DE4132009C1 - Clay building material - contg. clay, short fibre material e.g. straw, clay building material, filler, hardener, etc. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Baustoff für den Lehmbau, bestehend aus Wasser und einer Trockenmischung von Lehm und Füllstoffen und ein Bauteil, hergestellt mit diesem Baustoff.

Der moderne Lehmbau gilt als ökologisch erstrebenswertes Bauverfahren. Sein besonderer Vorteil sind die gute Wärmedämmung, Luftfeuchteregulierung und ein ausgeglichener Luftaustausch. Bei den Kosten des derzeit bekannten Lehmbaues betragen die Arbeitskosten mehr als die Hälfte der Gesamtkosten.

Aus "Bauen mit Lehm", Heft 3, 1985, Verlag "ökobuch", ist ein Verfahren nach Volhard bekannt, bei dem ein Leichtlehm aus Langstroh zur Wärmeisolierung und einer Lehmbrühe verwendet wird, der in eine Schaltung gestampft wird. Die getrockneten Lehmbausteine werden dann mit Lehmmörtel vermauert.

Volhard verwendet ca. 70 Vol.-% Langstroh zur Wärmeisolation und Lehm als Bindemittel. Das Material ist nicht pumpfähig, sehr lohnintensiv und ziemlich teuer.

Aus "Bauen mit Lehm", Heft 6, 1987, Verlag "ökobuch", ist ein anderes Verfahren nach Minke bekannt, bei dem ein Leichtlehm, bestehend aus Blähton oder Bims zur Wärmeisolierung und eine Lehmbrühe als Bindemittel verwendet werden. Der Blähton bzw. Bims wird mit der Lehmbrühe gemischt und mit einer Estrichpumpe in eine Schalung gepumpt. Der Baustoff bildet somit eine pumpfähige Masse, benötigt aber etwa 2 Wochen Aushärtezeit in einer Schaltung und ist ebenfalls sehr lohnintensiv und teuer.

In beiden Fällen ist die Masse nicht spritzbar, sondern zähflüssig und erfordert einerseits einen hohen Aufwand an Schalungsmaterial und Arbeit und andererseits insbesondere eine beträchtlich lange Abbindezeit.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen für den Lehmbau geeigneten Baustoff zu schaffen, der durch die Wahl seiner Zusammensetzung eine einfachere Verarbeitung und damit wesentlich preisgünstigere Baukosten ermöglicht.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich erfindungsgemäß aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Die Erfindung sieht erstmalig vor, Lehm als Bindemittel mit Sägemehl oder Hobelspänen als Wärmeisolatoren mit gehäckseltem Stroh als Faserarmierung und Gips in sehr geringer Menge als Abbindebeschleuniger zu verwenden.

Die bauphysikalischen und bautechnischen Eigenschaften bei dem bekannten Erdbeton beruhen auf der massiven Zugabe von Zement als Bindemittel, wogegen beim Lehmbau Lehm oder Ton das eigentliche Bindemittel sind. Die Verwendung einer geringen Menge Zement bei der Erfindung dient nur dazu, dem Baustoff eine zusätzliche bessere Abriebfestigkeit, Druckfestigkeit und Wasserbeständigkeit zu vermitteln. Sie reicht aber nicht aus, um als Bindemittel angesprochen zu werden. Es wird daher im Anspruch auch als "Härter" bezeichnet.

Eine Mischung von Zement und Gips gilt in der Bautechnik als kritisch, weil die Gefahr des "Ettringitt-Treibens" auftreten kann. Gips wird dem Beton normalerweise als Verzögerer beigemischt. Der Zement wird dann bei der Ausbildung seiner chemischen Bindungen, der sogenannten "Hydratation" durch die Sulfationen des Gipses gehindert, wobei sich statt dessen Ettringitt bildet. Dies hat eine zeitliche Verzögerung der Betonaushärtung zur Folge, die erst bei Zusatz von weiterem Wasser fortgesetzt werden und ggf. zu Ausblühungen führen kann.

