Lehmschichten 2 aus feinteiligen Ton-, Schluff- oder Sandpartikeln und ggf. verbleibende, mit Luft gefüllte Zwischenräume 3.The accompanying drawing shows a schematic section through an earth building material according to the invention a plurality of particles 1 different Grain size that form the support structure, intervening layers of clay 2 of finely divided Clay, silt or sand particles and any remaining air-filled spaces 3.

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Claims (7)

Patentansprüche 1) Lehmbaustoff als Gemisch aus Ton und feinsandigen bis steinigen Bestandteilen, dadurch gekennzeichnet, daß er einen mineralischen, körnigen und druckfesten Zuschlagstoff mit einem Korndurchmesser von vorzugsweise 1 bis 32 mm in einer solchen Menge enthält, daß die Körner des Zuschlagstoffs ein Stützgerüst und damit einen beim Trocknen des Tons nahezu nicht schwindenden Lehmbaustoff bilden.Claims 1) Earth building material as a mixture of clay and fine sand to stony components, characterized in that it has a mineral, granular and pressure-resistant aggregate with a grain diameter of preferably 1 to 32 mm in such an amount that the grains of the aggregate one Support frame and thus an earth building material that almost does not shrink when the clay dries form. 2) Lehmbaustoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlagstoff aus einem Luftporen aufweisenden Material besteht.2) earth building material according to claim 1, characterized in that the aggregate consists of an air-entrained material. 3) Lehmbaustoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlagstoff aus natürlichem Bims und/oder Blähton, -schiefer, -kalk- und/oder -lava besteht.3) earth building material according to claim 2, characterized in that the aggregate consists of natural pumice and / or expanded clay, slate, lime and / or lava. 4) Lehmbaustoff nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihm ein Hydrophobierungsmittel beigemengt ist.4) earth building material according to at least one of claims 1 to 3, characterized characterized in that a water repellent is added to it. 5) Lehmbaustoff nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihm ein Frostschutzmittel beigemengt ist.5) earth building material according to at least one of claims 1 to 4, characterized marked that an antifreeze is added to it. 6) Lehmbaustoff nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlagstoff unterschiedliche Korndurchmesser aufweist.6) earth building material according to at least one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the aggregate has different grain diameters. 7) Lehmbaustoff nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er zu wenigstens 50 Volumenprozent aus dem Zuschlagstoff gebildet ist.7) earth building material according to at least one of claims 1 to 6, characterized characterized in that it is formed to at least 50 percent by volume of the aggregate is.
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