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Grundlagen Mauerwerk

Die verschiedene Mauersteinsorten werden unterschieden in Natursteine und künstlich hergestellte Mauersteine. Die künstlich hergestellten Mauersteine unterscheiden sich in ihrer Materialzusammensetzung, ihren Maßen und der Rohdichte, sowie den Festigkeitsklassen.

Folgende Steinsorten sind künstlich hergestellt:

Mauerziegel
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Abb. 1 Mauerziegel
Quelle: KomZet Bau Bühl

Kalksandsteine
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Abb. 2 Kalksandstein
Quelle: KomZet Bau Bühl

Porenbetonsteine
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Abb. 3 Porenbetonstein
Quelle: KomZet Bau Bühl

Leichtbetonsteine

Abb. 4 Leichtbeton
Quelle: KomZet Bau Bühl

Die Druckfestigkeitsklassen für Mauerwerk gibt es in den Festigkeitsklassen 2, 4, 6, 8, 12, 20, 28, 36, 48 und 60 ( N/mm²). Die Wahl der Festigkeitsklasse beruht auf der zulässigen Druckspannung (der statischen Berechnung). Nicht alle Steinsorten werden in allen Festigkeitsklassen angeboten. Die Rohdichtklasse für Mauerwerk beginnt bei 0,4 - 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2 und 2,5 (kg/dm³). Die Rohdichten bestimmen das Gewicht des Mauerwerks, sie können auch zur Beurteilung des Wärme- und des Schallschutzes herangezogen werden.

Merksatz: Je schwerer der Stein desto höher die Druckfestigkeit, desto höher der Schalldämmwert, desto höher die Wärmeleitfähigkeit desto schlechter die Dämmeigenschaften und umgekehrt.

Auf eine ausreichende Frostwiderstandsfähigkeit ist bei Außenmauerwerk zu achten. Die Maßhaltigkeit ist eine Eigenschaft, die einige neue Methoden - wie den Einsatz von großformatigen Steinen, der Stumpfstoßtechnik und der Dünnbettmörtelverfahren - erst ermöglicht. Es gibt kein eindeutiges Kriterium für die Wahl einer bestimmten Steinsorte. Ausschlaggebend sind die jeweiligen Anforderungen der Bauaufgabe, zunehmend Bedeutung hat die möglichst geringe Wärmeleitfähigkeit.

Ein Teil der Mauersteinsorten ist genormt, ein großer Teil bauaufsichtlich zugelassen. Mauersteine nach den „Allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen des Deutschen Institutes für Bautechnik in Berlin (DIBt)“ sind Neuentwicklungen, die im Vergleich zu den genormten Steinsorten erst seit relativ kurzer Zeit hergestellt werden.

Gebäude sollten grundsätzlich nicht aus Mischmauerwerk errichtet wird. Da sich die Baustoffe zum Teil stark in ihren Eigenschaften hinsichtlich ihres Schwind- und Kriechverhaltens unterscheiden, könnten leicht Risse und Wärmebrücken auftreten. Folgen von Mischmauerwerk sind Spannungen im Putz und durch abweichende Wärmeleitwerte auch Kondenswasser an den Rauminnenwänden.

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Abb. 5 Wandquerschnitt
Quelle: © Wienerberger GmbH

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Abb. 6 Verschiedene Konstruktionen für Außenwände
Quelle: © Wienerberger GmbH

Eigenschaften

Festigkeits- und Verformungseigenschaften Mauerwerk ist ein Verbundbaustoff bestehend aus Mauersteinen und Mörtel mit entsprechenden mechanischen Stoffeigenschaften. Die Eigenschaften eines Mauerwerksbauteils (z.B. einer Wand) ergeben sich aus den Stoffeigenschaften, der Geometrie des Bauteils und dem Zusammenwirken mit anderen Bauteilen. Des Weiteren werden zur Beurteilung der Mauerwerkstragfähigkeit die Verformungseigenschaften (z.B. Spannungs-Dehnungs-Linie, Elastizitätsmodul) benötigt.

Für die Bemessung von Mauerwerk ist die Kenntnis folgender mechanischer Stoffeigenschaften erforderlich, die nach genormten Prüfverfahren bestimmt werden:

  • Steindruckfestigkeit
  • Steinzugfestigkeit
  • Mörteldruckfestigkeit
  • Druckfestigkeit des Mauerwerks
  • Haftscherfestigkeit des Mauerwerks
  • Zugfestigkeit parallel und senkrecht zur Lagerfuge des Mauerwerks
  • Verformungseigenschaften des Mauerwerks

Obwohl Mauerwerk auch eine gewisse Zugfestigkeit senkrecht zur Lagerfuge besitzt, wird diese in der Regel bei der Bemessung nicht in Rechnung gestellt. Beim Tragverhalten von Mauerwerk unter Druckbeanspruchung ist entscheidend, dass im Allgemeinen die größere Querverformung des Mörtels zu Querzugspannungen im Stein führt. Das Versagen des Mauerwerks wird daher auch von der Steinzugfestigkeit beeinflusst.

