Mauerwerk-Kalender 2013 E-Book

• Herausgeber: Wiley-VCH
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 1003

Veröffentlichungsjahr: 2013

Beschreibung

Diese Ausgabe widmet sich schwerpunktmäßig dem derzeit stark zunehmenden Bauen im Bestand. Von Untersuchung und Bewertung bis hin zu Sanierung und Verstärkung werden alle wesentlichen Aspekte abgedeckt. Außerdem wird ausführlich auf bauphysikalische Belange wie Feuchteschutz und Brandschutz im Rahmen von Sanierungen eingegangen. Als Ergänzung zum Mauerwerk-Kalender 2012 werden in dieser Ausgabe Kommentare und Anwendungshilfen zum Teil 1-2 des EC 6 inkl. NA (Heißbemessung) gegeben. Des Weiteren werden wie gewohnt auch im 38. Jahrgang sämtliche zulassungsbedürftige Neuentwicklungen und die Baustoffeigenschaften aller Mauerwerkarten, Mauersteine und Mauermörtel mit der Aktualität eines Jahrbuches vorgestellt.

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Autoren

Beiträge früherer Jahrgänge

A Baustoffe · Bauprodukte

I Eigenschaften von Mauersteinen, Mauermörtel, Mauerwerk und Putzen

1 Allgemeines

2 Eigenschaftskennwerte von Mauersteinen

3 Eigenschaftswerte von Mauermörteln

4 Verbundeigenschaften zwischen Stein und Mörtel

5 Eigenschaftswerte von Mauerwerk

6 Feuchtigkeitstechnische Kennwerte von Mauersteinen, Mauermörtel und Mauerwerk

7 Natursteine, Natursteinmauerwerk

8 Eigenschaftswerte von Putzen (Außenputz)

9 Literatur

II Neuentwicklungen beim Mauerwerksbau mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (abZ)

1 Mauerwerk mit Normal- oder Leichtmörtel

2 Mauerwerk mit Dünnbettmörtel

3 Mauerwerk mit Mittelbettmörtel

4 Vorgefertigte Wandtafeln

5 Geschosshohe Wandtafeln

6 Schalungsstein-Bauarten

7 Trockenmauerwerk

8 Mauerwerk mit PU-Kleber

9 Bewehrtes Mauerwerk

10 Ergänzungsbauteile

11 Literatur

12 Bildnachweis

III Instandsetzung verwitterter Natursteinoberflächen an historischen Bauwerken

1 Einführung

2 Strategien zur Erhaltung historischer Originaloberflächen

3 Natursteinverwitterung und Verwitterungsbilder

4 Naturwissenschaftliche Vor- und Begleituntersuchungen

5 Steinreinigung

6 Entsalzung

7 Steinfestigung

8 Steinergänzung

9 Hydrophobierung

10 Fazit

11 Literatur

IV Mineralische Mörtel und Putze zur Sanierung historischer Mauerwerksbauten

1 Einleitung

2 Mörtel und Putze

3 Untersuchungen historischer Mauerwerksbauten

4 Mörtel und Putze

5 Applikation von Mörtel und Putzen

6 Auswahl geeigneter Reparaturmaterialien anhand von beispielhaften Objekten

7 Zusammenfassung

8 Literatur

B Konstruktion · Bauausführung · Bauwerkserhaltung

I Mauerwerksbrücken – Untersuchen und Ertüchtigen

1 Einleitung

2 Vorgehen bei der Brückenprüfung

3 Mauerwerk und seine Ertüchtigung

4 Vorhandene Konstruktion der Brücken

5 Ausgeführte Beispiele

6 Literatur

II Instandsetzung von gerissenem Mauerwerk mit Spiralankern

1 Einführung

2 Spiralanker als System und ihre Einsatzgebiete

3 Eigenschaften von Mauerwerksrissen und Auswirkungen auf die Instandsetzung

4 Funktionsweise der Spiralanker und die Bedeutung des Verbundes zwischen Mauerwerk und Spiralankern

5 Schlitze im Mauerwerk

6 Bemessung der Spiralanker

7 Materialeigenschaften

8 Konstruieren mit Spiralankern

9 Literatur

III Untersuchungen zur Erhöhung der Schubfestigkeit und der Erdbebensicherheit von Lehmmauerwerk

1 Einführung

2 Die Zitadelle in Bam und das Erdbeben vom 26. Dezember 2003

3 Erhöhung der Schubfestigkeit von Lehmmauerwerk

4 Untersuchungen zur Erdbebensicherheit von Lehmmauerwerk

5 Zusammenfassung

6 Literatur

C Bemessung

I Analyse des Tragverhaltens von bauphysikalisch optimierten Anschlussdetails einschaliger Wandkonstruktionen – Entwicklung eines passivhaustauglichen monolithischen Ziegelsystems für Österreich

1 Motivation

2 Konstruktive Erläuterungen

3 Anschlussdetails

4 Numerische Untersuchungen

5 Experimentelle Untersuchungen

6 Zusammenfassung

7 Fazit und Ausblick

8 Literatur

D Bauphysik · Brandschutz

I Elbphilharmonie Hamburg: Statisch-konstruktive und bauphysikalische Untersuchungen am Bestandsmauerwerk des Kaispeichers A

1 Einleitung

2 Bauwerkserkundungen

3 Geplante Nutzung des Speichers, Bauablauf und sich daraus ergebende Problemstellungen

4 Bauphysikalisches Konzept

5 Zusammenfassung

6 Literatur

7 Bildnachweis

II Feuchteschutz von Mauerwerk durch hygrothermische Simulation

1 Einleitung

2 Auswirkungen von Feuchte in Baukonstruktionen

3 Instationäre Feuchte- und Temperaturbeanspruchung von Außenwänden

4 Grundlagen des instationären Wärme- und Feuchtetransports

5 Normen und Richtlinien zur rechnerischen Feuchteschutzbeurteilung

6 Fazit

7 Literatur

III Brandschutztechnische Beurteilung historischer Mauerwerkskonstruktionen

1 Einleitung

2 Brand- und Bestandsschutz

3 Beurteilung bestehender Konstruktionen aus Mauerwerk

4 Geeignete Nachrüstungsmaßnahmen

5 Brandschutzkonzepte für Bestandsgebäude

6 Literatur

IV Tragwerksbemessung für den Brandfall nach Eurocode 6 –Erläuterungen zum Nationalen Anhang zu DIN EN 1996-1-2

Aus rechtlichen Gründen in dieser Ausgabe nicht enthalten

V Zukunftssicher bauen – Wie die Energiewende das Bauen verändert

1 Politische Zielsetzungen, Rahmenbedingungen

2 Neue Anforderungen an das energiesparende Bauen durch die EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden

3 Die EnEV 2012/2013, Fördermittel

4 Forschungsinitiative Zukunft Bau

5 Entwicklung der Effizienzhaus-Marke

6 Effizienzhaus Plus mit Elektromobilität des BMVBS in Berlin

7 Förderprogramm für Effizienzhäuser Plus

8 Übertragung des Standards Effizienzhaus Plus auf Massivbauten: M1-Haus der Firmen Xella und Elbehaus

9 Optimierung im Detail: Wärmebrücken

10 Welche TGA-Anlage passt zum Haus?

11 Wie nachhaltig ist ein massives Haus?

12 Fazit

13 Literatur

E Normen · Zulassungen · Regelwerk

I Geltende Technische Regeln für den Mauerwerksbau (Deutsche, Europäische und Internationale Normen) (Stand 30.9.2012)

1 Vorbemerkung

2 Erläuterungen zur Anwendung des Eurocodes 6: „Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten“ vor der Bekanntmachung als Technische Baubestimmung1)

3 Regelwerk

II Verzeichnis der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen für den Mauerwerksbau (Stand 31.8.2012)

1 Mauerwerk mit Normal- oder Leichtmörtel

2 Mauerwerk mit Dünnbettmörtel

3 Mauerwerk mit Mittelbettmörtel

4 Vorgefertigte Wandtafeln

5 Geschosshohe Wandtafeln

6 Schalungsstein-Bauarten

7 Trockenmauerwerk

8 Mauerwerk mit PU-Kleber

9 Bewehrtes Mauerwerk

10 Ergänzungsbauteile

F Forschung

I Übersicht über abgeschlossene und laufende Forschungsvorhaben im Mauerwerksbau

1 Abgeschlossene Forschungsvorhaben

2 Laufende Forschungsvorhaben

II Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Biegezugfestigkeit von Mauerwerk

1 Einleitung

2 Biegezugfestigkeit parallel zu den Lagerfugen

3 Biegezugfestigkeit senkrecht zu den Lagerfugen

4 Zusammenfassung und Ausblick

5 Literatur

Stichwortverzeichnis

Hinweis des Verlages

Die Recherche zum Mauerwerk-Kalender ab

Jahrgang 1976 steht im Internet zur Verfügung

unter www.ernst-und-sohn.de

Titelbild: Oberbaumbrücke, Berlin

Foto: © Petra Franke

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

© 2013 Ernst & Sohn

Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Rotherstraße 21, 10245 Berlin, Germany

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Herstellung: pp030 – Produktionsbüro Heike Praetor, Berlin

Satz: Dörr + Schiller GmbH, Stuttgart

Print ISBN 978-3-433-03017-2

ISSN 0170-4958

Elektronische Version oBook ISBN 978-3-433-60296-6

Vorwort

Mauerwerk gehört zu den ältesten Baustoffen; zahlreiche beeindruckende und historisch wertvolle Mauerwerkskonstruktionen zeugen weltweit davon. Die Verantwortung für deren Erhaltung haben wir von unseren Vorfahren übernommen. Deshalb ist es unsere Pflicht, die in unsere Obhut gegebenen Mauerwerksgebäude fortlaufend zu pflegen, instandzusetzen und zu sanieren sowie entsprechend gesetzlicher und energetischer Vorgaben zu ertüchtigen. Technisch und optisch zufriedenstellende Lösungen zu finden, erfordert bei den Planern der Maßnahmen interdisziplinäres Wissen über die komplizierten baustofflichen, bauphysikalischen und konstruktiven Zusammenhänge. Auch die Interessen der Denkmalpflege, die bei vielen älteren Gebäuden von Belang sind, sollen nicht zu kurz kommen – und dass die gesamte Maßnahme sich wirtschaftlich ausführen lassen muss, versteht sich von selbst. Das Bauen im Bestand ist also ein kompliziertes Fachgebiet und die Objekte profitieren vom Einfallsreichtum, der Sachkenntnis und Erfahrung der Beteiligten und manchmal auch von deren Mut, neue Wege zu gehen. Es profitiert natürlich auch sehr stark von Entwicklungen und Erkenntnissen aus dem Neubau und der Produktentwicklung. Der Tradition folgend enthält der diesjährige Mauerwerk-Kalender wiederum nicht nur Beiträge, die dem Leitthema folgen, sondern auch solche, die sich mit aktuellen Fragen aus dem Neubaubereich befassen. Noch nie wussten wir so viel über das Tragverhalten und die Eigenschaften von Mauerwerksbaustoffen und -konstruktionen wie heute. Dabei wollen wir es aber nicht bewenden lassen, sondern versuchen, den Kenntnisstand zu erweitern und breiten Kreisen der Fachwelt zugänglich zu machen. Die vorliegende Ausgabe des Mauerwerk-Kalenders möchte dazu einen Beitrag leisten:

Im Bereich

Baustoffe

·

Bauprodukte

finden Sie den jährlich aktualisierten Grundlagenbeitrag Eigenschaftswerte von Mauersteinen, Mauermörtel, Mauerwerk und Putzen. Der bekannte Beitrag über den Mauerwerksbau mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung stellt diesmal ausschließlich die Neuentwicklungen aus dem Komplex Wandbauelemente vor, d. h. für die behandelten Produkte wurde im zurückliegenden Jahr erstmals die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung erteilt. Die Umstellung auf den Eurocode 6 ist in diesem Bereich noch nicht vollzogen, das heißt, die Zulassungen müssen demnächst vom DIBt angepasst werden. Dem Thema „Bauen im Bestand“ entsprechend folgen zwei Beiträge zum Vorgehen bei der Instandsetzung von historischen Mauerwerkskonstruktionen – einer zu verwitterten Natursteinoberflächen und ein zweiter zu mineralischen Mörteln und Putzen. Die Verträglichkeit von Alt und Neu ist im historischen Mauerwerk besonders wichtig. Hier zeigt sich, dass scheinbare Einsparungen zu Schäden an den historischen Objekten und zu deutlichen Mehrkosten führen können.

