Mauerwerk - Masonry

Dieser Artikel bezieht sich auf die Gebäudestrukturkomponente. Für die brüderliche Organisation siehe Freimaurerei .
Ein Maurer, der Mörtel auf eine fertige Blockschicht legt, bevor die nächste Schicht platziert wird.

Mauerwerk ist der Bau von Bauwerken aus einzelnen Einheiten, die oft in Mörtel eingelegt und miteinander verbunden werden ; der Begriff Mauerwerk kann sich auch auf die Einheiten selbst beziehen. Die üblichen Materialien von Mauerwerk sind Ziegel , Gebäude aus Stein , wie Marmor , Granit und Kalkstein , Betonwerkstein , Betonstein , Glasblock und Adobe . Mauerwerk ist im Allgemeinen eine sehr langlebige Konstruktionsform. Die verwendeten Materialien, die Qualität des Mörtels und der Verarbeitung sowie die Anordnung der Einheiten können jedoch die Haltbarkeit der gesamten Mauerwerkskonstruktion erheblich beeinflussen. Eine Person, die Mauerwerk baut, wird Maurer oder Maurer genannt . Diese werden beide als Bauberufe klassifiziert .

Anwendungen

Mauerwerk wird häufig für Wände und Gebäude verwendet. Ziegel- und Betonsteine ​​sind die in den Industrienationen am häufigsten verwendeten Mauerwerksarten und können sowohl tragend als auch nicht tragend sein. Betonsteine, insbesondere solche mit Hohlkern, bieten vielfältige Möglichkeiten im Mauerwerksbau. Sie bieten im Allgemeinen eine hohe Druckfestigkeit und eignen sich am besten für Konstruktionen mit geringer Querbelastung, wenn die Kerne ungefüllt bleiben. Das Füllen einiger oder aller Kerne mit Beton oder Beton mit Stahlbewehrung (typischerweise Bewehrungsstahl ) bietet den Strukturen eine viel größere Zug- und Querfestigkeit. Maurer werden je nach Position in der Regel stündlich bezahlt.

Vorteile

  • Die Verwendung von Materialien wie Ziegeln und Steinen kann die thermische Masse eines Gebäudes erhöhen.
  • Mauerwerk ist ein nicht brennbares Produkt und kann das Gebäude vor Feuer schützen.
  • Mauerwerkswände sind widerstandsfähiger gegen Projektile, wie etwa Trümmer von Hurrikanen oder Tornados.

Nachteile

  • Extremes Wetter kann unter bestimmten Umständen aufgrund von Expansions- und Kontraktionskräften, die mit Frost-Tau-Wechseln verbunden sind, zu einem Abbau des Mauerwerks führen.
  • Mauerwerk neigt dazu, schwer zu sein und muss auf einem starken Fundament wie Stahlbeton errichtet werden, um Setzungen und Risse zu vermeiden.
  • Anders als Beton eignet sich der Mauerwerksbau nicht gut für die Mechanisierung und erfordert mehr qualifizierte Arbeitskräfte als das Stabwerk .
  • Mauerwerk besteht aus losen Bestandteilen und hat im Vergleich zu anderen Materialien wie Stahlbeton, Kunststoffen, Holz oder Metallen eine geringe Schwingungstoleranz.

Strukturelle Einschränkungen

Mauerwerk hat eine hohe Druckfestigkeit unter vertikalen Lasten, aber eine geringe Zugfestigkeit (gegen Verdrehen oder Dehnen), wenn es nicht verstärkt ist. Die Zugfestigkeit von Mauerwerk kann durch Verdickung der Wand erhöht werden, oder durch den Aufbau Mauerpfeiler (vertikale Säulen oder Rippen) in Intervallen. Wo sinnvoll, können Stahlverstärkungen wie Windpfosten hinzugefügt werden.

Furniermauerwerk

Eine Mauerwerk-Furnierwand besteht aus Mauerwerkseinheiten, in der Regel Tonziegel, die auf einer oder beiden Seiten einer strukturell unabhängigen Wand installiert sind, die normalerweise aus Holz oder Mauerwerk besteht. In diesem Zusammenhang ist das Ziegelmauerwerk in erster Linie dekorativ, nicht strukturell. Das Ziegelfurnier wird in der Regel durch Ziegelanker (Metallstreifen, die an der tragenden Wand befestigt werden, sowie die Mörtelfugen des Ziegelfurniers) mit der tragenden Wand verbunden. Zwischen dem Ziegelfurnier und der tragenden Wand besteht typischerweise ein Luftspalt. Da Lehmziegel normalerweise nicht vollständig wasserdicht sind, hat die tragende Wand oft eine wasserbeständige Oberfläche (normalerweise Teerpappe ) und es können an der Basis des Ziegelfurniers Wasserlöcher verbleiben, um Feuchtigkeit abzuführen, die sich im Luftspalt ansammelt. Betonblöcke, echte und kultivierte Steine ​​und Furnier- Adobe werden manchmal in einer sehr ähnlichen Furnier-Manier verwendet.