Verformungskennwerte von Mauerwerk.xlsx
Abb. 7 Verformungskennwerte beim Mauerwerk
Quelle: KomZet Bau Bühl

Steinformate

Das in Deutschland für Mauersteine übliche Format beruht auf der Achtel – Meter Teilung eines Meters abzüglich der Fugen (Normal- oder Leichtmauermörtel: Stoßfugen 10 mm, Lagerfugen 12 mm). Jedoch kommen heute in Deutschland Plansteine und großformatige Planelemente immer öfters zum Einsatz. Bei der Erstellung von Mauerwerk deren Abmessungen nicht in die üblichen NF-/DF-Formatangaben passen. Planelemente sind großformatige Plan-Vollsteine, welche ebenso wie Plansteine unter Verwendung von Dünnbettmörtel verarbeitet werden (Stoßfugen knirsch; Lagerfugen 1 – 3 mm). Als Großblöcke werden großformatige Mauersteine bezeichnet, welche aus Leichtbeton, Kalksandstein, Ziegel oder auch Porenbeton bestehen und ebenfalls in Dünnbettvermörtelung ausgeführt werden.

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Abb. 8 Steinmaße
Quelle: KomZet Bau Bühl


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Abb. 9 Baurichtmaße
Quelle: KomZet Bau Bühl


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Abb. 10 Teilsteine
Quelle: KomZet Bau Bühl


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Abb. 11 Teilsteine
Quelle: KomZet Bau Bühl


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Abb. 12 Steinformate
Quelle: © Wienerberger GmbH


Überbindemaß / Verband

1. Allgemeines

Mauerwerk ist im Allgemeinen ein Verbundwerkstoff aus Mauerziegeln und Mauermörtel. Die Anwendung ist durch DIN 1053, DIN EN 1996 (EC6) oder bauaufsichtlichen Zulassungen geregelt.

2. Mauerverband

Mauerwerk muss im Verband ausgeführt werden, d.h. die Ziegel sind schichtweise so zu verlegen, dass die Stoß-, und Längsfugen übereinanderliegender Schichten ausreichend gegeneinander versetzt sind. Das Überbindemaß. ist in DIN 1053-1, Abschnitt 9.3. »Verband« und im EC 6, 8.1.4 (NCI) angegeben und muss mindestens = 0,4 h und = 4,5 cm sein, wobei h die Ziegelhöhe ist. Durch den Mauerverband können Horizontalkräfte durch Haftung und/oder Reibung zwischen Ziegel und Mörtel übertragen bzw. aufgenommen werden. Der Verband ist deshalb im allgemeinen eine wesentliche Voraussetzung für die Zug- bzw. Biegezugbeanspruchbarkeit von Mauerwerk. Aber auch bei Druck- und Schubbeanspruchung bewirkt der Verband in der Regel eine wesentlich höhere Tragfähigkeit.

3. Gleichzeitiges Hochführen von Wänden

Bei der Bauausführung ist darauf zu achten, dass die der statischen Berechnung zugrunde gelegten, rechtwinklig zur Wandebene unverschieblich gehaltenen Ränder auch tatsachlich realisiert werden. Als unverschiebliche Halterung dürfen horizontal gehaltene Deckenscheiben, aussteifende Querwände oder andere ausreichend steife Bauteile angesehen werden.

Unverschiebliche Halterung darf nur dann angenommen werden, wenn die aussteifende Querwand und die auszusteifende Wand aus Baustoffen annähernd gleichem Verformungsverhalten bestehen. Die Wände zug- und druckfest miteinander verbunden sind. Ein Abreißen der Wände infolge stark unterschiedlicher Verformungen nicht zu erwarten ist. Als zug- und druckfester Anschluss gilt das gleichzeitige Hochführen der Wände im Verband oder durch Stumpfstoß. mit Flachstahlankern.

Überbindung

Das Überbindemaß (lol) muss zur sicheren Lastverteilung innerhalb des Mauerwerksverbandes eingehalten werden. Es lässt sich nach der Formel lol = 0,4 · hu bestimmen.