Die Abteilung

Konstruktion

·

Bauausführung

·

Bauwerkserhaltung

enthält eine ausführliche Abhandlung zur Ertüchtigung von Mauerwerksbrücken. Mit dem Wort Ertüchtigung ist hier gemeint, dass die Brücke den heutigen Anforderungen an die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit entsprechen muss. Grundlage hierfür ist eine umfangreiche Untersuchung des Bestands und eventueller Schäden, was anhand von Beispielen demonstriert wird. Ein weiterer Beitrag beschäftigt sich mit dem Einsatz von Spiralankern bei gerissenem Mauerwerk. Hierfür muss sich der Planer zwar an den aktuellen Normen orientieren, sie können aber nur bedingt verwendet werden. Für die Bestimmung der Verbundfestigkeit zwischen Spiralanker und Ankermörtel wurde an der HTWK Leipzig ein spezifisches Prüfverfahren entwickelt, welches für die zwei geprüften Mörtelarten reale Festigkeitswerte für die Berechnung liefert. Der letzte Artikel dieser Abteilung beschreibt Maßnahmen zur erdbebengerechten Sanierung von Bauwerken in der Zitadelle von Bam/Iran, die bis zu ihrer fast vollständigen Zerstörung durch ein schweres Erdbeben am 26. Dezember 2003 der größte Lehmbaukomplex der Welt war.

Das Kapitel

Bemessung

widmet sich dem Tragverhalten bauphysikalisch optimierter Anschlussdetails einschaliger Wandkonstruktionen. Um die stetig steigenden energetischen Anforderungen an Neubauten zu erfüllen, bedarf es der Entwicklung entsprechender zukunftsfähiger Komponenten, die z. T. über bisher gesetzte Grenzen hinausgehen. Diesem Thema ist ein Beitrag aus einem umfangreichen Forschungsprojekt mit dem Titel „Future building“ gewidmet, das von der österreichischen Forschungsgemeinschaft und dem Land Niederösterreich gefördert worden ist. Er trägt den Titel „Entwicklung eines passivhaustauglichen monolithischen Ziegelsystems“ und zeigt eine Entwicklung auf, der sich mit Sicherheit auch Deutschland in den nächsten Jahren stellen muss.

Die Rubrik

Bauphysik

·

Brandschutz

fällt aufgrund der besonderen Bedeutung des Themas bei der Sanierung diesmal besonders umfangreich aus. Gegenstand intensiver Diskussionen ist seit einigen Jahren die Elbphilharmonie Hamburg. Abseits der politischen und finanziellen Kontroversen stellen die Autoren hier die durchgeführten bauphysikalischen Untersuchungen am Bestandsmauerwerk des Kaispeichers A vor. Den wichtigen Feuchteschutz von Mauerwerk hat ein weiterer Beitrag zum Inhalt. Mit den traditionellen Beurteilungsmethoden ist es nicht möglich, das instationäre Temperatur- und Feuchteverhalten von mehrschichtigen Bauteilen realitätsnah zu erfassen. Im Gegensatz dazu berücksichtigen moderne Simulationsverfahren zusätzliche klimatische Randbedingungen und stellen vor allem für den Mauerwerksbau ein wertvolles Werkzeug zur Beurteilung und ggf. Verbesserung der Feuchtesituation dar. Der Brandfall bei Mauerwerk ist Thema gleich zweier Beiträge – zuerst werden historische Mauerwerkskonstruktionen und deren brandschutztechnische Beurteilung betrachtet, danach folgen aktuelle Erläuterungen zum Nationalen Anhang zu Eurocode 6, Teil 1-2, der in Kürze veröffentlicht wird. Der letzte Aufsatz in dieser Rubrik befasst sich mit den Veränderungen im Bauen, die durch die Energiewende ausgelöst worden sind. Er beweist, dass Mauerwerkskonstruktionen auch den künftigen Anforderungen durchaus gewachsen sind und im Wettbewerb mit den anderen Bauweisen bestehen können. Anschaulich gezeigt wird das durch die ausführliche Darstellung eines Projektes für ein Effizienzhaus Plus aus Mauerwerk.

Im Bereich

Normen

·

Zulassungen

·

Regelwerk

stehen die tabellarischen Übersichten zu den geltenden technischen Regeln für den Mauerwerksbau sowie das aktuelle Verzeichnis der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen zur Verfügung, welches nach dem Einsatzgebiet der jeweiligen Produkte gegliedert ist. Dem Verzeichnis folgt eine Liste, geordnet nach Zulassungsnummern und mit Verweisen auf die entsprechenden Seiten dieses Beitrags sowie auf die des Beitrags A II „Neuentwicklungen beim Mauerwerksbau mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung“ aus dem Kapitel

Baustoffe

·

Bauprodukte

.

Das Kapitel

Forschung

bringt nach dem jährlichen Überblick über die aktuelle Forschungssituation im Mauerwerksbau einen ausführlichen Beitrag zur Biegezugfestigkeit von Mauerwerk, der den neuesten Stand zu diesem Thema repräsentiert.

Praxisorientierte Beiträge wechseln sich mit wissenschaftlicheren Abhandlungen im Mauerwerk-Kalender ab. Letztere stellen die Ergebnisse oft jahrelanger Forschungsarbeit vor, die immer das Ziel hat, das Verhalten von Mauerwerk besser verstehen und beschreiben zu können und damit die Ausführung von Bauwerken in Mauerwerk sicher und noch wirtschaftlicher zu gestalten. Der „Mauerwerk-Kalender“ versucht auch in diesem Jahr, diese Erkenntnisse für Wissenschaft und Praxis festzuschreiben und zu verbreiten.

Der Herausgeber dankt allen an diesem 38. Jahrgang des Mauerwerk-Kalenders Beteiligten für ihre unermüdliche Mitwirkung. Möge das Werk regen Anklang bei Ihnen finden und viele Fragen beantworten.

Wolfram JägerDresden, im Januar [email protected]

Autoren

Neben der Titulatur und der Anschrift sind nachstehend auch die Haupttätigkeit der Autoren und die für ihren Beitrag in diesem Mauerwerk-Kalender besonders relevanten speziellen Tätigkeiten angegeben. Außerdem wird auf den jeweiligen Beitrag des Autors in diesem Mauerwerk-Kalender in Klammern verwiesen (Rubrik und Ordnungsnummer des Beitrages).

Brameshuber, Wolfgang, Prof. Dr.-Ing., Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Institut für Bauforschung (ibac), Schinkelstraße 3, 52062 Aachen.

Professor für Baustoffkunde, Leiter des Instituts für Bauforschung; Lehre und Forschung: Bindemittel, Beton, Mauerwerk; Mitglied einschlägiger DIN-Normenausschüsse; Mitglied des DIBt-Sachverständigenausschusses „Wandbauelemente“; RILEM-Beauftragter für Deutschland; Redaktionsbeiratsmitglied der Zeitschrift „Mauerwerk“ (A I, F II).

Braun, Jörg, Dr.-Ing., Seel + Hanschke Beratende Ingenieure GmbH, Burgwartstraße 77 a, 01705 Freital. Tragwerksplaner, ehem. Mitarbeiter am Lehrstuhl für Tragwerksplanung – Lehrtätigkeit, Forschung: Erdbebensicherheit, Sanierung, Witterungsschutz von Lehmmauerwerk (B III).

Burkert, Toralf, Dr.-Ing., Jäger Ingenieure GmbH, Büro Weimar, Paul-Schneider-Straße 17, 99423 Weimar. Tragwerksplaner mit Schwerpunkt Sanierung historischer Bauwerke; Fachplaner für vorbeugenden Brandschutz; Lehrauftrag „Statisch-konstruktive Sanierung historischer Bauwerke“ an der Technischen Universität Dresden; Forschung: Natursteinmauerwerk, Instandsetzung von Mauerwerks- und Holzkonstruktionen; Mitarbeit im AK Natursteinmauerwerk des DIN-Spiegelausschusses „Mauerwerksbau“; Mitarbeit in der WTA-Arbeitsgruppe 4-3 „Instandsetzung von Mauerwerk“ (D I).

Egloffstein, Petra, Dr., Institut für Steinkonservierung e. V., Gemeinsame Einrichtung der staatlichen Denkmalpflege Hessen, Rheinland-Pfalz, Saarland und Thüringen, Große Langgasse 29, 55116 Mainz.

Wissenschaftliche Mitarbeiterin im Institut für Steinkonservierung e.V. mit den Themenschwerpunkten Mörtel, Beton und Stein. Mitarbeit in der WTA-Arbeitsgruppe 4-3 „Instandsetzung von Mauerwerk“ (A IV).

Eis, Anke, Dipl.-Ing. (FH), Jäger Ingenieure GmbH, Wichernstraße 12, 01445 Radebeul.

Mitarbeiterin der Jäger Ingenieure GmbH, Redaktionsassistenz Mauerwerk-Kalender und Zeitschrift Mauerwerk (F I).

Feine, Immo, Dipl.-Ing., M.Sc., DIN Deutsches Institut für Normung, Normenausschuss Bauwesen, Burggrafenstraße 6, 10787 Berlin.

Teamkoordinator im Normenausschuss Bauwesen insbesondere für den Fachbereich „Mauerwerksbau“; ver antwortlich für alle DIN-Arbeitsausschüsse im Mauerwerksbau und für die Internationalen Mauerwerksausschüsse CEN/TC 250/SC6, CEN/TC 125/WG 1 und ISO/TC 179 (E I).

Geburtig, Gerd, Dr.-Ing., Architekt, Planungsgruppe Geburtig, Humboldtstraße 21, 99423 Weimar. Inhaber der Planungsgruppe Geburtig Weimar/Ribnitz-Damgarten.

Prüfingenieur für Brandschutz; Leiter der regionalen deutschen Gruppe in der WTA e. V.; Mitglied im DIN-Normenausschuss „Brandschutzingenieurverfahren“ (D III).

Hahn, Christiane, Dipl.-Ing., HAHN Consult Ingenieurgesellschaft für Tragwerksplanung und baulichen Brandschutz mbH, Baumschulenweg 2, 38104 Braunschweig / Gertigstraße 28, 22303 Hamburg.

Geschäftsführende Gesellschafterin der Ingenieurgesellschaft HAHN Consult GmbH; Forschung: Mauerwerk unter Brandeinwirkung; Weitere Tätigkeiten: Beratender Ingenieur VBI, ö.b.u.v. Sachverständige für Brandschutz IK Nds., staatl. anerkannte Sachverständige für die Prüfung des Brandschutzes IK NRW, Mitarbeit in deutschen und europäischen Normenausschüssen; Obfrau DIN 4102-4, Mitglied der DIBt-Sachverständigenausschüsse „Wandbauelemente“, „Brandverhalten von Bauteilen“, „Brandschutz für Leitungsanlagen“, Projektgruppe Brandschutz (D IV).

Hammer, Renate, Arch. DI Dr. techn. MAS, Donau-Universität Krems, Department für Bauen und Umwelt, Dr. -Karl-Dorrek-Straße 30, A-3500 Krems, Österreich. Dekanin der Fakultät für Bildung, Kunst und Architektur, Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Department für Bauen und Umwelt der Donau-Universität Krems; Gründung, Geschäftsführung und wissenschaftliche Leitung des Kompetenzzentrums Future Building GmbH, gemeinsam mit DI Dr. Peter Holzer (C I).