Die meisten gedämmten Gebäude, die aus Betonblöcken, Ziegeln, Lehmziegeln, Steinen, Furnieren oder einer Kombination davon bestehen, verfügen über eine Innendämmung in Form von Glasfasermatten zwischen Holzständern oder in Form von starren Dämmplatten, die mit Gips oder Trockenbau bedeckt sind . In den meisten Klimazonen ist diese Isolierung an der Außenseite der Wand viel effektiver, sodass das Gebäudeinnere die oben erwähnte thermische Masse des Mauerwerks nutzen kann. Diese Technik erfordert jedoch eine Art wetterbeständige Außenfläche über der Isolierung und ist daher im Allgemeinen teurer.

Trockenes Mauerwerk

Trocken gesetztes Mauerwerk trägt eine rustikale Holzbrücke , wo es eine gut durchlässige Stütze für den Stamm bietet (was seine Lebensdauer erhöht).
Siehe auch: Trockenstein

Die Festigkeit einer Mauerwerkswand hängt nicht ausschließlich vom Verbund zwischen Baustoff und Mörtel ab; Die Reibung zwischen den ineinandergreifenden Mauerwerksblöcken ist oft stark genug, um allein viel Kraft zu liefern. Die Blöcke haben manchmal Rillen oder andere Oberflächenmerkmale, die hinzugefügt werden, um diese Verzahnung zu verbessern, und einige trocken abgebundene Mauerwerksstrukturen verzichten ganz auf Mörtel.

Ziegel

Hauptartikel: Mauerwerk
Mauerwerk

Massivmauerwerk aus zwei oder mehr gemacht wird halbsteinstarken Wänden von Ziegeln mit den Einheiten horizontal (genannt Lauf Stretcher bricks) mit Ziegeln zusammengebunden ausgeführt quer zur Wand (genannt „header“ bricks). Jede Reihe von Ziegeln wird als Kurs bezeichnet. Das verwendete Muster der Kopf- und Spannleisten führt zu verschiedenen "Bindungen", wie dem gemeinsamen Bindung (mit jeder sechsten Reihe von Kopfstücken), der englischen Bindung und der flämischen Bindung (mit abwechselnden Spann- und Kopfsteinen auf jeder Bahn). Bindungen können sich in Stärke und Isolierfähigkeit unterscheiden. Vertikal gestaffelte Bindungen sind tendenziell etwas fester und weniger anfällig für größere Risse als eine nicht gestaffelte Bindung.

Einheitlichkeit und Rustikalität

Mauerwerksreparatur an einer Mauer.

Die große Auswahl an Ziegelstilen und -typen, die in den Industrienationen allgemein verfügbar sind, ermöglicht eine große Vielfalt in der Optik des Endprodukts. Bei Gebäuden, die in den 1950er bis 1970er Jahren gebaut wurden, war ein hohes Maß an Gleichmäßigkeit der Ziegel und Genauigkeit im Mauerwerk typisch. In der Zeit danach galt dieser Stil als zu steril, so dass versucht wurde, ältere, rauere Arbeiten nachzuahmen. Einige Ziegeloberflächen wirken besonders rustikal, indem gebrannte Ziegelsteine, die eine dunklere Farbe oder eine unregelmäßige Form aufweisen, verwendet werden. Andere können antike Bergungsziegel verwenden oder neue Ziegel können durch verschiedene Oberflächenbehandlungen, wie zum Beispiel Trommeln, künstlich gealtert werden. Die Rustikalitätsbestrebungen des späten 20. Jahrhunderts wurden von Maurern weitergeführt, die sich auf einen freien, künstlerischen Stil spezialisierten, bei dem die Gänge bewusst nicht gerade, sondern eher organisch verwoben sind.

Serpentinenmauerwerk

Hauptartikel: Crinkle Kurbelwände

Eine Crinkle-Crankle-Mauer ist eine Ziegelmauer, die eher einem Serpentinenpfad als einer geraden Linie folgt. Diese Art von Wand ist kippsicherer als eine gerade Wand; so sehr, dass sie aus einer einzigen Mauer aus unverstärkten Ziegeln bestehen kann und daher trotz ihrer größeren Länge wirtschaftlicher sein kann als eine gerade Wand.

