Allgemeines.
Die Arbeiten des Maurers umfassen Konstruktionen, deren Hauptstoff natürliche Steine oder Baustoffe sind, die durch Brennen oder durch Einwirkung von Luft oder Wasser ihre erforderliche Härte erhalten.
Von den natürlichen Steinen werden vor allem verschiedene Sand- und Kalksteine sowie Granit, Syenit, Porphyr, Diorit, Lava, Gneis, Trachyt und viele andere Gesteinsarten verwendet (vgl. Band XII „Die Baustofflehre“ dieses Handbuches).
Aus gebranntem Ton entstehen Backsteine oder Ziegelsteine. Sie dienen vor allem für Mauern, massive Decken (Gewölbe), Fußböden und Gesimse. Gegenüber Natursteinen zeichnen sie sich durch ihre regelmäßige prismatische Form und geringe Abmessungen aus, die in festen Verhältnissen zueinander stehen müssen, damit ein regelrechter Mauerverband entsteht. Die meisten deutschen Staaten schrieben für öffentliche Bauausführungen das sogenannte Normalformat — $250 \times 120 \times 65\text{ mm}$ — vor (vgl. ).
Besonders in Norddeutschland (Hamburg, Bremen, Oldenburg u. a.) werden teils noch heute Steine anderer Abmessungen verwendet.
Gebrannte Tonplatten werden häufig für Fußböden (Fliesen) und zur Verkleidung innerer Wände (Wandplättchen) genutzt, während poröse, durchlochte oder wasserdichte, glasierte Tonröhren Entwässerungsleitungen liefern.
Soll Backsteinmauerwerk eine äußere Verblendung aus besserem Material erhalten, können dafür Natursteine oder besonders sorgfältig vorbereitete Backsteine als Verblendsteine dienen. Die den inneren Kern bildenden Steine heißen Hintermauerungssteine. Je nach Herstellung spricht man von Handsteinen und Maschinensteinen.
Um Verblendsteinen eine gleichmäßige Färbung zu geben, mischt man verschiedene Tonarten mit unterschiedlicher Brandfärbung oder fügt dem Ton Mineralien bei. So entstehen durch und durch gleich gefärbte Steine. Alternativ taucht man lufttrockene Verblender mit gefärbtem Tonbrei ein und brennt sie danach — das sind engobierte Verblendsteine.
Glasursteine entstehen ähnlich: bereits gebrannte Steine werden mit einer Glasurmasse überzogen und erneut gebrannt. Eine gelbliche oder bräunliche Glasur kann man auch erzielen, indem man Kochsalz in die in Weißglut stehenden Brennkammern streut.
Das Format der Verblendsteine ist meist etwas größer ($252 \times 122 \times 69\text{ mm}$) als das gewöhnlicher Mauersteine, damit die Fugen optisch schwächer wirken als die der Hintermauerung.
Für profilierte senkrechte, waagerechte oder bogenförmige Bauteile liefern viele größere Ziegeleien besonders geformte Steine. Gewisse Standardformen führt man als Normalformsteine; Werke und größere Baustoffhändler halten sie vor. Abmessungen und Formen (vgl. bis ) legten der Architekten-Verein zu Berlin und der Deutsche Verein für Fabrikation von Ziegeln, Tonwaren, Kalk und Zement fest. Darüber hinaus fertigen leistungsfähige Ziegeleien jede gewünschte Sonderform nach Zeichnung des Bestellers an (vgl. Band III dieses Handbuches „Der Backsteinbau“ vom gleichen Verfasser).
Stoffe, die für Maurerarbeiten durch Luft oder Wasser härten, sind Lehm, Kalk, Zement, Trass und Gips. Lehm wird meist mit Wasser zu einem mehr oder weniger steifen Brei angerührt und für Lehmpisee-Mauerwerk, Staketwände und Mauerputz verwendet oder zu lufttrocken vermauerten Steinen geformt. Die übrigen Stoffe werden meist mit Zuschlagstoffen (Quarzsand, Granit, Kalkstein, Basalt, Schilf, Kork, Haare u. a.) vermischt und als Kunststeine geformt oder direkt auf der Baustelle für Mauerwerk (Kalk-Pisé, Zementbeton), Decken, Fußböden oder Putz eingebaut.
Im Hochbau beschränkt sich die Maurerarbeit im Wesentlichen auf Gebäudemauern, gemauerte, gestampfte oder gegossene Fußböden und Decken sowie das Ausfugen und Verputzen des Mauerwerks.
Bezeichnung der Mauern nach ihrer Lage
Nach ihrer Höhenlage unterscheidet man Grund- oder Fundamentmauern, Sockel- oder Plinthenmauern, Geschoss- und Kniestockmauern. Bezüglich der Umgrenzung und inneren Teilung eines Gebäudes durch Mauern spricht man von Umfassungs- oder Außenmauern und Innenmauern. Letztere nennt man, je nach ihrer Lage zur Längs- oder Querachse des Gebäudes, Längs- oder Querscheidewände.
Haben die Mauern Balkenlagen oder andere senkrecht wirkende Lasten zu tragen, so bezeichnet man sie als Tragwände. Sind sie seitlichem Druck ausgesetzt, nennt man sie Stütz- oder Widerlagsmauern.
Besteht eine Mauer in ihrer Höhe aus mehreren Steinschichten, ist sie umso widerstandsfähiger, je ebener die Berührungsflächen zwischen den einzelnen Steinen sind. Da sich vollkommen ebene Flächen nur mit großem Zeit- und Kostenaufwand und bei manchen Baustoffen überhaupt nicht herstellen lassen, bringt man zwischen den Lagerflächen der Steine Stoffe wie Moos, Erde, Filz oder Blei ein. Diese besitzen die Eigenschaft, Unebenheiten der Steinflächen bei wachsendem Druck immer vollkommener auszugleichen und so den Druck eines oberen Steines gleichmäßig auf den darunterliegenden zu übertragen. Solche Stoffe werden in trockenem Zustand zwischen die Steine eingebracht; man bezeichnet dieses Mauerwerk daher als Trockenmauerwerk.
Die Festigkeit und Widerstandsfähigkeit des Mauerwerks lässt sich jedoch noch wesentlich erhöhen, wenn man anstelle der genannten Stoffe ein Material zur Ausfüllung der Hohlräume verwendet, das die Steine zu einem Ganzen verkittet. Dieses verbindet sich mit den Steinen und nimmt mit der Zeit eine gleiche oder sogar größere Festigkeit an als das Steinmaterial selbst. Solche Stoffe heißen Mörtel und werden in mehr oder weniger flüssigem Zustand verarbeitet. Einen mit Mörtel ausgefüllten Hohlraum nennt man Lagerfuge , wenn er sich zwischen zwei übereinanderliegenden Steinen befindet, und Stoßfuge , wenn er zwischen zwei nebeneinanderliegenden Steinen liegt.
Unterscheidung der Mauern nach Baustoffen
Je nach den verwendeten Baustoffen unterscheidet man:
- Mauern aus Ziegelsteinen,
- Mauern aus Natursteinen, und zwar: a) Mauern aus unbearbeiteten Bruchsteinen, b) Mauern aus bearbeiteten Werksteinen,
- Mauern aus Stampf- oder Gussmassen,
- Leichte Mauern aus verschiedenen Baustoffen.
1. Mauern aus Ziegelsteinen.
Die Festigkeit der Mauern hängt abgesehen von der Qualität der Steine und des Mörtels wesentlich davon ab, wie die Steine nebeneinander- und aufeinandergelegt werden. Dieses fachgerechte Anordnen der Steine bezeichnet man als den Verband des Mauerwerks.
Zur Herstellung des Mauerverbandes sind neben ganzen Steinen auch Teilsteine erforderlich, die gewöhnlich durch das Zerteilen ganzer Steine auf der Baustelle gewonnen werden.
Solche Teilsteine sind:
- Dreiquartiere oder Dreiviertelsteine (), die dieselbe Breite, aber nur $3/4$ der Länge eines ganzen Steines aufweisen;
- Halbe Steine oder Köpfe (), die die gleiche Breite und die halbe Länge eines ganzen Steines haben;
- Riemchen ( bis ), die entweder die ganze, die dreiviertel oder die halbe Länge und in jedem Fall die halbe Breite eines ganzen Steines besitzen. Riemchen mit nur der halben Länge eines ganzen Steines () bezeichnet man auch als Viertelsteine oder Quartierstücke.
Im Mauerwerk bezeichnet man ganze Steine als Läufer, wenn sie in der Ansicht die Längsseite zeigen, und als Strecker oder Binder, wenn die Breit- oder Kopfseite sichtbar ist. Demzufolge spricht man auch von Läufer- oder Streckerschichten, je nachdem auf der Ansichtsseite die Längs- oder Breitseiten der Steine zu sehen sind (vgl. und ). Liegen die Steine einer Schicht so auf einer Längsseite, dass in der Ansicht die Kopfseiten sichtbar sind und die Schichthöhe der Steinbreite entspricht, nennt man diese eine Rollschicht (). Eine Schicht, in der die flach aufliegenden Steine so ausgerichtet sind, dass ihre Stoßfugen schräg (meist im Winkel von $45^\circ$) zur Mauerflucht verlaufen (), bezeichnet man als Stromschicht, Strom- oder Kreuzlage.
Während Länge und Höhe einer Mauer in Metern und Zentimetern angegeben werden, drückt man die Mauerstärke meist in Backsteinbreiten aus. Eine Mauer mit der Stärke einer Steinbreite wird als eine $1/2$ Stein starke Mauer bezeichnet, eine mit der Stärke einer Steinlänge als eine...
--eine 1 Stein starke Mauer genannt usw. Die Stärke der Stoßfugen ist bereits durch das Steinmaß vorgegeben, da zwei Steinbreiten einschließlich einer Stoßfuge einer Steinlänge entsprechen müssen. Da die Steinbreite $12\text{ cm}$und die Steinlänge$25\text{ cm}$beträgt, muss die Stoßfuge$1\text{ cm}$ breit sein. Daraus ergeben sich folgende Mauerstärken:
| Für eine Mauer, | $1/2$ Stein stark | $= 12\text{ cm}$ |
|---|---|---|
| " " " | $1$ " " | $= 25\text{ cm}$ |
| " " " | $1\ 1/2$ " " | $= 38\text{ cm}$ |
| " " " | $2$ " " | $= 51\text{ cm}$ |
| " " " | $2\ 1/2$ " " | $= 64\text{ cm}$ |
| " " " | $3$ " " | $= 77\text{ cm}$ |
| " " " | $3\ 1/2$ " " | $= 90\text{ cm}$ usw. |
Die Stärke der Lagerfugen wird meist etwas größer als die der Stoßfugen gewählt, in der Regel $12\text{ mm}$, oder man rechnet mit$13$Mauerschichten auf$1\text{ m}$ Höhe.
Um Mauerlängen nach Steinbreiten zu berechnen, kann man die drei Formeln $x \cdot 13 - 1$, $x \cdot 13$ und $x \cdot 13 + 1$ anwenden, je nachdem, ob man das Längenmaß zwischen zwei ausspringenden Ecken, zwischen einer ausspringenden und einer einspringenden Ecke oder zwischen zwei einspringenden Ecken ermitteln will. Aus lässt sich die Anwendung dieser Formeln auf die verschiedenen Fälle leicht ersehen. Dabei bedeutet $x$ die jeweilige Kopfzahl und die Zahl $13$ das Kopfmaß plus Fuge in Zentimetern.
Beim Errichten einer Mauer muss vor allem darauf geachtet werden, dass weder im Innereren noch auf den Sichtflächen die Fugen zweier aufeinanderfolgender Schichten zusammenfallen und dass in den einzelnen Schichten die Stoßfugen geradlinig durchlaufen – oder wie es im Handwerk heißt: Es muss Schnittfuge gehalten werden. Des Weiteren ist anzustreben, dass im Inneren einer Mauer so weit wie möglich ganze Steine verwendet und diese so verlegt werden, dass sie sich in zwei aufeinanderfolgenden Schichten um das halbe Längen- und das halbe Breitenmaß überdecken.
Läuferverband
Bei Mauern von $1/2$ Steinstärke liegen die Stoßfugen jeder Schicht über der Mitte der Steine der vorhergehenden Schicht. An einer rechtwinkligen Mauerecke beginnt man deshalb jede Schicht mit einem ganzen Stein, der abwechselnd als Läufer und Strecker auf derselben Außenseite sichtbar ist (). Da alle Schichten Läuferschichten sind, bezeichnet man diesen Verband als Läuferverband.
Binderverband. Blockverband, Endverband
Den Gegensatz zum Läuferverband bildet der Binderverband (), bei dem alle Schichten Streckerschichten (Binderschichten) sind. Da sich die Steine nur um ihre halbe Breite überdecken, besitzt dieser Verband keine große Festigkeit. Er kommt jedoch ausnahmsweise bei $1$ Stein starken Mauern vor und wird besser durch den stabileren
Blockverband ()
ersetzt, bei dem Läufer- und Binderschichten so abwechseln, dass die Stoßfugen aller Läuferschichten beziehungsweise aller Binderschichten lotrecht übereinanderliegen.
Soll eine Mauer an einer Stelle einen lotrechten Abschluss erhalten, so ist hier ein Endverband herzustellen. Dieser wird unter Verwendung von Dreiquartieren oder Riemchen erreicht. Müssen bei einer Mauer zwei solcher Endverbände ausgebildet werden, so muss die Strecke zwischen diesen Abschlüssen durch Steinbreiten teilbar sein oder die Teilung muss einen Rest von $1/4$ Steinlänge ergeben. Im ersteren Fall (vgl. bis und bis ) ist der Endverband an beiden Mauerenden identisch. Im letzteren Fall (vgl. bis und bis ) muss der Verband an einem der Mauerenden umgeworfen werden, das heißt, die Läuferschicht geht in eine Binderschicht über und umgekehrt. Diese unterschiedliche Behandlung der Mauerenden, die besonders bei Außenmauern wegen des unregelmäßigen Aussehens stört, lässt sich leicht vermeiden, wenn man beim Entwurf der Gebäudegrundrisse die Längen der Mauerkörper zwischen ihren Endpunkten (also zwischen Tür-, Fenster- und sonstigen Mauerecken) mithilfe der in gezeigten Formeln exakt nach Steinbreiten berechnet. Da diese Berechnung in der Praxis erfahrungsgemäß oft vernachlässigt wird und der Maurer daher häufig vor der Aufgabe steht, Mauerenden auszuführen, deren Abstand beispielsweise $5\ 1/4$, $5\ 3/4$, $6\ 1/4$ oder $6\ 3/4$ Steinlängen beträgt, halte ich es für sinnvoll, die entsprechenden Verbände für diese Fälle hier darzustellen.
Der Verband mit Dreiquartieren ist dem mit Riemchen unbedingt vorzuziehen, da das Spalten ganzer Steine in Riemchen nur
selten gelingt und deshalb oft unregelmäßige Bruchstücke vermauert werden. Dennoch wird dieser Verband in der Praxis häufig angewendet, da für ihn weitaus weniger Dreiquartiere benötigt werden, was den Steinabfall (Klamotten) verringert.
Aus der Betrachtung der Abbildungen bis lassen sich folgende Regeln ableiten:
- Beim Endverband mit Dreiquartieren liegen am Ende jeder Läuferschicht so viele Dreiquartiere, wie die Mauer Steinbreiten an Stärke misst. In den Binderschichten dagegen (abgesehen von $1$ Stein starken Wänden) liegen jeweils zwei Dreiquartiere auf der äußeren und inneren Wandseite.
- Jede Schicht einer Mauer, deren Stärke einer geraden Anzahl von Steinbreiten entspricht (vgl. , und ), zeigt auf beiden Wandseiten Läufer beziehungsweise Binder. Bei Mauern mit einer ungeraden Anzahl an Steinbreiten Stärke (vgl. und ) liegen in derselben Schicht auf der einen Wandseite Läufer und auf der anderen Binder .
