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Trockenmauerwerk ohne Lagerfugenfüllung, insbesondere aus Kunststeinen
Gegenstand der Erfindung ist ein Trockenmauerwerk ohne Lagerfugenfüllung, insbesondere
aus Kunststeinen, unter Aussdhluß von Natursteinquadermauern.
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Es ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem in die Lagerfugen von
Mauerwerk aus trocknen mit oder ohne Stoßfugenfüllung zu verlegenden Voll-oder Hohlsteinen
Platten entsprechender Zugfestigkeit und Oberflächenrauhigkeit eingelegt werden,
welche durch eine Nachgiebigkeit senkrecht zur Lagerfläche die Unebenheiten und
ungleichen Höhen der Steine auszugleichen vermögen. Auf diese Weise wird ein vollständig
trocken und sehr rasch zu erstellendes Mauerwerk mit besonders guter Druckfestigkeit,
gutem Wärme- und Schallschutz erzielt. In der Praxis hat sich dieses Mauerwerk in
über einem Jahrzehnt bei zahlreichen ausgeführten Bauten aller Art einwandfrei bewährt.
Gemäß der Erfindung können diese Vorteile zum Teil, besonders hinsichtlich der Druckfestigkeit
und des Elastizitätsmaßes, noch gesteigert werden. Dies wird dadurch erreicht, daß
die nunmehr ohne Zwischenlage schichtenweise im Verband verlegten Steine so ausgebildet,
bearbeitet oder abgeglichen sind, daß ihre oberen und unteren Lagerflächen keine
Unebenheiten aufweisen und zueinander parallel liegen,
daß die Steine
gleiche Höhe, unter Zulassung einer Toleranz von in der Regel nur ± o,2 mm, besitzen,
daß eine Querverschieblichkeit der Steine im Mauerverband durch Reibung in einem
den Bedürfnissen der Praxis entsprechenden Ausmaß verhindert wird und daß weiter
durch vorzugsweise an den Lager- oder Stoßflächen angeordnete Mittel eine volle
Unverschieblichkeit der Steine erreicht werden kann.
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Ein Ausgleich der Unebenheiten wie bei .den bisher verwendeten gebrannten
oder mittels besonderer Bindemittel gebundenen Mauersteinen ist bei den ebenen Lagerflächen
und der gleichen Höhe der erfindungsgemäßen Steine -überflüssig, da sie runter Druck
plan liegen und 'eine über den ganzen Mauerquerschnitt konstante Druckspannungsverteilung
ergeben. Die Zugfestigkeit der früher verwendeten Lagerfugenplatte oder die geringere
des Fugenmörtels wird durch die meist wesentlich höhere Zugfestigkeit des Mauersteinmaterials
ersetzt, das nun an Stelle der Fugenplatte oder des Fugenmörtels zu liegen kommt.
Die .statisch bei Beanspruchung jedes Mauerwerkes auf Druck auftretenden Querzugspannungen
werden nun über den ganzen Mauerkörper von der Steinzugfestigkeit aufgenommen, die
bisherigen schwachen Stellen kleinerer Zugfestigkeit, wie sie die Fugenplatte und
noch viel mehr das Mörtelbett darstellte, sind vermieden., Die Verschließung der
Mauer ist eine hö'herwertige und dementsprechend auch die Druckfestigkeit des neuen
Mauerwerkes eine höhere als bei dem bisher bekannten Mauerwerk. Versuche zeigten,
daß ein Mauerkörper aus gebrannten Tonziegeln in Normformat bei Verlegen in üblichem
Kalkzementmörtel nach 28tägiger Erhärtung des Mörtels eine Druckfestigkeit aufwies,
die schon .durch provisorisches Abschleifen der Unebenheiten der Lagerflächen derselben
Ziegel auf untereinander gleiche Höhe, trockenes Aufschichten und sofortiges Abdrücken
eines zweiten: gleich großen Mauerwerkskörpers .um 88 % erhöht werden konnte.