Hegner, Hans-Dieter, Dipl.-Ing., Ministerialrat, Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung BMVBS, Invalidenstraße 44, 10115 Berlin.

Leiter des Referates B 13 „Bauingenieurwesen, Bauforschung, nachhaltiges Bauen“ im Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) in Berlin. Obmann und Mitarbeiter in verschiedenen DIN-Ausschüssen und Obmann des Sachverständigenausschusses A „Baustoffe und Bauarten für den Wärmeund Schallschutz“ des DIBt (D V).

Hirsch, Roland, Dr.-Ing., Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Kolonnenstraße 30 B, 10829 Berlin. Mitarbeiter des Fachgebietes „Mauerwerksbau“ im DIBt; Mitglied der DIN-Arbeitsausschüsse für Mauersteine und Mauermörtel und der DIN-Arbeitsausschüsse „Mauerwerk“, Geschäftsführer des DIBt-Sachverständigenausschusses „Wandbauelemente“ (A II, E II).

Jäger, Wolfram, Prof. Dr.-Ing., TU Dresden, Fakultät Architektur, Lehrstuhl Tragwerksplanung, Zellescher Weg 17, 01069 Dresden.

Lehre: Tragwerksplanung, Analyse historischer Tragwerke, Grundlagen Sanierung/Modernisierung; Forschung: Sanierung historischer Bauwerke, Gebäudeaussteifung, Optimierung der Modellbildung, Erdbebeneinwirkung, nichtlineare Berechnungsmethoden, Knicken, Wand-Decken-Knoten; Beratender Ingenieur für Bauwesen und Prüfingenieur für Standsicherheit; Gesellschafter der Jäger Ingenieure GmbH in Radebeul und der Jäger u. Bothe Ingenieure in Chemnitz; Mitarbeit in deutschen und europäischen Normungsgremien; Mitglied des DIBt-Sachverständigenausschusses „Wandbauelemente“, Chefredakteur der Zeitschrift „Mauerwerk“ (Herausgeber, A II, E II).

Jahn, Thomas, Prof. Dr.-Ing., Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur HTWK Leipzig, Lehrbereich Industriebau, Fakultät Bauwesen, Karl-Liebknecht-Straße 132, 04277 Leipzig.

Lehre: Holz- und Mauerwerksbau, Glas- und Kunststoffbau, Stahlbetonbau, Betonfertigteilbau, Räumliche Stahlbetonflächentragwerke, Fassaden- und Befestigungstechnik, Moderne und historische Baustoffe, Mitglied des DIBt-Sachverständigenausschusses „Spannverfahren“ (B II).

Künzel, Hartwig M., Dr.-Ing., Fraunhofer Institut für Bauphysik, Institutsteile Holzkirchen und Stuttgart, Fraunhoferstraße 10, 83626 Valley.

Leiter der Abteilung Hygrothermik am Fraunhofer Institut für Bauphysik. Mitarbeit in nationalen und internationalen Fachgremien und Normungsausschüssen (u. a. WTA, CEN, ASHRAE), Obmann des DIN-Normenausschusses zum Klimabedingten Feuchteschutz (DIN 4108-3) und Lehrbeauftragter im Bereich Bauphysik der Universität Stuttgart (D II).

Meichsner, Heinz, Dr.-Ing., Sachverständiger für Massivbauwerke, Hauptstraße 27, 04828 Altenbach (B II).

Ortlepp, Sebastian, Dr.-Ing., Technische Universität Dresden, Fakultät Architektur, Lehrstuhl Tragwerksplanung, Zellescher Weg 17, 01069 Dresden.

Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Mitglied der Forschungsgruppe „Mauerwerk“ am Lehrstuhl Tragwerksplanung der TU Dresden; Lehre: Tragwerkslehre, Grundlagen Sanierung und Modernisierung historischer Bauwerke; Forschung: Gebäudeaussteifung (Mauerwerk), Optimierung der Modellbildung (F I).

Plagge, Rudolf, Dr.-Ing., Technische Universität Dresden, Fakultät Architektur, Institut für Bauklimatik, Zellescher Weg 17, 01069 Dresden.

Leiter des Bauphysikalischen Forschungs- und Entwicklungslabors des Instituts für Bauklimatik der Technischen Universität Dresden, Oberassistent, Fakultät Architektur. Forschungsschwerpunkte: Messmethoden und -technologien, physikalische Modelle und numerische Simulationswerkzeuge, Energieeffiziente Baukonstruktionen. Mitglied der WTA, CIB W40 (D I).

Reichel, Stephan, Dipl.-Ing., TU Dresden, Fakultät Architektur, Lehrstuhl Tragwerksplanung, Zellescher Weg 17, 01069 Dresden.

Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Mitglied der Forschungsgruppe „Mauerwerk“ am Lehrstuhl Tragwerksplanung der TU Dresden; Forschungsschwerpunkt: Analytische und experimentelle Untersuchung von Mauerwerk (C I).

Schmidt, Ulf, Dipl.-Ing., Materialprüfungs- und Versuchsanstalt Neuwied (MPVA), Sandkauler Weg 1, 56564 Neuwied.

Stellvertretender Institutsleiter der Materialprüfungs -und Versuchsanstalt Neuwied, Sachverständiger für den Mauerwerksbau, Mitarbeit in verschiedenen Normenausschüssen für Mauersteine sowie Mess- und Prüfverfahren (F II).

Schoch, Torsten, Dipl.-Ing., Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH, Hohes Steinfeld 1, 14797 Kloster Lehnin (Emstal).

Geschäftsführer der Xella Technologie und Forschungsgesellschaft mbH in Kloster Lehnin. Mitarbeiter in verschiedenen nationalen und europäischen NormungsAusschüssen, Vorstand des Verbandes Bauen in Weiß und Obmann des Technischen Ausschusses der europäischen Verbandes der Porenbetonindustrie EAACA (D V).

Schultz, Ingo, Dipl.-Ing., Ingenieurbüro für Bauwesen GmbH Dipl.-Ing. Ingo Schultz, Philosophenweg 1, 35578 Wetzlar.

Tragwerksplaner, Sanierung historischer Bauten, Brückenbau (B I).

Siedel, Heiner, apl. Prof. Dr. rer. nat., Technische Universität Dresden, Institut für Geotechnik, Professur Angewandte Geologie, George-Bähr-Straße 1 a, 01069 Dresden.

Lehrtätigkeit in der Nebenfachausbildung für Geographen, Ingenieure und Architekten an der TU Dresden (Allgemeine Geologie, Petrographie, Technische Gesteinskunde) und an der Hochschule für Bildende Künste Dresden in der Restauratorenausbildung (Bindemittelbaustoffe, Steinkonservierung), dort Honorarprofessur seit 2005. Dozent in der postgradualen Weiterbildung zum Sachverständigen für Schäden an Gebäuden (EIPOS GmbH / TUDAG). Forschungsschwerpunkt historische Baustoffe (Naturstein, Mörtel), deren Verwitterung und Erhaltung. Gutachter- und Publikationstätigkeit (A III).

Wilmers, Wilhelm, Dr. rer. nat., Dipl.-Geol., Wetzlar. In der Baustoff- und Bodenprüfstelle Wetzlar der Hessischen Straßenbauverwaltung – heute Hessen-Mobil, zuständig für Baugrunderkundung und die Untersuchung von Bauwerken. Mitglied und Mitarbeit in Gremien in der Forschungsgesellschaft für Straßenwesen und der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik. Vorträge über die Untersuchung und Ertüchtigung von Mauerwerksbrücken bei der Fortbildung von Ingenieuren für die Bauwerksprüfung (B I).

Beiträge früherer Jahrgänge

Die Beiträge sind den Rubriken A bis H zugeordnet und innerhalb der jeweiligen Rubrik in der Reihenfolge ihres Erscheinens im Mauerwerk-Kalender aufgelistet. Es sind nur solche Beiträge aufgeführt, die in diesem Jahrgang nicht enthalten sind. Die Beiträge werden nur in ihrer jeweils letzten Fassung angegeben, es sei denn, dass unter gleichem Titel vom gleichen Autor auch andere Inhalte behandelt werden.

Abgedruckt werden hier die Beiträge der letzten neun Mauerwerk-Kalender 2004–2012. Eine komplette Online-Recherche zum Mauerwerk-Kalender ab Jahrgang 1976 steht im Internet zur Verfügung unter www.ernst-und-sohn.de/kalenderrecherche. Hier kann nach Autor, Stichwort oder Beitrag gesucht werden, außerdem ist eine Suche nach kombinierten Begriffen möglich.

A Baustoffe · Bauprodukte

Arten, Klassifizierung, technische Eigenschaften und Kennwerte von Naturstein (Siedel); 2004, S. 5

Festigkeitseigenschaften von Mauerwerk, Teil 2: Biegezugfestigkeit (Schmidt, Schubert); 2004, S. 31

Festigkeitseigenschaften von Mauerwerk, Teil 3: Schubfestigkeit von Mauerwerksscheiben (Graubner, Kranzler, Schubert, Simon); 2005, S. 7

Zum Einfluss der Steinformate auf die Mauerwerkdruckfestigkeit – Formfaktoren für Mauersteine (Beer, Schubert); 2005, S. 89

Mauermörtel (Riechers); 2005, S. 149

Mauerwerksprodukte mit CE-Zeichen (Schubert, Irmschler); 2006, S. 5

Mörtel mit CE-Zeichen (Riechers); 2006, S. 17

Ergänzungsbauteile mit CE-Zeichen (Reeh, Schlundt); 2006, S. 25

Festigkeitseigenschaften von Mauerwerk, Teil 4: Scherfestigkeit (Brameshuber, Graubohm, Schmidt); 2006, S. 193

Prüfverfahren zur Bestimmung der Festigkeitseigenschaften von Mauerwerk (Brameshuber, Schmidt, Graubohm, Beer); 2008, S. 165

Wärmedämmstoffe und Wärmedämmsysteme mit Zulassung – Aktuelle Übersicht (Fechner); 2008, S. 193

Übersicht Injektionsmörtel (Kratzsch); 2008, S. 251

Injektionsschaummörtel (Mielke, Stark); 2008, S. 269

Festigkeitseigenschaften von Mauerwerk, Teil 5: Druckfestigkeit – Regelungen nach DIN 1053 (Brameshuber, Graubohm); 2010, S. 27

Europäische Produktnormen im Mauerwerksbau und deren Umsetzung mit dem deutschen Bauordnungsrecht (González); 2010, S. 45

Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit von Mauerwerksbaustoffen (Peters, Bossenmayer); 2011, S. 35

Lehmsteine und Lehmmörtel – Nachhaltige Bauprodukte auf dem Weg zur Stoffnorm (Ziegert, Dierks, Müller); 2011, S. 57

Mauerwerksbau mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (Jäger, Hirsch); 2012, S. 35

B Konstruktion · Bauausführung · Bauwerkserhaltung

Instandsetzung und Ertüchtigung von Mauerwerk; Teil 1: Planung der Maßnahmen (Jäger, Burkert); 2004, S. 207

Aussparungen und Schlitze in Mauerwerkswänden, Erläuterungen und Ergänzungen zum DGfM-Merkblatt (Kasten); 2004, S. 251

Verstärkungsmöglichkeiten für Mauerwerk in stark erdbebengefährdeten Gebieten (Fouad, Meincke); 2005, S. 185

Vermeiden und Instandsetzen von Rissen in Putzen (Schubert, Schmidt, Förster); 2005, S. 209

Konstruktionsregeln für Mauerwerk, Teil 1: Mauerwerksarten, Verbände und Maßordnung (Jäger, Pfeifer); 2005, S. 233

Ein Bemessungsvorschlag für die Dehnfugenanordnung bei Verblendschalen aus Sichtmauerwerk (Franke, Stehr); 2005, S. 267

