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Verfahren zur Herstellung von Wänden aus trocken verlegten Kunst-
oder Natursteinen Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Art der Herstellung von
Wänden in mäßiger Stärke vorzugsweise aus den üblichen gebrannten Mauerziegeln in
Normalformat oder ähnlichen kleineren Kunst- oder Natursteinen, deren Form und Oberfläche
geringe Unregelmäßigkeiten aufweisen, und zwar durch trockenes Zusammensetzen derartiger
Steine im Steinverband unter bedarfsweiser Benutzung einzelner harter Zwischenlagen
und nachträglicher Ausfüllung der dünnen Fugen.
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Die Vorzüge eines nur trocken zusammengesetzten Mauerwerks in bezug
auf Schnelligkeit der Herstellung liegen auf der Hand. Aus derartigem Trockenmauerwerk.
wurden bisher Mauern gegen Erddruck und einfache fensterlose Häuser hergestellt.
In Gebirgstälern mit wärmerem Klima findet man ganze Dörfer aus kleineren schieferartigen
Natursteinplatten aufgebaut. Die Fugen wurden hier meist mit Moos verstopft. Daß
es möglich ist, derartige Wände trotz Unregelmäßigkeit der einzelnen Steine auch
ohne Sorgfalt zu bauen, beweisen die in vielen Ruinenstätten zu findenden Stützwände
für Trümmerschutt, die zum Teil eine gute Standfestigkeit aufweisen. Die Qualität
dieser Wände ist abhängig von dem Steinverband.
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Für die Herstellung von Wänden aus Mauerziegeln besonders für den
Wohnungsbau ist seit Jahrhunderten die alte Maurertechnik bekannt. Neben ihren Vorteilen
sind die Nachteile dieser Technik bekannt, die besonders darin bestehen, daß große
Mörtelmengen im Innern des Mauerwerks vorhanden sind. Diese können bis zu einem
Drittel der Masse ausmachen und geben meist noch jahrelang Feuchtigkeit ab, was
zu der Sitte des Trockenwohnens von Neubauwohnungen geführt hat.
Dieser
Mörtel setzt auch noch die Wärmedämmfähigkeit der Wände erheblich herab, so daß
größere Wanddicken als statisch notwendig Verwendung finden müssen. Ferner wird
die Druckfestigkeit des Mauerwerks durch die dicken Mörtelfugen wesentlich herabgesetzt.
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Man hat aus diesen Gründen sogar eine völlige Abkehr von dieser seit
Jahrhunderten geübten rückständigen Bauweise zugunsten großformatiger Platten befürwortet,
obwohl durch die Bombenschäden und den Abbruch von Ruinen erhebliche Mengen von
Mauerziegeln auf ihre Verwendung für Neubauten harren und die vorhandenen Produktionseinrichtungen
für neue Mauerziegel nicht einfach unbenutzt bleiben können.
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Es sind dann Vorschläge gemacht worden, die Lagerfugen durch schwach
elastischeWärmedämmplatten zu ersetzen oder Steine mit elastischen Oberflächen herzustellen.
Diese Bauweisen sind als abwegig zu bezeichnen, da derartige Mauern sich auch nachträglich
noch setzen undbewegen undnicht mehr als Massivbauweisen anzusehen sind. Auch der
Vorschlag, statt der Mörtelfugen weiche Lehmplatten mit Drahtgewebe in die Lagerfugen
einzulegen, ist abwegig, da der Lehmmörtel als minderwertig zu bezeichnen ist.
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Es gibt ferner noch trocken zusammengesetzte Gipsdielenwände mit halbkreisförmiger
Nut und Feder in der Mitte der Platten, deren Restfugen an den äußeren Kanten nachträglich
mit Gipsmörtel verschlossen werden. Eine derartige Verbindung durch' Nut und Feder
ist für Mauerziegel nicht anwendbar.