- Beim Endverband mit Riemchen beginnt die Läuferschicht mit ganzen Steinen; die Riemchen liegen in der Binderschicht neben dem ersten Binder.
Möchte man eine Mauer nachträglich verlängern, führt man sie an der entsprechenden Seite mit einer Verzahnung oder einer Abtreppung aus. Beim Blockverband zeigt die Verzahnung (vgl. linke Seite) ganz regelmäßige, $1/4$ Stein breite Vor- und Rücksprünge, während die Abtreppung (vgl. rechte Seite) abwechselnd breitere und schmälere Absätze aufweist.
Wird in jeder ersten, dritten, fünften ... oder in jeder zweiten, vierten, sechsten ... Läuferschicht neben dem Dreiquartier an der Mauerecke ein Kopf (halber Stein) eingeschoben, geht der Blockverband in den
Kreuzverband
über. Es liegen dann ebenso wie beim Blockverband die Stoßfugen aller Binderschichten, in den Läuferschichten jedoch nur die Stoßfugen der ersten, dritten, fünften ... beziehungsweise der zweiten, vierten, sechsten ... Schicht lotrecht übereinander. In der Außenansicht macht sich der Unterschied zwischen Block- und Kreuzverband dadurch bemerkbar, dass jene Stoßfugen, die beim Kreuzverband über und unter den durch den Mauerverband gebildeten Kreuzen liegen (vgl. ), beim Blockverband (vgl. ) fehlen.
Auch die Verzahnung und Abtreppung weisen im Vergleich zum Blockverband Abweichungen auf (vgl. linke Seite): Erstere zeigt nur in jeder fünften Schicht Vorsprünge mit dazwischenliegenden Rücksprüngen, während Letztere (vgl. rechte Seite) ganz regelmäßige Vorsprünge von $1/4$ Steinbreite besitzt.
Für den Endverband gelten dieselben Regeln, die bei der Besprechung des Blockverbandes genannt wurden.
Holländischer, polnischer, Stromverband
Weit seltener als der Block- und Kreuzverband werden verwendet:
- a) der holländische Verband (),
- b) der polnische oder gotische Verband (),
- c) der Strom- oder Festungsverband ().
Beim holländischen Verband ist in der Läuferschicht neben jedem Läufer ein Binder eingefügt, während die Binderschichten denen des Block- und Kreuzverbandes entsprechen.
Der gotische Verband , der wegen seines ansprechenden Aussehens im Mittelalter häufig angewendet wurde, zeigt in jeder Schicht abwechselnd Binder und Läufer . Dadurch lässt sich nicht vermeiden, dass an manchen Stellen Fugen direkt aufeinander Treffen. Aus diesem Grund ist seine Verwendung nicht zu empfehlen.
Der Stromverband kann nur bei sehr starken Mauern verwendet werden. Er weist die meisten Fugenwechsel auf, erzeugt dadurch ein sehr festes Mauerwerk und wurde deshalb früher häufig im Wasser- und Festungsbau eingesetzt. Der Materialverlust bei den Diagonalschichten – die dort, wo sie an die im Block- oder Kreuzverbande gemauerte Verblendung stoßen, zugehauen werden müssen – ist jedoch so groß, dass dieser Verband heute nur noch selten ausgeführt wird. Gewöhnlich wechseln zwei diagonale mit zwei geraden, manchmal auch vier diagonale mit zwei geraden Schichten.
Verblendmauerwerk
Sollen Mauern an den Sichtflächen mit Verblendsteinen verkleidet werden, wäre die Ausführung mit ganzen ($4/4$) Steinen die natürlichste, beste und auch einfachste Lösung, da man auf der Baustelle – abgesehen von den Ecksteinen – nur eine Steinsorte benötigen würde. Da jedoch der Transport ganzer Verblendsteine über größere Entfernungen hohe Kosten verursacht und dafür verhältnismäßig viel Material nötig ist, stellen die Ziegeleien meist nur noch $1/2$ und $1/4$ Lochsteine für die Flächenverblendung her. Hinzu kommen für die Eckausbildungen $4/4$, $3/4$, $1/2$ und $1/4$ Ecksteine sowie für die Rollschichten die zwei Schichten hohen Rollschichtsteine (vgl. ).
Bei der Verblendung mit Köpfen und Riemchen kann man diese in den eigentlichen Mauerkörper einbinden lassen, oder man verstärkt den Mauerkörper um die Riemchenstärke, setzt die Verblendung also vor die Mauerfläche. Der ersten Methode wird man bei stärkeren Mauern, der zweiten bei verhältnismäßig dünnen Mauern den Vorzug geben. In sind einige Beispiele für die Verblendung von 1 Stein und $1\ \frac{1}{2}$ Steinen starken Mauern dargestellt.
Eckverbände
Nach der Besprechung und Vorstellung der verschiedenen Verbandarten, die beim Ziegelmauerwerk angewendet werden können, wenden wir uns nun denjenigen Fällen zu, die unter Beachtung bestimmter Regeln besondere Aufmerksamkeit erfordern.
Wenn Mauern aufeinandertreffen, können folgende Fälle auftreten:
- Zwei Mauern bilden eine Ecke;
- Eine Mauer ist in eine andere eingebunden;
- Zwei Mauern kreuzen sich.
Hierbei ist weiter zu unterscheiden, ob der Winkel, den die Mauern miteinander bilden, ein rechter oder ein anderer Winkel ist.
a) Zwei Mauern bilden eine rechtwinklige Ecke.
Dabei gehen die Innenkanten der Mauern mit den einzelnen Schichten abwechselnd als Schnittfuge durch (vgl. ), und zwar entweder in der Läuferschicht oder in der Binderschicht, je nachdem, ob der Endverband mit Dreiquartieren (vgl. bis ) oder mit Riemchen (vgl. bis ) ausgebildet wird. Aus den Abbildungen wird deutlich, dass jeder Eckverband fehlerhaft ist, bei dem sich in der einspringenden Ecke die Fugen kreuzen, da in diesem Fall zwangsläufig Fugen zweier übereinanderliegender Schichten aufeinanderfallen.
Einbindende Mauern
b) Eine Mauer bindet rechtwinklig in eine andere ein.
Auch hier muss unterschieden werden, ob der Verband mit Dreiquartieren oder mit Riemchen hergestellt werden soll. Im ersten Fall () ist die durchgehende Schicht immer eine Läuferschicht, im zweiten Fall () eine Binderschicht. Beispiele für den Verband mit Drei-
quartieren zeigen die bis , jene für den Verband mit Riemchen die bis .
Sich kreuzende Mauern
c) Zwei Mauern kreuzen sich im rechten Winkel.
Sind beide Wände um eine gerade Anzahl halber Steine stark, binden die Läuferschichten (vgl. und ) durch.
Entspricht die Stärke der einen Mauer einer geraden, die der anderen einer ungeraden Anzahl an Steinbreiten, muss die durchgehende Schicht der erstgenannten Wand eine Läuferschicht sein (vgl. ).
Haben beide Mauern eine ungerade Anzahl an Steinbreiten zur Stärke, ist es gleichgültig, welche dieser Wände wechselseitig durchbindet (vgl. und ).
d) Zwei Mauern bilden eine spitz- oder stumpfwinklige Ecke.
In diesen Fällen ist ein normaler Verband nicht anwendbar, und die genannten Regeln lassen sich nicht mehr durchgehend einhalten. Hierbei ist auf Folgendes zu achten:
- Die äußere Läuferreihe einer Läuferschicht ist stets bis zur Ecke durchzuführen. Der Eckläufer muss entsprechend dem spitzen oder stumpfen Winkel der Ecke passend zugehauen werden.
- An der ausspringenden Mauerecke dürfen keine Fugen entstehen.
- Die Stoßfugen sind rechtwinklig zur Mauerflucht anzuordnen.
- Es sind so viele ganze Steine wie möglich zu verwenden.
Die bis zeigen eine Reihe von Beispielen. Aus ihnen ist ersichtlich, dass sich der Verband ändert, sobald der Winkel zwischen den Mauerfluchten kleiner oder größer wird.
e) Eine Innenmauer bindet im schiefen Winkel in eine Außenmauer ein ().
Dabei ist darauf zu achten, dass der Verband auf der Sichtfläche der Außenmauer nicht gestört wird, sich also Läufer und Binder in den Schichten regelmäßig abwechseln.
f) Zwei Mauern kreuzen sich im schiefen Winkel ().
Hierbei sind die unter c genannten Regeln unverändert anzuwenden.
g) Mehrere Mauern treffen in schiefen Winkeln aufeinander.
Es ist unerheblich, welche der Mauern einbindet. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, dass möglichst viele ganze Steine vermauert und kleinere Bruchstücke besonders an den Sichtflächen vermieden werden. Die Abbildungen bis zeigen, dass der gewählte Verband auch hier von den Winkeln abhängt, die die Mauerfluchten miteinander bilden.
Pfeilervorlagen
Um die Festigkeit einer Mauer zu erhöhen, ordnet man manchmal an den Ecken oder im Wandverlauf Lisenen oder Pfeilervorlagen an. Für einen ordnungsgemäßen Verband ist es erforderlich, dass sowohl die Breite $b$ als auch der Vorsprung $v$ und der lichte Abstand $l$ der Vorlagen (vgl. ) durch Steinbreiten teilbar sind. Um die Abmessungen dieser Mauerteile in Zentimetern zu berechnen, nutzt man
mit Vorteil die bereits erwähnten Formeln $x \cdot 13 - 1$, $x \cdot 13$ und $x \cdot 13 + 1$. Liegen die Vorlagen nur auf einer Seite der Mauer, werden sie wie Wandenden ausgebildet. Stehen sie sich hingegen auf beiden Mauerseiten direkt gegenüber, kann der Verband wie bei einer Mauerkreuzung ausgeführt werden.
Als Grundregel für Mauern mit Pfeilervorlagen gilt:
In den Läuferschichten sind die Kanten der Mauer durch den Pfeiler und in den Binderschichten die Kanten der Pfeiler durch die Mauer zu führen.
Abweichungen von dieser Regel sind in folgenden Fällen notwendig:
- Wenn der Pfeilervorsprung nur $\frac{1}{4}$ Steinlänge beträgt. Man haut dann in der Läuferschicht (vgl. ) die Ecksteine der Pfeilervorlage so zu, dass die an der einspringenden Ecke beginnende
Stoßfuge mit der Mauerflucht einen Winkel von $45^\circ$ bildet und die Ecksteine um jeweils $\frac{1}{4}$ Steinlänge in die Mauer einbinden. Der Vorteil dieser Anordnung wird deutlich, wenn man genauer betrachtet, bei der der Verband streng nach der Standardregel ausgeführt ist: In der Läuferschicht liegen hier Riemchen von $\frac{3}{4}$ Steinlänge. Es leuchtet ein, dass diese schmalen Steine nur wenig Halt zwischen den um $\frac{1}{4}$ Steinlänge einbindenden Steinen der Binderschichten finden.
- Wenn die Seitenflächen der Pfeilervorlagen in einem Winkel von $45^\circ$ aus der Mauerflucht vortreten (), wie dies häufig bei Giebeln im Sichtmauerwerk vorkommt (vgl. Band III dieses Handbuchs). Ein regelmäßiger Verband mit Läufer- und Binderschichten ist dann nicht mehr möglich, und man muss lediglich darauf achten, dass die Stoßfugen in aufeinanderfolgenden Schichten nicht zusammenfallen.
Die Schwierigkeit, einen guten Verband einzuhalten, wächst, wenn sich – wie in diesem Beispiel – weitere Pfeilervorlagen mit $\frac{1}{4}$ Stein Vorsprung an die über Eck gestellten Pfeiler anschließen. In einem solchen Fall ist selbst dem erfahrenen Maurer dringend zu raten, den Verband erst nach gründlicher Überlegung und anhand eines Schichtenplans auszuführen.
Beispiele für Mauern mit rechtwinklig vortretenden Pfeilervorlagen, deren Breiten und Vorsprünge durch Steinbreiten teilbar sind (wodurch ein regelmäßiger Verband möglich ist), zeigen die Abbildungen bis .
Häufig werden anstelle durchgehender Mauern, beispielsweise zur Erleichterung des Durchgangs, einzelne
Freistehende Pfeiler
freistehende Pfeiler angeordnet, die am oberen Ende durch Mauerbögen oder Balken aus Holz, Stein oder Eisen miteinander verbunden sind. Ihre Grundform kann quadratisch, rechteckig, achteckig, kreisrund oder kreuzförmig sein. Bei Pfeilern mit quadratischem, rechteckigem oder kreuzförmigem Querschnitt findet ein zweifacher Fugenwechsel statt, indem die baugleichen Schichten abwechselnd um $90^\circ$ gedreht werden (vgl. bis ). Bei achteckigen oder runden Pfeilern hängt der Verband davon ab, ob sie innen wie außen aus Steinen im Normalformat gemauert werden oder ob für die Sichtflächen Formsteine zur Verfügung stehen. Im ersten Fall müssen bei achteckigen Pfeilern die Ecksteine und bei runden Pfeilern alle Steine der Sichtfläche behauen werden (vgl. und ). Letztere sollten für ein besseres Aussehen und höhere Witterungsbeständigkeit mit einem Verputz versehen werden.
Sollen die Pfeiler als Sichtmauerwerk (Ziegelrohbau) ausgeführt werden, sollte man zur Kostenersparnis den Verband so planen, dass möglichst wenige verschiedene Formsteinsorten benötigt werden. Für den in den Abbildungen und im Grundriss und in der isometrischen Ansicht
dargestellten Achteck-Pfeiler ist nur ein einziger Formstein, der sogenannte Achteckstein, erforderlich. Um die unterschiedlich gestalteten linken und rechten Ecken herzustellen, muss der Eckstein lediglich einmal auf die untere und das andere Mal auf die obere Lagerfläche gelegt werden. Bei Pfeilern mit rundem Querschnitt (vgl. ) kommt man mit zwei Formsteinarten aus, die in den einzelnen Schichten abwechselnd um $1/2$ und $3/4$ Steinlänge einbinden.
Für die Standsicherheit der Pfeiler ist ein möglichst häufiger Fugenwechsel in den Schichten entscheidend. Bei achteckigen und kreisrunden Pfeilern wird dies üblicherweise dadurch erreicht, dass jede Schicht um $45^\circ$ gegenüber der vorhergehenden gedreht wird, wodurch ein vierfacher Fugenwechsel entsteht (vgl. bis ).
Kreuzförmigen oder runden Pfeilern werden häufig halbrunde Vorlagen (Dienste) angegliedert. Obwohl sich solche Pfeiler auch mit normalen Ziegelsteinen herstellen lassen, empfiehlt sich dies nur, wenn wenige Pfeiler gebaut werden, die ohnehin verputzt werden sollen. Sollen die Pfeiler dagegen unverputzt bleiben oder ist eine große Anzahl gleicher Pfeiler auszuführen, sind stets Formsteine zu verwenden. Beispiele hierfür zeigen die Abbildungen 102 bis 105.
Auch bei halbkreisförmigen Pfeilervorlagen an Mauern kann der Kern aus normalen Steinen gemauert werden, während für die Sichtflächen die Verwendung von Formsteinen vorzuziehen ist. Solche Pfeilervorlagen können beispielsweise zur Ausbildung der inneren Wange in Treppenhäusern verwendet werden (vgl. ).
In Gebäudemauern müssen häufig Hohlräume für Schornsteinzüge und Lüftungsschächte ausgespart werden, was meist erhebliche Abweichungen von den üblichen Verbandregeln erfordert. Da es für die Ausführung dieser Hohlräume keine Rolle spielt, ob sie der Ableitung von Rauchgasen, der Zufuhr von Frisch- oder Warmluft oder dem Abzug von Abluft dienen, lassen sich die hier gezeigten Konstruktionen unter folgender Bezeichnung zusammenfassen:
Schornsteinverbände
Hinsichtlich der Lage der Schornsteinzüge lassen sich folgende Fälle unterscheiden:
- Das den Hohlraum begrenzende Mauerwerk (die Schornsteinwangen) springt nicht aus der Mauerflucht vor ( und ).