Konstruktionsregeln für Mauerwerk, Teil 2: Anschlussdetails (Jäger); 2006, S. 231

Putz – Planung, Gestaltung, Ausführung (Riechers, Hildebrand); 2006, S. 267

Bauen mit Fertigteilen aus Mauerwerk (Krechting, Figge, Jedamzik); 2006, S. 301

Instandsetzung und Ertüchtigung von Mauerwerk, Teil 2: Herkömmliche Bestimmung der Materialkennwerte (Burkert); 2007, S. 27

Instandsetzung und Ertüchtigung von Mauerwerk, Teil 3: Zerstörungsfreie Prüfung zur Beurteilung von Mauerwerk (Maierhofer); 2007, S. 53

Instandsetzung und Ertüchtigung von Mauerwerk, Teil 4: Ertüchtigung von Mauerwerksbauten gegenüber Erdbebeneinwirkungen (Pech, Zach); 2007, S. 75

Lehm-Mauerwerk (Minke); 2007, S. 167

Instandsetzung und Ertüchtigung von Mauerwerk, Teil 5: Vernadeln – Verankern (Berechnung) (Gigla); 2008, S. 281

Verpressen und Injizieren von Mauerwerk (Nodoushani); 2008, S. 319

Konstruktionsregeln für Mauerwerk, Teil 3: Ausführungsbeispiele (Schneider); 2008, S. 329

Konstruktionsregeln für Mauerwerk, Teil 4: Abdichtung von erdberührtem Mauerwerk (Oswald); 2008, S. 353

Zur baustatischen Analyse gewölbter Steinkonstruktionen (Huerta, Kurrer); 2008, S. 373

Lehmmauerwerk zur Ausfachung von Fachwerkbauten (Gerner, Gaul); 2008, S. 423

Instandsetzung und Ertüchtigung von Mauerwerk, Teil 6: Unterfahrung von Mauerwerk am Beispiel der Severinstorburg Köln – Sicherung eines der Symbole der Domstadt (Tebbe, Dominik, Brauer, Jänecke); 2009, S. 209

Instandsetzung und Ertüchtigung von Mauerwerk, Teil 7: Experimentelle Bestimmung der Tragfähigkeit von Mauerwerk – Belastungsversuche an Mauerwerksbauten in situ (Steffens, Burkert); 2009, S. 243

Mauerwerksbau mit Lehmsteinen heute – Konstruktion und Ausführung (Schroeder); 2009, S. 271

Konstruktion und Ausführung von zweischaligem Mauerwerk (Altaha); 2009, S. 291

Terminmanagement im Mauerwerksbau: Planung der Planung und Planung der Ausführung (Busch); 2009, S. 319

Arbeits-, Fassaden- und Schutzgerüste im Mauerwerksbau (Jeromin); 2009, S. 355

Nachträgliche Horizontalabdichtung gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit (Frössel); 2009, S. 397

Entwicklung des Mauerwerkbaus – Leitfaden für praktische Anwender (Maier); 2009, S. 431

Konstruktion und Ausführung von unbewehrtem Mauerwerk nach E DIN 1053-12 (Figge); 2010, S. 67

Nachhaltige und schadensfreie Konstruktion von Verblendmauerwerk (Gigla); 2010, S. 79

Instandsetzung der oberstromigen Fußgängerüberwege an der Horchheimer Brücke – Untersuchungen an Mauerwerkspfeilern einer Bogenbrücke (Tebbe, Lietz, Brühl, Tataranni, Schwarz); 2010, S. 103

Die Sicherung von historischen Gewölben am Beispiel der Kirche St. Michael in Elsdorf-Berrendorf (Dominic, Koch); 2011, S. 219

Einsatz von bewehrtem Mauerwerk (Guirguis); 2011, S. 247

Befestigungsmittel für den Mauerwerksbau (Müller, Scheller); 2011, S. 267

Instandsetzung und Ertüchtigung von Mauerwerk, Teil 8: Bewertung von Schädigungsprozessen mithilfe zerstörungsfreier Prüfverfahren (Maierhofer, Mecke, Meinhardt); 2011, S. 337

Eurocode 6 – Kommentar und Anwendungshilfe: DIN EN 1996-2/NA: Nationaler Anhang – Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 2: Planung, Auswahl der Baustoffe und Ausführung von Mauerwerk (Altaha, Seim); 2012, S. 197

Mauerwerksertüchtigung durch Vorspannung mit Aramidstäben (Korjenic, Kolbitsch); 2012, S. 209

Dübeltechnik praxisnah, Teil 1: Befestigungstechnik im Mauerwerksbau mit Bemessungsbeispielen (Hofmann, Schmieder, Welz); 2012, S. 241

Dübeltechnik praxisnah, Teil 2: Bemessung und Ausführung von Sonderbefestigungen in Mauerwerk (Küenzlen); 2012, S. 275

Konstruktive Mauerwerk-Details mit bauphysikalischer Bewertung, Teil 1: Ziegel (Figge, Staniszewski); 2012, S. 303

Typische Grundrisse im Mauerwerksbau (Geppert, Ortlepp); 2012, S. 315

Instandsetzung und Ertüchtigung von Mauerwerk, Teil 9: Gründung, Gründungsschäden und Sanierung (Schulz); 2012, S. 341

Instandsetzung und Ertüchtigung von Mauerwerk, Teil 10: Schloss Steinort – Hochwasserschutz-Ertüchtigung an historischen Mauerwerksgebäuden am Beispiel des historischen Gebäudeensembles der Stadt Grimma (Burkert); 2012, S. 355

C Bemessung

Genauere Bemessung von Mauerwerk nach dem Teilsicherheitskonzept (Mann, Jäger); 2004, S. 265

Bemessung von Flachstürzen (Schmidt, Schubert, Reeh, Schlundt, Duensing); 2004, S. 275

Numerische Modellierung von Mauerwerk (Schlegel, Rautenstrauch); 2005, S. 365

Rechnerische Schubtragfähigkeit von Mauerwerk – Rechenansätze im Vergleich (Gunkler, Heumann, Becke); 2005, S. 399

Kommentierte Technische Regeln für den Mauerwerksbau, Teil 1: DIN 1053-100: Mauerwerk – Berechnung auf der Grundlage des semiprobabilistischen Sicherheitskonzepts – Kommentare und Erläuterungen, Wortlaut der Norm (Jäger, Pflücke, Schöps); 2006, S. 363

Kommentierte Technische Regeln für den Mauerwerksbau, Teil 2: Richtlinie für die Herstellung, Bemessung und Ausführung von Flachstürzen (Reeh, Schlundt); 2006, S. 433

Bemessung von Mauerwerk nach dem Teilsicherheitskonzept – Bemessungsbeispiele nach DIN 1053-100 (Hoffmann); 2007, S. 183

Vereinfache Berechnung von Mauerwerk nach DIN EN 1996-3 (Reeh, Schlundt); 2007, S. 227

Entwurf für den Nationalen Anhang zur Europäischen Mauerwerksnorm DIN EN 1996-1-1 (EC 6-1-1) (Jäger); 2007, S. 255

Bemessung von drei- oder vierseitig gehaltenen, flächenbelasteten Mauerwerkswänden (Jäger); 2007, S. 273

Bemessung von vorspannbarem Mauerwerk – Spiegelung der Regeln von EC 6 (Gunkler, Budelmann, Husemann, Heße); 2007, S. 329

Bewehrtes Mauerwerk: Stand der Überarbeitung von DIN 1053-3 (Baumgärtel, Gränzer); 2007, S. 367

Nachweis tragender Mauerwerkswände und Erdbebeneinwirkung nach DIN 4149 in Verbindung mit DIN 1053-100 (Graubner, Kranzler, Spengler); 2007, S. 379

Kommentierte Technische Regeln – DIN EN 1996-1-1: Normentext sowie Kommentare und Erläuterungen für unbewehrtes Mauerwerk (Jäger, Hauschild); 2008, S. 457

Festlegung der Teilsicherheitsbeiwerte für das Material (Nguyen); 2008, S. 527

Kommentierte Technische Regeln – DIN EN 1996-1-1: Normentext sowie Kommentare und Erläuterungen für bewehrtes und eingefasstes Mauerwerk (Jäger, Hauschild); 2009, S. 465

Bemessung von Mauerwerk – Entwurf für DIN 1053-11 und DIN 1053-13 mit Kommentaren (Jäger, Reichel); 2009, S. 497

Sicherheitsbeurteilung historischer Mauerwerksbrücken (Proske); 2009, S. 537

Erdbebenbemessung bei Mauerwerksbauten (Butenweg, Gellert, Meyer); 2010, S. 143

Die Anwendung des Eurocode 6 in Österreich (Pech); 2010, S. 169

Bemessung von Mauerwerk nach der holländischen Norm (Wijte, van der Pluijm); 2010, S. 185

Bemessung von Mauerwerk nach der kanadischen Norm (Korany); 2010, S. 195

Bemessung von Mauerwerk – Beispiele nach E DIN 1053-11 und E DIN 1053-13 (Purtak, Hirsch, Ortlepp); 2010, S. 207

Mauerwerk und Erdbeben – Bemessungsansätze, aktuelle Forschung und Normungslage in Europa (Lu); 2010, S. 225

Schubtragfähigkeit von Wänden aus Kalksand-Plan-elementen mit geringem Überbindemaß – Experiment und rechnerische Simulation mit nichtlinearen FE-Methoden (Gunkler, Glahe, Budelmann, Sperbeck, Ledderboge); 2011, S. 353

Nachweisverfahren für Brücken aus Natursteinmauerwerk (Purtak, Hirsch); 2011, S. 377

Eurocode 6 – Kommentar und Anwendungshilfe: DIN EN 1996-1-1 und DIN EN 1996-1-1/NA: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 1-1: Allgemeine Regeln für unbewehrtes Mauerwerk (Jäger); 2012, S. 413

Eurocode 6 – Kommentar und Anwendungshilfe: DIN EN 1996-3 und DIN EN 1996-3/NA: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten – Teil 3: Vereinfachte Berechnungsmethoden für unbewehrtes Mauerwerk (Jäger); 2012, S. 435

Einführung in die Mauerwerksbemessung nach der Normenreihe des Eurocode 6 und den Nationalen Anhängen (Brauer, Ehmke); 2012, S. 445

D Bauphysik · Brandschutz

Ökologisch-bautechnische Beratung (Rudolphi); 2004, S. 417

Praktische Anwendung der EnEV 2002 auf Fachwerkhäuser im Bestand (Eßmann, Gänßmantel, Geburtig); 2004, S. 441

Mauerwerkspezifische Anwendungsbeispiele zur Energiesparverordnung 2002 (Liersch, Langner); 2005, S. 437

Bauklimatische Software zur Quantifizierung des gekoppelten Wärme- und Feuchtetransports im Mauerwerk (Grunewald, Häupl, Petzold, Ruisinger); 2005, S. 447

Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit von Mauerwerk nach DIN 4108-4 (Bender); 2006, S. 445

Die Novelle der Energieeinsparverordnung – EnEV 2007. Chancen für die bessere Bewertung von Nichtwohngebäuden und Einführung von Energieausweisen (Hegner); 2007, S. 475

Salze (Klemm); 2008, S. 539

Feuchtehaushalt von Mauerwerk (Garrecht); 2009, S. 575

Passivhausbau mit Mauerwerk (Grobe); 2009, S. 617

Energetische Optimierungen an Bestands-Mauerwerk – Ein Beispiel aus der Praxis (Conrad, Petzold, Grunewald); 2009, S. 641

Schallschutz im Mauerwerksbau (Fischer, Scholl); 2010, S. 245

Die Energieeinsparverordnung 2009 (Gierga); 2010, S. 293

Brandschutz mit Mauerwerk – Stand DIN 4102-4 sowie DIN 4102-22 (Hahn); 2010, S. 313

Brandschutz im Industrie- und Gewerbebau – Anforderungen und Nachweise (Frey); 2010, S. 327