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Beton- und Mörtelspritzverfahren gibt es in größerer Zahl. Allen gemeinsam
ist das Ziel, eine Wandfläche mit einem Überzug von Mörtel zu versehen. Zum Verschluß
von Fugen ist dieses Verfahren wenig geeignet, da nur ein geringer Teil des Mörtels
die Fugen erreicht, der weitaus größte aber die Wandfläche bedecken würde. (Es ist
aber nicht erwünscht, diesen druckfesten und daher fast unporösen Mörtel als Schicht
auf der Wand zu haben, da hierdurch die Wärmedämmung herabgesetzt wird, was für
manche Art von Bauten unerheblich, aber für Wohnungsbauten unzweckmäßig ist.) Ferner
gibt es Mörtel-Einpreßverfahren, womit Fugen und Risse in Beton oder Mauerwerk unter
hohem Druck mit flüssigem Mörtel ausgefüllt werden. Diese Verfahren eignen sich
nur für Ingenieurbauten. Das Verfahren wäre für den vorliegenden Zweck unwirtschaftlich.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, durch eine neuartige Technik der
Herstellung von Wänden aus Mauerziegeln die Nachteile der alten Maurertechnik auszuschalten
und dabei die zeitgemäße Forderung der weitgehenden Verwendung von nur angelernten
Arbeitskräften zu erfüllen. Ferner müssen die neueren Forschungsergebnisse in bezug
auf Wärmetechnik und Statik ihre Anwendung finden, desgleichen neue technische Hilfsmittel
zur Erleichterung derArbeit auf der Baustelle.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch: i. wesentliches Herabsetzen
des Mörtelgehaltes im Innern der Wände durch einfachen, trockenen Aufbau der Mauerziegel
in qualifizierter- neuer Art, 2. nachträglichen Verschluß der zwischen den Mauerziegeln
der Wände verbliebenen Fugen verschiedener Dicke nahe den Oberflächen zur Erhöhung
der statischen Kantenwiderstände in den Wänden und zur Herstellung eines dichten
Mauerwerks, 3. Sicherung des Widerstandes besonders beanspruchter Teile der Wände
(Fenster-Pfeiler usw.) durch zusätzliche Fugenfüllung oder Verankerungen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und den Patentansprüchen.
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In den Zeichungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Abb. i das-Trockenmauerwerk nach der Erfindung, bestehend aus Läufer- und
Binderschichten, im lotrechten Schnitt, Abb. 2 das Trockenmauerwerk nach Abb. i
in Ansicht, Abb. 3 und q. Grundrisse zu Abb. i und 2 ohne bzw. mit Mörtelauflage,
Abb.5 und 6 das Trockenmauerwerk, bestehend nur aus sog. Rollschichten in Ansicht
bzw. Grundriß, Abb.7 und 8 das Trockenmauerwerk, bestehend aus Rollschichten (als
Binder) und Läuferschichten, in Ansicht bzw. Grundriß, Abb. g einen lotrechten Schnitt
nach der Schnittlinie C-D in Abb. io, und zwar durch eine Stoßfuge des Mauerwerks,
Abb. io das Trockenmauerwerk in größerer Dicke, bestehend aus Rollschichten mit
abwechselnder Vorblendung, in Ansicht, Abb. ii noch stärkeres Mauerwerk im lotrechten
Schnitt, Abb. 12 einen Ausgleich der schwachen Wellen im Trockenmauerwerk unter
einer Balkendecke durch bewehrte Leichtbeton-Fertigteile, Abb. 13 einen lotrechten
Schnitt nach der Schnittlinie E-F in Abb. 12, Abb.1¢ einen Fensterpfeiler aus dem
Trockenmauerwerk nach der Erfindung mit Verankerungen (Stahleinlagen) in Ansicht,
Abb. 15 den gleichen Pfeiler im lotrechten Schnitt nach der Schnittlinie G-H-I in
Abb. 1q., .
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Abb. i5 a den gleichen Pfeiler im lotrechten Schnitt nach der Schnittlinie
M-N in Abb. 16, Abb.16 den gleichen Pfeiler im waagerechten Schnitt nach der Schnittlinie
K-L in Abb. 15, Abb. 17 Beispiel einer weiteren Armierung in der Lagerfuge, Abb.
ig bis 22 Einzelheiten einer Spritzpistole zur teilweisen Fugenfüllung, Abb. 23
Anwendung dieser Spritzpistole am Mauerwerk, Abb.2q. einen Mauerziegel oder Kunststein
für das Mauerwerk nach der Erfindung.