- Das Wangenmauerwerk springt auf einer Seite aus der Mauerflucht vor ().
- Das Wangenmauerwerk springt auf beiden Seiten aus der Mauerflucht vor ().
- Der Schornstein steht frei (). Dieser Fall tritt auch bei allen mit den Gebäudemauern verbundenen Schornsteinen im Bereich über dem Dach und meist auch im Dachraum auf.
Je nach der Anzahl der Züge (Röhren) in einem freistehenden Schornsteinkörper bezeichnet man diesen als ein-, zwei-, drei- oder mehrzügigen Schornsteinkopf.
Bezüglich der Abmessungen der Schornsteinzüge unterscheidet man:
- Weite oder besteigbare Schornsteine.
- Enge oder russische Schornsteine.
Erstere müssen nach den gesetzlichen Bestimmungen eine lichte Weite von mindestens $42 \times 47\text{ cm}$ aufweisen, während die Vorschriften für die Weite der engen (russischen) Züge variieren. Als kleinster Querschnitt gilt hier ein Quadrat von $1/2$ Stein Seitenlänge, als größter ein Quadrat von $1$ Stein Seitenlänge. Dazwischen sind verschiedene andere Abmessungen ($1/2$ auf $3/4$, $1/2$ auf $1$, $3/4$ auf $3/4$ Steine usw.). Sollen die Züge einen kreisrunden Querschnitt erhalten, müssen die Steine passend behauen oder Formsteine verwendet werden.
Zur Reinigung der weiten Schornsteine steigt der Schornsteinfeger hinein, er „befährt“ sie. Die engen Schornsteine werden „gefegt“, indem ein Kehrbesen, der mit einer etwa $3\text{ kg}$ schweren Eisenkugel beschwert ist, im Zug auf und ab bewegt wird.
Da die gesetzlichen Bestimmungen über Anlage und Ausführung der engen Schornsteine direkten Einfluss auf deren Konstruktion haben, ist es sinnvoll, die wichtigsten Regeln hier aufzuführen. Sie lauten:
- Alle Schornsteine müssen aus nicht brennbaren Baustoffen bestehen und von Grund auf fundamentiert oder, falls sie erst in den oberen Stockwerken beginnen, auf einer feuerfesten Unterlage standsicher abgefangen werden. Sie sind mit gleichbleibendem Querschnitt bis mindestens $0,30\text{ m}$ über das Dach zu führen.
- Ein Abweichen von der senkrechten Richtung (Verziehung) ist nur zulässig, wenn der Schornstein von massiven Wänden umgeben ist oder von gemauerten Bögen oder Stahlträgern sicher getragen wird.
- Reinigungsöffnungen sind im Allgemeinen unten und oben vorzusehen, zudem an allen Knickstellen, deren Neigung gegenüber der Waagerechten weniger als $60^\circ$ beträgt. Sie müssen mit dicht schließenden Rußschutztüren aus Eisen versehen werden. Die oberen Reinigungsöffnungen können entfallen, wenn die Reinigung problemlos vom Dach aus möglich ist.
- Die Schornsteine müssen mit vollen, dichten Fugen gemauert werden. Die Innenseite wird meist verputzt, wobei ein sorgfältiger Fugenstrich vorzuziehen ist, da sich der Putz durch das Setzen des Mauerwerks oft schon während der Bauphase ablöst. Die Außenseite ist innerhalb des Gebäudes stets zu verputzen.
- Die Trennwände (Zungen) und Außenwände (Wangen) der Schornsteine müssen mindestens $1/2$ Stein stark sein. Wo sie direkt an Holzteile (z. B. Treppenwangen) oder an die Grundstücksgrenze stoßen, ist eine Stärke von mindestens $1$ Stein erforderlich.
- Schornsteinwangen von weniger als $25\text{ cm}$ Stärke müssen von Holzteilen einen Mindestabstand von $10\text{ cm}$ einhalten. Wird das Holz durch eine doppelte, im Verband verlegte Ziegelschicht abgeschirmt, genügt ein Abstand von mindestens $6,5\text{ cm}$.
- Für Berlin ist beispielsweise ein Mindestquerschnitt von $250\text{ cm}^2$ vorgeschrieben. Die Schornsteine müssen daher mindestens mit einem Maß von $1/2$ auf $3/4$ Stein ausgeführt werden, wenn Standardziegel ($6,5 \times 12 \times 25\text{ cm}$) verwendet werden. An einen Zug mit diesem Querschnitt dürfen maximal drei Zimmeröfen oder ein Küchenherd angeschlossen werden. Für jeden weiteren Ofen muss der Querschnitt um mindestens $80\text{ cm}^2$ vergrößert werden.
zeigt den Verband eines Schornsteinkastens mit einem quadratischen Zug von $1/2$ Stein lichter Weite. Für seine Herstellung sind in jeder Schicht vier ganze Steine erforderlich; auf den Ansichtsflächen liegt neben dem Läufer jeweils ein Strecker.
Die Verbände einfacher Schornsteinkästen mit Zügen von $1/2 : 3/4$, $1/2 : 4/4$, $3/4 : 3/4$und$4/4 : 4/4$ Stein lichter Weite zeigen die Abbildungen 113 bis 117. Die Verbände für besteigbare Schornsteine mit einer lichten Weite von $1\ 3/4 : 2$ und $2 : 2$ Stein zeigen die
und . Die bis zeigen Beispiele für den Verband zwei-, drei-, vier- und fünfzügiger Schornsteinkästen. In allen Fällen lässt sich erkennen, dass in derselben Schicht Läufer oder Dreiquartiere mit Streckern abwechseln und für den Verband möglichst viele ganze Steine genutzt werden. Will man Dreiquartiere vermeiden, müssen Riemchen werden, wie in dargestellt. Diese Lösung wird in der Praxis zwar oft gewählt, da sie den Anteil an ganzen Steinen erhöht, ist jedoch wegen des schlechteren Halts der schmalen Riemchen im Mauerwerk nicht zu empfehlen.
Für die Ausführung und Qualität von Schornsteinverbänden gilt folgende Richtschnur:
Viertelsteine sind sowohl im Inneren als auch im Äußeren tunlichst zu vermeiden.
Ein Schornsteinverband ist umso besser, je mehr ganze Steine verwendet werden und je weniger Stoßfugen innerhalb der Außenwände (Wangen) und Trennwände (Zungen) liegen. Dadurch wird verhindert, dass Nebenluft in die Züge eintritt oder Rauchgase seitlich entweichen. Letztere Gefahr besteht zwar bei voll mit Mörtel gefüllten Stoßfugen nicht, die Praxis zeigt jedoch, dass Maurer hierbei leider nur zu oft nachlässig arbeiten.
Jeder Schornsteinverband ist fehlerhaft, bei dem in den Ecken der Züge Fugen in Richtung beider Wangen verlaufen, da in den aufeinanderfolgenden Schichten dann unweigerlich Fuge auf Fuge trifft.
Die bis zeigen im Mauerwerk ausgesparte Schornsteinzüge. Hier wird deutlich, dass die seitlichen Wangen in den Läuferschichten durch je einen Dreiviertelstein und in den Binderschichten durch je vier Dreiviertelsteine gebildet werden.
Die quadratischen Schornsteinröhren der bis mit einer Seitenlänge von ¾ Stein bedingen, dass die Schornsteine um ¼ bzw. ¾ Steinlänge aus einer der Mauerfluchten hervortreten. Im ersten Fall sind in der Läuferschicht die Ecksteine der Vorlage schräg zugehauen, um die Verwendung von Riemchen zu vermeiden. Im zweiten Fall wird der Verband entweder unter Verwendung von Riemchen () oder mit Dreiquartieren () hergestellt. Die erste Art ist in der Praxis am üblichsten, weil sie möglichst wenige Dreiquartiere erfordert und die teilweise Verwendung der abgeschlagenen Viertelsteine erlaubt. Da diese Viertelsteine aber häufig
nur nachlässig so vermauert werden, dass sie ein wenig in das Rohr hineinragen, werden sie beim Fegen des Schornsteins oft gelockert. Das kann zu Rohrverengungen und Verstopfungen führen. Man sollte daher stets streng darauf achten, dass Maurer für Schornsteinverbände niemals Viertelsteine verwenden.
Mit Vorliebe legt man die Rauchrohre in die Kreuzungspunkte der Innenwände oder dorthin, wo eine Wand in eine andere einbindet. In den Raumecken stören die Schornsteinvorlagen nämlich weit weniger als im freien Verlauf der Mauer, und die Öfen finden hier den besten Aufstellungsort. Zudem sind die in den Innenwänden liegenden Röhren weitaus besser vor den Temperaturschwankungen der Außenluft geschützt als solche in den Außenmauern. Die bis zeigen hierfür einige Beispiele.
Um die unschön wirkenden, rechtwinklig hervortretenden Schornsteinvorlagen zu vermeiden, ordnet man manchmal runde Nischen an, in denen die Öfen aufgestellt werden. Dabei lässt sich ein mehrmaliges Behauen der Steine, die die Nische bilden, nicht vermeiden. Ein Beispiel hierfür zeigt .
Da die Rauchgase umso besser aufsteigen, je geringer der Reibungswiderstand an den Wandflächen ist, leuchtet es ein, dass bei gleicher Weite Rohre mit kreisrundem Querschnitt den Vorzug vor quadratischen oder rechteckigen Röhren verdienen. Zur Herstellung der
runden Rohre bedient man sich beim Mauern gern eines runden, etwa 60 cm langen Holzklotzes als Lehre, der stetig nach oben gezogen wird. Die Steine müssen dann passend zugehauen werden. Besser, aber auch wesentlich teurer ist die Verwendung von Formsteinen, die auf verschiedene Weise gestaltet sein können (siehe die bis ). Da Formsteine jedoch meist schwer zu beschaffen sind, von vielen Ziegeleien nur auf Bestellung angefertigt werden und sich zudem nicht für das Schornsteinziehen (Verziehen der Rohre) eignen, das oft unumgänglich ist, werden runde Rohre nur äußerst selten ausgeführt.
Besonders für freistehende Gebäude, die in hohem Maße den Witterungseinflüssen ausgesetzt sind, wurde früher oft die Anordnung von Hohlräumen, sogenannten
Luft- oder Isolierschichten
in den Außenmauern empfohlen, weil die darin eingeschlossene Luft als ruhende Schicht und somit als schlechter Wärmeleiter angesehen wurde.
In neuerer Zeit neigt man jedoch eher der Ansicht zu, dass sich die Luft in den Hohlräumen der Mauern nicht in Ruhe befindet, sondern dazu beiträgt:
- die Übertragung der Temperaturunterschiede von außen nach innen (und umgekehrt) zu beschleunigen und
- Schwitzwasser auf den Mauerflächen zu bilden, die die Hohlräume begrenzen.
Dass die Luftschicht nicht ruhen kann, leuchtet unmittelbar ein: Im Winter ist die der Außenluft zugewandte, im Sommer die der Innenluft zugewandte Mauerschale die kältere. Die eingeschlossene Luft wird also auf der einen Seite abgekühlt und auf der anderen erwärmt, sodass sie sich ständig in – wenn auch schwacher – Bewegung befinden muss. Sie bietet dem Durchgang der Außen- oder Innenluft gewiss kein größeres Hindernis als ein volles Mauerwerk. Es ist ja bekannt, dass von zwei gleichzeitig errichteten Mauern gleicher Dicke – eine mit Luftschicht, die andere massiv – stets diejenige schneller austrocknet, die Hohlräume enthält. Diese Beobachtung hat wohl hauptsächlich zu der irrigen Annahme geführt, dass Luftschichten dauerhaft trockene Mauern erzeugen. Tatsächlich ändert sich die Situation jedoch, sobald das Gebäude bewohnt ist und die Innenräume durch Türen und Fenster von der Außenluft weitgehend abgeschlossen sind. Im Winter nimmt dann die im Hohlraum an der inneren Mauerschale aufsteigende Luft Wärme aus den geheizten Zimmern auf, während die an der kalten Außenschale herabsinkende Luft Wärme abgibt. Die Folge ist die Bildung von Schwitzwasser auf der äußeren Mauerschale.
Der königliche Landbauinspektor Astfalck1 schreibt hierzu sinngemäß:
„Tritt im Winter bei mildem Wetter der Fall ein, dass die Luftschicht durch die nach außen dringende Zimmerwärme stärker
--erwärmt wird, und kühlt dann bei plötzlich eintretendem, scharfem Frost mit Nord- oder Nordostwind die nur einen halben Stein dicke äußere Verblendschale so schnell aus, dass das Kondenswasser auf beiden Innenflächen der Luftschicht gefriert, so strömt bei einem erneuten Witterungsumschlag die warme Zimmerluft wieder stärker durch die Mauern nach außen. Der Reif in der Luftschicht taut auf und erzeugt erhebliche Wassermengen, die die Mauern umso mehr durchnässen, je häufiger und schneller die Witterungsumschläge aufeinanderfolgen.“
Astfalck kommt aufgrund seiner Beobachtungen zu dem Schluss, dass die Verwendung von Luftschichten in Gebäudemauern völlig abzulehnen ist. Eine Verringerung der Wärmeübertragung lasse sich nur durch Luftströmungen erzielen, nicht aber durch eingeschlossene, mehr oder weniger stagnierende und wechselnder Feuchtigkeit ausgesetzte Luft. Der praktischen Nutzung einer Isolierung durch Luftströmungen stünden jedoch viele technische Schwierigkeiten entgegen.
Regierungsbaumeister Janssen1 weist demgegenüber an einer von ihm im Jahre 1895 in einem Hamburger Vorort ausgeführten Isolierung eines Wohngebäudes nach, dass die von Astfalck nachdrücklich empfohlene Umlaufluft-Isolierung in manchen Fällen durchaus anwendbar ist. Er hat die Luftschichten an ihren tiefsten und höchsten Stellen (also im Keller- und Dachgeschoss) mit dem Gebäudeinneren verbunden (). Dadurch werden die Hohlräume im Sommer von unten nach oben und im Winter in umgekehrter Richtung von Luft durchströmt, was im ersten Fall eine kühlende und im zweiten eine wärmende Isolierung bewirkt. Zur Belüftung der Balkenköpfe und Zwischendecken wurden diese ebenfalls an die Luftschichten angeschlossen (). Obwohl das betreffende Gebäude im ersten Jahr von allen Seiten und heute noch von drei Seiten den Witterungseinflüssen ausgesetzt ist, hat sich laut Janssen im Inneren niemals Feuchtigkeit oder Schwitzwasser gezeigt.
Die durch die Isolierschicht in zwei Teile geteilte Mauer ist durch möglichst viele Strecker , sogenannte Ankersteine, zu verstärken. Um zu verhindern, dass diese Ankersteine Feuchtigkeit von der Außen- auf die Innenwand übertragen, müssen sie aus besonders dichtem Material bestehen und hart gebrannt sein. Alternativ taucht man die vorher zu erwärmenden Steine mit den inneren Köpfen etwa 8 bis 10 cm tief in Steinkohlenteer oder besser in Asphalt.