Baupraktische Detaillösungen für Innendämmungen mit hohem Wärmeschutzniveau (Liebert, Sous, Oswald, Zöller); 2011, S. 419

Novelle der EG-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden – wesentliche Inhalte und Auswirkungen (Hegner); 2011, S. 441

Neue Instrumente und Zertifizierungssysteme für das nachhaltige Bauen, erste zertifizierte Gebäude (Hegner); 2011, S. 447

Energieeffizienz und Mauerwerksbau: Passivhaus-Gebäudehülle mit KS als Grundlage für „Zero Emission Buildings“ (Schulze Darup); 2012, S. 475

E Normung · Zulassungen · Regelwerk1)

Zum Stand der europäischen brandschutztechnischen Bemessungsregeln für Mauerwerk – ENV 1996-1-2 (Hahn); 2004, S. 469

Europäische Brandschutzklassifizierung (Herzog); 2004, S. 499

Bestimmungen: Hinweise zum bautechnischen Regelwerk und Abdruck ausgewählter Technischer Baubestimmungen (Irmschler); 2005, S. 523

Stand der Überarbeitung von DIN 1053-1 (Jäger, Pflücke); 2005, S. 623

Grundsätze der Normung (Desler); 2010, S. 397

Bauaufsichtliche Verwendbarkeitsnachweise (Irmschler); 2010, S. 401

F Forschung2)

Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Erdbebentragverhalten unbewehrter Mauerwerksbauten (Zilch, Schermer); 2004, S. 649

Bemessung bewehrter Mauerwerkswände (Graubner, Glock); 2004, S. 665

Erhöhung der Schubtragfähigkeit von KS-Wänden unter Erdbebenlasten durch schlaffbewehrte Betonstützen in Formsteinen bzw. durch Vorspannung der Wand (Ötes, Löring, Elsche); 2004, S. 683

Erhöhung der Erdbebenwiderstandsfähigkeit unbewehrter Mauerwerkswände mit Hilfe von GAP-Elementen (Fehling, Nejati); 2005, S. 691

Tastversuche an Wänden aus Planfüllziegeln unter simulierter Erdbebeneinwirkung (Ötes, Löring, Elsche); 2005, S. 699

Modellierung des Wand-Decken-Knotens (Baier); 2007, S. 621

Konstruktion des Wand-Decken-Knotens (Zilch, Schermer, Grabowski, Scheufler); 2007, S. 681

Stand der Untersuchungen und Zwischenergebnisse des Forschungsprojekts ESECMaSE (González, Meyer); 2008, S. 727

Experimente im Mauerwerksbau – Versuche an geschosshohen Prüfkörpern (Schermer, Scheufler); 2008, S. 761

Möglichkeiten der numerischen Simulation von Mauerwerk heute anhand praktischer Beispiele (Schlegel); 2009, S. 791

Örtliche Verstärkung gemauerter Wandscheiben mit aufgeklebten Faserverbundwerkstoffen (Pfeiffer, Seim); 2010, S. 481

Die Kollapsanalyse als Werkzeug zur Überprüfung von Schwachstellen an Mauerwerksstrukturen bei Erdbeben (Bakeer); 2011, S. 617

Rezyklierbare modulare Massivbauweisen – Entwicklung von Grundprinzipien (Masou, Bergmann, Haase, Brenner); 2012, S. 649

G Software2)

Software zur Energieeinsparverordnung (Liersch, Langner); 2005, S. 713

Bauklimatische Software zur Qualifizierung des gekoppelten Wärme- und Feuchtetransports in Mauerwerk (Grunewald, Häupl, Petzold, Ruisinger); 2005, S. 447

1) Mit dem Mauerwerk-Kalender 2006 sind die bisherigen Kapitel E – Europäisches Regelwerk und F – Nationales Regelwerk in einem gemeinsamen Kapitel E – Normung · Zulassungen · Regelwerk aufgegangen. Damit wurde der fortschreitenden Übernahme des europäischen Normenwerks in das deutsche Rechnung getragen.

2) Bis zum Mauerwerk-Kalender 2005 wurde die Forschungs-Rubrik mit G und Software mit H bezeichnet (neue Bezeichnung wegen Fußnote 1).

A

Baustoffe · Bauprodukte

I Eigenschaften von Mauersteinen, Mauermörtel, Mauerwerk und Putzen

Wolfgang Brameshuber, Aachen

II Neuentwicklungen beim Mauerwerksbau mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (abZ)

Wolfram Jäger, Dresden und Roland Hirsch, Berlin

III Instandsetzung verwitterter Natursteinoberflächen an historischen Bauwerken

Heiner Siedel, Dresden

IV Mineralische Mörtel und Putze zur Sanierung historischer Mauerwerksbauten

Petra Egloffstein, Mainz

I

Eigenschaften von Mauersteinen, Mauermörtel, Mauerwerk und Putzen

Wolfgang Brameshuber, Aachen

1 Allgemeines

Dieses Kapitel des Mauerwerk-Kalenders wird als ständiger Beitrag jährlich aktualisiert. Der Verfasser würde sich über Hinweise, z. B. über fehlende wesentliche Literaturangaben etc., sehr freuen und diese im folgenden Jahrgang gern aufnehmen.

Im Zuge der Ablösung der nationalen Bemessungsnorm DIN 1053-1 [1] durch den EC 6 [2] führen die Rechenansätze zur Bemessung von Mauerwerk insofern eine Veränderung herbei, dass auch europäische Steine und Mörtel mit teilweise anderen Eigenschaften ihr Einsatzgebiet in Deutschland finden. Daher sind die überwiegend deutschen Ausgangsstoffe und das daraus erstellte Mauerwerk mit den erzielten Eigenschaften in diesem Beitrag zusammengestellt, der somit die direkte Möglichkeit eines Vergleichs mit Materialien anderer Länder gibt.

Die hier aufgeführten Eigenschaftswerte beziehen sich auf das tatsächliche Verhalten von Mauerstein, Mauermörtel und Mauerwerk, womit deutlich wird, dass aufgrund der vielfältigen Materialien und Kombinationen eine große Bandbreite von Eigenschaften entsteht. Anforderungen aus Normen und allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen sind Mindesteigenschaften. Die hier genannten Eigenschaftswerte gehen über Normanforderungen hinaus und sollen bei gesonderten Fragestellungen helfen, eine fachlich fundierte Antwort zu finden, wie z. B. bei der Beurteilung der Risssicherheit von Mauerwerk (Gebrauchstauglichkeitsnachweis), bei einer Schadensdiagnose oder aber bei genaueren Nachweisen für die Tragfähigkeit bestehender Bauwerke. In Grenzfällen kann ein ingenieurmäßig überdachter Ansatz geeigneter Kennwerte zusätzliche Sicherheit bieten.

Die Zusammenstellung der Eigenschaftskennwerte bezieht sich in einigen Fällen auf frühere Beiträge des Mauerwerk-Kalenders. In anderen Fällen wurde eine Aktualisierung vorgenommen. Der Bezug bei einer unveränderten Datenlage ist dann der Artikel aus dem Mauerwerk-Kalender 2010 [3]. Der Abschnitt 5.1 wurde grundlegend überarbeitet und stellt nun den gegenwärtigen Stand nach Eurocode 6 samt nationalen Anhängen dar. Die Abschnitte 6 bis 8 wurden unverändert aus [3] übernommen.

2 Eigenschaftskennwerte von Mauersteinen

2.1 Festigkeitseigenschaften

2.1.1 Längsdruckfestigkeit

2.1.2 Zugfestigkeiten

Für Mauerwerk mit Dickbettfuge (Normal- und Leichtmörtel) ist bei Druckbeanspruchung senkrecht zur Lagerfuge bei bestimmten Verhältnissen Stein-/Mörteldruckfestigkeit wegen des entstehenden mehraxialen Spannungszustandes die Zugfestigkeit der Mauersteine eine für die Druckfestigkeit von Mauerwerk maßgebende Größe. Für die Schubtragfähigkeit und die Biegezugfestigkeit in Wandebene kann die Steinzugfestigkeit maßgebend werden. Es ist daher sehr hilfreich, etwas detailliertere Angaben im Vergleich zu den Normangaben zu erhalten. Bislang gilt, und dies ist im Entwurf DIN EN 1996-1-1/NA [7] auch so von DIN 1053-1 [1] übernommen worden (2. Spalte der Tabelle 2), die Einteilung nach Hohlblocksteinen, Hochlochsteinen, Steinen mit Grifflöchern oder Grifftaschen, Vollsteinen ohne Grifflöcher oder Grifftaschen. Hinzugenommen wurde in DIN EN 1996-1-1/NA [7] der Porenbetonstein.

Tabelle 1. Verhältniswerte Steinlängs-(βD,st,l)/Normdruckfestigkeit (βD,st), aus [3]

Sinnvollerweise werden die βz,l-Werte auf die jeweilige Steindruckfestigkeit (nach Norm) ermittelt bezogen als Verhältniswerte βz,l/βD,st angegeben.

Tabelle 2 gibt den heutigen Stand der Auswertung [3, 9, 10] wieder.

Bild 1. Steinlängs-(βD,st,l)/Normdruckfestigkeit (βD,st,) in Abhängigkeit von der Normdruckfestigkeit [3]; a) Leichthochlochziegel, b) Kalksandvollsteine, Kalksandlochsteine, c) Porenbeton-Blocksteine, Porenbeton-Plansteine, d) Leichtbetonsteine, Betonsteine

Tabelle 2. Verhältniswerte Steinzug-/Steindruckfestigkeit

Die beiden angeführten Verhältniswerte sind nicht direkt miteinander vergleichbar, da der Prüfwert jeweils noch mit Formbeiwerten zu versehen und näherungsweise beim Druck mit 0,8 und beim Zug mit 0,7 zu multiplizieren wäre, um auf die charakteristischen Werte zu kommen. Näherungsweise kann man aber die Verhältniswerte gleichsetzen (im Rahmen der hier vorliegenden Genauigkeit).

Für Vollsteine besteht wegen der versuchstechnisch sehr aufwendigen Bestimmung der einaxialen Längszugfestigkeit noch die Möglichkeit der Messung der Spaltzugfestigkeit. Allerdings gibt es für Mauersteine noch keinen einheitlichen Wert zur Umrechnung von der Spaltzugfestigkeit auf die Zugfestigkeit. Dieser Wert hängt erfahrungsgemäß von der Festigkeit ab. Näherungsweise gilt, dass das Verhältnis Spaltzugfestigkeit βsz,l zu Zugfestigkeit βz,l zwischen 1,1 und 1,3 liegt. Für Lochsteine ist nach Auffassung des Verfassers die Ermittlung der Spaltzugfestigkeit [11] aus Gründen des Spannungszustands nicht sinnvoll anzuwenden.

2.2 Verformungseigenschaften

2.2.1 Elastizitätsmodul senkrecht zur Lagerfuge unter Druckbeanspruchung

Der Elastizitätsmodul der Mauersteine beeinflusst die Steifigkeit des Mauerwerks maßgeblich, er muss in den Fällen, in denen sie eine Rolle spielt, im Einzelfall nachgewiesen werden.

Der E-Modul ist als Sekantenmodul bei 1/3 der Höchstspannung (Druckspannung senkrecht zu den Lagerfugen) und einmaliger Belastung definiert:

mit

Nach [3] können für eine erste Abschätzung des DruckE-Moduls folgende Beziehungen gewählt werden:

Der Verfasser empfiehlt, bei den wenigen Einzelfällen, wo der Elastizitätsmodul des Mauerwerks für Nachweise benötigt wird, z. B. Durchbiegung bei Brückenüberbauten, den Elastizitätsmodul von Steinen vor dem Vermauern bzw. bei bestehenden Bauwerken mittels Probenentnahme zu bestimmen und eine rechnerische Abschätzung vorzunehmen, wozu allerdings eine sehr große Erfahrung erforderlich ist.

