Übersicht über die wichtigsten natürlichen Bausteine

1. Eruptivgesteine:

Granit ist ein Gemenge aus Quarz, Feldspat und Glimmer. Er ist je nach der Farbe des Feldspates hellrot, dunkelrot, weiß oder grün. Seine Druckfestigkeit ist je nach Zusammensetzung 1000 bis 3000 kg/cm². Die große Härte verdankt der Granit dem Quarz, der aber zugleich die Bearbeitung erschwert. Bei überwiegenden Bestandteilen von Feldspat oder Glimmer verwittert der Granit leichter. Der feinkörnige Granit ist dem grobkörnigen vorzuziehen, besonders für feinere Arbeiten, bei welchen der grobkörnige bei der Bearbeitung leicht ausbröckelt. Verwendung: für Fassaden, Sockel, Fundamente, Treppen, Verkleidungen, Straßenbau und für monumentale Bauten.

Syenit ist aus Feldspat und Hornblende oder Glimmer zusammengesetzt. Syenit enthält keinen Quarz. Er hat ähnliche Eigenschaften wie Granit, ist aber weniger hart und leichter zu bearbeiten als dieser. Seine Druckfestigkeit betragt 1000 bis 3000 kg/cm³. Verwendung ähnlich wie bei Granit

Gabbro enthalt Feldspat oder Augit oder Olivin. Er ist mittel- bis grobkörnig, sehr zah und gut polierbar Farbedunkelgrau oft mit grünen und weißen Flecken. Eigenschaften und Verwendung ähnlich wie bei Granit; vor allem zum Straßenbau geeignet.

Diabas enthalt Feldspat und Augit; durch den Augit ist er grün gefärbt, oft schwarz und weiss gesprenkelt. Er ist komig, hart, sehr zah, schwer polierbar, wetterfest, Verwendung wie bei Granit.

Basalt ist ein kristallinisches, schwarzgraues Gestein, besteht aus Feldspat, Augit, Olivin und Eisenverbindungen. Er hat ein dichtes Gefüge mit muscheligem Bruch. Er besitzt bedeutende Harte und Wetterbestandigkeit. Wegen seiner Harte und

Sprödigkeit ist der Basalt sehr schwer zu bearbeiten. Man verwendet Basalt zur Grund- und Umfassungsmauern, Brücken- und Wasserbauten, im Strassenbau.

2. Sedimentgesteine:

Kalkstein besteht zumeist aus kohlensaurem Kalk; verschiedene Beimengungen beeinflussen seine Färbung und Festigkeit. Die polierfahigen Kalksteine sind Marmor. Marmor verwendet man als „Architekturmarmor’ zu Wandverkleidungen, Treppen, Säulen, Flatten sowie als „Statuenmarmor”. Marmor hat spiegelnde Bruchflächen, ist kristallinisch. Er ist jedoch weder feuer- noch wetterbeständig, daher für Aussenwa’nde nicht verwendbar. Ein weiterer Nachteil ist seine porige Beschaffenheit. Es gibt viete Marmorsorten.

Kalktuffe sind ein hohlräumiges, leichtes Gestein, für Bausteine (Gewölbe, Zwischenwände) und Mörtel verwendet.

Dolomit ähnelt dem Kalkstein, ist jedoch etwas schwerer und härter. Er besteht aus Kalzium- und Magnesium-Karbonat. Dolomit ist gewöhnlich grau, oft auch gelb oder rotbraun. Er liefert im allgemeinen⁷ einen guten Baustein; ist als Ausgangsrohstoff für die Zementherstellung geeignet.

Gipsstein besteht aus Gipsmineral (Kalziumsulfat und Wasser). Gipsstein ist von geringer Härte. Er ist leicht zu bearbeiten, wenig druckfest und wenig wetterbeständig, daher nur zur Verwendung in Innenräumen zu benutzen.

Seine Abart — Alabaster — ist kristallinisch-körnig; wegen der meist schönen Färbung und der guten Polierbarkeit als Dekorationsstein verwendet.

Sandstein besteht aus Quarzkörnchen von eckiger oder runder Form, welche durch ein Bindemittel verkittet sind. Von der Art dieses Bindemittels hängen Härte und Farbe der Sandsteine ab. Man unterscheidet folgende Sandsteine:

1. kieselige: Sie sind die härtesten und wetterbeständigsten; schwer bearbeitbar.

2. eisenschtissige: Sie enthalten Eisenoxyde, daher gelblich, rotbraun oder rot gefärbt; sind fest und wetterbeständig.

3. kalkige: Sie sind weniger fest und weniger wetterbeständig; nicht feuerfest, Für Verwendung in lndustriegegen den nicht geeignet.

4. tonige oder mergeeige; Sie sind minderweitige Sandsteinarten; weich und nicht wetterfest. Feinkörnige Gat tungen mit kieseligem Bindemittel sind am besten zu Bausteinen geeignet. Man gebraucht sie für Hochbau, Schleif und Mühlsteine, Flatten, Bildhauerei. Die kieseligen Sorten sind auch zum Strassenbau geeignet.