Die Ansichten über die Dicke der äußeren Mauerschale gehen weit auseinander. Vielfach wird als Mindeststärke eine Steinlänge gefordert, um das Eindringen von Schlagregen in den Isolierraum zu verhindern. Da die Erfahrung jedoch zeigt, dass selbst ein Stein starke Mauern aus gutem Material starkem Schlagregen nicht genügend widerstehen, muss zusätzlich sichergestellt werden, dass die Feuchtigkeit nicht auf die Innenwand übertragen wird. Aus diesem Grund muss die Luftschicht über die gesamte Höhe und Länge der Mauer durchlaufen. Ist eine Außenwand nur $1\frac{1}{2}$ Steine stark und gleichzeitig Tragwand für die Balkenlagen, so ist es handwerklich fehlerhaft, die Außenschale einen Stein stark auszuführen. Für die Innenschale bliebe dann nur ein halber Stein übrig, was zur Aufnahme der Deckenlasten ungeeignet ist. Die Anordnung durchgehender Binderschichten unter der Balkenlage ist zwar ein gutes Mittel zur Verstärkung des Balkenauflagers, unterbricht jedoch an dieser Stelle die Luftschicht, sodass die Forderung nach einer durchgehenden Schicht nicht erfüllt wird. Daraus ergeben sich folgende Regeln:
- Bei Hohlmauern, die durch Balkenlagen belastet sind, muss die Innenschale mindestens 1 Stein stark sein, selbst wenn für die Außenschale dann nur $\frac{1}{2}$ Stein übrig bleibt.
- Bei nicht tragenden Hohlmauern sollte die Außenschale mindestens 1 Stein stark sein (abgesehen von insgesamt nur 1 Stein starken Außenwänden), selbst wenn für die Innenschale dann nur $\frac{1}{2}$ Stein übrig bleibt.
Bei der Ausführung von Hohlmauern, besonders bei solchen mit nur $\frac{1}{4}$ Stein breiten Luftschichten, ist eine strenge Bauaufsicht nötig, da Maurer den Hohlraum aus Unachtsamkeit oft fast vollständig mit Mörtel füllen. Dieser leitet dann die Feuchtigkeit von der Außen- zur Innenschale weiter, sodass die Isolierung wirkungslos wird. Da herabfallender Mörtel nie ganz vermieden werden kann, sollte man dafür sorgen, dass er nachträglich entfernt werden kann. Dazu führt man den Hohlraum bis unter die horizontale Feuchtigkeitssperre (Isolierschicht gegen aufsteigende Feuchtigkeit) hinab und lässt dort in Abständen von höchstens 50 cm etwa 25 bis 30 cm hohe und 20 bis 25 cm breite Öffnungen frei (). Durch diese säubert man den Hohlraum regelmäßig mit einem geeigneten Werkzeug von Mörtelresten und vermauere die Öffnungen erst nach dem Austrocknen des Mauerwerks. Auch auf den Bindersteinen liegengebliebener Mörtel ist vor dem Weiterziehen der Mauer sorgfältig zu entfernen.
Am schwierigsten lässt sich das Durchschlagen von Feuchtigkeit an Stellen vermeiden, an denen ein massives Mauerwerk unumgänglich ist, also besonders an Sohlbänken , Laibungen und den Überdeckungen der Öffnungen. Hier sollten stets scharf gebrannte Hohlsteine sowie hydraulischer Mörtel oder Asphaltmörtel verwendet werden.
Die einfachste Verbindung der beiden Wandschalen erfolgt durch Ankersteine, die im Abstand von $1\frac{1}{2}$ bis 2 Steinlängen in die Schichten ein-
gelegt werden. Die bis zeigen einige Anordnungen für $\frac{1}{2}$und 1 Stein starke Mauerschalen mit$\frac{1}{4}$ Stein breiten Hohlräumen.
Bei 2 Steine starken Mauern lassen sich zwei Hohlräume von je $\frac{1}{4}$ Stein Breite anordnen, die durch eine $\frac{1}{2}$ Stein starke Zwischenmauer getrennt sind (). Der innere Hohlraum kann dann zur Belüftung der Innenräume genutzt werden, indem man ihn mit der Außen- und Innenluft verbindet.
Statt mit Ankersteinen können die beiden Mauerteile auch durch Eisenanker verbunden werden. Diese werden meist aus Flacheisen gefertigt, deren umgebogene Enden in die Stoßfugen eingelegt werden ().
Sind die Hohlräume $\frac{1}{2}$ Stein breit, führt man sie gewöhnlich nicht geradlinig, sondern im Zickzack durch die Mauer. Zur Erhöhung der Standfestigkeit verbindet und verstärkt man die beiden Mauerschalen in Abständen von $2\frac{1}{2}$ bis 3 Steinlängen durch Mauerpfeiler (). Die Verbindung der beiden Mauerteile erfolgt dann zweckmäßig durch das Einlegen von Eisenankern.
In England werden anstelle der gewöhnlichen Ankersteine oft Steine aus scharf gebranntem Steingut verwendet. Diese sind so geformt und vermauert, dass ihre inneren Köpfe eine Schicht höher liegen als die äußeren (). Herabfallender Mörtel gleitet auf der schrägen Fläche der Steine im Hohlraum ab und sammelt sich an der äußeren Mauerschale, sodass die Innenschale trocken bleibt2.
Um die Standfestigkeit der Hohlmauern zu erhöhen und das Ablagern von Mörtel auf den Ankersteinen zu verhindern, schlägt Schmölke vor, die einzelnen Bindersteine durch Binderpfeiler zu ersetzen, die in Abständen von $3\frac{1}{2}$ bis 4 Steinlängen durch die gesamte Mauerhöhe reichen ().
Mauern mit umspringenden Luft-Isolierschichten3 werden häufig im Großherzogtum Mecklenburg-Schwerin ausgeführt. Ihre Konstruktion weicht vom Standard dadurch ab, dass der Hohlraum kein durchgehender, vertikaler Schlitz ist. Er ist stattdessen in einzelne Hohlräume unterteilt, die in aufeinanderfolgenden Schichten um jeweils $\frac{1}{4}$ Stein versetzt angeordnet sind. Vorteile dieser Bauweise sind die leichte Reinigung der Hohlräume von Mörtelresten und der verbesserte Mauerverband. Als Nachteil ist anzusehen, dass die Feuchtigkeitsübertragung von außen nach innen nicht mehr auf wenige Ankersteine beschränkt ist, sondern über die gesamte Länge der Mauerschichten erfolgen kann. Eine Belüftung der Hohlräume mit Außen- oder Innenluft ist hierbei nicht möglich, weshalb diese Konstruktionsweise als äußerst bedenklich erscheint.
--Zur Belichtung und Belüftung von Räumen oder zur Verbindung von Räumen untereinander sowie mit dem Außengelände dienen die
Maueröffnungen.
Die verbleibenden Mauerkörper zwischen mehreren auf gleicher Höhe liegenden Öffnungen nennt man Pfeiler, Schäfte oder Säulen – je nachdem, ob sie einen recht- bzw. vieleckigen oder runden Querschnitt aufweisen.
Seitlich werden die Öffnungen in Ziegelmauern durch die meist lotrechten Laibungen begrenzt, nach oben hin durch einen Mauerbogen oder durch Stahlträger (Eisenbalken). Die untere Begrenzung verläuft parallel zur Mauerflucht fast immer waagerecht. In Richtung der Wandstärke ist sie dagegen bei Außenmauern als nach außen geneigte Sohlbank oder als Wasserschlag ausgebildet.
Erhalten die Maueröffnungen Rahmen und Flügel, nennt man sie je nach Verwendungszweck Fenster-, Tür- oder Toröffnungen. Zur Befestigung dieser meist aus Holz gefertigten Bauteile versieht man die Laibungen und Überdeckungen der Öffnungen in Außenmauern mit einem Anschlag (einem mindestens $1/4$ Stein breiten Vorsprung). Gegenüber der äußeren Mauerflucht springen Fensteranschläge meist um $1/2$ Stein, selten um $1$ Stein zurück; Anschläge für Türen und Tore springen dagegen mindestens $1$ Stein zurück.
Da $1/4$ Stein breite Anschläge die Verwendung von Viertelsteinen erfordern (vgl. bis ), sind sie für Sichtmauerwerk (Ziegelrohbau) entweder ganz zu vermeiden, oder es müssen für ihre Herstellung spezielle Formsteine verwendet werden (vgl. ). Eine andere Möglichkeit, Viertelsteine zu umgehen, besteht darin, die eigentliche Fensterlaibung um $1/2$ Stein hinter die äußere Mauerflucht zurückzuversetzen. In den Binderschichten müssen die Laibungssteine dann so behauen werden, wie in dargestellt. Diese Lösung eignet sich jedoch nur bei Mauern ab einer Stärke von mindestens $1\ 1/2$ Steinen.
Anschläge von $1/2$ Stein Breite (vgl. bis ) werden bei Türen, Toren und Fenstern angewendet, wenn diese mit Doppelfenstern oder Klappläden ausgestattet werden sollen. Für sehr große Toröffnungen wählt man oft eine noch größere Anschlagbreite von $3/4$ oder $1$ Stein ( bis ).
Manchmal werden die Laibungen der Öffnungen nicht rechtwinklig, sondern schräg zur Wandflucht ausgeführt – sei es zur Erleichterung des Durchgangs (bei Türen und Toren), für besseren Lichteinfall oder für ein größeres Sichtfeld (bei Fenstern). Sollen diese verputzt werden, lässt sich der Verband durch passend zugehauene Normalziegel herstellen (vgl. bis ). Andernfalls sind für die Ausführung der Laibungen Formsteine erforderlich ().
Zur Überdeckung der Öffnungen durch
Mauerbögen
kommen hauptsächlich der scheitrechte Bogen (), der segmentförmige Bogen bzw. Flachbogen (), der halbkreisförmige Rundbogen (), der Spitzbogen () und der Korbbogen () in Betracht. Die in der Spätgotik vereinzelt auftretenden Formen des gebrochenen und ungebrochenen Eselsrückenbogens ( bis ) sowie des Vorhangbogens ( und ) eignen sich nicht für eine Ausführung in Ziegelmauerwerk.
Das Zeichnen der scheitrechten , segmentförmigen, halbkreisförmigen und spitzbogigen Bogenlinien bereitet keine Schwierigkeiten, da die erstere eine waagerechte Linie ist und die übrigen Kreisbögen darstellen, die aus einem oder zwei Mittelpunkten geschlagen werden. Korbbögen können auf verschiedene Weise konstruiert werden.
Die gebräuchlichste Methode besteht darin, aus der halben Spannweite und Höhe des Bogens ein Rechteck $a\ b\ c\ d$ () zu zeichnen, darin die Diagonale $a\ c$ einzutragen und die Winkel $b\ c\ a$ und $b\ a\ c$ zu halbieren. Vom Schnittpunkt $f$ der Halbierungslinien fällt man dann ein Lot auf $a\ c$, welches die Linie $a\ d$ in $g$ und die über $d$ hinaus verlängerte Linie $c\ d$ in $h$ schneidet. Dann ist $g$ der Mittelpunkt für das Bogenstück $a\ f$ und $h$ der Mittelpunkt für das Bogen...
--stück $f\ c$. Die spiegelgleiche rechte Hälfte des Korbbogens wird auf dieselbe Weise bestimmt.
Hüftige oder einhüftige Bögen (Hüftbögen) finden Verwendung, wenn die durch den Bogen zu verbindenden Mauerteile ungleich hoch enden. Ihre Form wird meist auf Grundlage eines Halbkreises durch Projektion (Vergatterung, siehe ) ermittelt. Hierzu zieht man durch den tiefsten Punkt $a$ des Bogens eine Waagerechte $a\ b$ und errichtet in $b$ eine Lotrechte $b\ c$, deren\ Länge dem Unterschied der beiden Mauerhöhen entspricht, um dann$a\ c$ zu zeichnen. An beliebigen Punkten von $a\ b$ errichtet man nun Lote und überträgt die Abstände $d\ e$, $f\ g$, $h\ i$ usw. zwischen der Linie $a\ b$ und dem Umfang des Halbkreises von den entsprechenden Teilpunkten auf $a\ c$ aus nach oben auf die Lote. Die so ermittelten Endpunkte $e^1$, $g^1$, $i^1$ usw. sind Punkte des einhüftigen Bogens , durch deren fortlaufende Verbindung man die gesuchte Bogenlinie erhält.
Eine zweite Konstruktionsart zeigt . Hier ist die Spannweite $a\ b$ in drei gleiche Teile geteilt; mit einem dieser Teile als Seitenlänge wird das Quadrat $b\ c\ d\ e$ konstruiert. Nun ist $d$ der Mittelpunkt für das Bogenstück $c\ f$ und $e$ der Mittelpunkt für das Bogenstück $a\ f$.
In sind die Spannweite $a\ b$ des Bogens und der Höhenunterschied $b\ c$ der beiden Mauerkronen gegeben. Zum Zeichnen des Hüftbogens halbiert man $a\ b$ in $d$, errichtet in $a$ und $d$ Lote auf $a\ b$, verbindet $a$ mit $c$ und zieht durch einen beliebigen Punkt $e$ des Lots auf $a$ eine Parallele $e\ f$ zu $a\ c$. Danach halbiert man den Winkel $a\ e\ f$ und zieht durch den Schnittpunkt $h$ (von $a\ c$ mit dem Lot auf $d$) eine Parallele zur Halbierungslinie $e\ g$, die $a\ b$ im Punkt $i$ trifft. Dieser Punkt $i$ ist der Mittelpunkt für das Bogenstück $a\ k$. Verbindet man nun $k$ mit $i$ und zieht durch $c$ eine Parallele zu $a\ b$ bis zum Schnittpunkt $l$ mit der verlängerten Linie $i\ k$, so erhält man in $l$ den Mittelpunkt für das Bogenstück $k\ c$.
Bei jedem Mauerbogen lassen sich im Allgemeinen folgende Bezeichnungen für seine einzelnen Teile unterscheiden:
- Die innere Laibung (Unterseite oder Laibungsfläche), welche die innere Wölbfläche bildet;
- die äußere Laibung (der Rücken), die von der äußeren Wölbfläche gebildet wird;
- die Widerlager oder die Widerlagsmauern, auf denen sich der Bogen abstützt;
- die Stirn oder das Haupt – die vordere Sichtfläche, die von der inneren und äußeren Bogenlinie begrenzt wird;
- die Kämpferlinie – die Schnittlinie zwischen der Wölbfläche und der Widerlagsmauer;
- die Scheitellinie – die am höchsten liegende Linie der inneren Laibung;
- der Scheitelpunkt – der höchste Punkt der Bogenlinie;
- die Spannweite (Spannung, Bogenweite) – das lichte Maß der zu überdeckenden Öffnung, horizontal gemessen;
- die Pfeilhöhe (Stichhöhe, Bogenstich) – der senkrechte Abstand des Scheitelpunktes von der Verbindungslinie der beiden Kämpferpunkte;
- die Bogenstärke (Bogenhöhe) – der rechtwinklige Abstand zwischen der inneren und äußeren Bogenlinie;
- die Wölbsteine – die einzelnen Steine, aus denen der Bogen zusammengesetzt wird. Hierunter sind besonders die Kämpfersteine oder Anfänger (die direkt auf dem Widerlager ruhen) und die Schlusssteine (die am höchsten Punkt des Bogens den Schluss bilden) hervorzuheben.
Scheitrechte Mauerbögen
sollten nur bei Verputzbauten verwendet werden, da sie sich selbst bei sorgfältigster Ausführung in der Mitte stets etwas absenken (setzen), wodurch die innere Bogenlinie nie vollkommen gerade bleibt. Man gibt ihnen daher immer eine leichte Überhöhung (Stich) von etwa 2 cm auf 1 m Spannweite. Die Kämpfersteine rückt man meist um ihre Stärke gegenüber der Öffnungslaibung zurück. Die Widerlagsflächen neigt man so, dass die Anfängersteine mit einer Diagonale lotrecht stehen (). Bei Öffnungen bis zu 1,10 m lichter Weite sollte die Bogenstärke mindestens eine Steinlänge betragen; bei Spannweiten bis zu 1,80 m sind mindestens $1\frac{1}{2}$ Steine vorzusehen, sofern man sie nicht durch Entlastungsbögen (Flachbögen) sichert ().