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Die praktische Anwendung des Verfahrens geschieht folgendermaßen Durch
Aufbau der Wände aus Mauerziegeln ohne Mörtelfugen im Verband wird das Trockenmauerwerk
in bekannter Art hergestellt. Die sich hierbei hin und wieder ergebenden größeren
Unregelmäßigkeiten werden erfindungsgemäß durch Austausch einzelner besonders deformierter
Steine und gelegentliches Einlegen
von flachen und harten Steinbrocken
i beseitigt (Abb. x, 2, q.). Desgleichen werden die beim ungeschickten Verlegen
der Mauerziegel etwa entstehenden Bäuche oder Mulden in der Mauerfläche durch Beklopfen
mit dem Hammer von einer Seite aus unter Benutzung einer kleinen Brettunterlage
nachträglich beseitigt. Diese Korrekturen sind in der Praxis sehr wertvoll, müssen
aber frühzeitig vorgenommen werden, da durch die wachsende Auflast der Schichten
ein Zusammenpressen der Steinschichten eintritt, das ein späteres Verschieben sehr
erschwert oder ganz verhindert. Trotz der oben geschilderten Einlagen wird die Oberfläche
der Schichten teilweise schwach wellenförmig ausfallen. Erfindungsgemäß werden diese
schwachen Wellen in geeigneter Höhenlage, beispielsweise unter der Balkenlage, durch
bewehrte Leichtbeton-Fertigteile7 ausgeglichen (Abb. 12 und 13) oder durch eine
Ausgleichsschicht nach bekannter alter Maurertechnik.
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Nachdem das Mauerwerk für ein Stockwerk oder für das ganze Haus auf
die vorstehend beschriebene Art hergestellt ist und durch die dadurch hervorgerufene
Pressung Verteilung und Ausgleich der von oben einwirkenden Lasten und der inneren
Widerstände eintreten, was sich nunmehr durch die völlige Unbewegbarkeit der einzelnen
Steine im Verbande bemerkbar macht und als eine Art Vorspannung anzusehen ist, wird
erfindungsgemäß ein nachträglicher Verschluß bzw. eine Füllung der schmalen, verbliebenen
Zwischenräume q. nahe den Oberflächen der Wände durch Einbringen von Mörtel bis
zu einer praktisch möglichen Tiefe vorgenommen, vgl. Abb. q.. In dieser Abbildung
sind die Berührungsstellen der Steine mit 3 bezeichnet, die nicht vom Mörtel gefüllten
Hohlräume mit 2.
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Diese Mörtelfüllung kann baulich auf die verschiedenste Weise verwirklicht
werden. Für gering belastete Mauern genügt es, wenn nach vorherigem Annässen der
Oberfläche der Wandteile dünner Mörtel mit einer löffelartigen Kelle bekannter Art
in horizontaler Richtung angeworfen wird, so daß hierbei ein Teil des Mörtels in
die Fugen eindringt.
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Der Verschluß der Fugen kann auch durch eine der bekannten Mörtelspritzvorrichtungen
vorgenommen werden, die dabei gleichzeitig eine Putzschicht herstellen.
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Durch eine neuartige Spritzpistolendüse, die im Gegensatz zu der bisher
üblichen, für Putzflächen berechneten Form einen zusammenhängenden schmalen Mörtelstrahl
ergibt, und durch eine im rechten Winkel dazu stehende, besonders zu bedienende
zweite abgezweigte Düse sollen die Wirkung und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens
wesentlich gesteigert werden.
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In den Abb. ig bis 22 ist ein Beispiel einer Spritzpistole mit erfindungsgemäßer
Düsenform dargestellt. Abb. ig stellt einen Längsschnitt, Abb. 2o eine Ansicht der
Mündung dar. Abb. 21 und 22 sind Schnitte (nach den Schnittlinien 0-P bzw. R-S der
Abb. ig), die die Veränderung der Querschnittsform deutlich zeigen. Abb. ig und
21 zeigen das Drossel-Quetsch-Ventil 15 bekannter Art, welches aus einem übergeschobenen
Gummischlauch 17 besteht. 16 ist die Umwandung der Düse mit einem elastischen Puffer
bekannter Art, der das seitliche Abspritzen verhindert. 18 ist die Düsenöffnung.
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Abb. 23 zeigt die erfindungsgemäße Anwendung der Spritzpistole
in der Praxis. Der horizontale Schenkel wird zur Füllung der horizontalen Fugen
benutzt, wobei jeweils beim Vorwärtsbewegen die Öffnung des kurzen Schenkels, der
senkrecht zum horizontalen steht, über der senkrechten Stoßfuge durch Entspannen
der Quetschvorrichtung eingeschaltet wird. Hierbei ist zu bedenken, daß es in der
Regel genügt, diese Stoßfugen nur nahe der Oberfläche zu füllen, da diese Füllung
nur untergeordnete statische Aufgaben zu erfüllen hat. Besteht jedoch die Absicht,
von den Stoßfugen aus eine Füllung der Fugenreste 5 der benachbarten Steine vorzunehmen
(Abb.5 und io), so ist die Füllung ebenso lange wie bei den Lagerfugen vorzunehmen.