Betonblock

Betonmauerwerk (CMUs) oder Blöcke in einer Kellerwand vor der Bestattung.

Blöcke aus Schlackenbeton ( Schlackenblöcke oder Breieblocks ), gewöhnlichem Beton ( Betonsteine ) oder Hohlziegel sind allgemein als Betonmauerwerkseinheiten (CMUs) bekannt. Sie sind normalerweise viel größer als gewöhnliche Ziegel und können daher für eine Wand einer bestimmten Größe viel schneller verlegt werden. Darüber hinaus haben Schlacken- und Betonblöcke typischerweise viel niedrigere Wasseraufnahmeraten als Ziegel. Sie werden oft als struktureller Kern für furniertes Ziegelmauerwerk verwendet oder werden allein für die Wände von Fabriken, Garagen und anderen Gebäuden im Industriestil verwendet, wo ein solches Aussehen akzeptabel oder wünschenswert ist. Solche Blöcke erhalten oft eine Stuckoberfläche zur Dekoration. Bei dieser Anwendung wird manchmal oberflächenbindender Zement verwendet , der synthetische Fasern zur Verstärkung enthält und einer Blockwand zusätzliche Festigkeit verleihen kann. Oberflächenklebender Zement ist oft vorgefärbt und kann gebeizt oder gestrichen werden, wodurch eine fertige, stuckähnliche Oberfläche entsteht.

Der primäre Vorteil der Strukturbetonsteine im Vergleich zu kleinerem Tonbasis Ziegel ist , dass eine CMU Wand durch Füllen der Hohlräume mit Block verstärkt werden kann Beton mit oder ohne Stahlbewehrungsstab . Im Allgemeinen sind bestimmte Hohlräume zum Füllen und Bewehren bestimmt, insbesondere an Ecken, Wandenden und Öffnungen, während andere Hohlräume leer bleiben. Dies erhöht die Wandstärke und -stabilität wirtschaftlicher als das Füllen und Verstärken aller Hohlräume. Typischerweise haben Konstruktionen aus CMUs die obere Schicht von Blöcken in den Wänden, die mit Beton gefüllt und mit Stahlbewehrung verbunden sind, um einen Verbundträger zu bilden. Verbundträger sind oft eine Anforderung moderner Bauvorschriften und Kontrollen. Eine andere Art der Stahlbewehrung, die als Leiterbewehrung bezeichnet wird , kann auch in horizontale Mörtelfugen von Betonsteinwänden eingebettet werden. Das Einbringen von Stahlbewehrung führt im Allgemeinen zu einer CMU-Wand mit viel höherer Quer- und Zugfestigkeit als unbewehrte Wände.

"Architektonisches Mauerwerk ist die Weiterentwicklung von Standard-Betonmauerwerksblöcken zu ästhetisch ansprechenden Betonmauerwerkseinheiten (CMUs)." CMUs können hergestellt werden, um eine Vielzahl von Oberflächenaussehen bereitzustellen. Sie können während der Herstellung eingefärbt oder nach der Installation gebeizt oder lackiert werden. Sie können während des Herstellungsprozesses gespalten werden, wodurch die Blöcke eine raue Oberfläche erhalten, die das Aussehen von Naturstein wie Brownstone nachbildet . CMUs können auch gerillt, gerippt, sandgestrahlt, poliert, gestreift (geharkt oder gebürstet) sein, dekorative Zuschlagstoffe enthalten, während des Aushärtens kontrolliert absacken lassen oder mehrere dieser Techniken in ihre Herstellung einbeziehen, um ein dekoratives Aussehen zu erzielen.

"Mauerwerk aus glasiertem Beton wird hergestellt, indem eine dauerhafte farbige Verkleidung (normalerweise bestehend aus Polyesterharzen, Quarzsand und verschiedenen anderen Chemikalien) auf ein Betonmauerwerk geklebt wird, wodurch eine glatte und undurchlässige Oberfläche entsteht."

Glasblock oder Glasbaustein sind Blöcke aus Glas und bieten eine durchscheinende bis klare Sicht durch den Block.