Bei Kleinformaten gilt lol = 4,5 cm. hu = Steinhohe in cm 1. Beispiel: Poroton-Planziegel mit hu = 24,9 cm lol = 0,4 · 24,9 = 9,96 cm gewählt u = 10 cm

2. Beispiel: Kleinformat NF, h = 7,1 cm lol = 0,4 · 7,1 = 2,84 cm 2,84 cm = 4,5 cm gewählt lol = 4,5 cm

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Abb. 13 Überbindemaß
Quelle: © Wienerberger GmbH

Stoßfugenausbildung

Stoßfugen = 5 mm

Offene Stoßfugen bis 5 mm sind nicht als Mangel zu bewerten. Dabei spielt es keine Rolle, ob im Rohbauzustand ein Lichteinfall im Bereich der Fugen sichtbar ist.

Luftdichtheit des Mauerwerks wird durch beidseitiges Putzen sichergestellt. Durch Verputzen entsteht eine „ruhende Luftschicht“.

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Abb. 14 Stoßfugenausbildung
Quelle: © Wienerberger GmbH

Stoßfugen > 5 mm = 15 mm
Müssen beidseitig an der Wandoberfläche mit Mörtel verschlossen werden.

Aus Gründen des Wärmeschutzes ist Leichtmauermörtel LM21 zu verwenden.

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Abb. 15 Stoßfugenausbildung mit Ausmörtelung
Quelle: © Wienerberger GmbH

Stoßfugen 15 – 50 mm
Empfehlung: vollfugig mit Leichtmörtel (LM 21) ausmörteln bzw. nachträglich mit Leichtputz/Wärmedämmputz schließen.

Beim späteren Verputzen des Mauerwerks müssen die Mörtelfugen vollständig ausgetrocknet sein.

Derartig breite Stoßfugen (40–50 mm) sind nur vereinzelt hinnehmbar.

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Abb. 16 schlechte Stoßfugenausbildung
Quelle: © Wienerberger GmbH

Stoßfugen > 50 mm
Passende Ziegelabschnitte einfügen und anmörteln.

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Abb. 18 Stoßfuge mit Ziegelausgleichsstein
Quelle: © Wienerberger GmbH

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Abb. 19 Eckverbände
Quelle: © Wienerberger GmbH

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Abb. 20 Blockverband
Quelle: www.kalksandstein.de

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Abb. 21 Läuferverband
Quelle: www.kalksandstein.de

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Abb. 22 Verband 24 cm und 36,5 cm Mauer
Quelle: www.kalksandstein.de

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Abb. 23 Kreuzverband
Quelle: www.kalksandstein.de

Verarbeitung

1. Anlegen der Mörtelausgleichsschicht

Die erste Lage wird wie gewohnt auf einer Ausgleichsschicht aus Mauermörtel (MG III, bauseits)versetzt. Damit keine Feuchtigkeit aufsteigt, wird in das Mörtelbett eine Sperrschicht (z. B. besandete Bitumenbahn bauseits) eingebettet. Die Mörtelschicht muss exakt waagerecht ausgerichtet sein.

1.1 Anmischen des Anlegemörtels (MG III) nach Herstellerangaben. Empfehlung: Anlegemörtel mit geringer Wärmeleitfähigkeit (Absprache mit dem Statiker)


Abb. 24 Anmischen mit Quirl
Quelle: © Wienerberger GmbH

1.2 Im geplanten Wandbereich wird eine gleichmäßige dünne Mörtelschicht auf die Betonplatte aufgetragen


Abb. 25 Mörtel für Kimmschicht
Quelle: © Wienerberger GmbH

1.3 Damit keine Feuchtigkeit aufsteigt, wird in das Mörtelbett eine Sperrschicht (z. B. besandete Bitumenbahn) eingebettet.


Abb. 26 Auslegen der Sperrschicht
Quelle: © Wienerberger GmbH

1.4 Um die Mindesthöhe der Mörtelschicht festzulegen, wird mit einem Nivelliergerät oder einer Schlauchwaage der höchste Punkt der Betonplatte ermittelt.


Abb. 27 Ermittlulng des höchsten Punkts der Betonplatte mithilfe eines Nivelliergerätes
Quelle: © Wienerberger GmbH

1.5 Den Justierboy aufbauen.


Abb. 28 Aufbau Justierboy
Quelle: © Wienerberger GmbH

1.6 Vor dem Richtscheit Mörtel verteilen.


Abb. 9 Verteilung Mörtel
Quelle: © Wienerberger GmbH

1.7 Mit dem Richtscheit den Mörtel auf den horizontalen Abziehlehren des Justierboys planeben abziehen.


Abb. 30 Abziehen mit Richtscheid
Quelle: © Wienerberger GmbH

1.8 Danach eine Abziehlehre um Richtlattenlänge versetzen und neu justieren.


Abb. 31 Versetzen und neu justieren
Quelle: © Wienerberger GmbH

2. Setzen der ersten Ziegellage

2.1 Die Ziegel werden in das noch frische Mörtelbett gesetzt. Sollte das abgezogene Mörtelbett bereits abgebunden sein, kann unmittelbar vor dem Versetzen der Ziegel eine Lage Dünnbettmörtel aufgetragen werden.


