Baustoffe: Gesteine, Ton, Zement und Beton

Steine für den Bau

Magmatische Gesteine

Diese bestehen aus Silikaten und anderen Verbindungen wie Aluminium, Eisen, Kalzium, Magnesium, Natrium und Kalium und werden aus Magma im Inneren der Erde gebildet.

• Kristalline Sorten: Diese sind sehr hart und resistent gegen Witterungseinflüsse (z. B. Granit, Gabbro und Diorit).
• Glasartige Struktur: Hierzu zählen Basalt, Bimsstein und Liparit.

Sedimentgesteine

Diese entstehen aus Sedimenten über viele Jahre hinweg. Je nach Zusammensetzung unterscheidet man:

• Kieselsäurehaltige Gesteine: Diese bilden Sand und Kies.
• Kalksteine: Bestehen aus Calcit und Gips.
• Tone: Stammen aus sedimentären Lagerstätten.

Metamorphe Gesteine

Diese entstehen durch Veränderungen in der Kristallstruktur, wie zum Beispiel Schiefer und Marmor.

Ton und seine Derivate

Gewinnung und Verarbeitung: Der Prozess umfasst die Vorbereitung der Materialien, das Formen, Trocknen, Brennen und die Lagerung.

• Ziegel und Fliesen: Profilbretter werden nach dem Trocknen im Ofen gebacken.
• Keramische Fliesen: Bestehen aus einer Mischung spezieller Tone.
• Porzellan und Keramik: Basieren auf Kaolin, können geformt werden und finden im häuslichen Bereich Anwendung.
• Feuerfeste Materialien: Feuerfeste Tone mit hoher Temperaturbeständigkeit.

Portlandzement

Gewinnungsprozess: Die Produktionsschritte beinhalten eine Trocknung, um überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen. Die beim Mahlen erhaltenen Fragmente sind nicht größer als 10 cm und werden im richtigen Verhältnis dosiert.

• Herstellung von Klinker: Diese erfolgt im Drehrohrofen. Nach dem Erkalten wird das Material mit etwas Gips versetzt.
• Mahlung & Finishing: Sobald die richtige Korngröße erreicht ist, wird der Zement homogenisiert und für die Verteilung gelagert.

Typen von Zement

• Portlandzement und Varianten: Der am häufigsten verwendete Zement als Bindemittel.
• Natürlicher Zement: Ein Basiszement.
• Zement der Stahlindustrie: Besitzt eine gute Beständigkeit gegenüber Wasser und entwickelt weniger Wärme während des Abbindens.
• Puzzolanzement: Geeignet für den Einsatz in warmen Klimazonen.
• Verbundzement: Portlandzement, dem weitere Verbindungen hinzugefügt werden.
• Tonerdezement: Enthält einen Anteil von 50–60 % Aluminium.

Proportionierter Beton

Die Menge an Zement pro Kubikmeter beeinflusst die Festigkeit im Verhältnis zum Gewicht. Sand und Kies sorgen für die Ausreißfestigkeit. Die Wassertemperatur muss dabei gut eingestellt sein.

Beton und Stahlbeton

Frischbeton wird unter Hinzufügung von richtig dimensionierten Stahlstäben (Bewehrung) verarbeitet. Die Druckkräfte werden durch den Beton und die Zugkräfte durch die Stahlstäbe aufgenommen.

Vorgespannter Beton

Hierbei erfolgt eine Vorspannung der Stäbe, bevor der Beton härtet, oder sie werden in Hülsen gespannt, sobald der Beton zu setzen beginnt.

Faserzement (Eternit)

Eine Mischung aus Zement und Fasern, die zur Herstellung von leichten und starren Platten oder Rohren verwendet wird. Diese Platten sind wasserdicht, leicht zu schneiden und zu bohren sowie recycelbar, jedoch auch zerbrechlich.

Verbundwerkstoffe

Diese Materialien bestehen aus Zement sowie anderen keramischen Stoffen oder Stein. Sie verbessern die mechanischen Eigenschaften deutlich und ermöglichen es der Zementindustrie, Rückstände zu verwerten.