Die Überdeckung von Öffnungen mit einer Spannweite von über 2 m durch scheitrechte Bögen ist nach Möglichkeit zu vermeiden. Auch die in manchen Lehrbüchern beschriebene Hilfskonstruktion, weit gespannte scheitrechte Bögen an darüberliegende Flachbögen aufzuhängen, ist bedenklich: Die Hängeeisen stören den Verband des Mauerwerks, und beim Setzen des Entlastungsbogens wird die abgefangene Last wieder auf den scheitrechten Bogen übertragen, ohne dass man die eingemauerten Hängeeisen nachträglich nachjustieren kann. Will man solche breiten Öffnungen unbedingt waagerecht überdecken, sollte man entweder $1\frac{1}{2}$ bis 2 Steine starke Entlastungsbögen über dem scheitrechten Bogen anordnen () oder stattdessen Stahlträger (Eisenträger) einbauen.
Das Ausmauern des Zwischenraums zwischen Entlastungsbogen und scheitrechtem Bogen darf erst erfolgen, wenn sich die Bögen gesetzt haben und keine weiteren Bewegungen zu erwarten sind. Zudem empfiehlt es sich, leichtes Steinmaterial (Hohlsteine, Schwemmsteine) zu verwenden und die Öffnung nicht in voller Wandstärke, sondern an den beiden Außenseiten der Mauer in nur $\frac{1}{2}$ Stein Stärke auszumauern.
Als Lehrgerüst verwendet man meist 8 bis 10 cm dicke Bohlen, die von drei senkrechten Holzstützen getragen werden (vgl. ). Alternativ legt man unter die geplante Wölbung ein Brett und stützt dieses gemäß in der Mitte durch ein zweites, im Winkel von $45^\circ$ geneigtes Brett ab, welches wiederum auf einem dritten, ebenfalls schrägen Brett ruht. Durch das Aufnageln eines Keils zwischen dem zweiten Brett und dem Kopf des dritten sowie durch das Eintreiben des letzteren in Richtung des Pfeiles a lässt sich eine leichte Wölbung (Sprengung) des waagerechten Brettes erzielen, die für den erforderlichen Bogenstich nötig ist.
Tür- und Fensterüberdeckungen besitzen meist Anschläge für die Blendrahmen. Wenn der Innenbogen die gleiche scheitrechte Form erhält wie der Außenbogen, lassen sich beide problemlos im Verband mauern (). Soll der Innenbogen dagegen ein Flachbogen (Segmentbogen) sein, formt man die Oberseite (den Rücken) des Außenbogens ebenfalls flachbogig
und lässt beim Innenbogen das untere Kreissegment des Außenbogens weg ().
Besondere Schwierigkeiten ergeben sich bei der Überwölbung, wenn die Öffnungslaibungen schräg zur Mauerflucht verlaufen. Die Widerlager müssen dann in einzelnen, rechtwinklig zur Mauerflucht stehenden Absätzen () ausgebildet werden. Der Bogen muss eine waagerechte Scheitellinie aufweisen, da er andernfalls – besonders an den Widerlagern – aus lauter unregelmäßig behauenen Steinen bestünde. Für die Ausführung sucher Gewölbe sind besonders erfahrene Maurer erforderlich, da die einzelnen Widerlagsflächen unterschiedliche Neigungen erhalten müssen.
Flachbögen
finden sowohl bei verputzten Bauten als auch bei Sichtmauerwerk (Ziegelrohbau) Verwendung. Bei Sichtmauerwerk ist darauf zu achten, dass die Pfeilhöhe (der Stich) nicht zu gering gewählt wird. Da sich Bögen nie ganz gleichmäßig setzen, fällt diese Verformung umso stärker und unregelmäßiger aus, je flacher der Bogen konstruiert ist. Die ungleichmäßig
verlaufende Bogenlinie wirkt optisch dauerhaft störend. Daher sollte das Verhältnis zwischen Pfeilhöhe und Spannweite bei unverputztem Ziegelmauerwerk niemals unter 1 : 8 liegen. Werden die Bögen dagegen später verputzt, kann man problemlos einen flachereren Bogenstich von 1/10 bis 1/12 wählen.
Bei Fenstern und Türen mit Anschlag tritt oft das Problem auf, dass sich die Flügel nicht vollständig öffnen lassen, wenn auch der Innenbogen als Flachbogen gewölbt ist und sich die Flügel um vertikale Achsen drehen sollen. Diesem Nachteil kann man oft begegnen, indem man den Anschlag des Bogens mindestens $1/2$ Stein breit oder noch tiefer ausführt. Reicht dies nicht aus, stattet man die Fenster oder Türen entweder mit feststehenden oder um waagerechte Achsen drehbaren Oberlichtern (sogenannten Klappfenstern) aus. Alternativ wölbt den Innenbogen mit einem entsprechend geringeren Stich bzw.
als scheitrechten Bogen ein (vgl. die Figuren bis ). In noch stärkerem Maße tritt dieses Problem bei
Rund-, Korb- und Spitzbögen
auf. Sollen bei diesen Bogenformen Flügelrahmen verwendet werden, die sich um lotrechte Achsen drehen, führt man die Laibung vertikal bis zum Scheitel des äußeren Bogens hinauf und überdeckt die innere Mauernische mit einem Flachbogen ( bis ).
Die tiefstmögliche Lage des Kämpfers für den Nischenbogen ermittelt man wie in gezeigt: Man projiziert (klappt) im Grundriss die Nischentiefe in die Ebene des Anschlags, lotet den so gefundenen Punkt $a$ auf den Aufriss des äußeren Bogens nach $b$ hoch und legt den Kämpfer des Nischenbogens mindestens um das Maß höher, um das der Flügelrahmen den Anschlag überdeckt (etwa 2 bis 3 cm).
Sollen in den Fensternischen Rollos (Rouleaux) angebracht werden, muss die Anschlagbreite über dem Scheitel des äußeren Bogens mindestens 13 cm (besser 20 cm) betragen, damit sich die oberen Fensterflügel unterhalb der Rollostangen öffnen lassen. Bei Rollläden ist dieses Maß entsprechend der Höhe des Rollladenkastens zu vergrößern, die sich nach der Art des Rollladens (Holz oder Metall) und der Fensterhöhe richtet1. In diesen Fällen kann die Forderung,
dass der Mauerverband der Bögen über die gesamte Wandstärke durchgeht, nicht erfüllt werden. Vielmehr müssen Außen- und Innenbogen jeweils separat und ohne starre Verbindung gemauert werden.
Auch bei Überdeckungen mit einem nur $1/4$ Stein breiten Anschlag lässt sich der Bogenverband nicht immer durch die gesamte Mauerstärke hinweg aufrechterhalten. Die in jeder zweiten Schicht an der inneren Bogenlinie sichtbaren Riemchen (vgl. )
würden bei Sichtmauerwerk (Ziegelrohbau) – abgesehen von ihrer geringen Haltbarkeit – unästhetisch wirken. In solchen Fällen verzichtet man daher meist auf ein
verbandsmäßiges Ineinandergreifen von Außen- und Innenbogen und wölbt beide Bögen getrennt mit unabhängigem Fugenbild auf (). Bei Überdeckungen mit einem $1/2$ Stein breiten Anschlag lassen sich Innen- und Außenbogen hingegen stets im Verband ausführen (vgl. bis ).
Einige Beispiele für Überwölbungen mit Flach-, Rund-, Korb- und Spitzbögen ohne Anschlag, wie sie insbesondere bei Gurtbögen vorkommen, zeigen die Abbildungen bis .
Zur Herstellung gekrümmter Mauerbögen verwendet man Wölbscheiben oder Lehrbögen . Diese lagert man stets auf Holzkeilen, um sie exakt in der Höhe ausrichten und nach Fertigstellung des Bogens leicht absenken und entfernen zu können. Man muss darauf achten, dass die Keile mit ihrer Längsseite rechtwinklig zur Mauerflucht liegen und so eingetrieben werden, dass die Spitze des einen Keils einige Zentimeter über den Kopf des Gegenkeils hinausragt. Andernfalls lässt sich die Rüstung später nur schwer lösen (ausrüsten).
Bei flachen Segmentbögen mit geringer Spannweite und geringem Stich können die Wölbscheiben einfach aus einem passend zugeschnittenen Brett bestehen.
Beträgt die Mauerstärke höchstens $1\frac{1}{2}$ Steine, stellt man zwei Wölbscheiben so auf, dass sie um etwa 3 bis 4 cm hinter die Mauerfluchten zurücktreten (). Bei größeren Mauerdicken muss man entweder die Zahl der Wölbscheiben erhöhen oder diese mit einer Schalung oder Lattung verbinden, damit die Wölbsteine vollflächig aufliegen ().
Übersteigt der Bogenstich 30 cm, kann man die Lehrbögen aus mehreren Brettern zusammensetzen, die durch aufgenagelte Laschen (Brettstücke) fest miteinander verbunden werden (vgl. und ).
Für Spitzbögen eignen sich schräg gestellte Bohlen, die an den Enden durch aufgenagelte Brettstücke verbunden werden (). Diese Konstruktion lässt sich jedoch nur anwenden, wenn die Wölbscheiben an der breitesten Stelle maximal 35 cm messen.
Für weit gespannte Bögen mit größerer Pfeilhöhe verwendet man meist Lehrbögen , die aus einer doppelten Lage Brettstücken zusammengesetzt
sind. Alternativ zimmert man sie aus $\frac{10}{10}$bis$\frac{14}{14}$ cm starkem Kantholz und stellt die Rundung durch passend zugeschnittene Bohlen-Auffütterungen her. Beispiele hierfür zeigen die Figuren und bis .
Bei einem Halbkreisbogen sollte das eigentliche Lehrgerüst erst ein Stück über dem Kämpfer beginnen, da es sich sonst bei voller Halbkreisform so stark verkeilen würde, dass das spätere Ausschalen (Ausrüsten) äußerst schwierig wäre. Die untere Schwelle (der horizontale Balken des Lehrbogens) wird daher etwa um $1/12$ der Spannweite oberhalb der Kämpferlinie angeordnet (vgl. und ). Die untersten Wölbschichten müssen folglich vor dem Aufstellen des Lehrgerüsts mithilfe einer Schablone entweder vorgekragt oder aufgemauert werden.
Die Keile, die zum genauen Einrichten und Absenken der einzelnen Lehrbögen
dienen, sollten aus gehobeltem Eichenholz gefertigt werden. Sie haben üblicherweise Maße von circa 30 cm Länge, 15 cm Breite, eine Kopfstärke von 8 cm und eine Dicke an der Spitze von 4 cm.
Bei sehr großen und schwer belasteten Lehrgerüsten legt man die Tragbalken der Keile manchmal auf Sandsäcke oder stellt die Rüststützen in sogenannte Sandtöpfe, um ein gleichmäßiges Absenken zu ermöglichen. Öffnet man die Säcke oder Töpfe, fließt der trocken eingefüllte (und trocken zu haltende) Sand unter der Last gleichmäßig ab. Das bewirkt ein erschütterungsfreies und sanftes Absenken der Lehrbögen ohne die Rucke, die beim herkömmlichen Lösen von Keilen auftreten. Da diese Verfahren im normalen Hochbau kaum eine Rolle spielen, wird hier auf eine zeichnerische Darstellung verzichtet1.
Die Zeitspanne, die bis zum Ausschalen (Ausrüsten) verstreichen muss, hängt von verschiedenen Faktoren ab – insbesondere
von der Spannweite, der Last, den verwendeten Baustoffen, der Anzahl und Dicke der Fugen sowie der Witterung. Bögen mit 1 bis 1,5 m Spannweite können oft schon nach 1 bis 2 Tagen ausgeschalt werden, bei Spannweiten bis zu 2,5 m dauert es etwa 4 bis 6 Tage. Vor dem Entfernen der Rüstung muss in jedem Einzelfall geprüft werden, ob der Mörtel bereits ausreichend erhärtet ist.
Beim Wölben ist darauf zu achten, dass alle Schichten normal zur Laibungsfläche stehen und dass die Fugen möglichst dünn gehalten werden.
Für die Ausführung sind mindestens zwei Maurer nötig, die an den Widerlagern beginnen und gleichmäßig zur Mitte des Bogens hin mit dem Einwölben fortschreiten. Die Schlusssteine müssen gut passend eingelegt, dürfen aber nicht mit Gewalt eingetrieben werden. Andernfalls wird der Mörtel von den benachbarten Steinen losgerissen, wodurch offene Fugen entstehen. Die Verwendung schwacher Steine (wie Schiefer-, Dachstein- oder Sandsteinplatten) für den Bogenschluss ist völlig ungeeignet, da dies die Zahl der Fugen im Scheitel ungünstig erhöht und ein stärkeres Setzen dieses Bogenteils verursacht. Daher empfiehlt es sich, vor Beginn des Einwölbens die Schichten genau auf der Schalung einzuteilen.
Damit der Mörtel bis zur Vollendung des Bogens überall eine möglichst gleichmäßige Festigkeit bzw. denselben Feuchtigkeitsgehalt behält, muss das Einwölben so schnell wie möglich und ohne größere Unterbrechungen erfolgen. Bögen in sehr starken Mauern (über $2\frac{1}{2}$ Steinstärken) erfordern daher vier Maurer, von denen sich jeweils zwei gegenüberstehen. Bei größeren Wölbungen empfiehlt es sich, dass die Maurer mehrmals den Standort wechseln, damit persönliche Arbeitsgewohnheiten beim Mauern möglichst ausgeglichen werden.
Das Annässen der Steine vor dem Vermauern ist unbedingt erforderlich.
Im Scheitel der Lehrbögen sind stets von vornherein einige Schallatten oder Schalbretter aufzunageln und mit Steinen zu beschweren, um ein Aufsteigen der Bögen zu verhindern. Im Übrigen wird die Einschalung entsprechend der fortschreitenden Wölbung aufgebracht.
Früher war man allgemein der Ansicht, dass ein langsam erhärtender Kalkmörtel einem schneller bindenden Zementmörtel bei Wölbarbeiten vorzuziehen sei, da jener den Formveränderungen des Bogens leichter folgen könne. Da man heute jedoch durch zahlreiche Versuche und Beobachtungen die Zug- und Druckfestigkeit von Zementmörtel genau kennt, hat man gerade in dessen Verwendung ein Mittel, um die unerwünschten und unregelmäßig auftretenden Formveränderungen auf ein Mindestmaß zu beschränken.
Je nach der zu erwartenden Beanspruchung des Mauerbogens pro Quadratzentimeter Querschnitt verwendet man Mischungen aus 1 Teil Zement, 1 Teil Kalk und 6 Teilen reinem Quarzsand oder aus 1 Teil Trass, 1 Teil Kalk und 1 Teil Sand, beziehungsweise 1 Teil Zement und 2 bis 3 Teilen Sand. Die beiden erstgenannten Mischungsverhältnisse werden empfohlen, wenn der Druck auf 1 cm² Querschnittsfläche nicht mehr als 15 kg beträgt; das letztere Mischungsverhältnis, wenn dieser Druck 50 kg nicht überschreitet.
Nach Fertigstellung des Gewölbes übergießt man den Bogenrücken mit dünnflüssigem Mörtel, um alle Fugen vollständig zu füllen. Zudem empfiehlt es sich, das Gewölbe längere Zeit feucht zu halten und vor direkter Sonneneinstrahlung zu schützen.
Wenn stark belastete Mauerbögen im Verhältnis zum Halbmesser so hoch bemessen werden müssen, dass die Steine oder Fugen extrem keilförmig ausfallen würden – sodass die Steine an der inneren Laibung weniger als die Hälfte ihrer Breite an der äußeren Laibung messen, oder die Fugen an der äußeren Laibung mehr als doppelt so breit sind wie an der inneren –, dann ist das normale Einwölben ungeeignet. In solchen Fällen setzt man den Bogen entweder aus mehreren übereinander im Verband gewölbten Ringen () oder aus einer Anzahl von Rollen (Schalen oder Rouladen) zusammen ().