Im Falle der vorliegenden Erfindung dient der Gips hingegen der Abbindungsbeschleunigung. Dies beruht auf der sehr geringen Gips- und Zementmenge, die in diesem Falle nicht zur Ettringitt­ bildung führt. Der Zementzusatz spielt ohnehin keine Rolle als Bindemittel und könnte sogar unterbleiben.

Da der Gips stark hygroskopisch ist, nimmt er pro Teilchen (Gips) 5 Teilchen Wasser auf, um seine Kristallstruktur aufzubauen. Aus diesem Grunde wird das im Lehm befindliche freie Wasser sehr rasch aufgesogen und der Erstarrungsprozeß bewirkt.

Die oben beschriebene Wirkung des Gipses auf die Zementzugabe spielt hier nur eine untergeordnete Rolle, zumal es sich um eine pumpfähige Masse mit einem hohen Wasseranteil handelt.

Maßgeblich sind beim erfindungsgemäßen Baustoff der hohe Lehmanteil, der ungewöhnlich hohe Anteil an schüttfähigem Material, das z. B. aus Sägemehl, Säge- oder Hobelspänen, Korkschrot oder Styroporgranulat bestehen kann sowie die Beigabe von aushärtendem Bindemittel wie Zement od. dgl. und einer geringen Menge Gips als Abbindebeschleuniger für den Zement.

Die jeweilige Wassermenge ergibt sich aus der Art der Verarbeitung sowie der Zusammensetzung und Quellfähigkeit der Masse und ermöglicht die Schaffung einer pump- und spritzfähigen Masse.

Aus diesem Baustoff können Bauteile in herkömmlicher Weise im Schalverfahren gegossen und anschließend luftgetrocknet werden. Die Einzelbestandteile des Baustoffes sind sehr preiswert und bewirken eine sehr rasche Abbindung.

Als besonders vorteilhaft zeichnet sich der neue Baustoff gegenüber den bekannten Baustoffen jedoch dadurch aus, daß er auch pump- und spritzfähig ist. Er kann mittels einer Pumpe mit etwa 7 bar auf einen geeigneten Boden oder Putzträger, z. B. eine Leichtbauplatte lagenweise wie ein Putz aufgespritzt werden, bis er die erforderliche Dicke erreicht hat. Nach dem Abbinden bildet er dann eine weitgehend homogene Lehmplatte, die dann mit einem Oberflächenputz versehbar ist.

Man benötigt hierfür keine Schalung mehr, weil die Viskosität des Baustoffes einen unmittelbaren Spritzauftrag ermöglicht, der in einer Dicke von 5-10 cm an der Wand haften bleibt und sofort abbindet. Hierdurch werden gegenüber der bekannten Schalungstechnik enorme Kosten- und Arbeitseinsparungen erzielt.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Die Zeichnung zeigt zwei Gefache eines Fachwerkbaues im waagerechten Querschnitt. Zwischen je zwei lotrechten Pfosten 1 des Fachwerks ist auf daran befestigten Dachlatten 2 eine Leichtbauplatte 3 befestigt, wie sie z. B. unter der Handels­ bezeichnung Heraklith bekannt ist. Sie dient als Träger sowohl für den späteren Außenputz 4 als auch für die Füllmasse 5 aus dem erfindungsgemäßen Baustoff.

Dieser besteht aus einer pump- und spritzfähigen, leichtflüssigen Baustoffbrühe, die lagenweise auf den Putzträger aufgespritzt oder aufgetragen werden kann und sehr rasch abbindet.

Diese Baustoffbrühe setzt sich zusammen aus Wasser und einer Trockenmasse, die im wesentlichen aus gleichgroßen Raumanteilen Lehm und schlecht wärmeleitendem, ungebranntem, schüttfähigem Material, die etwa 85-92% Raumteile der Trockenmasse ausmachen, einem Zusatz eines aushärtenden Bindemittels sowie einer geringen Menge kurzen Fasermaterials besteht. Letzteres ist etwa mit 1-5% Raumteilen an der Trockenmasse beteiligt.