Vulkanische Tuffe. Die vulkanischen Tuffe sind aus vulkanischen Auswürfen stammende leichte und poröse Gesteine, die verwittert, zusammengeschwemmt und dann wieder verkittet wurden. Die festeren Tuffsteine werden als Baumaterial geschätzt; sie sind leicht zu bearbeiten, wetterbeständig und haben ein geringes Gewicht. Ihre Festigkeit gleicht etwa der eines Ziegelsteines. Man verwendet vulkanische Tuffe zu Sockeln, in Armenien werden sie zur Errichtung der Gebäude gebraucht.

3. Metamorphe Gesteine:

Gneis. Der Gneis ist aus den gleichen Mineralien wie Granit zusammengesetzt (Feldspat, Quarz, Glimmer), Jedoch parallel zu den Lagerungen des Glimmers schichtweise auf gebaut. Er spaltet leicht in Platten und ist weniger druck fest. Dadurch unterscheidet er sich von Granit. Farbe grau bis rötlich. Verwendung (mit einigen Einschänkungen) und Fundorte wie bei Granit.

Glimmerschiefer besteht aus viel Glimmer und wenig Quarz oder Feldspat. Er ist ein schieferiges Gestein mit grauer, grimlicher oder rötlicher Farbe. Als Baustein bedeutungslos, wird er zu Dach- oder Fussplatten verwendet, Quarzitschiefer als Schotter. Fundorte wie bei Granit.

Gewinnung und Verwendung der Bausteine

Die natürlichen Bausteine werden fast im Tagebau, d. h. in oberirdischen Steinbrüchen, gewonnen. Geschichtete Gesteine werden mit Spitzhacke und Brechstange gebrochen. Harte Gesteine werden als grössere Blöcke abgekeilt. Weichere Gesteine werden „geschrämt”, d. h. die Blöcke werden herausgeschnitten. Man kann auch Sprenglöcher in die Wand bohren, mit Sprengstoff füllen und diesen entzünden; man erhält auf diese Weise viel unerwünschten Abfall, der allerdings zum grossen Teil als Schotter zu verwenden ist.

Natürliche Steine werden, besonders in der Nähe der Fundorte, häufig auch als Vollmauerwerk verwendet. Weite Transportwege sind wegen der hohen Kosten für die Beförderung und der damit verbundenen Baukostenerhöhung oft nicht tragbar⁸.

Für der Feuchtigkeit ausgesetzte Bauteile lassen sich nur Gesteine mit dichtem Gefüge verwenden (Granit und Porphyr), für Fundamente oder stärker belastete Bauteile müssen diese ausserdem genügend hart und druckfest sein.

Natursteine sind jedoch wenig wärme- und schalldämmend (geringe Porosität). Deshalb eignen sie sich nicht für Aussenwände bewohnter Räume. Sie können als Verblendung (auch in Form von Platten) für Ziegelmauerwerk oder Beton benutzt werden.

Für Pflasterungen, Plattenbeläge und Treppenstufen, bei denen mit grösser Abnutzung zu rechnen ist, bevorzügt man ebenfalls Natursteine.

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SAND

Das sind Steinchen kleinster Dimension mit runden oder auch eckigen Körnern. Sand dient teilweise zur Ziegelerzeugung, auch zur Beton- und Morteibereitung; die feineren Gattungen auch zur Herstellung von Formen beim Metallgusse.

Nach dem Minerale, aus dem Sand entstand, unterscheidet man den Quarz- oder Kieselsand, den Kalksand und den Glimmersand.

Der Quarzsand ist meist scharfkantig, wetterbeständig und für Bauzwecke am besten geeignet.

Der Kalksand ist ebenfalls ein guter Bausand, aber wie der Kalkstein, aus dem er entstand, gegen Säuren nicht widerstandsfähig.

Der Glimmersand ist nicht wetterbeständig, daher als Bausand ungeeignet.

Nach dem Fundorte unterscheidet man:

1. den vom Winde zusammengetragenen, meist sehr feinen Flug- oder Steppensand;

2. den von Flüssen geführten Trieb- oder Flusssand mit mehr oder weniger abgerundeten Körnern;

3. den scharfkantigeren Quellsand;

4. den am Meeresgründe vorkommenden salzhaltigen Meersand und schliesslich Grubensand, der zumeist an Gebirgsabhängen oder Tnlern vorkommt und selten ganz rein von erdigen Bestandteilen ist.

Guter Bausand soil eine entsprechende Konigrösse haben, damit bei der Mörtelbereitung nicht zuviel Kalk zur Ausfüllung der Zwischenräume notwendig ist. Er muss frei von erdigen und salzigen Bestandteilen sein. Das Korn soll womöglich eckig, rauh und fest sein, um das Anhaften des Kalkes zu begünstigen. Ein solcher Sand ist rein und resch und wird am einfachsten durch Reiben zwischen den Handflächen erprobt. Reseller Sand knirscht beim Reiben, unreiner Sand beschmutzt die Handflächen.

Grober Sand wird zum Mauern und für den groben Verputz, der feine, jedoch resche Sand für den feinen Verputz gebraucht.