Diese Gewölbearten sind jedoch, besonders bei sehr schweren Lasten, nicht unbedenklich, da die Anzahl der Steine und damit das Maß des Setzens mit jedem äußeren Ring zunimmt. Da die äußeren Ringe auf den inneren aufliegen, können sie sich nicht ungehindert setzen und weisen daher eine geringere Spannung auf. Es ist daher nicht ausgeschlossen, dass dem innersten Ring die gesamte vorhandene Belastung zufällt. Um diesen genannten Übelständen zu begegnen, sollte in jedem Fall ein möglichst steifer, schwindfreier Zementmörtel verwendet werden. Wo es das äußere Erscheinungsbild zulässt, kann man die Anzahl der Wölbschichten auch dadurch angleichen, dass man deren Widerlager in unterschiedlichen Höhen ansetzen lässt () oder den Bogen durch Bindersteine aus Werkstein in einzelne Abschnitte unterteilt ().
Da Wände in der Regel in waagerechten Schichten gemauert werden, müssen in allen Fällen, in denen die Bogenlinie nicht tangential in die senkrechten Laibungen übergeht (wie bei Flachbögen), die Steine der Widerlagerfläche schräg zugehauen werden (). Will man dies vermeiden, muss man für das Widerlager Werksteine verwenden ( und ), deren unteres Lager einige Zentimeter tiefer als die Kämpferlinie liegt, um spitzwinklige Ecken zu vermeiden.
Um die Spannweite der Bögen zu verringern und die Widerlager zu verstärken, verwendet man manchmal auskragende Widerlagersteine ( und ) oder kragt die einzelnen Mauerschichten bis zu einer bestimmten Höhe aus (). Im letzteren Fall müssen die der Bogenlinie vorgesetzten Steine behauen werden, weshalb diese Konstruktion nur bei verputzten Bauten anwendbar ist. Auch bei Mauerbögen, die sich auf dünne Pfeiler stützen, empfiehlt sich eine Auskragung durch waagerechte Mauerschichten () oder Werksteine (), um zu verhindern, dass das über den Bögen liegende Mauerwerk in einen spitzen Keil ausläuft (). Ein solcher Keil birgt die Gefahr, dass bei starker Belastung die beiden angrenzenden Bogenschenkel auseinandergeschoben werden.
Um die erhebliche Schwächung der Widerlagermauern zu verringern, die durch das tiefe Einschneiden starker Mauerbögen entsteht, kann man das Widerlager gestuft () ausführen.
Bogen- und Widerlagerstärke
Für alle stark belasteten und weit gespannten Bögen müssen die erforderliche Scheitel- und Widerlagerstärke rechnerisch oder grafisch nach den Gesetzen der Statik1 ermittelt werden. Bei normalen Belastungen und kleineren Spannweiten, wie sie im Hochbau meist vorkommen, begnügt man sich in der Regel mit Erfahrungswerten.
Für Bögen aus Ziegelsteinen nimmt man üblicherweise folgende Maße an:
a) Für die Scheitelstärke:
| Spannweite | Flachbögen von $1/8$ bis $1/6$ Pfeil | Halbkreisbögen | Spitzbögen |
|---|---|---|---|
| bis 1,80 m | $1/2$ Stein | 1 Stein | $1/2$ Stein |
| 1,80 bis 3,0 m | $1\ 1/2$ bis 2 Stein | $1\ 1/2$ " | 1 " |
| 3,0 bis 5,5 m | 2 bis $2\ 1/2$ " | $1\ 1/2$ bis 2 " | $1\ 1/2$ " |
| 5,5 bis 8,0 m | $2\ 1/2$ bis 3 " | $2\ 1/2$ " | $1\ 1/2$ bis 2 " |
b) Für die Widerlagerstärke:
- für scheitrechte Bögen : $2/3$ der Spannweite
- für Flachbögen von $1/6$ bis $1/8$ Pfeil: $1/3$ bis $1/4$ der Spannweite
- für Halbkreisbögen: $1/4$ bis $1/5$ der Spannweite
- für Spitzbögen: $1/5$ bis $1/6$ der Spannweite Bei stark belasteten Widerlagern können diese Maße etwas verringert werden, bei sehr hohen Widerlagern müssen sie hingegen entsprechend vergrößert werden. Bei einer Reihe aufeinanderfolgender Bögen, bei denen sich an den Mittelpfeilern der gegen-
seitige Druck aufhebt, genügt für diese eine Stärke von $2/3$ des Endwiderlagers.
Müssen die Widerlager aus besonderen Gründen so schwach ausgeführt werden, dass sie dem Seitenschub des Bogens nicht standhalten, sind Zuganker anzubringen. Diese müssen möglichst auf Höhe der Kämpfer liegen, um den Seitenschub voll aufzunehmen. Da offen sichtbare Anker meist als störend empfunden werden, lässt sich eine solche Verankerung nur bei scheitrechten Bögen unauffällig an der Unterseite ausführen. Hierzu verwendet man zweckmäßigerweise Winkeleisen, deren einer Schenkel auf die Länge der Bogenlaibung weggeschnitten ist, während an den seitlichen Aufbiegungen der ursprüngliche Querschnitt erhalten bleibt ().
Bei verputzten Flachbögen verwendet man zwei Rundeisenanker, die auf beiden Wandseiten bündig in den Bogen eingelassen und hinter den Widerlagern mit quer durch das Mauerwerk reichenden Ankerplatten verschraubt werden ().
Bei Bögen mit größerer Pfeilhöhe (Korbbögen, Rundbögen, Spitzbögen) ordnet man auf Höhe des Bogenscheitels durchgehende Zuganker an. Diese erhalten an den Seiten lange, senkrechte Schenkel, deren untere Enden über schräge Bänder mit den waagerechten Zugstangen verbunden werden (). Da die Zugstangen durch den Seitenschub des Bogens jedoch auf Biegung beansprucht werden (vgl. ), müssen sie einen starken Querschnitt aufweisen; man stellt sie daher aus $L$-, $\perp$- oder $I$-Eisen her.
Das Einmauern solcher Anker stört jedoch stets den Mauerverband und bringt einige bauliche Erschwernisse mit sich.
Opderbecke, Der Maurer.
Überdeckung der Öffnungen mit Eisenbalken
Zur Überdeckung der Öffnungen durch Eisenbalken verwendet man üblicherweise gewalzte Träger mit I-Profil und greift nur bei sehr großen Spannweiten auf genietete Träger zurück.
Reicht die Tragkraft eines einzelnen Trägers für die Lasten nicht aus oder ist sein Flansch zu schmal für ein sicheres Auflager des Mauerwerks, müssen zwei oder mehr Träger nebeneinander verlegen und so gekoppelt werden, dass sie die Lasten gemeinsam und gleichmäßig tragen.
Bei gewalzten I-Trägern kann diese Koppelung auf folgende Weise geschehen:
- Durch Distanzbolzen (Stehbolzen) – das sind Schraubenbolzen, die durch ein Gasrohr gesteckt sind, dessen Länge dem Trägerabstand entspricht ( und ). Diese bieten jedoch nur wenig Sicherheit gegen ein Verkippen der Träger, weshalb der Raum zwischen
den Trägern mit Beton auszufüllen ist. Dieser wird von oben eingebracht, nachdem der Spalt zwischen den unteren Trägerflanschen durch eine Bohle verschlossen wurde. Sollen die Träger ringsherum feuerhemmend umhüllt werden, verwendet man als Schalung einen entsprechend geformten Holzkasten, der mittels Flacheisenbändern an den oberen Trägerflanschen aufgehängt wird (). Häufig begnügt man sich auch mit einem etwa 2 cm starken Zementputz auf Drahtgewebe, das um die Träger gelegt und durch das darüberliegende Mauerwerk gehalten wird (). Anstelle des Drahtgewebes kann auch das in Band I dieses Handbuchs auf Seite 63 beschriebene Drahtziegelgewebe verwendet werden;
- durch gusseiserne Zwischenstücke (Steifen) (). Diese bieten eine gute Versteifung, sind jedoch nur beschränkt anwendbar, da sie für jeden Fall einzeln angefertigt werden müssen;
- durch Bundklammern () oder Bundringe () aus Flacheisen, ergänzt durch Kreuzspreizen aus Vierkanteisen, die zwischen die Träger gespannt werden. Damit die Bundringe fest anliegen, müssen sie mit Eisenkeilen festgetrieben werden. Die Kreuzspreizen sind überflüssig, wenn der Zwischenraum ausgemauert oder mit Beton ausgegossen wird ().
Bei genieteten Trägern erfolgt die Koppelung durch Querbleche mit Winkeleisen-Einfassung ().
Die Querverbindungen sind stets an den Auflagern sowie bei gewalzten Trägern in Abständen von höchstens 2 m und bei genieteten Trägern in Abständen von höchstens 3 m vorzusehen.
Für die Auflagerung der gewalzten Träger auf dem Mauerwerk verwendet man ebene gusseiserne Platten. Bei verhältnismäßig geringem Druck genügen Auflagersteine aus festem Material mit quadratischer oder rechteckiger Grundfläche. Die Auflagersteine sollten einige Zentimeter hinter die Mauerkante zurückgesetzt werden, um diese druckfrei zu halten und ein Abplatzen derselben
zu verhindern. Gewalzte Träger können an den Auflagern seitlich vollständig eingemauert werden. Vor ihren Stirnseiten muss jedoch Spielraum für die Wärmeausdehnung frei bleiben (), der im Hinblick auf Brandfälle 1 cm pro Meter Trägerlänge betragen sollte. Bei genieteten Trägern sind dabei die Versteifungswinkel am Auflager zu berücksichtigen (). Die gusseisernen Auflagerplatten werden mit einer nach oben leicht abgeschrägten (abgedachten) Oberfläche gegossen, um auch bei einer Durchbiegung des Trägers eine gleichmäßige Druckverteilung zu gewährleisten.
Untere Begrenzung von Maueröffnungen
Die untere Begrenzung von Öffnungen in Außenwänden erfordert nur bei Fenster-, Tür- und Toröffnungen besondere Konstruktionen. In allen anderen Fällen bildet der Boden (Erdreich, Pflaster, Plattenbelag, Beton oder Asphalt) den unteren Abschluss.
Bei Ziegelbauten wird die Sohlbank als unterer Abschluss der Fensteröffnungen entweder aus entsprechend behauenen normalen Ziegeln hergestellt (vgl. ) oder es werden spezielle Formsteine wie Schräg- und Nasensteine verwendet (vgl. und bis ).
Es ist nicht ratsam, die Sohlbank aus einer geneigten Rollschicht normaler Steine herzustellen, da diese kein stabiles Auflager haben und die vielen Stoßfugen das Eindringen von Nässe begünstigen.
In Tür- und Toröffnungen wird stets eine Schwelle aus dichtem, wetterbeständigem Naturstein eingelegt. Diese erhält nach außen ein leichtes Gefälle. An der Anschlagstelle der Türflügel wird sie 1 bis 2 cm höher als der Fußboden des Innenraums ausgeführt (bzw. bei nach außen schlagenden Türen höher als der davor liegende Gehweg, das Pflaster oder das Treppenpodest).
Die Schwelle muss an den Enden fest im Laibungsmauerwerk sitzen, damit sie sich nicht verschieben kann. Zwischen diesen Auflagern darf die Schwelle jedoch nicht kraftschlüssig untermauert werden, da sie sonst bei der geringsten Durchbiegung brechen würde; hier ist stets eine Entlastungsfuge vorzusehen (vgl. bis ). Der Türanschlag und der Schutz der Anschlagkante vor Beschädigungen können auch durch ein an der Kante befestigtes Winkeleisen realisiert werden ().
2. Mauern aus natürlichen Steinen.
Natursteine kommen entweder als festes Felsgestein vor, aus dem Bruchsteine (roh oder als Quader verarbeitet) gewonnen werden, oder als lose Steine, die je nach Größe als Findlinge, Gerölle oder Geschiebe bezeichnet werden. Letztere stammen von massiven Felsformationen ab, die durch Umwelteinflüsse zertrümmert und geformt wurden.
Alle für Bauarbeiten verwendeten Natursteine sollten folgende Eigenschaften besitzen:
- Sie dürfen keine oberflächennahen Steine („Tagsteine“) sein, die durch Luft und Wasser bereits verwittert sind. Bei der Erschließung eines Steinbruchs müssen daher die obersten Schichten abgeräumt und dürfen nicht als Baustoff verwendet werden;
- Sie müssen frei von Bergfeuchtigkeit sein. Frisch gebrochene Steine enthalten Wasser, das an der Luft verdunsten muss, bevor sie in trockenen Gebäuden verbaut werden. Das Trocknen erhöht bei den meisten Gesteinen – besonders bei Sandstein – zudem die Festigkeit; feuchte Steine lassen sich dagegen leichter bearbeiten;
- Sie müssen eine ausreichende Druck- und Zugfestigkeit aufweisen. Dies erkennt man an einer hohen Dichte (Gewicht im Verhältnis zum Volumen), einem hellen Klang sowie einem glatten, feinkörnigem Bruch. Genaue Werte liefern jedoch nur Zug- und Druckprüfungen an entsprechenden Prüfmaschinen;
- Sie sollten frei von Fremdstoffen (wie Eisen- oder Manganoxid) sein, da diese die Verwitterung beschleunigen;
- Sie müssen frei von Rissen und Spalten sein. Eindringende Feuchtigkeit dehnt sich bei Frost aus und bringt den Stein zum Bersten;
- Sie dürfen nicht hygroskopisch sein, also Feuchtigkeit aus der Luft anziehen und speichern.
Steine für Feuerungsanlagen, die direkt mit Flammen und Rauchgasen in Kontakt kommen, müssen feuerfest sein. Sie dürfen an der Oberfläche weder schmelzen noch Risse bilden.
Im Steinbruch nutzt man den natürlichen Schichtverlauf des Gesteins aus, indem man Schlitze einarbeitet und die Blöcke mit Eisenkeilen abspaltet.
Das Sprengen mit Pulver oder Dynamit ist nur dort zulässig, wo die genauen Maße und die Form der Steine keine Rolle spielen oder wo unbrauchbares Abraummaterial entfernt werden muss.
Sollen die Steine bearbeitet werden, erhalten sie meist noch feucht im Steinbruch eine grobe Vorform (Bossieren mit dem Zweispitz, ). Dabei lässt man wegen des späteren Materialverlusts an allen Seiten etwa 5 cm Übermaß. Die Feinbearbeitung erfolgt auf dem Werk- oder Bauplatz vor oder nach dem Versetzen.
Gekrümmte oder gewinkelte Flächen werden nach Schablonen oder Lehren aus Holz, Blech oder Pappe gefertigt. Das Übertragen der Linien auf den Stein nennt man Abbretten.
Auf dem Bauplatz werden die Kanten der Steine zunächst mit dem Schlageisen () umlaufend bearbeitet. Die inneren, groben Flächen werden danach mit dem Spitzeisen () geglättet (gespitzt). Weichere Steine wie Sandstein werden oft feiner mit dem Kröneleisen () bearbeitet, um eine gleichmäßig gekörnte Oberfläche zu erzielen, oder mit dem Scharriereisen () gerillt. Vor dem Kröneln fasst man die Ränder meist mit einem 4 bis 6 cm breiten glatten Randstreifen (Scharrierschlag) ein, um ein Abplatzen der Kanten zu verhindern und das Aussehen zu verbessern. Sehr harte Gesteine wie Granit oder Syenit
werden nicht gekrönt oder scharriert, sondern mit dem Stockhammer () bearbeitet (gestockt). Bei Bruchsteinen ebnet man die Lager- und Sichtflächen oft grob mit dem Flächhammer (). Für besonders glatte Oberflächen können die Steine nach dem Scharrieren bzw. Stocken geschliffen und gegebenenfalls poliert werden.
Bei bearbeiteten Werksteinen nennt man die Unterseite das untere Lager, die Oberseite das obere Lager und die sichtbare Außenseite die Stirn oder das Haupt des Steins. Die Steine müssen so eingebaut werden, dass das untere Lager ihrer natürlichen Schichtung im Fels entspricht, da sie so die höchste Druckfestigkeit aufweisen. Zur Kennzeichnung markiert der Steinmetz das untere Lager meist mit dem Zeichen # und das obere Lager mit $\bigcirc$ oder $\asymp$.
a) Mauern aus unbearbeiteten Bruchsteinen.