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Auch das Elastizitätsmaß des trocken geschichteten Mauerwerkskörpers
war bei Prüfung sofort nach seiner Erstellung um rund 7o °/o höher als das des Mörtelmauerwerkskörpers
bei Prüfung 28 Tage nach seiner Errichtung. Dies ist wieder aus dem Vermeiden der
festigkeitstechnischen und elastizitätstheoretisch schwachen Stellen (den Mörtelbändern
in den Lagerfugen) beim erfindungsgemäßen Mauerwerk erklärlich. Da die Knicklasten
bekanntlich dem Elastizitätsmaß proportional sind, hat das neue Mauerwerk damit
eine wesentlich höhere Tragfähigkeit im IK#nickbereiich und ermöglicht die Anwendung
schlankerer und damit materialsparender Pfeiler gegenüber dem bekannten Mörtelmauerwerk.
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Der Reibungsschluß zwischen den Steinen des neuen Mauerwerkes unter
Last sorgt für deren Unverschieblichkeit bei äußerem Kraftangriff senkrecht zur
Druckrichtung und für die Übertragung der Querzugspannungen im Verband. Erfahrungsgemäß
reicht auch bei leicht belasteten Mauern die Reibung in der Lagerfuge zwischen vollständig
planparallel bearbeiteten Steinen aus, um die geforderte UnveTschieblichkeit zu
gewährleisten. Soll sie aus irgendwelchen Gründen weiter erhöht werden, dann ist
es leicht, den Lagerflächen der Steine im Herstellungs-, Bearbeitungs- oder Abgleichverfahren
eine beliebig größere Rauhigkeit zu geben. Soll sie weiter bis an die Grenze der
theoretischen Unverschidblichkeit unter beliebiger Last gesteigert werden, so kann
die Ausbildung der Lagerflächen in irgendeiner der an und für sich bekannten Arten
erfolgen, ±. B. durch Ineinandergreifen übereinanderliegender Steine, durch deren
Verzahnung u. dgl. Diese letzteren. Mittel können auch an den Stoßflächen der Steine
angewandt werden und auch zur Verschließ.ung nebeneinander im Verband liegender
Steine dienen.
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Als Beispiele der möglichen Wege zur Erzielung eines größeren Reibungsschlusses.,
als ihn völlig planparallele Lagerflächen zwischen den Mauersteinen bieten können,
seien angeführt: Gemäß Fig. i die Ausbildung niedriger Unebenheiten, wie kleinere
Warzen, gerade oder krummlinige kleine Leisten mit Dreieckquerschnitt, die sich
unter Last in die Gegenflächen oder in die Gegenleisten der darunterliegendern Steine
einpressen.
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Erfordert dieses Erzwingen des Reibungsschlusses schon eine bestimmte
Auflast zum Ineinanderpressen der Leisten, so kann mit einer Steinform z. B. nach
Fig. 2 auch ohne Auflast eine horizontale VerschiebEchkeit der Mauer vermieden werden,
wie sich aus den aus solchen Steinen erstellten Verbänden nach Fig. 3 bis 3c und
4, 4a erkennen läßt, welche die Lagerflächen b-b und c-c einer i Stein dicken und
einer i1/2 Stein dicken Wand darstellen, und zwar in der Draufsicht und in Fig.
3 b und 3 c im lotrechten Schnitt nach den Schnittebenen d-d, a-a in Fig. 3 und
3 a.
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Dieses Mauerwerk gestattet aber keine Aufnahme von Zugkräften und
kann nur auf Druck beansprucht werden. Durch schwalbenschwanzförmige Ausbildung
der Oberflächenrillen und Unterflächenquadratedes Steines nach Fig. 5 wird es aber
möglich, durch trockenes seitliches Ineinanderschieben der genau ineinanderpassenden
Steine der Mauer beträchtliche Zugfestigkeit zu geben.