Abb. 32 Anlegen Ecksteine
Quelle: © Wienerberger GmbH

2.2 Das Setzen der Ziegel beginnt an den Zwangspunkten (Ecke, Tür- oder Fensterlaibung o. ä.). Daran die Richtschnur anlegen.


Abb. 33 Anlegen der 1. Schicht
Quelle: © Wienerberger GmbH

2.3 Ziegel für Ziegel knirsch versetzen.


Abb. 34 Anlegen der 1. Schicht
Quelle: © Wienerberger GmbH

2.4 Anschließend mit Wasserwaage und Gummihammer ausrichten.


Abb. 35 Ausrichten der Steine
Quelle: © Wienerberger GmbH

3. Aufmauern im VD-Verfahren (Vollflächige Dünnbettmörtelfuge)

3.1 Benötigtes Material: Dünnbettmörtel, Reinigungsspray (Trennmittel), Anrühreimer, VD Mörtelrolle, Wassereimer, Doppel-Rührquirl, Schöpfkelle, Feile.


Abb. 36 Übersicht der Werkzeuge
Quelle: © Wienerberger GmbH

3.2 Dünnbettmörtel wie auf dem Mörtelsack angegeben mischen und anrühren.


Abb. 37 Anrühren vom Dünnbettmörtel
Quelle: © Wienerberger GmbH

3.3 Die Mörtelrolle vor der ersten Befüllung dünn mit Trennmittel einsprühen. Das erleichtert die spätere Reinigung.


Abb. 38 Mörtelrolle mit Trennmittel besprühen für einfache Reinigung
Quelle: © Wienerberger GmbH

3.4 Jetzt wird die Mörtelrolle mit Dünnbettmörtel befüllt.


Abb. 39 Befüllen der Mörtelrolle
Quelle: © Wienerberger GmbH

3.5 Mörtelrolle aufsetzen und ohne Druck über die Ziegel ziehen. So wird der Dünnbettmörtel schnell und einfach auf die Ziegelschicht aufgetragen.


Abb. 40 Auftragen vom Dünnbettmörtel
Quelle: © Wienerberger GmbH

3.6 Wie gewohnt am Anfang und am Ende der Reihe einen Ziegel setzen und daran die Richtschnur anlegen. Dann Ziegel für Ziegel knirsch versetzen.


Abb. 41 Versetzen mit Versetzzange
Quelle: © Wienerberger GmbH

3.7 In längeren Arbeitspausen die leere Rolle im Wasserbad lagern. So trocknet der Mörtel nicht an. Bei Fortführung der Arbeit das Wasser aus der Mörtelrolle schütten.

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Abb. 42 Wasserbad zum Schutz der Mörtelrolle vor Antrocknen des Mörtels bei Arbeitspausen
Quelle: © Wienerberger GmbH

3.8 Nach Arbeitsende die VD-Mörtelrolle gründlich mit viel Wasser reinigen.

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Abb. 43 Reinigung der Mörtelrolle
Quelle: © Wienerberger GmbH

Mauern von Block und Planziegel

Blockziegel werden mit handelsüblichem Normalmörtel bzw. zur Verbesserung der Wärmedämmeigenschaft des Mauerwerks auch mit Leichtmörtel (LM 21 oder LM 36) verarbeitet. Empfehlenswert sind Werk-Trockenmörtel. Allgemein gilt: Mörtelbereitung überwachen. Vollfugig mauern. Mauerwerk vor Feuchtigkeit schützen. Sauber mauern – Gerüst sauber halten. Mauerwerk bei Arbeitsunterbrechung abdecken. Niederschlagswasser ableiten. Mauerwerk ist vor Regen und Schnee zu schützen. Alle Baustoffe sind bereits vor der Verarbeitung gegen Durchfeuchtung zu schützen. Vor Arbeitsende sind alle Mauerkronen abzudecken. Bei längeren Standzeiten sind die Fensterbrüstungen und Mauerkronen mit Folien oder dgl. abzudecken. Mauerwerk darf bei Frost nur unter Einhaltung besonderer Schutzmaßnahmen ausgeführt werden. Bei Temperaturen = + 5 °C darf der Dünnbettmörtel nicht mehr verarbeitet werden.