2.2.2 Elastizitätsmodul in Steinlängsrichtung unter Zugbeanspruchung

Der Elastizitätsmodul der Mauersteine unter Zugbeanspruchung liegt erfahrungsgemäß in der gleichen Größenordnung wie der unter Druckbeanspruchung. Geringe Abweichungen sind in der Nichtlinearität der Spannungs-Dehnungs-Linien der Steinmaterialien begründet. Der Zug-E-Modul ist analog zum Druck-E-Modul als Sekantenmodul bei 1/3 der Höchstspannung (Zugfestigkeit) und einmaliger Belastung definiert.

Zwischen dem Elastizitätsmodul und der Steinzugfestigkeit wurden folgende Zusammenhänge ermittelt [3] (Best.: Bestimmtheitsmaß):

Kalksandsteine (Prismen; 13 Mittelwerte)

Leichtbetonsteine (V, Vbl, Hbl; Prismen; Prüfung in Steinlängsrichtung; 35 Einzelwerte, große Streuung)

Porenbetonsteine

(Zylinder, Prismen; 21 Mittelwerte)

(Zylinder; 11 Mittelwerte)

2.2.3 Spannungs-Dehnungs-Linie

In den nachfolgenden vier Diagrammen sind die Spannungs-Dehnungs-Linien von Ziegeln, Kalksandstein, Leichtbeton und Porenbeton, wie man sie am Vollmaterial ermittelt, beispielhaft dargestellt.

2.2.4 Querdehnungsmodul

Diese Kenngröße ist von maßgebender Bedeutung für die Drucktragfähigkeit von Mauerwerk. Bei einem ungünstigen Verhältnis der Querdehnungsmoduln von Mörtel und Stein wird letzterer stärker auf Zug beansprucht, was die Druckfestigkeit des Mauerwerks reduziert. Nach [3] können die Wertebereiche aus Tabelle 3 für den Querdehnungsmodul von Mauersteinen angegeben werden.

Bild 2. Spannungs-Dehnungs-Linien von Ziegeln (a), Kalksandstein (b), Leichtbeton (c) und Porenbeton (d)

Tabelle 3. Mauersteine; Querdehnungsmodul Eq,l in 103 N/mm2, Querdehnungszahl µ, Anhaltswerte [12–15], aus [3]

2.3 Dehnung aus Schwinden und Quellen, thermische Ausdehnungskoeffizienten

Für die Steinmaterialien selbst werden eher selten Formänderungswerte aus lastunabhängiger Beanspruchung angegeben, siehe z.B. [16, 17]. Bei einem Verbundwerkstoff wie Mauerwerk hängen Formänderungswerte sehr stark ab von den jeweiligen Anteilen; z. B. schwindet großformatiges Mauerwerk mit Dünnbettfuge anders als kleinformatiges mit Dickbettfuge. Für Abschätzungen wird daher auf Abschnitt 5.5.5 verwiesen.

3 Eigenschaftswerte von Mauermörteln

3.1 Allgemeines

Mauermörtel wird durch den Kontakt mit den Steinen in mehr oder weniger starkem Umfang beeinflusst. In aller Regel wird dem Mörtel Wasser entzogen, sodass nach einer gewissen Phase der Konsolidierung – entspricht quasi einer echten Reduktion des Wasserzementwertes – der Wasserentzug leere Poren hinterlässt, die sich festigkeitsmindernd auswirken. Insofern können Eigenschaftswerte, die an nicht beeinflusstem Mörtel ermittelt werden, für weiterführende Analysen und Abschätzungen meist nicht verwendet werden. Die zur Verfügung stehenden Daten werden nachfolgend aufgeführt und sind [3] entnommen.

3.2 Festigkeitseigenschaften

3.2.1 Zugfestigkeit βZ

Für Normalmörtel ergab sich mit 33 Versuchswerten (Mittelwerte) der folgende Zusammenhang zur Druckfestigkeit βD:

3.2.2 Scherfestigkeit βS

Die Scherfestigkeit von Mauermörtel ist definiert als maximale Spannung bei einschnittiger Scherbeanspruchung. Ein genormtes Prüfverfahren existiert nicht. Üblicherweise wird die Scherfestigkeit an nach DIN 18555 bzw. DIN EN 1015 hergestellten Mörtelprismen 160 mm × 40 mm × 40 mm geprüft. Dabei wird das Prisma senkrecht zur Prismenlängsachse auf Scheren beansprucht.

Die Scherfestigkeit von Mauermörtel ist z. B. von Interesse bei der rechnerischen Berücksichtigung von mit Mauermörtel verfüllten Mauersteinkanälen (Verfüllziegel-Mauerwerk) und beim rechnerischen Nachweis von Verankerungen mit Haken, z. B. bei zweischaligem Mauerwerk.

Mit den für diese Auswertung vorliegenden 11 Versuchswerten für Werk-Trockenmörtel, Werk-Frischmörtel und Rezeptmörtel ergeben sich folgende Zusammenhänge zwischen der Scherfestigkeit βS und der Normmörteldruckfestigkeit βD, ermittelt nach DIN 18555-3 [32] oder DIN EN 1015-11 [33] (Bereich für βD: 4 bis 18 N/mm2):

Die Auswertung einer Vielzahl von Festigkeitsprüfungen in [18] ergab

3.3 Verformungseigenschaften

3.3.1 E-Modul (Längsdehnungsmodul) E

Der E-Modul wird in der Regel nach DIN 18555-4 [19] zusammen mit dem Querdehnungsmodul ermittelt. Nach den vorliegenden Versuchsergebnissen lassen sich folgende Beziehungen zwischen E und der Normdruckfestigkeit βD angeben [20] (s. auch Bild 3):

a) Normalmörtel

b) Leichtmörtel mit Blähtonzuschlag

c) Leichtmörtel mit Perlitezuschlag

3.3.2 Querdehnungsmodul Eq

Ist der Querdehnungsmodul des Mauermörtels deutlich kleiner als der des Steins, so entstehen durch die größere Querverformbarkeit des Lagerfugenmörtels zusätzliche Querzugspannungen im Stein, wodurch die Mauerwerkdruckfestigkeit verringert werden kann. Dies ist besonders bei leichten Leichtmörteln mit sehr verformbaren Zuschlägen der Fall. Ein Zusammenhang zwischen Eq und der Normdruckfestigkeit βD kann jeweils nur für Mörtel mit gleicher Gesteinskörnung (gefügedichter Sand, Blähton, Naturbims, Perlite usw.) erwartet werden (Bild 4).

Bild 3. Mauermörtel; Elastizitätsmodul in Abhängigkeit von der Normdruckfestigkeit βD [3]; a) Normalmörtel, b) Leichtmörtel

Bild 4. Mauermörtel; Querdehnungsmodul Eq in Abhängigkeit von der Normdruckfestigkeit βD [3]; a) Normalmörtel, b) Leichtmörtel

Tabelle 4. Mauermörtel; Querdehnungsmodul Eq [21], aus [3]

In Tabelle 4 sind Eq-Werte angegeben. Für Leichtmörtel wurde der Zusammenhang zwischen Quer- und Längsdehnungsmodul (bei allerdings großer Streuung)

ermittelt.

3.3.3 Feuchtedehnung (Schwinden εs)

Das Schwinden des Mauermörtels kann die Risssicherheit von Mauerwerk beeinflussen. Schnelles und starkes Schwinden führt gelegentlich im oberflächennahen Bereich zum Ablösen des Fugenmörtels vom Mauerstein. Das Schwinden kann nach DIN 52450 [23] an gesondert in Stahlschalung hergestellten Mörtelprismen ermittelt werden. Der Mörtel im Mauerwerk schwindet in der Regel weniger, weil der Mauerstein dem Mörtel einen Teil des Anmachwassers entzieht. Quantitative Aussagen dazu liegen bislang nicht vor.

Schwindwerte εs∞ (rechnerische Endwerte) für Normalmauermörtel sind in der Tabelle 5 in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchte des Schwindklimas angegeben.

Tabelle 5. Mauermörtel; Endschwindwerte εs∞, Normalmörtel [22] – Anhaltswerte

Endschwindwerte von Leichtmörteln können je nach verwendetem Leichtzuschlag bis etwa doppelt so groß sein.

3.3.4 Kriechen (Kriechzahl φ)

Das Kriechen kann wie das Schwinden die Risssicherheit von Mauerwerk beeinflussen. Es wird in analoger Weise wie bei Beton ermittelt. Für im Alter von 7 d mit einer Kriechspannung von etwa 1/3 der Prismendruckfestigkeit belastete Mörtelprüfkörper ergaben sich Endkriechzahlen φ∞ im Bereich von rd. 5 bis 15, im Mittel von etwa 10 [24]. Auch hier gilt – wie beim Schwinden – dass sich das Kriechen des Mauermörtels im Mauerwerk wesentlich von dem der Mörtelprismen unterscheidet.

4 Verbundeigenschaften zwischen Stein und Mörtel

4.1 Allgemeines

Nahezu alle Festigkeitseigenschaften von Mauerwerk hängen von dem Verbund zwischen Stein und Mörtel ab. Erst wenn die Verbundfestigkeiten sehr hoch werden, kommt die Steinzugfestigkeit zum Tragen. Geprüft wird die Haftscherfestigkeit entweder nach DIN 18555-5 [25], wenn die Anforderungswerte des Mörtels nach DIN 1053-1 überprüft werden. Für genauere Untersuchungen verschiedener Stein-Mörtel-Kombinationen empfiehlt sich die Prüfung nach DIN EN 1052-3 [26]. Eine sehr detaillierte Zusammenfassung von Prüfmethoden und Kennwerten wurde in [27] veröffentlicht. In [28] wird auf die Beanspruchungsarten spezifisch eingegangen.

4.2 Haftscherfestigkeit

Das Institut für Bauforschung der RWTH Aachen hat im Rahmen eines Forschungsprojektes [29] eine sehr umfassende Auswertung von Haftscherfestigkeitsuntersuchungen durchgeführt und damit verdeutlicht, dass eine Differenzierung zwischen unterschiedlichen Stein-/Mörtelkombinationen bez. der tatsächlichen Werte sehr sinnvoll ist (s. Tabellen 6 a bis e).

In Tabelle 7 sind Anhaltswerte für die Haftscherfestigkeit angegeben. Dabei wurden die Versuchsergebnisse nach EN-Verfahren mit dem Faktor 2 multipliziert – in etwa ist dies zulässig, um auf den Wert nach dem DINVerfahren schließen zu können.

Tabelle 6 a. Kalksandsteine; Haftscherfestigkeit βHS

Tabelle 6 b. Hochlochziegel; Haftscherfestigkeit βHS

Tabelle 6 c. Vollziegel; Haftscherfestigkeit βHS

Tabelle 6 d. Porenbetonsteine (Blocksteine, Plansteine); Haftscherfestigkeit βHS

Tabelle 6 e. Betonsteine (Leicht- und Normalbeton); Haftscherfestigkeit βHS

Tabelle 7. Anhaltswerte für die Haftscherfestigkeit βHS in N/mm2

Bei der Biegezugbeanspruchung parallel zu den Lagerfugen kann zur Abschätzung der Biegezugfestigkeit bei Fugenversagen ersatzweise die Haftscherfestigkeit angesetzt werden (Gln. 4 bis 7 in Abschn. 5.4), obwohl hier die Drehbewegung des Steins einer Torsionsbeanspruchung entspricht. In [27] und [30] wird darauf speziell eingegangen.

4.3 Haftzugfestigkeit

Dieser Kennwert ist u. a. für die Biegezugfestigkeit senkrecht zu den Lagerfugen von Relevanz. Tabelle 8 ist [3] entnommen und stellt die aktuellen Daten dar. Eine deutsche Prüfnorm bzw. -richtlinie existiert derzeit nicht. Zwei häufig angewendete Prüfverfahren – die zentrische Beanspruchung und das sogenannte Bondwrench-Prüfverfahren – sind in [8] (s. auch [31]) beschrieben.