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Soll die beim Stemmen .des Mauerwerkes auf einen Stein wirkende Kraft
bei ebenen Lagerfugen oder bei solchen nach .Fig. 2 auf mehrere nebeneinanderliegende
Steine verteilt werden, dann empfiehlt sich eine Ausbildung der Seitenflächen der
Steine nach Fig.6 (Grundriß) oder in ähnlicher Weise. Diese Anordnung hat noch den
Vorteil der ein- oder mehrmaligen Brechung der Stoßfuge und der besseren Putzhaftung
an den nun nicht mehr völlig ebenen Außenflächen.
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Soll Trockenmauerwerk der vorgeschilderten Art ohne Verputz z. B.
als Rohziegelbau ausgeführt werden, dann. ist zur Ermöglichung einer Verfugung eine
Ausbildung des Steines nach Fig. 7, 7 a zweckmäßig, wobei die Lager- und Stoßflächen
eben oder in einer der vor'besohriebenen oder dieser ähnlichen Art ausgeführt sein
können.
Der Grundgedanke der Erfindung ist die erstmalige Anwendung
des Prinzips der Herstellung genau maßhaltiger künstlicher Mauersteine genau gleicher
geometrischer Gestalt aus gebranntem oder mittels Bindemittel gebundenem Material
zur trockenen Verlegung, wobei gegenüber 28 Tage alten Mörtelmauern sofort druckfestere
Mauern höheren Elastizitätsmaßes entstehen unter wesentlicher Einsparung an Arbeitszeit.
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Auch beim historischen Natursteinbau wurden bei Monumentalbauten gelegentlich
an Ort und Stelle die ohne Mörtel verlegten und dann oft durch Stahl- oder sonstige
Dübel gesicherten Blöcke aufeinander abgeschliffen, bis sie satt lagen. Ebenso werden
im Kinderspielzeug des Steinbaukastens gleich große ebenflächige Elemente verwendet.
Jedoch läßt sich dies nicht mit der Erfindung vergleichen, denn im einen Fall erfolgte
das zeitraubende und mühsame Einschleifen des Natursteines an Ort und Stelle, und
die Dübelverschließu.ng läßt erkennen, daß die statischen und festigkeitstechnischen
Voraussetzungen zur damaligen Zeit noch nicht erkannt wurden; im anderen Fall aber
fehlt beim Kinderspielzeug die nach den Modellgesetzen erforderliche Auflast der
Mauern zur Erzielung des Reibungsschlusses und damit der Festigkeit.
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Die Erfindung fand auf dem Wege über die Lagerfugenplattentrockenbauweise
zur Anwendung eines der bekannten alten Natursteinbauverfahren, zum Zwecke der erstmaligen
Herstellung genau maßgerechter künstlicher (gebrannter oder gebundener) Mauersteine
und zu ihrer raschen und trockenen Verlegung nun auch ohne Lagerfugenplatte zu einem
bisher unbekannten Mauerwerk. Hierdurch wird, wie schon erwähnt, gegenüber dem bekannten
Mörtelmauerwerk eine Steigerung der Druckfestigkeit und des Elastizitätsmaßes erreicht
bei sofortiger Tragfähigkeit. Durch Vermeidung der festigkeits- und wärmetechnisch
ungünstigen Lagerfugenmörtelbänder ergibt sich ferner eine völlige Trockenheit und
ein besserer Wärmeschutz als sonst. Wesentlich ist die Ersparnis an Arbeitszeit.
Hinzu kommt die Möglichkeit der Winterarbeit und die sofortige Wiederverwendbarkeit
der ihren vollen Wert behaltenden Mauersteine bei Umbauten .und Abbrüchen. Selbstverständlich
ist es auch möglich, gleich hohe Steine in einem dünnen Mörtelbett oder -film zu
verlegen ohne die Trockenheit des Mauerwerkes wesentlich zu vermindern-. Dies könnte
einer Steinausbildung nach Fig. i bis 7 vorzuziehen sein, wenn es sich um -das Erzielen
von absoluter Unverschieblichkeit bei Verwendung parallelflächiger Steine ziemlich
gleicher Abmessungen handelt. Bei diesen Steinen, bei denen außer den Lagerflächen
auch die Stoßflächen parallel sein können, .genügt eine Toleranz in der Steinhöhe
von höchstens ± i mm.