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Da die Luft in der Fuge nach hinten oder seitwärts entweichen kann,
dringt der Mörtel verhältnismäßig tief in die Fugen ein. Teilweise tritt der Mörtel
sogar auf der zunächst offenen Rückseite wieder heraus. Auch läuft er durch die
nicht besonders zusammengedrückten, senkrechten Stoßfugen nach unten in die benachbarten
Lagerfugen hinein.
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Eine weitere erfindungsgemäße Lösung ist das Einblasen von feiner,
trockener Mörtelmischung in die Fugen mit nachträglichem Annässen der Mischung mittels
der wasserleitenden Kapillarfugen im gebrannten Ton der Mauerziegel. Dieses Verfahren
ist daher nur bei Anwendung gebrannter Mauerziegel möglich, da nur diese eine hohe
Kapillarwirkung haben. Das Wasser wird von außen auf die Fläche mittels Gießkanne
oder Schlauchleitung aufgesprüht. Der Bedarf an Wasser ist bekanntlich besonders
für hydraulischen Mörtel gering.
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Um ein leichteres Benetzen der Mörtelmischung zu erreichen, ist es
zweckmäßig, bei großer Trockenheit der Zuschlagsstoffe diese vorher leicht anzufeuchten
oder ein Benetzungsmittel der Mischung hinzuzufügen. Bei der Verarbeitung von Steinen
ohne Kapillarwirkung ist durch Beimengung von hygroskopischen Salzen zum trockenen
Mörtel das Abbinden des Mörtels möglich, indem das nötige Wasser aus der Luft geholt
wird.
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Es ist nicht erwünscht, eine vollständige Füllung aller Lufträume
im Mauerwerk zu erreichen, was beim Naßmörtelverfahren auch nicht möglich ist, da
die Restfugen teilweise zu dünn sind, um ein Einfließen oder Einspritzen von Mörtel
zu gestatten. Mauerteile mit größerer statischer Beanspruchung werden zweckmäßig
mit dem vorstehend geschilderten Verfahren zur Einbringung von trockener Mörtelmischung
behandelt, da der trockene Mörtelstaub auch in feinere Fugen eindringt.
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In dem Vorhandensein von Lufträumen 2 im Innern der Mauer (Abb. i
bis q.) liegt ein wesentlicher Vorzug des Verfahrens, da hierdurch die hohe Wärmedämmfähigkeit
geeigneter Mauerziegel, in der Regel gebrannter Ton, erhalten bleibt. Auch die Fähigkeit,
während der Bauzeit etwa durch Regen aufgenommenes Wasser schnell wieder abgeben
zu können, wird durch diese vergrößerte Atmungsfähigkeit des
Mauerwerks
verstärkt und ein Trockenwohnen oder künstliches Trocknen überflüssig.
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Die im mittleren Teil der Wand teilweise hohl liegenden Mauerziegel
bedeuten keine Nachteile für die Standsicherheit, da die Beanspruchung einer Wand
im Innern bekanntlich wesentlich geringer ist als an den Kanten, denn fast alle
Belastungen sind in der Regel nicht genau zentrisch. Insbesondere wird bei einer
Beanspruchung der Wand auf Biegung oder Knickung nur der Widerstand der Kanten für
die Standsicherheit maßgebend sein. Zum Beispiel enthält das übliche Hohlsteinmauerwerk
große Lufträume im Innern der Mauer, so daß dort nur die Kantenteile beansprucht
werden können.
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Als Steinverband kann jeder bekannte Verband verwendet werden, der
möglichst viele Bindersteine aufweist. Vorteilhaft ist jedoch ein besonderer Verband,
der im wesentlichen aus sog. Rollschichten besteht (Abb. 5 bis ix). Hierdurch wird
die Anzahl der Lagerfugen beim Normalformat auf fast die Hälfte herabgesetzt, und
das Trägheitsmoment der einzelnen Steine wird wesentlich erhöht, so daß die Beanspruchung
einzelner Mauerziegel größeren Widerstand findet. Außerdem kann eine bessere Unterfüllung
5 der Lagerfugen von den Stoßfugen aus erreicht werden, da doppelt so viel Stoßfugen
vorhanden und die Lagerflächen entsprechend schmaler sind.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist das geringe Schrägstellen der
Mauerziegel in den Rollschichten (Abb. 5). Der Übergang an Ecken u. dgl. wird durch
Keilfugen ermöglicht. Dieser Verband hat den großen Vorteil, daß der ausführende
Arbeiter in bekannter Art vier Steine gleichzeitig vom Stapel nehmen kann und, ohne
auf den Verband zu achten, die Mauerziegel zu einer Schicht zusammensetzt.