Tabelle 8. Stein/Mörtel; Haftzugfestigkeit βHZ; Prüfalter im Allgemeinen mind. 14 d [3]

5 Eigenschaftswerte von Mauerwerk

5.1 Druckfestigkeit senkrecht zu den Lagerfugen

Die Mauerwerkdruckfestigkeit wird von einer Vielzahl von Parametern beeinflusst, u. a. der Steindruck-/Zugfestigkeit, der Mörteldruckfestigkeit, dem Elastizitätsmodul der Einzelkomponenten und der Verbundqualität. Erschwerend kommt hinzu, dass der Mörtel in der Lagerfuge maßgeblich von der Normdruckfestigkeit abweichen kann.

Bislang wurde die Druckfestigkeit von Mauerwerk bei Berechnung nach der deutschen Mauerwerksnorm DIN 1053-1 durch die Grundwerte der zulässigen Druckspannungen σ0 in Abhängigkeit von Steinfestigkeitsklassen, Mörtelarten und Mörtelgruppen festgelegt. Diese Unterteilung wurde auch in der auf das semiprobabilistische Sicherheitskonzept umgestellten DIN 1053-100 übernommen, mit dem Unterschied, dass der Nachweis nicht mehr mit den Grundwerten der zulässigen Druckspannungen σ0, sondern mit charakteristischen Werten fk der Druckfestigkeit von Mauerwerk zu führen war. Eine Unterscheidung nach den verschiedenen Mauersteinarten war sowohl beim vereinfachten als auch beim genaueren Berechnungsverfahren in DIN 1053-1 und DIN 1053-100 noch nicht vorgesehen.

Nach dem genaueren Verfahren in DIN EN 1996-1-1 ist die charakteristische Druckfestigkeit von Mauerwerk unter Bezug auf eine vorgegebene Potenzfunktion und von der jeweiligen Mauerstein-Mauermörtel-Kombination abhängigen Gleichungsparametern und Exponenten zu berechnen, siehe unten. Als Grundlage für die Erarbeitung dieser Faktoren für die in Deutschland gebräuchlichen Mauerstein-Mauermörtel-Kombination wurden in den vergangenen Jahren am Institut für Bauforschung Aachen (ibac) alle wesentlichen Eigenschaftswerte von Mauerwerkdruckversuchen in einer umfangreichen nach Mauerstein- und Mauermörtelarten unterschiedenen Datenbank zusammengestellt und ausgewertet. Wesentliche verwendete Literaturstellen sind u. a. [34–39].

Mit den Rechenansätzen für Mauerwerk mit Normalmörtel in Gl. (1 a) bzw. für Mauerwerk mit Leichtmörtel oder Dünnbettmörtel in Gl. (1 b) lässt sich die charakteristische Mauerwerkdruckfestigkeit mit den auf dieser Auswertung basierenden, in DIN EN 1996-1-1/NA in Abhängigkeit von der jeweiligen Mauerstein-Mauermörtel-Kombination angegebenen Gleichungsparametern und Exponenten (s. Tabellen 9 bis 15) rechnerisch ermitteln.

(1 a)

(1 b)

Dabei sind:

Neben den sich für die charakteristische Mauerwerkdruckfestigkeit nach DIN EN 1996-1-1/NA ergebenden Kurven sind in den Bildern 5 bis 15 die derzeitigen Treppenkurven für das vereinfachte Verfahren nach DIN EN 1996-3/NA dargestellt.

Bild 5. Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Hochlochziegeln mit Lochung A (HLzA), Lochung B (HLzB), Mauertafelziegeln T1, sowie Kalksand-Loch- und Hohlblocksteinen mit Normalmauermörtel; a) NM II, b) NM IIa, c) NM III, d) NM IIIa

Bild 6. Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Hochlochziegeln mit Lochung W (HLzW), Mauertafelziegeln T2, T3 und T4 sowie Langlochziegeln (LLz) mit Normalmauermörtel; a) NM II, b) NM IIa, c) NM III, d) NM IIIa

Bild 7. Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Vollziegeln sowie Kalksand-Vollsteinen und Kalksand-Blocksteinen mit Normalmauermörtel; a) NM II, b) NM IIa, c) NM III, d) NM IIIa

Bild 8. Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Kalksand-Plansteinen und Kalksand-Planelementen mit Dünnbettmörtel; a) KS XL, b) KS XL-N bzw. KS-XL-E, c) KS P, d) KSL P

Bild 9. Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Mauerziegeln und Kalksandsteinen mit Leichtmauermörtel; a) LM 21, b) LM 36

Bild 10. Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Leichtbeton- und Betonsteinen (Hohlblöcke) a) Hbl, Hbn mit NM II, b) Hbl, Hbn mit NM IIa, c) Hbl, Hbn mit NM III und NM IIIa

Bild 11. Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Leichtbetonsteinen (Vollsteine und Vollblöcke); a) V, Vbl mit NM II, b) V, Vbl mit NM IIa, c) V, Vbl mit NM III und NM IIIa

Bild 12. Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Betonsteinen (Vollsteine und Vollblöcke); a) Vn, Vbn mit NM II, b) Vn, Vbn mit NM IIa, c) Vn, Vbn mit NM III und NM IIIa

Bild 13. Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Leichtbetonsteinen (Vollblöcke mit Schlitzen senkrecht zur Lagerfläche); a) Vbl S, Vbl SW mit NM II, b) Vbl S, Vbl SW mit NM IIa, c) Vbl S, Vbl SW mit NM III und NM IIIa

Bild 14 Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Leichtbetonsteinen (Vollsteine und Vollblöcke) mit Leichtmauermörtel

Bild 15. Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Porenbeton mit Dünnbettmörtel

Tabelle 9. Parameter zur Ermittlung der Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Hochlochziegeln mit Lochung A (HLzA), Lochung B (HLzB), Mauertafelziegeln T1, sowie Kalksand-Lochund Hohlblocksteinen mit Normalmauermörtel

Tabelle 10. Parameter zur Ermittlung der Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Hochlochziegeln mit Lochung W (HLzW), Mauertafelziegeln T2, T3 und T4 sowie Langlochziegeln (LLz) mit Normalmauermörtel

Tabelle 11. Parameter zur Ermittlung der Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Vollziegeln sowie Kalksand-Vollsteinen und Kalksand-Blocksteinen mit Normalmauermörtel

Tabelle 12. Parameter zur Ermittlung der Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Kalksand-Plansteinen und Kalksand-Planelementen mit Dünnbettmörtel

Tabelle 13. Parameter zur Ermittlung der Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Mauerziegeln und Kalksandsteinen mit Leichtmauermörtel

Tabelle 14. Parameter zur Ermittlung der Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Leichtbeton- und Betonsteinen

Tabelle 15. Parameter zur Ermittlung der Druckfestigkeit von Einsteinmauerwerk aus Porenbeton mit Dünnbettmörtel

5.2 Druckfestigkeit parallel zu den Lagerfugen

Bei biegedruckbeanspruchtem Mauerwerk kann die Längsdruckfestigkeit eine Rolle spielen. Für weiterführende Angaben wird auf [3, 40] verwiesen.

5.3 Zugfestigkeit und -tragfähigkeit

Die Zugfestigkeit von Mauerwerk parallel zu den Lagerfugen wird bei Nachweis zur Gebrauchstauglichkeit benötigt, um z. B. die Gefahr einer Rissbildung abschätzen zu können. Dabei sind zwei Versagensarten zu untersuchen, nämlich das Steinversagen und das Fugenversagen (siehe Gln. 2, 3 a, 3 b).

(2)

(3a)

(3b)

mit

β

Z,st

Zugfestigkeit des Steins in Längsrichtung

β

HS

Haftscherfestigkeit

μ

Reibungsbeiwert

σ

D

wirksame Auflast

ü

Überbindemaß

h

St

Steinhöhe

Die zur Berechnung der Zugfestigkeit von Mauerwerk parallel zu den Lagerfugen erforderlichen Kenngrößen sind bereits in den vorhergehenden Abschnitten aufgeführt. Zur Durchführung von Versuchen zur Bestimmung der Zugfestigkeit von Mauerwerk wird auf [8] verwiesen. Untersuchungen zur Bestimmung der Zugfestigkeit senkrecht zu den Lagerfugen wurden bislang nur sehr wenige durchgeführt, sodass keine abgesicherten Werte angegeben werden können.

In Tabelle 16 sind die Bandbreiten der Werte aufgeführt. Neuere Erkenntnisse sind noch nicht eingearbeitet.

5.4 Biegezugfestigkeit und -tragfähigkeit

Die Biegezugfestigkeit von Mauerwerk ist von großer Bedeutung bei Ausfachungsflächen und Verblendschalen von zweischaligem Mauerwerk bei Einwirkung von Windlasten (Sog und Druck), aber auch bei mit Erddruck belasteten Kellerwänden. Bei dem anisotropen Baustoff Mauerwerk muss unterschieden werden zwischen der Beanspruchung senkrecht zur Lagerfuge und parallel zur Lagerfuge. In Ausfachungsflächen und bei Verblendschalen treten meist zweiaxiale Beanspruchungen auf, d. h., dass die Biegezugfestigkeiten parallel und senkrecht zu den Lagerfugen bekannt sein müssen.

Tabelle 16. Mauerwerk; Zugfestigkeit βZ,p in N/mm2 – Zugbeanspruchung parallel zu den Lagerfugen [41–43], aus [3]

Ähnlich wie bei der Druckfestigkeitsprüfung von Mauerwerk, die an kleinen, repräsentativen Wandprüfkörpern durchgeführt wird, erfolgt auch die Biegezugprüfung an kleinen Mauerwerkkörpern. Dabei werden die einachsigen Biegezugfestigkeiten parallel und senkrecht zu den Lagerfugen an jeweils gesonderten Prüfkörpern ermittelt (s. dazu [44]). Eine deutsche Prüfnorm für die Bestimmung der Biegezugfestigkeit existiert nicht, in der europäischen Norm DIN EN 1052-2 [45] ist die Biegezugfestigkeit an solchen kleinen wandartigen Mauerwerkkörpern zusammen mit der Auswertung und Bewertung der Versuchsergebnisse beschrieben.

Bei der Biegezugfestigkeit senkrecht zu den Lagerfugen ist die Haftzugfestigkeit zwischen Stein und Mörtel ausschlaggebend. Eher selten ist die Steinzugfestigkeit in Steinhöhe geringer als die Haftzugfestigkeit zwischen Stein und Mörtel. In Bild 16 sind die verfügbaren Ergebnisse zu Untersuchungen der Biegezugfestigkeit senkrecht zur Lagerfuge dargestellt. Es fasst die Ergebnisse der Auswertung in [44, 46] zusammen. Neuere Erkenntnisse werden in [30] bekanntgegeben und sind noch nicht eingearbeitet.

Die Bandbreite der Werte ist verhältnismäßig groß, was auf die Versuchsdurchführung einerseits und auf tatsächliche Materialstreuungen andererseits zurückzuführen ist. Für Mauerwerk mit Dünnbettmörtel wird derzeit ein charakteristischer Wert von 0,2 N/mm2 diskutiert, der für Normalmörtel konnte bislang nicht festgelegt werden. Für die Nachweisführung der Biegetragfähigkeit ist jedoch ein Wert zwingend erforderlich.

In den Bildern 17 bis 19 sind Auswertungen von Untersuchungsergebnissen zur Bestimmung der Biegezugfestigkeit senkrecht zur Lagerfuge für Ziegelmauerwerk (Bild 17), Kalksandsteinmauerwerk (Bild 18) und Porenbetonmauerwerk (Bild 19) dargestellt. Die Ergebnisse machen deutlich, dass ein Wert zwischen 0,15 N/mm2 und 0,20 N/mm2 auch für Normalmörtel gerechtfertigt ist.