Mauerwerk

Steinmauerwerk

Steinblöcke, die im Mauerwerk verwendet werden, können geputzt oder rau sein, obwohl in beiden Beispielen: Ecken, Tür- und Fensterpfosten und ähnliche Bereiche normalerweise geputzt werden. Steinmetz gekleidet Steine verwendet , ist bekannt als Quadermauerwerk, während Mauerwerk unregelmäßig geformten Steinen ist bekannt als Bruchsteinmauerwerk . Sowohl Bruch- als auch Quadermauerwerk können durch die sorgfältige Auswahl oder den Zuschnitt der Steine ​​in geschichteten Reihen mit gleichmäßiger Höhe verlegt werden, aber ein Großteil des Steinmauerwerks ist unbehandelt.

  • Gleitschalungssteinmauerwerk erzeugt eine Hybridwand aus Stahlbeton mit einer Bruchsteinfassade.
  • Natursteinfurniere über CMU, Ortbeton-Ort oder Aufstellanker Betonwände sind weit verbreitet , um den Anschein erwecken , von Steinmauerwerk verwendet.
  • Manchmal wird Flussgestein aus glatten, ovalen Steinen als Furnier verwendet. Diese Art von Material wird für massives Mauerwerk nicht bevorzugt, da es eine große Menge an Mörtel erfordert und möglicherweise keine Eigenfestigkeit aufweist.
  • Kunststein- oder Kultursteinfurniere sind beliebte Alternativen zu Natursteinen.
  • Kunststeinfurniere werden in der Regel aus Beton hergestellt.
  • Natursteine ​​aus Steinbrüchen auf der ganzen Welt werden bemustert und mit Formen, Zuschlagstoffen und farbechten Pigmenten nachgebildet.
  • Für den zufälligen Betrachter mag zwischen Furnieren aus Natur- und Kunststein kein optischer Unterschied bestehen.

Gabionen

Gabionenmauer

Gabions sind Körbe, in der Regel jetzt von Zink -geschützter Stahl ( verzinkter Stahl ) , die mit gebrochenem Stein von mittlerer Größe gefüllt ist. Diese fungieren als eine Einheit und werden mit Rücksprüngen gestapelt, um ein Deckwerk oder eine Stützmauer zu bilden . Sie haben den Vorteil, dass sie gut durchlässig, flexibel und beständig gegen Hochwasser, Wassereinfluss von oben, Frostschäden und Bodenfluss sind. Ihre zu erwartende Nutzungsdauer ist nur so lang wie der Draht, aus dem sie bestehen, und muss bei Verwendung in rauen Klimazonen (z. B. am Ufer in einer Salzwasserumgebung) aus geeignetem korrosionsbeständigem Draht bestehen. Die meisten modernen Gabionen sind rechteckig.

Frühere Gabionen waren oft zylindrische Weidenkörbe, die an beiden Enden offen waren und normalerweise für temporäre, oft militärische Bauten verwendet wurden.

Ähnliche Arbeiten können mit feineren Aggregaten unter Verwendung von Zelleinschluss durchgeführt werden .

Passiver Brandschutz (PFP)

Mauerwerkswände haben eine endotherme Wirkung ihrer Hydrate , wie in chemisch gebundenem Wasser , ungebundener Feuchtigkeit aus dem Betonstein und dem gegossenen Beton, wenn die Hohlkerne im Inneren der Steine ​​gefüllt werden. Mauerwerk kann Temperaturen von bis zu 1.000 °F und bis zu 4 Stunden direkter Feuereinwirkung standhalten. Darüber hinaus hält Betonmauerwerk Brände in 93 % der Fälle in ihrem Entstehungsraum zurück. Aus diesen Gründen haben Betonmauerwerke die höchste Brandklasse der Flammenausbreitungsklasse, eine Klasse A.

Gemauerte Gebäude können auch gebaut werden, um die Sicherheit zu erhöhen, indem Brandschäden reduziert werden, beispielsweise durch den Einsatz von Brandschnitten während des Baus.

Mechanische Modellierung von Mauerwerksstrukturen

Ein Vergleich (unter Verwendung von Transmissionsfotoelastizitäts ) zwischen der Spannungs Diffusion in einem elastischen Körper (links) und ein Modell von Mauerwerk (rechts). Rechts ist eine stark lokalisierte Spannungsperkolation sichtbar.

Mauerwerk ist aus Sicht der Materialmodellierung ein besonderer Werkstoff mit extremen mechanischen Eigenschaften (mit einem sehr hohen Verhältnis zwischen Druck- und Zugfestigkeit), so dass die einwirkenden Lasten nicht wie bei elastischen Körpern diffundieren, sondern tendenziell um entlang von Linien mit hoher Steifigkeit zu sickern, sehen Sie sich die Abbildung rechts an und sehen Sie sich ein Video an, um weitere Informationen zu erhalten.

Siehe auch

Mauerwerksverbände

Verweise

Externe Links