Verschiedene Ziegelsteinarten und ihre Eigenschaften
Bei der Auswahl der richtigen Ziegelsteinart für Ihr Bauvorhaben ist es wichtig, die unterschiedlichen Eigenschaften und Verwendungszwecke der verschiedenen Ziegeltypen zu kennen. Je nach Zusammensetzung, Herstellung und Eigenschaften gibt es eine Vielzahl von Ziegelarten, die für unterschiedliche bauliche Anforderungen und ästhetische Vorlieben geeignet sind.
Vollziegel
Vollziegel bestehen zu mindestens 85 % aus Ziegelmaterial, hauptsächlich Ton oder Lehm. Sie sind massiv und haben keine oder nur wenige Hohlräume, wodurch sie relativ schwer sind. Diese Ziegel bieten hervorragende Schallschutzeigenschaften und weisen eine hohe Tragfähigkeit auf. Aufgrund ihrer Frostbeständigkeit eignen sie sich gut für Sichtmauerwerk in der Außenfassade, wobei die Wärmedämmung vergleichsweise gering ist.
Klinker
Klinker sind besonders dicht gebrannte Ziegel, die bei Temperaturen von bis zu 1200 °C gesintert werden. Diese hohe Brenntemperatur bewirkt, dass sich die Poren schließen und die Steine sehr widerstandsfähig gegen Wasseraufnahme, Frost und chemische Einflüsse machen. Dank ihrer hohen Druckfestigkeit und großen Stabilität sind Klinker ideal für Fassaden und andere stark beanspruchte Außenflächen.
Lochziegel
Lochziegel enthalten senkrechte oder waagerechte Hohlräume, die ihre Wärmedämmeigenschaften verbessern. Sie sind leichter als Vollziegel und besitzen eine geringere Wärmeleitfähigkeit. Hochlochziegel, deren Löcher senkrecht zur Auflagefläche verlaufen, haben eine größere Tragfähigkeit als Langlochziegel mit waagerechten Löchern. Dadurch sind Hochlochziegel häufiger in tragendem Mauerwerk zu finden.
Planziegel
Planziegel werden nach dem Brennvorgang glatt geschliffen, was eine präzise Vermauerung mit Dünnbettmörtel ermöglicht. Diese spezielle Behandlung reduziert die Mörtelfugendicken auf 1-3 mm, was die Wärmedämmung der Mauer verbessert und den Mörtelverbrauch senkt. Die glatte Oberfläche der Planziegel bietet zudem Vorteile bei der späteren Verputzung.
Blockziegel
Blockziegel haben eine rauere und ungleichmäßige Oberfläche im Vergleich zu Planziegeln, da sie nach dem Brennen nicht geschliffen werden. Dadurch benötigen sie dickere Mörtelschichten (etwa 10 mm), um Unebenheiten auszugleichen, was zu erhöhter Feuchtigkeit im Mauerwerk und niedrigeren Wärmedämmeigenschaften führen kann. Trotzdem sind sie aufgrund der einfacheren Herstellungskosten günstiger als Planziegel.
Weitere Ziegelsteinarten
Je nach spezifischen Anforderungen und Bauprojekten gibt es zahlreiche weitere Ziegelsteinarten:
- Lehmziegel: Ungebrannte Ziegel aus getrocknetem Lehm, ideal für traditionelles und ökologisches Bauen.
- Backstein: Eine historische Bezeichnung für Mauerziegel, oft verwendet in denkmalgeschützten Bauwerken.
- Feldbrandziegel: In traditionellen Meilern aus Holz oder Kohle gebrannte Ziegel, heute meist bei Restaurationsarbeiten genutzt.
- Terrakotta: Größere, dekorativ gestaltete Ziegelelemente, die häufig im Garten- und Landschaftsbau verwendet werden.
- Handstrichziegel: Von Hand geformte Ziegel, charakteristisch durch ihre individuelle Struktur, oft in historischen Restaurierungen eingesetzt.
Jede Ziegelsteinart hat ihre speziellen Einsatzbereiche und Vorteile. Wählen Sie die Ziegelsteine passend zu Ihrem Bauprojekt, um optimale Ergebnisse in Bezug auf Tragfähigkeit, Wärmedämmung und ästhetische Wirkung zu erzielen.