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Werden die Zwickel 6 an der Außenkante der schräg gestellten Rollschichten
gleichzeitig mit der Fugenfüllung mit druckfest - erhärtendem Mörtel gefüllt (Abb.6),
etwa mit einer Spritzpistole, die einen sehr druckfesten Mörtel liefert, so bilden
sich zwischen den Läuferschichten bzw. der unteren Rollschicht dreieckige Mörtelkörper,
die die Kantenreaktion der Wand weiterhin vergrößern.
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Eine ähnliche Wirkung - wird erzielt, wenn man unabhängig von der
Art des Verbandes die Schichten etwas versetzt (Abb. i5), so daß sich eine Verzahnung
bildet, die; mit druckfestem Mörtel gefüllt, ebenfalls die Kantenreaktion erhöht.
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Erfindungsgemäß ist es ferner möglich, bei einzelnen stärker belasteten
Mauerteilen, etwa schmalen Fensterpfeilern, senkrechte Verankerungen bzw. Stahleinlagen
an der Oberfläche der Wände anzuordnen (Abb. 1q. bis z6). Diese werden durch horizontale
ringartige Bügel 8 in den Stoßfugen gehalten. Das Ausfüllen dieser Stoßfugen g geschieht
aber bereits beim Aufbau des Mauerwerks von Hand mittels druckfestem Mörtel (Abb.
r6). Um durch das Setzen des Mauerwerks die senkrechten Verankerungen nicht zu belasten
bzw. auszubauchen; werden die Verankerungen erst später kurz vor dem Ausfüllen der
Fugen mit den horizontalen Bügeln verbunden. Neben den üblichen dünnen Stahlprofilen
können auch Drahtgewebe bekannter Art in dieser erfindungsgemäßen Weise angeordnet
werden. Ferner ist es möglich, in den Stoß- und Lagerfugen der Wände während des
sonst trockenen Aufbaues ringankerartige Stahleinlagen in Zementmörtel zu verlegen
(Abb. =7).. Im Verein mit den oben geschilderten Verzahnungen zwischen den Schichten
' und den gleichzeitig gefüllten Fugen wird eine statisch günstige Verbundkonstruktion
gebildet.
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Für die Herstellung neuer Mauerziegel und kleinerer Kunststeine, die
erfindungsgemäß Verwendung finden sollen, ist es zweckmäßig, wenn an allen Kanten
oder einem Teil geringe Abschrägungen z9 vorhanden sind, die das Eindringen von
Mörtel in die Restfugen unterstützen und außerdem das Auftreten von ungünstigen
maximalen Kantenpressungen bei dem spröden Material (gebrannter Ton) verhindern
(Abb. 23 und 2q.). Es ist günstiger für die Stabilität des Trockenmauerwerks, wenn
derartige Kantenpressungen ein kleines Maß hinter den senkrechten Flächen der Mauerziegel
eintreten und der Mörtel erst zusätzlich nach der eingetretenen Vorspannung durch
die Auflast die Kantenreaktion ausübt, da dieser in der Regel elastischer als die
Steine ist. Derartige erfindungsgemäße Abschrägungen sind besonders zweckmäßig bei
Kunststeinen, die nicht gebrannt werden und daher wenig natürliche Unregelmäßigkeiten
aufweisen.
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Bei der Herstellung von Mauerziegeln mit der üblichen Strangpresse
macht diese neue Form keine Schwierigkeiten. Es bedarf nur geringfügiger Änderung
der Mundstückform.
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Das Anwendungsgebiet für vorliegende Erfindung ist vorzugsweise der
Wohnungsbau in serienmäßiger Herstellung. Jedoch können auch ähnliche Bauten bis
zu mehreren Stockwerken nach dem Verfahren ausgeführt werden. Auch die Herstellung
von Kellermauerwerk ist möglich.
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Der mit dem Verfahren erzielte wesentliche Fortschritt bedarf keines
besonderen Beweises. Das Verfahren ermöglicht die schnelle und billige Herstellung
wichtiger Bauten hauptsächlich durch angelernte Arbeiter und gleichzeitig eine wesentliche
Verkürzung der Bauzeit, da die Trockenperiode fast ganz fortfallen kann. Auch können
die Wanddicken etwas verringert werden, da die Wärmedämmung höher ist. Ferner eignet
sich das Verfahren besonders gut für die Ausführung von Mauerwerk im Winter auch
bei stärkerem Frost.