ZIEGEL

Bedeutung und Zweck, Schon in den alten Kultürreichen der Chinesen, Babylonier und Ägypter wurden Mauern und Wände aus künstlich hergesteiften Bausteinen errichtet. Die Bewohner dieser Länder hatten erkannt, dass Lehm und Ton hart werden, wenn man sie in der Sonne trocknet. Durch Brennen trockener Ton- oder Lehmquader stellten sie bereits damals witterungsbeständige Ziegel her und vermauerten diese mit Mörtel. Beispiele dafür sind die noch heute erhaltenen Teile der chinestschen Mauern und die Grabkammem in ägyptischen Pyramiden.

Das Ziegelmauerwerk hat gegenüber dem V_Nauerwerk aus natürlichen Steinen viele Vorteile. Die künstlichen Steine lassen sich viel mehr entsprechend mrem Verwendungszweck formen. Mauerwerk aus Ziegeln dämmt besser gegen Wärme und Schall als Mauerwerk aus Natursteinen, weil die Ziegel poröser sind. Aus Ziegeln werden auch heute noch viele Bauwerke errichtet. Das Herstellen der Ziegel wurde jedoch durch maschinelle und durch industrielle Verfahren verbessert und beschleunigt.

Aus in Mörtel verlegten Ziegeln werden Mauern, Wände, Decken, Gewölbe, Schornsteine und Pfeiler hergestellt Obwohl Ziegel verhältnismässig porös sind und deshalb gut gegen Wärme und Schall dämmen, besitzen sie ausreichend Druckfestigkeit Ihre Druckfestigkeit lässt sich sogar durch höhere Brenntemperaturen eheblich steigern Die Zug- und Biegefestigkeit ist dagegen gering. Deswegen können Ziegel nur auf Druck beansprucht werden.

Die Ziegelherstellung. Ziegel werden aus natürlich vorkommenden, tonhaltigen Erden gebrannt. Diesen Rohstoff nennt man Ziegelerde oder Ziegelton. Ziegelton ist ein Gemenge aus Ton und Sand. Brauchbarer Ziegelton besteht aus etwa 50% Ton, 40% feinem Sand und 10% Wasser.

Um die Porigkeit der Ziegel zu erhöhen, kann man der Ziegelerde leicht brennbare Stoffe wie Kohlengrus heimischen. Dieser Zusatz verbrennt und hinterlässt Poren. Der aus der Lehmgrube gewonnene Ziegelton wird zunächst zerkleinert und gemischt. Der gut durch gemischte Ziegelton wird durch den formgebenden Tonschneider gepresst. Bei zu trockenem Gemisch setzt man vorher noch Wasser zu. Eine Presse im Tonschneider mischt den Ziegelton abermals durch und presst ihn durch das Mundstück. Dieses ist entsprechend der herzustellenden Ziegelart geformt und auswechselbar. Die Rohlinge werden in Trockenkammern durch zugeführte wanne Luft getrocknet. Die getrockneten Rohlinge werden in Ringofen gebrannt. Der Ringöfen besteht aus einzelnen Kammern, in die jeweils eine Öffnung zum Ein- und Auskarren der Rohlinge bzw. Ziegel führt.

Durch Schürlöcher in der Decke der Kammer wird der Brennstoff zugeführt. Jede Kammer ist mit dem in der Mitte des Ringofens stehenden Schornstein durch einen abschliessbaren Rauchkanal verbunden.

Die Ringform des Ofens ermöglicht einen stetigen Arbeitsprozess. Während man in der einen Kammer die Rohlinge

einkarrt und stapelt, werden in den folgenden Kammern die bereits gestapelten Rohlinge nachgetrocknet und vorgewärmt. In der nächsten oder in den zwei nächsten Kammern brennt man die Rohlinge bei 900 bis 1100⁰C, je nach der herzustellenden Ziegelgüte. In weheren Kammern kühlen die gebrannten Ziegel ab, aus anderen Kammern werden die fertigen Ziegel ausgekarrt.

Arten, Eigenschaften und Verwendung. Die Eigenschaften der Ziegel und ihr Verwendungszweck werden von der Form, der Zusammensetzung des Ziegeltons und der Brenntemperatur bestimmt. Die Ziegel werden eingeteilt in:

1. Vollziegel,

2. Lochziegel.

Nach der neuen Massordnung im Hochbau betragen die Abmessungen für Vollziegel (Normalformat) 25 cm lang, 12 cm breit und 6,5 cm hoch.

Für die Lochziegel sind dieselben Abmessungen vorgesehen. Bei diesen Ziegeln ist zu unterscheiden zwischen Langlochziegeln und Hochlochziegeln. Die Langlochziegel sind gleichlaufend zur Lagerfläche durchlocht, die Hochlochziegel dagegen senkrecht zur Lagerfläche. Diese Ziegel sind bedeutend leichter und zeigen sich als schlechtere Schall- und Wärmeleiter als die vollen Ziegel: sie eignen sich daher für dünne Mauern.

Für Deckschicht der Dächer verwendet man oft Dachziegel. Die Herstellung von Dachziegeln geschieht ebenso wie die der Mauerziegel, doch sie werden in verschiedenen Grofien und Formen erzeugt.