Herstellung und Zusammensetzung von Ziegelsteinen
Ziegelsteine werden hauptsächlich aus Ton oder Lehm hergestellt, zwei Materialien, die aufgrund ihrer plastischen Eigenschaften besonders geeignet sind. Der Herstellungsprozess beginnt mit der Gewinnung und Aufbereitung des Rohmaterials. Der Lehm oder Ton wird dabei zunächst zerkleinert, durchfeuchtet und homogenisiert, um eine gleichmäßige Masse zu erhalten.
Herstellungsschritte
- Zerkleinern und Homogenisieren: Der Ton wird in schweren Walzengängen zerkleinert und homogenisiert. Bei Bedarf wird der Ton durch Zugabe von Sand oder Kalkgranulat abgemagert, um eine optimale Verarbeitbarkeit zu gewährleisten.
- Formgebung: Die aufbereitete Masse wird durch Strangpressen in die gewünschte Ziegelform gebracht und mittels Draht auf die passende Größe geschnitten.
- Trocknen: Im nächsten Schritt werden die geformten Ziegel schonend getrocknet, um Spannungsrisse zu vermeiden. Dieser Prozess dauert in der Regel 24 bis 48 Stunden in speziellen Trockenkammern.
- Brennen: Nach dem Trocknen erfolgt das Brennen der Ziegel bei Temperaturen zwischen 900 und 1200 Grad Celsius. Dies macht sie besonders hart und witterungsbeständig. Bei sehr hohen Temperaturen, wie sie für Klinker verwendet werden (bis zu 1.200 Grad Celsius), schließen sich die Poren vollständig, was die Ziegel äußerst druckfest und frostbeständig macht.
Zusammensetzung und Zusätze
Für spezielle Eigenschaften können dem Ton verschiedene Zuschlagstoffe beigemischt werden. Beispielsweise:
- Sägemehl oder Polystyrolkügelchen: Diese verbrennen im Brennvorgang rückstandslos und hinterlassen feine Porenstrukturen, die die Wärmedämmung der Ziegel verbessern.
- Mineralfasern oder Perlit: Diese Materialien können zur Verbesserung der Dämmeigenschaften in die Hohlräume von Lochziegeln gefüllt werden.
Die genaue Zusammensetzung der Ziegel hängt somit stark von den gewünschten Endeigenschaften ab, wie beispielsweise Schallschutz, Wärmedämmung oder Tragfähigkeit. Die vielfältigen Herstellungsverfahren ermöglichen eine große Bandbreite an Ziegelarten, die für unterschiedlichste Bauprojekte geeignet sind.
Normen und Regelwerke für Ziegelsteine
Im Hinblick auf die Normen und Regelwerke für Ziegelsteine haben sich sowohl national als auch europäisch festgelegte Standards etabliert. In Deutschland regelte ursprünglich die Normenreihe DIN 105 die charakteristischen Merkmale und Anforderungen an Mauerziegel. Diese umfassen grundlegende Eigenschaften wie Maße, Druckfestigkeit, Rohdichte, Lochung und Frostverhalten.
Heutzutage wird der Standard für Mauerziegel durch die Europäische Norm DIN EN 771-1 festgelegt. Diese europäische Produktnorm gibt umfassende Vorgaben zu den Rohstoffen, der Herstellung, der Kennzeichnung sowie den Prüfverfahren für Mauerziegel. Spezifische Anforderungen und Formate, sowie die Festigkeitsklassen und die Lochung, sind darin genormt.
Zur Anwendung dieser Produktnormen gibt es ergänzende deutsche Anwendungsnormen:
DIN 20000-401 bis -404: Diese geben präzise Anweisungen für die Nutzung von Mauerziegeln in Bauwerken. Sie sind relevant für Handel, Bauherren und Planer und helfen dabei, die deklarierten Werte aus der CE-Kennzeichnung in Bemessungswerte umzuwandeln.
Für bestimmte, den Normvorgaben abweichende Ziegelarten – beispielsweise optimierte Wärmedämmziegel – ist eine bauaufsichtliche Zulassung erforderlich. Diese Zulassung prüft unter anderem erhöhte Wärmedämmeigenschaften und andere besondere Eigenschaften, die von den allgemeinen Normen abweichen.
Wichtige Maße und Formate
Die gängigsten Ziegelmaße umfassen das Normalformat (NF) und das Dünnformat (DF). Die Standardgrößen für diese Formate sind:
- Normalformat (NF): 240 x 115 x 71 mm
- Dünnformat (DF): 240 x 115 x 52 mm
Durch Einhaltung dieser Normen gewährleisten Hersteller und Bauunternehmen, dass Ziegelsteine den hohen Qualitätsansprüchen und baulichen Anforderungen gerecht werden.