Bei der Biegezugfestigkeit parallel zur Lagerfuge kann sowohl Steinzug- als auch Haftscherversagen eintreten. Generell ist davon auszugehen, dass die Wanddicke und das Überbindemaß, neben den mechanischen Eigenschaften, Einfluss auf die Biegezugfestigkeit des Mauerwerks parallel zu den Lagerfugen ausüben. Eine genauere Analyse geometrischer Einflussgrößen auf die Biegezugfestigkeit parallel zu den Lagerfugen gibt [30].

Am Institut für Bauforschung wurden im Rahmen der Normungsarbeit folgende Formeln zur Berechnung der Biegetragfähigkeit erarbeitet, die in DIN EN 1996-1-1/NA [7] jedoch keine Berücksichtigung gefunden haben:

Unvermörtelte Stoßfugen

(4)

(5)

Bild 16. Bandbreite der Biegezugfestigkeitswerte senkrecht zur Lagerfuge, aus [46]

Vermörtelte Stoßfugen

(6)

(7)

mit

Durch die Bestimmung von Anfangsscherfestigkeit und Steinlängszugfestigkeit der gewählten Kombination besteht die Möglichkeit, über die Anforderungswerte hinaus höhere Biegezugfestigkeiten zu ermöglichen. Hier muss dann dieser neu zu findende charakteristische Wert über das Verfahren der Zustimmung im Einzelfall abgesichert werden.

Tabelle 17. Charakteristischer Wert der Anfangsscherfestigkeit fvk0 in der Lagerfuge in N/mm2

Tabelle 18. Faktor zur Berechnung von fbt,cal

Bild 17. Biegezugfestigkeit senkrecht zu den Lagerfugen in Abhängigkeit von der Steindruckfestigkeit unter Berücksichtigung von Vormauerziegel-Mauerwerk, Mittelwerte und Streubereich der Einzelwerte, Prüfkörperanzahl, Vergleich der Versuchsergebnisse mit [47]

Bild 18. Biegezugfestigkeit von Kalksandsteinmauerwerk senkrecht zu den Lagerfugen in Abhängigkeit von der Steindruckfestigkeit βD,st [10]

Bild 19. Biegezugfestigkeit von Porenbetonmauerwerk senkrecht zu den Lagerfugen in Abhängigkeit von der Steindruckfestigkeit ßD,st (mit Formfaktor) [9]

5.5 Verformungseigenschaften

5.5.1 Allgemeines

Die nachfolgenden Kennwerte wurden von Schubert [3] zusammengestellt und veröffentlicht. Da sich an der Datenlage nichts verändert hat, werden diese Daten übernommen.

5.5.2 Druckbeanspruchung senkrecht zu den Lagerfugen

5.5.2.1 Druck-E-Modul ED

Der Elastizitätsmodul ist als Sekantenmodul bei 1/3 der Höchstspannung (Druckspannung senkrecht zu den Lagerfugen) und einmaliger Belastung definiert.

mit

Aus z. T. veröffentlichten Auswertungen [35, 37–39, 50, 51], ergaben sich folgende Zusammenhänge:

Mauerwerk aus Kalksandsteinen

Mauerwerk aus Leichtbetonsteinen

(Streubereich der Einzelwerte etwa ± 20%)

Mauerwerk aus Porenbetonsteinen

(Streubereich der Einzelwerte etwa ± 50%)

(Streubereich der Einzelwerte etwa ± 20%)

Mauerwerk aus Leichthochlochziegeln

(Streubereich der Einzelwerte etwa ± 50%)

In Tabelle 19 sind unter Bezug auf die neuesten Auswertungen ED-Werte für Mauerwerk aus Normal-, Leicht- und Dünnbettmörtel angegeben. Für die Berechnung der ED-Werte wurden Stein- und Mörteldruckfestigkeitswerte zugrunde gelegt, die jeweils 10% größer sind als die Mindestmittelwerte nach Norm.

Tabelle 19. Mauerwerk; Druck-E-Modul ED gerundet in 103 N/mm2 (Druckbeanspruchung senkrecht zu den Lagerfugen) [35, 37–40, 51, 52]

Die Tabelle 20 enthält ED-Werte in Abhängigkeit vom Grundwert der zulässigen Druckspannung nach DIN 1053-1 [1].

Durch die Division der Werte für σ0 mit dem Faktor 3 können auch bei Verwendung des Teilsicherheitskonzepts mit fk-Werten entsprechende Elastizitätsmoduln abgeschätzt werden.

5.5.2.2 Querdehnungszahl μD und Dehnung bei Höchstspannung εu,D

Die Eigenschaftswerte μD und εu,D für auf Druck senkrecht zu den Lagerfugen beanspruchtes Mauerwerk können bei der Prüfung nach DIN 18554-1 bzw. DIN EN 1052-1 mitbestimmt werden. Vorliegende Zahlenwerte enthält Tabelle 21.

5.5.2.3 Völligkeitsgrad α0

Der geometrische Völligkeitsgrad α0 im Bereich der Spannungs-Dehnungs-Linie bis zur Höchstspannung (Druckfestigkeit βD,mw) bzw. zur Dehnung bei Höchstspannung εu,D ist ein Maß für die Nichtlinearität der σ-ε-Linie im ansteigenden Ast und kann aus

(8)

errechnet werden.

In Tabelle 21 sind α0-Werte angegeben.

5.5.3 Druckbeanspruchung parallel zu den Lagerfugen

5.5.3.1 Druck-E-Modul ED,p

Der E-Modul ED,p wird wie in Abschnitt 5.5.2.1 beschrieben ermittelt. Aus den wenigen vorliegenden auswertbaren Versuchsergebnissen lassen sich für Mauerwerk mit vermörtelten Stoßfugen folgende Zusammenhänge zwischen Druckfestigkeit parallel zu den Lagerfugen und dem E-Modul als Anhaltswerte herleiten:

Mauerwerk aus Kalksandsteinen

(Streubereich der Einzelwerte etwa ± 50%)

Dünnbettmauerwerk aus Porenbeton-Plansteinen

(Streubereich der Einzelwerte etwa ± 30%)

Der Zusammenhang entspricht etwa dem bei Druckbeanspruchung senkrecht zu den Lagerfugen. Für Mauerwerk mit unvermörtelten Stoßfugen ergaben sich, bei allerdings sehr wenigen Versuchswerten, etwa halb so hohe E-Modul-Werte wie bei Mauerwerk mit vermörtelten Stoßfugen.

5.5.3.2 Dehnung bei Höchstspannung εu,D,p

Anhaltswerte für εu,D,p sind:

– Mauerwerk aus Hochlochziegeln: 2,3 mm/m,

– Mauerwerk aus Kalksandvollsteinen: 3,5 mm/m,

– Mauerwerk aus Kalksandlochsteinen: 2,2 mm/m,

– Dünnbettmauerwerk aus Porenbeton-Plansteinen: 2,8 mm/m.

Tabelle 21. Mauerwerk; Querdehnungszahl μD, Dehnungswerte bei Höchstspannung εu,D in mm/m und Völligkeitsgrad α0 (Druckbeanspruchung senkrecht zu den Lagerfugen, Normalmörtel) [14, 15, 50]

Die εu,D,p-Werte für Mauerwerk mit unvermörtelten Stoßfugen sind deutlich höher als die von Mauerwerk mit vermörtelten Stoßfugen (rd. 30 bis 80 %).

5.5.4 Zug-E-Modul EZ (Zugbeanspruchung parallel zu den Lagerfugen)

Der Zug-E-Modul wird analog zum Druck-E-Modul als Sekantenmodul bei 1/3 der Höchstspannung und der bei dieser Spannung auftretenden Dehnung definiert.

Er wird vor allem für die Beurteilung der Risssicherheit benötigt. Nach Versuchsergebnissen, im Wesentlichen aus [41, 42], kann EZ,p für Mauerwerk aus Normalmörtel mit vermörtelten Stoßfugen näherungsweise wie folgt aus der Mauerwerkzugfestigkeit βZ,p bestimmt werden [43] (Best.: Bestimmtheitsmaß):

Druck- und Zugelastizitätsmodul weichen etwas voneinander ab, da die σ-ε-Linien bei Druck- und Zugbeanspruchung unterschiedlich nichtlinear sind.

Der Sekantenmodul bei max. σZ ist bis auf sehr wenige Ausnahmen deutlich niedriger als EZ,p, s. [43].

5.5.5 Feuchtedehnung εf, (Schwinden εs, irreversibles Quellen εq), Kriechen (Kriechzahl φ), Wärmedehnungskoeffizient αT

Die Verformungskennwerte werden vorwiegend für die Beurteilung der Risssicherheit, z.T. aber auch für Bemessungsfälle, benötigt. Zur Ermittlung der Kennwerte existiert derzeit keine Prüfnorm bzw. Richtlinie. Einen Vorschlag für ein Schwindprüfverfahren für Mauersteine enthält [17].

In Tabelle 22 sind Endwerte für Feuchtedehnung (εf∞) und Kriechen (φ∞) sowie αT-Werte als „Rechenwerte“ (in etwa häufigste Werte) und in der Regel zutreffende Wertebereiche angegeben (s. auch DIN 1053-1 [1]). Die Wertebereiche können in Ausnahmefällen größer sein. Die Werte gelten für Mauerwerk mit Normalmörtel. Sie können näherungsweise auch für Mauerwerk mit Leicht- und Dünnbettmörtel angenommen werden. Empfohlen wird, für Leichtmauerwerk die in Tabelle 23 angegebenen Werte anzusetzen.

Die Zahlenwerte gelten für Mauerwerk mit Normalmörtel. Die εf∞- und αT-Werte können sowohl in Richtung senkrecht zu den Lagerfugen als auch in Richtung parallel zu den Lagerfugen angesetzt werden. Die φ∞-Werte gelten für Druckbeanspruchung senkrecht zu den Lagerfugen. Für Leichtmauerwerk mit Leichtbzw. Dünnbettmörtel sind die Auswerteergebnisse neuester Versuche in Tabelle 23 zusammengestellt. Der Kenntnisstand über Feuchtedehnung, Kriechen und Wärmedehnung ist zusammen mit neuesten Auswerteergebnissen und Hinweisen für Prüfverfahren in [17] dargestellt.

Die Tabellen 24 und 25 enthalten Endschwindwerte mit statistischen Kennzahlen aus [16].

Tabelle 22. Mauerwerk; Endwerte der Feuchtedehnung εf∞, Endkriechzahl φ∞ und Wärmedehnungskoeffizient αT [16, 22, 24], s. auch DIN 1053-1:1996-11 [2], aus [3]

Tabelle 23. Leichtmauerwerk; Endwerte der Feuchtedehnung εf∞, Endkriechzahlen φ∞, Lagerungsklima 20/65 (s. auch [17, 38]), aus [3]

Tabelle 24. Kalksandsteine und Kalksandsteinmauerwerk; Engschwindwerte εS∞ in mm/m, Schwindklima 20/65 [3]

Tabelle 25. Leichtbetonsteine und Leichtbetonmauersteinwerk; Endschwindwerte εS∞ in mm/m, Schwindklima 20/65, hoher Anfangsfeuchtegehalt der Steine (in der Regel Wasservorlagerung) [3]

6 Feuchtigkeitstechnische Kennwerte von Mauersteinen, Mauermörtel und Mauerwerk

6.1 Kapillare Wasseraufnahme

Die Wasseraufsaugfähigkeit von Mauersteinen, Mauermörtel und Putz kann durch die kapillare Wasseraufnahme bzw. den Wasseraufnahmekoeffizienten ω gekennzeichnet werden. Diese sind wichtige Kenngrößen für die Beurteilung des Wasserabsaugens – aus dem Fugenmörtel bzw. aus dem Putzmörtel durch den Mauerstein – für die Wasseraufnahme von Sichtflächen bei Beregnung, vor allem bei Schlagregen (→Anforderungen an den Wasseraufnahmekoeffizienten von Außenputzen) sowie für die Beurteilung des Austrocknungsverhaltens.