Sind die Bruchsteine lagerhaft (haben sie also zwei annähernd parallele, ebene Spaltflächen), werden sie mit versetzten Fugen vermauert. In Abständen von höchstens 1,25 bis 1,50 m müssen in jeder Schicht sogenannte Durchbinder (Steine, die tief in die Wand oder durch die gesamte Wandstärke ragen) so platziert werden, dass ein oberer Binder stets über der Lücke zwischen den darunterliegenden Bindern liegt.
Bei Bruchsteinen gleicher Dicke lässt sich ein Mauerwerk mit fast waagerechten Lagerfugen und versetzten Stoßfugen herstellen. Ein geschickter Maurer kann dünnere Steine so kombinieren, dass zwei oder mehr übereinandergelegte Steine die Höhe einer normalen Schicht erreichen (). Die Durchbinder dürfen nicht keilförmig sein (), da sie sonst die Nachbarsteine aus der Wand drängen könnten.
Bei sehr ungleich dicken Steinen kann man keine durchgehenden waagerechten Lagerfugen ausführen. Man gleicht die Wand dann alle 1,0 bis 1,50 m in der Höhe waagerecht ab. Die größten Steine werden für den Eckverband verwendet (). Die unregelmäßige Form erfordert breite Fugen, die man mit kleinen Steinsplittern („Zwicker“) ausfüllt (auszwickt). Dies sollte jedoch auf ein Minimum beschränkt werden. Zum Füllen der Fugen eignen sich auch Ziegelbruchstücke im Mörtel. Die Steine dürfen keinesfalls hochkant (auf „Spalt“
oder als sogenannte „Tiroler“) gestellt werden. Sie müssen auf ihrem natürlichen Lager liegen, da sie sonst rasch verwittern und entlang der Schichten abblättern.
Bei der Verwendung von unregelmäßigen Feldsteinen oder Findlingen ist ein geometrischer Verband kaum möglich. Nur durch sorgfältige Steinauswahl lässt sich verhindern, dass Stoßfugen übereinanderstehen. Solches Mauerwerk wird am besten mit Zementmörtel ausgeführt. Dabei sind möglichst viele Durchbinder einzubauen und Hohlräume sorgfältig mit Steinsplittern oder Ziegelstücken zu verkeilen (verzwicken).
Um große Feldsteine einigermaßen flach und verbandfähig zu machen, spaltet man sie mit schweren Hämmern, Keilen oder durch Sprengungen.
Große Findlinge (erratische Blöcke) werden direkt vor Ort gesprengt, kleinere auf der Baustelle zerkleinert und grob behauen. Mit diesen polygonalen Stücken lässt sich ein netzartiges Zyklopenmauerwerk herstellen. Für Ecken sowie Tür- und Fensteröffnungen verwendet man Werksteine () oder Ziegel (), die mit dem Zyklopenmauerwerk verzahnt werden. Zur Erhöhung der Stabilität und für eine bessere Optik werden oft alle 0,70 bis 1,0 m waagerechte Ausgleichsschichten aus Werksteinen () oder Ziegeln () eingezogen.
Wände aus lagerhaften Bruchsteinen sollten mindestens 15 bis 20 cm, solche aus Feldsteinen mindestens 25 bis 30 cm stärker bemessen werden als entsprechende Ziegelwände.
b) Mauern aus bearbeiteten Steinen.
Im Hochbau werden bearbeitete Werksteine meist nur für Außenwände als Vorsatzmauerwerk (Blendmauerwerk) mit einer Hintermauerung aus Ziegeln verwendet. Die Verbandregeln entsprechen denen des Ziegelmauerwerks: Entweder folgt auf jede Läuferschicht eine Binderschicht, sodass sich die Verblendung mit der Hintermauerung verzahnt (), oder in den Schichten wechseln Läufer und Binder ab (z. B. ein Binder auf zwei bis drei Läufer; die Binderlänge entspricht dem Zwei- bis Dreifachen der Steinhöhe, ). Die Fugenkanten der Quader werden bis zu einer Tiefe von etwa 3 cm exakt gerade und eben bearbeitet, während die restlichen Zwischenräume mit Mörtel verfüllt werden. Die Fugenbreite an der Sichtseite beträgt üblicherweise 4 bis 5 mm.
Da die Hintermauerung fest mit der Verblendung verbunden sein muss, sollte die Höhe der Werksteine stets einem Vielfachen der Ziegelsteinschichten entsprechen. So vermeidet man unschöne Ausgleichsschichten. Auch die Länge der Bindersteine sollte auf das Ziegelmaß abgestimmt sein, um Flickwerk im Mauerinneren zu verhindern.
Als Mörtel für die Hintermauerung empfiehlt sich Zementmörtel mit Kalkzusatz (verlängerter Zementmörtel). Vor dem Hintermauern sollten alle Werksteine – besonders solche aus Sandstein – an den Rückseiten und Kontaktflächen mit heißem Asphalt bestrichen werden,
damit keine Feuchtigkeit aus dem Werkstein in die Hintermauerung einzieht.
Zur Verbindung der Werksteine untereinander und mit der Hintermauerung werden eiserne Dübel, Klammern und Anker verwendet, die zum Schutz vor Rost verzinkt oder verbleit sind. Die 8 bis 10 cm langen Dübel () bestehen aus 2 bis 3 cm starkem Vierkanteisen. Die 20 bis 25 cm langen Klammern () und die 40 bis 50 cm langen Anker () werden aus 25 bis 30 mm breitem und 8 bis 10 mm starkem Flacheisen gefertigt. Besonders bei Gebäudesockeln, die oft nur mit 12 bis 15 cm dünnen Platten aus hartem Naturstein (Granit, Syenit) verblendet werden, ist eine sorgfältige Verankerung und Verklammerung der Platten untereinander und mit der Hin-
termauerung unverzichtbar (). An den Gebäudeecken sind stabilere Ecksteine vorzusehen, in die die Platten gefalzt eingelassen werden ().
Die Eisenteile werden in den Steinen mit Zement, Blei oder Schwefel vergossen. Da Blei beim Abkühlen schwindet, muss es nachträglich festgestemmt werden. Schwefel muss beim Erhitzen eine tiefbraune Farbe annehmen; andernfalls verbindet er sich mit dem Eisen zu Schwefeleisen, das sich ausdehnt und den Stein sprengt.
Besteht die Gefahr, dass Steine herausgedrückt werden (z. B. bei Kai- und Stützmauern, Brückenpfeilern usw.), verzahnt man die Läufersteine schwalbenschwanzförmig, hakenartig oder mit Spun-
dung untereinander und mit den Bindersteinen ( bis ). Spitze Winkel sollten vermieden werden, da sie leicht abbrechen. Um dies zu verhindern, bricht man bei geneigten Mauern oft die Kanten der Lagerflächen () oder der Stirnseiten (). Zudem können die Lagerflächen hakenförmig ausgebildet werden ( und ), um ein Herausschieben der Steine zu blockieren.
Bei aufwendigerer Quaderung legt man die waagerechten Fugen am besten an die Oberkante der Profilierung (vgl. bis und bis ) und nicht mitten auf eine glatte Fläche (vgl. und ). Dadurch sind die Fugen besser geschützt vor dem Eindringen von
Regen geschützt und kleine Unregelmäßigkeiten fallen weniger auf.
Überdeckung der Öffnungen
Die Überdeckung der Öffnungen kann mit Werksteinen entweder in der Form von Steinbalken oder als Bogen ausgeführt werden. Da Steinbalken eine relativ geringe Biegezugfestigkeit besitzen, müssen sie entweder entsprechend hoch dimensioniert oder man muss
über ihnen Entlastungskonstruktionen anbringen. Bei geringen Spannweiten reicht eine Hohlfuge zur Entlastung aus, sofern darüber ein ausreichend hohes
über ihnen Entlastungskonstruktionen anbringen. Bei geringen Spannweiten reicht eine Hohlfuge zur Entlastung aus, sofern darüber ein ausreichend hohes Werkstück folgt ( und ). Andernfalls sind Entlastungsbögen ( bis ) oder gegeneinander verkeilte Werksteine, sogenannte Spannschichten (), vorzusehen. Bei normalen Tür- und Fensterbreiten von 1,0 bis 1,50 m genügen meist Entlastungsbögen von $1/2$ bis 1 Stein Stärke aus Ziegeln; bei größeren Spannweiten sind $1\frac{1}{2}$ bis $2\frac{1}{2}$ Steine Stärke erforderlich.
Der Raum unter dem Entlastungsbogen sowie die Entlastungsfugen sollten erst geschlossen werden, wenn der Rohbau fertiggestellt ist und sich das Mauerwerk nicht mehr weiter setzt.
Die Überwölbung erfolgt wie bei Ziegelbögen mit keilförmig behauenen Steinen. Dabei können alle Bogenformen angewendet werden, die bereits bei den Ziegelbögen (S. 46) beschrieben wurden. Scheitrechte Bögen ( und ) ersetzen gerade Stürze, wenn eine waagerechte Unterseite gewünscht
ist. Bei höherer Belastung oder größeren Spannweiten kann man scheitrechte Bögen verstärken, indem man die Oberseite segmentbogenförmig oder zum Scheitel hin spitz ansteigend ausbildet ( und ) oder sie durch einen Stichbogen
() entlastet. Um sehr spitze Winkel an den Wölbsteinen zu vermeiden, legt man die Kämpferfuge meist etwas tiefer als die Bogenlaibung und bricht eventuell die Fugenkanten an der Innen- und Außenseite ().
Bei Flachbögen wird die Oberseite (Rückenlinie) selten konzentrisch zur Unterseite (Laibungslinie) ausgeführt, da sonst auch das Lager der angrenzenden Mauersteine bogenförmig behauen werden müsste.
Die dem Bogenscheitel am nächsten liegende Lagerfuge des Mauerwerks muss mindestens 5 cm über dem Scheitel liegen (), damit die Anschlusssteine nicht spitz zulaufen. Besser sind die Lösungen nach bis , bei denen die Wölbsteine so geformt sind, dass sie entweder abgestuft an die waagerechten
Mauerfugen anschließen oder alle bis zur gleichen Lagerfuge hinaufreichen.
Der Anschluss des normalen Mauerwerks an die Wölbsteine wird umso schwieriger, je höher der Bogen im Verhältnis zu seiner Spannweite ist.
Meist verwendet man fünfeckige Wölbsteine, die rechtwinklig an das Mauerwerk anschließen. Sollen jedoch alle Wölbsteine gleich dick, die Fugen gleich lang und die Mauerschichten gleich hoch sein, ist dies geometrisch nicht machbar.
Man verzichtet daher oft auf einheitliche Schichthöhen und Fugenlängen, indem man nach gleich dicke Wölbsteine wählt und die Wölbfugen zum Schlussstein hin so verlängert, dass ihre Endpunkte auf einer Bogenlinie liegen. Gleich hohe Schichten bei gleich dicken Wölbsteinen erreicht man, indem man die Steine neben dem Schlussstein bis auf dieselbe Lagerfuge wie diesen hochzieht ( und ). Eine häufig genutzte, bautechnisch aber mangelhafte Lösung ist
die Verwendung von Hakensteinen (). Solche Wölbsteine brechen bei hoher Belastung selbst bei bestem Material leicht an den Stellen ab, an denen die horizontalen Lagerfugen auf die Wölbfugen treffen.
Soll der Bogen profiliert werden, kann dies entweder unabhängig von der Form der Wölbsteine geschehen (), oder man beschränkt die Wölbsteine auf die Breite des Profils und setzt darüber separate Anschlusssteine () ein. Ein schöneres Bild ergibt sich, wenn die Wölbfugen nur bei den Steinen nahe dem Schlussstein über das Profil hinausgehen, bei den übrigen Steinen jedoch bündig mit diesem abschließen ().
Sind profilierte Bögen rechteckig umrahmt, fertigt man bei kleineren Maßen die Bogenschenkel zwischen Kämpfer und Schlussstein mitsamt den Zwickeln aus einem einzigen Werkstein (). Alternativ setzt man die Zwickel als separate, große Werksteine gegen die Wölbsteine ( bis ).
Die seitliche Begrenzung der Öffnungen, das Gewände , bildet entweder einfach den Abschluss des normalen Mauerverbands (vgl. ) oder sie bildet ein eigenständiges Bauteil, das entweder gar nicht oder nur durch
einzelne Bindersteine oder Eisenanker fest mit dem Mauerwerk im Verband steht.
Hohe Gewände, die nicht tief in das Mauerwerk einbinden, werden meist durch Dübel in den Lagerflächen sowie oft zusätzlich durch Stichanker gesichert ().
Fenstersohlbänke
Hinsichtlich der unteren Begrenzung von Tür- und Toröffnungen kann auf die Ausführungen zu den Maueröffnungen aus Ziegelsteinen auf Seite 70 verwiesen werden. Es erübrigt sich daher, hier nur noch die Anordnung und Konstruktion der Fenstersohlbänke näher zu betrachten.
Diese müssen vor allem so gestaltet sein, dass das unmittelbar auf sie fallende und an den Fensterflächen herabfließende Regenwasser schnell und sicher nach außen abgeführt wird und nicht durch die Fugen zwischen der Sohlbank und dem Fensterrahmen in das Gebäudeinnere eindringen kann. Die Oberfläche der Sohlbank muss deswegen, soweit sie in der Fensteröffnung liegt, mit einem nach außen gerichteten Gefälle ausgearbeitet sein. Damit die Brüstungsmauer unter der Sohlbank möglichst vor dem abfließenden Wasser geschützt wird, gibt man der Sohlbank meist einen mit einer Wassernase versehenen Vorsprung (). Dieser Vorsprung wird gewöhnlich auch seitlich an den Gewänden angeordnet. Dies hat jedoch den Nachteil, dass das von den Kanten der Gewände herablaufende Wasser an der Brüstungsmauer weiterfließt und dort Schmutzstreifen verursacht. Diesem Übelstand begegnet man, indem man auf der seitlichen Schräge neben dem Gewändeaufstand eine kegelförmige Fläche () oder einen dreieckigen Keil () stehen lässt.
Auf die Abdichtung der Fuge zwischen Sohlbank und Fensterrahmen ist umso mehr Sorgfalt zu verwenden, je geringer das Gefälle des Wasserschlags ist. Zur Aufnahme des 35 bis 45 mm starken Futterrahmens wird daher bei Sohlbänken mit geringem Gefälle meist durch eine 1 bis 1,5 cm hohe Leiste ein Falz gebildet, der hinter dem Gewändeaufstand auf Anschlagbreite fortzuführen ist (vgl. ).
Unterhalb der Sohlbänke ist immer eine Entlastungsfuge über die Breite der lichten Fensteröffnung vorzusehen, wenn diese aus einem Stück hergestellt sind und von den Gewänden belastet werden. Im Mittelalter hat man den Sohlbänken meist so steile Wasserschläge ( und ) gegeben, dass auch ohne einen Falz zur Aufnahme des Futterrahmens ein Eindringen des Regenwassers in das Gebäudeinnere ausgeschlossen war. Es empfiehlt sich jedoch auch hier, das untere waagerechte Stück
des Futterrahmens mit einem Wasserschenkel zu versehen, um die Fuge zwischen diesem und der Sohlbank trocken zu halten.
Soweit man die Werksteine nicht an ihren Bestimmungsort tragen oder auf untergelegten Walzen transportieren kann, muss man Transportwagen zu Hilfe nehmen. Das Versetzen der Werksteine durch Umkanten ist nur zu ebener Erde und auch dort nur bei leichteren Stücken möglich. Bei schwereren Stücken und in größerer Höhe müssen Hebezeuge1 verwendet werden. Die gebräuchlichsten davon sind:
- Das Kranztau. Dieses wird besonders für weichere Steine ver-
wendet; man schlingt es zweimal um den Stein und hängt diesen in den Haken des von der Bauwinde herabhängenden Seils. Die Kanten des Steines schützt man durch untergelegte Strohbüschel oder Brettstücke ().