Verwendung von Ziegelsteinen im Mauerwerksbau
Ziegelsteine spielen im Mauerwerksbau eine zentrale Rolle und finden sich in verschiedensten Bauprojekten wieder. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig:
- Außenwände: Hochlochziegel und Planziegel sind aufgrund ihrer guten Wärmedämmeigenschaften ideal für Außenwände.
- Innenwände: Vollziegel und Lochziegel bieten eine hohe Tragfähigkeit und sind besonders für schalldämmende Innenwände geeignet.
- Trennwände: Leichtere Ziegeltypen wie Langlochziegel sind perfekt für nichttragende Trennwände.
- Fassaden: Klinker sind aufgrund ihrer hohen Druckfestigkeit und Witterungsbeständigkeit ideal für sichtbare Fassaden.
Die Struktur und Tragfähigkeit des Mauerwerks wird durch den verwendeten Mauerwerksverband und die Art der Fugen maßgeblich beeinflusst. Durch das sorgfältige Setzen und Vermörteln der Ziegel wird eine hohe Stabilität und Langlebigkeit der Konstruktion erreicht. Dabei ist es wichtig, die Ziegel überlappend zu setzen, damit die Wand als eine Einheit wirkt.
Moderne Ziegelsteine ermöglichen dank ihrer optimierten Eigenschaften monolithische Wandaufbauten. Dies bedeutet, dass die Wände aus einem einzigen Material bestehen und zusätzliche Dämmschichten oftmals nicht notwendig sind. Besonders bei energieeffizienten Bauprojekten sind Ziegel dank ihrer Kombination aus Tragfähigkeit und Dämmeigenschaften eine gute Wahl.
Ziegel regulieren darüber hinaus die Luftfeuchtigkeit, was sie atmungsaktiv macht und zu einem gesunden Raumklima beiträgt. Damit sind sie nicht nur robust und witterungsbeständig, sondern auch energieeffizient und umweltschonend.
Investieren Sie in die passende Ziegelsteinart je nach Anwendungsbereich, um die optimale Funktionalität und Ästhetik Ihres Bauwerks sicherzustellen.
Historische Entwicklung der Ziegelherstellung
Die Herstellung von Ziegelsteinen begann vor etwa 10.000 Jahren und entwickelte sich kontinuierlich weiter. In der Frühgeschichte wurden die ersten Ziegel manuell aus Lehm geformt und in der Sonne getrocknet. Um das Jahr 6.300 v. Chr. wurden in Mesopotamien die ersten gleichmäßigen Ziegel mithilfe von hölzernen Formschablonen hergestellt. Diese Methode führte zu haltbareren Baustoffen, die ebenfalls an der Sonne getrocknet wurden. Erst um 3.000 v. Chr. begann man, die Formlinge in eigens errichteten Brennöfen zu härten, was die Beständigkeit weiter erhöhte.
Mit den frühen Hochkulturen wie den Sumerern und Babyloniern begann die Blütezeit der Ziegelverwendung. Die Römer übernahmen und verfeinerten die Techniken und verbreiteten sie im gesamten Römischen Reich. Besonders die Römerzentren und Legionen produzierten große Mengen gebrannter Ziegel, die sowohl verputzt als auch unverputzt verwendet wurden. Diese Römerziegel zeichneten sich durch ihre charakteristische dünne Form aus und wurden häufig zur Herstellung von Infrastrukturprojekten wie Aquädukten und Thermen verwendet.
Nach dem Zerfall des Römischen Reiches ging das Wissen um die Ziegelherstellung in vielen Teilen Europas verloren. Erst im 9. Jahrhundert wurden in einigen Klöstern erneut Ziegel hergestellt. Im Laufe des Mittelalters kam es zu einer Renaissance der gebrannten Ziegel, insbesondere in der Backsteingotik Nordeuropas. Die industrielle Revolution im 19. Jahrhundert brachte tiefgreifende Veränderungen mit sich. Die Mechanisierung der Brennvorgänge und die Einführung des Hoffmannschen Ringofens ermöglichten eine bedeutende Steigerung der Produktionskapazitäten und eine gleichmäßige Qualität der Ziegelsteine.
Heute sind Ziegel weiterhin ein wichtiger Baustoff im modernen Bauwesen. Die Technologien zur Herstellung und Verwendung haben sich stetig weiterentwickelt und ermöglichen nun eine energieeffiziente Bauweise, die den nachhaltigen Umgang mit Ressourcen unterstützt.
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