Das schüttfähige Material kann aus Sägemehl, Säge- oder Hobelspänen, Korkschrot oder granulatartigem Styropor bestehen. Als Bindemittel hat sich Zement als gut geeignet erwiesen. Diesem wird als Abbindebeschleuniger Gips zugefügt. Das Verhältnis von Gips zu Zement beträgt etwa 1 : 4 bis 1 : 2 Raumteile. Als kurzes Fasermaterial eignen sich gehäckseltes Stroh, Heu, Glas- oder Mineralfasern.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel wurden für die Trockenmasse verwendet:

20 Raumteile Lehm
20 Raumteile Sägemehl
 2 Raumteile Zement
 1 Raumteil Gips
 0,5 Raumteile gehäckseltes Stroh.

Das nasse Sägemehl quillt und dehnt sich dabei aus. Während des Austrocknens zieht es sich wieder zusammen. Dabei entstehen Lufteinschlüsse, die eine besonders gute Wärmedämmung bewirken.

Das verwendete Rohmaterial ist außerordentlich billig. Das gleiche gilt für die Verarbeitung des Baustoffes als spritzfähige Masse. Hierdurch wird der sonst übliche Schalungsaufwand erheblich gemindert. Die rasche Abbindezeit, die auf der Zugabe von Zement und Gips beruht, erbringt weitere wirtschaftliche und technische Vorteile.

Der Gips wirkt hierbei als Katalysator für die Abbindezeit des Zements, der das nötige Stützgerüst in der Lehmmasse bildet.

Es ist auch möglich, für einzelne Lagen den erfindungsgemäßen Baustoff mit einer modifizierten Zusammensetzung seiner Einzel­ komponenten zu verwenden. Man kann damit Bauteile herstellen, die über ihrer Wandstärke unterschiedliche mechanische oder wärmetechnische Eigenschaften aufweisen.

Der erfindungsgemäße Baustoff eignet sich sowohl für seine Anwendung in situ als auch zur Herstellung vorgefertigter Bauteile. Er läßt sich auch in herkömmlicher Weise als Gußmasse in Schalungen verwenden.

Claims (9)

1. Baustoff für den Lehmbau, bestehend aus Wasser und einer Trockenmischung von Lehm und Füllstoffen, gekennzeichnet durch
eine pump- und spritzfähige Baustoffbrühe, deren Trockenmasse aus
1-5% Raumteilen kurzem Fasermaterial zur Armierung,
42-46% Raumteilen Lehm als Bindemittel,
42-46% Raumteilen schlecht wärmeleitendem, ungebranntem schüttfähigem, quellfähigem Baustoff als Füllmittel zur Wärmeisolierung,
4,5-5,0% Raumteilen Härter und
1,0-1,5% Raumteilen Abbindebeschleuniger
besteht.

2. Baustoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kurze Fasermaterial gehäckseltes Stroh ist.

3. Baustoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kurze Fasermaterial aus Glas- oder Mineralfasern besteht.

4. Baustoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das schüttfähige Material aus Sägemehl, Säge- oder Hobelspänen besteht.

5. Baustoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das schüttfähige Material aus Korkschrot besteht.

6. Baustoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das schüttfähige Material aus granulatartigem Styropor besteht.

7. Baustoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Härter Zement und der Abbindebeschleuniger Gips im Verhältnis von etwa 2-4 : 1 sind.

8. Bauteil, hergestellt aus dem Baustoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer Schalung gegossen und luftgetrocknet ist.

9. Bauteil, hergestellt mit dem Baustoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es durch schichtweisen Spritzauftrag auf einem Boden oder Putzträger und anschließender Lufttrocknung gebildet ist.