Bei abnehmenden Temperaturen verlangsamt sich die Festigkeitsentwicklung des Mörtels und kommt bei Frost praktisch zum Stillstand. Frosteinwirkung im frühen Stadium beeinträchtigt nachhaltig die Mörtelfestigkeit. Durch die Volumenvergrößerung von Wasser zu Eis wird frischer und noch nicht abgebundener Mörtel in seinem Gefüge zerstört. Gefrorene Baustoffe dürfen grundsätzlich nicht verarbeitet werden.

Bearbeitung der Mauerwerkssteine mit der Steinsäge

Das früher übliche Behauen zum Teilen von Mauersteinen ist bei modernem Mauerwerk nicht zulässig. Für das Teilen oder Schneiden sind daher Steinsägen im Trocken- oder Nassverfahren zu verwenden. Gebräuchlich sind je nach Einsatzbereich und Schneidergebnis Blocksteinsägen, Bandsägen oder elektrische Handsägen.


Abb. 44 Steinsäge
Quelle: © Wienerberger GmbH

Schutz des Mauerwerks auf der Baustelle

Mauerwerk sorgfältig abladen, bodenfrei lagern, vor Schmutz, Frost und Witterungseinflüssen schützen. +


Abb. 45 Schutz vor Umwelteinflüssen
Quelle: © Wienerberger GmbH

Befestigung

Dübelbefestigung im Mauerwerk

Nachträgliche Verbindungen zum Mauerwerk werden über Dübel realisiert. Im massiven Mauerwerk haben sich für den Regelfall Kunststoff-Rahmendübel bewährt. Auch Injektionsanker mit Gewindestangen werden im Ziegel erfolgreich eingesetzt. Beim Hochlochziegel werden häufig Kunststoffdübel mit langem Spreizbereich eingesetzt. Durch die Befestigung in mehreren Stegen ergibt sich eine ausreichende Verankerung. Bei geringen Lasten bzw. bei starren Anbauten genügen auch aufspreizende bzw. sich verknotende Dübel. Eine sehr tragfähige Dübelkonstruktion stellen die Injektionsanker mit füllmengenbegrenzender Siebhülse dar. Über eine Ankerstange, die in diese Ankerhülse eingeklebt wird, können Anbauten verbunden werden. Dübel und Montage müssen auf Geometrie und Materialeigenschaften der Lochziegel abgestimmt sein. Dübel gewährleisten auch in Lochziegeln optimale Befestigungen.

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Abb. 46 Unterschiedliche Dübel zur nachträglichen Verbindung zum Mauerwerk
Quelle: © Wienerberger GmbH

Allgemeine Hinweise:
* Drehbohren ohne Schlag- und Hammerwerk! Durch die hohe Schlagenergie der Bohrmaschine können die Bohrränder rosettenartig ausbrechen.
* Speziell für Ziegelmauerwerk angeschliffenen Hartmetallbohrer verwenden * Waagerecht bohren * Je mehr Stege durchbohrt werden, desto besser verteilen sich bei entsprechender Dübellänge Druck- und Zugkräfte im Ziegel * Bei geringen Anforderungen können Nylon-Spreizdübel/Rahmendübel mit langem Spreizteil zur sicheren Verankerung über mehrere Ziegelstege verwendet werden (Belastungstabellen der Dübelhersteller vergleichen!) * Höhere Belastungen z. B. durch Markisen, Vordächer, Handlaufe, WC’s und Waschbecken können durch Befestigung mit Injektionsankern abgefangen werden Dübelverbindungen für tragende Konstruktionen müssen Ingenieurmäßig geplant und bemessen werden. Für Dübelverbindungen in tragenden Konstruktionen ist eine bauaufsichtliche Zulassung vom Dübelhersteller erforderlich.

Bohren ohne Schlagfunktion mit scharf angeschliffenem Hartmetallbohrer.
Abb. 47 Herstellung vom Bohrloch
Quelle: © Wienerberger GmbH

Dübel (ggf. bereits mit Schraube) ansetzen.
Abb. 48 Auswahl Dübel
Quelle: © Wienerberger GmbH

Dübel mit Hammer bündig einschlagen.
Abb. 49 Einschlagen vom Dübel
Quelle: © Wienerberger GmbH

Schraube eindrehen.
Abb. 50 Einschrauben mit Schrauber
Quelle: © Wienerberger GmbH

Bohrer mit speziell geschliffener Kante benötigen kein Schlagwerk 8-2-baustoffkunde-mauerwerk-abb-51.jpg
Abb. 51 Bohrer für Mauerwerk
Quelle: © Wienerberger GmbH