- Der kleine Wolf wird zum Heben härterer Steinen benutzt. Er besteht entweder aus einem keilförmigen Mittelstück und zwei
entsprechend geformten Seitenstücken () oder aus einem breiteren schwalbenschwanzförmigen und einem geraden Seitenstück (). Im ersten Fall wird zuerst das Mittelstück, im zweiten Fall das schwalbenschwanzförmige Seitenstück in das Loch eingesetzt, das in die obere
Lagerfläche des Steines eingearbeitet ist; darauf werden die übrigen Teile eingetrieben. Zur Erhöhung der Reibung bringt man trockenen, scharfen Sand in die Fugen zwischen dem Eisen und dem Stein.
- Der grosse Wolf empfiehlt sich zum Heben großer und schwerer Werkstücke. Das zu seiner Aufnahme konisch ausgearbeitete Loch muss mindestens 12 cm tief sein und sollte möglichst genau über dem Schwerpunkt des Werkstücks liegen. Nach dem Einsetzen der schwalben-
schwanzförmigen Seitenstücke wird das gerade Mittelstück eingeschoben und darauf der Bügel mittels des Splintbolzens befestigt (). Auch hier dient trockener Sand, der in die Fugen eingestreut wird, zur Erhöhung der Reibung.
- Die Teufelsklaue () fasst den Werkstein an seinen Seitenflächen mit zwei Spitzen, die in entsprechend eingehauene Löcher eingreifen. Die Angriffspunkte der Schere dürfen jedoch nicht tiefer als der Schwerpunkt des Steines liegen, da sich der Stein sonst in der Luft drehen würde.
Größere Werksteine hebt man mit der Bauwinde, kleinere mit dem Flaschenzug.
Vor dem Aufsetzen eines Werkstücks auf sein Lager legt man auf die vier Ecken des darunterliegenden, bereits versetzten Quaders mehrere Lagen kleiner Blei-, Zink- oder Teerpappestreifen, die zusammen die Fugenstärke bestimmen. Dann wird das neue Werkstück langsam abgesenkt. Das Hebezeug wird erst entfernt, wenn man sich mit Schnur und Lot vergewissert hat, dass der Stein exakt ausgerichtet ist. Danach werden die Ränder der Lagerfuge und die lotrechten Ränder der Stoßfugen mit Lehm verstrichen, und dünnflüssiger Mörtel wird aus einiger Höhe, also unter Druck, in die Stoßfugen eingegossen. Da besonders in der Lagerfuge oft mörtelfreie Hohlräume zurückbleiben, versucht man diese nachträglich zu füllen, sobald der Mörtel so weit erstarrt ist, dass er nicht mehr herausfließen kann. Dazu befestigt man ein Brett in der in gezeigten Weise an der Lagerfuge, bringt darauf Mörtel an und schiebt diesen mit der Mörtelsäge so lange in die Fuge und verteilt ihn darin, bis sie vollkommen ausgefüllt ist.
Eine weitaus bessere Ausfüllung der Fugen erzielt man, wenn man vor dem endgültigen Versetzen die Lager- und Stoßfugenflächen der benachbarten, bereits versetzten Steine reichlich mit feinsandigem Mörtel bestreicht und den neuen Quader mit dem Hebezeug darin herablässt. Durch vorsichtiges Festrammen mit hölzernen Stampfern wird der überschüssige Mörtel so lange aus den Fugen gedrückt, bis der Stein die gewünschte Höhe erreicht hat.
Sollen die Quader von Hand versetzt werden, legt man Holzkeile, die über die Oberfläche des Mörtelbettes hinausragen müssen, auf die Ecken der Lagerfläche. Dies verhindert, dass der Mörtel beim Umkanten des Quaders auf sein Lager einseitig verschoben wird. Erst wenn man sicher ist, dass der Quader richtig sitzt, werden die Keile nach und nach möglichst gleichmäßig gelockert, sodass sich der Stein langsam in das Mörtelbett absenkt.
Als Mörtel verwendet man am besten natürlichen hydraulischen Kalk und feinen, gesiebten Sand oder eine Mischung aus Ziegelmehl und Fettkalk. Zement oder Trass sollten besonders bei Sandsteinen mit gipshaltigem (schwefelsaurem) Bindemittel vermieden werden, da sonst chemische Reaktionen entstehen, die den Stein zerstören können. Ebenso ist dringend vor dem nachträglichen Ausfugen mit Zementmörtel zu warnen, wenn zum Versetzen gewöhnlicher Kalkmörtel verwendet wurde. Da der Kalkmörtel viel langsamer erhärtet als der Zementmörtel, können die Kanten der Quader dem Setzen des Mauerwerks nicht elastisch folgen und platzen deshalb leicht ab.
Nachdem ein Werkstück versetzt und seine Rückseite mit heißem Goudron (Steinkohlenteer) bestrichen wurde, muss es mindestens einen Tag lang ohne Hintermauerung stehen bleiben, da es sich sonst leicht verschieben kann.
Wurde eine Ecke oder eine Kante des Quaders vor oder während des Versetzens beschädigt, muss sie durch das Einsetzen einer sogenannten Vierung oder eines Passstücks () ausgebessert werden. Das Einkitten erfolgt bei hellen Steinen mit einer Mischung aus Bleiglätte und Glycerin (Glycerinkitt), bei dunklen Steinen mit einer Lösung von Schellack in Spiritus, nachdem die Klebestellen vorher erwärmt wurden. Die Passstücke sind so einzupassen und zu gestalten, dass sie optisch kaum auffallen und sich auch dann nicht lösen, wenn der Kitt versagen sollte.
Alle aus der Mauerflucht vorspringenden Bauteile (Sohlbänke , Gesimse, Verdachungen usw.) müssen sofort nach dem Versetzen zum Schutz vor Beschädigungen abgedeckt werden – entweder mit auf Latten genagelten Schalbrettern oder mit in Lehmmörtel verlegten Ziegelsteinen. Um zu verhindern, dass Kalk- oder Zementmörtel auf den Sichtflächen haftet und Flecken hinterlässt, empfiehlt sich ein Schutzanstrich aus dünnem Lehmbrei.
Nach Fertigstellung des Mauerwerks werden die Werksteinflächen gereinigt, indem man sie mit Wasser und harten Bürsten abwäscht oder mit feinkörnigen Sandsteinstücken abschleift. Zur Entfernung von Kalkflecken verwendet man verdünnte Salzsäure, die sofort durch mehrmaliges Nachwaschen mit Sodalösung neutralisiert werden muss. Dies darf selbstverständlich nicht bei Kalksteinen oder Sandsteinen mit kalkhaltigem Bindemittel angewendet werden.
3. Mauern aus Stampf- oder Gussmassen
Die Materialien zur Herstellung von Mauern aus Stampf- oder Gussmasse sind Erde, Kalk mit Sand oder Zement mit Sand beziehungsweise Steinschlag. Man unterscheidet demnach zwischen Erd-Stampfbau , Kalksand-Stampfbau und Zement-Stampfbau oder Betonbau.
Erdstampfbau
Der Erdstampfbau kommt nur für einfache ländliche Wirtschaftsgebäude (Stallungen ausgeschlossen) sowie für Gewerbebetriebe infrage, in denen keine Wasserdämpfe entstehen oder größere Wassermengen die Wände durchfeuchten könnten. Zur Ausführung eignet sich besonders Lehm, es können jedoch auch fast alle anderen Erdarten mit Ausnahme von Humus und reinem Sand verwendet werden.
Die ausgehobene Masse muss vor der Verwendung vorbereitet werden. Dazu wird sie mehrfach mit dem Spaten durchgearbeitet, wobei man alle Wurzeln und größeren Steine aussortiert. Kleinere Steine bis etwa zur Größe einer Walnuss können unbedenklich in der Erde verbleiben. Die Masse muss so feucht sein, dass sie sich in der Hand leicht zusammendrücken lässt, ohne dass jedoch Wasser auf der Handfläche sichtbar wird. Zu trockene Erde feuchtet man mit der Gießkanne an, zu nasse lässt man an der Luft trocknen oder mischt sie mit trockener Erde, um den richtigen Feuchtigkeitsgrad zu erreichen. Stark sandiger (magerer) Lehm oder fetter Ton sind ungeeignet, da Wände aus magerem Lehm nicht fest genug zusammenhalten, während fetter Ton beim Trocknen stark schwindet und Risse bildet. Oft mischt man beide Bodenarten, um eine optimale Masse zu erhalten.
Die vorbereitete Erdmasse wird in entsprechend konstruierte Formkästen1 in Lagen von 10 bis 15 cm Dicke eingefüllt und mit einer Handramme so lange gestampft, bis die Schicht auf etwa die Hälfte ihrer Dicke verdichtet ist. Ist der Formkasten auf seine ganze Höhe (60 bis 80 cm) vollgestampft, wird er gelöst und direkt an das fertige Mauerstück anschließend neu aufgestellt. Sobald das Mauerwerk des gesamten Gebäudes auf gleicher Höhe ist, setzt man den Formkasten für den nächsten Höhenabschnitt über dem ältesten, zuerst hergestellten Mauerteil an, da sich dieser inzwischen am stärksten gesetzt hat. Die Unterkanten des Formkastens lässt man dabei den darunterliegenden Mauerteil um etwa 10 cm überlappen. Nach vorsichtigem Anfeuchten der Oberseite des fertigen Wandteils wird das Einstampfen fortgesetzt, wobei der Formkasten in derselben Richtung wie beim ersten Durchgang versetzt wird. Tür- und Fensterecken werden meist mit gebrannten Ziegelsteinen eingefasst und überwölbt. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass sie auch vollständig aus Stampfmasse stabil genug sind, besonders wenn man die Ecken abrundet. Die Öffnungen können nach Fertigstellung des Rohbaus auch nachträglich mit dem Beil ausgehauen oder mit der Säge ausgeschnitten werden. Die Tür- und Fensterfutter werden dann als Ganzes eingesetzt, und eventuelle Unregelmäßigkeiten der Laibungen gleicht man mit Lehmmörtel aus.
An den Gebäudeecken stampft man oft krumme, trockene Äste in die Schichten ein, die sich über Eck gegenseitig überlappen. Um einen guten Verband zwischen Außen- und Innenmauern zu erzielen, empfiehlt es sich, die Außenmauern zeitgleich mit den Anschlüssen der Innenmauern einzustampfen. Weniger stabil, aber einfacher in der Ausführung ist es, eine dreieckige Nut in Breite der Innenwand aus der Außenmauer herauszuhauen und die Innenwand erst nach Fertigstellung der Außenwand anzustampfen.
Da Erdwände besonders vor Feuchtigkeit geschützt werden müssen, müssen die Fundamente und Sockel bis mindestens 50 cm über dem Erdboden aus Bruch- oder Ziegelsteinen gemauert und mit einer Isolierschicht abgedichtet werden. Zudem ist ein Putz oder eine Verkleidung der Außenwände mit Teerpappe unerlässlich. Der Außenputz, der am besten aus 3 Teilen Lehm, 1 Teil Kalkbrei und 2 Teilen Sand besteht, darf frühestens nach einem Jahr – also nach vollständiger Austrocknung der Wände – aufgetragen werden. Damit der Putz haftet, versieht man die Wände direkt nach der Herstellung im Abstand von etwa 10 cm mit circa 1 cm tiefen, hakenförmigen Kerben (Schlitzen). Zur Befestigung einer Teerpappenverkleidung dienen Holzdübel oder Leisten, die beim Bau direkt mit eingestampft werden. Zusätzlichen Schutz gegen Schlagregen bieten weit überstehende Walmdächer, besonders bei niedrigen, eingeschossigen Gebäuden.
Kalksand-Stampfbau
Das zur Herstellung von Mauern aus Kalksand-Stampfmasse verwendete Material ist ein magerer Kalkmörtel, der wie die Erdmischung in Formkästen eingebracht und festgestampft wird. Das Mischungsverhältnis von Kalk zu Sand liegt zwischen 1 : 8 und 1 : 12. Der Sand muss sauber und scharfkantig sein und verschiedene Korngrößen (bis zur Größe einer Walnuss) aufweisen. Bei feuchtem Baugrund verwendet man für Fundamente, Keller- und Sockelwände – in Ausnahmefällen auch für die aufstrebenden Wände – hydraulischen Kalk, sonst gut gelöschten Fettkalk.
Es darf immer nur so viel Kalksandmasse angemischt werden, wie an einem Tag verarbeitet werden kann. Kleinere Reste sind mit feuchten Tüchern abzudecken, um sie vor dem Austrocknen zu schützen.
Wird hydraulischer Kalk verwendet, füllt man zuerst Wasser in das Mischbecken (die Kalkbank), gibt das durch trockenes Löschen gewonnene Kalkmehl hinzu und rührt es zu einem dünnflüssigen Brei an, in den anschließend der Sand eingemischt wird.
Fettkalk verdünnt man entweder mit Wasser zu Kalkmilch und gibt nach und nach den Sand hinzu, oder man arbeitet ihn ohne Wasserzugabe im Becken gründlich durch, vermischt ihn zunächst mit etwa drei Teilen Sand zu einem zähen Mörtel und knetet unter ständigem Durcharbeiten die restliche Sandmenge unter.
Der fertige Mörtel darf nicht zu feucht sein, da er sich sonst nicht verdichten lässt. Er muss jedoch so viel Feuchtigkeit besitzen, dass er sich in der Hand leicht zusammenballen lässt, ohne Nässespuren auf der Handfläche zu hinterlassen (erdfeucht).
Das Aufstampfen der Wände erfolgt wie beim Erdstampfbau in Formkästen mithilfe von Handrammen (Stößeln). Schornsteinzüge stellt man her, indem man zylindrische Hölzer von etwa 16 cm Durchmesser miteinstampft und diese nach Fertigstellung jedes Abschnitts nach oben herauszieht. Fenster- und Türöffnungen werden unter Verwendung stabiler hölzerner Lehrgerüste eingestampft, die man später wieder entfernt. Alternativ mauert man die lichte Öffnung provisorisch mit Ziegelsteinen aus, gleicht die oberste Schicht bogenförmig mit Sand aus, bringt eine Schalung an und stampft die Überdeckung auf dieser Lehre ein. Nach ausreichender Erhärtung der Wand werden die Ziegel wieder herausgebrochen.
Betonbau
Besondere Sorgfalt erfordern die Auswahl, Mischung und Handhabung der Materialien für Wände, die im Betonbau ausgeführt werden sollen.
Als Bindemittel dient in der Regel Portlandzement. Füllstoffe sind Sand, Kies, Steinschotter, Ziegelbruch, Steinkohlen- oder Hochofenschlacke. Je nach Art der Zuschläge spricht man von Sandbeton, Kiesbeton, Schlackenbeton usw.
Wegen der meist geringen und unregelmäßigen Festigkeit sowie der Verwitterungsanfälligkeit von Ziegelbruch ist ein solcher Zuschlag minderwertiger als natürlicher Steinschlag oder Kies. Zudem kann die hohe Porosität der Ziegelbrocken dem Mörtel so viel Wasser entziehen, dass dessen Festigkeit beeinträchtigt wird.
Steinschlag aus Naturstein bietet den Vorteil, dass er neben frischen und rauen Bruchflächen scharfe Kanten und sehr unterschiedliche Formen aufweist, was die Haftung des Mörtels begünstigt.
Kies besitzt im Allgemeinen eine hohe Festigkeit und enthält von Natur aus unterschiedliche Formen und Korngrößen. Zerkleinert man die größeren Steine, lässt sich seine Qualität noch steigern. Insgesamt sind Kies und Natursteinschlag als gleichwertige Betonzuschläge anzusehen.
Steinkohlen- und Hochofenschlacken ergeben, da sie porös sind, einen luftdurchlässigeren, weniger dichten und damit besser wärmedämmenden Beton als Kies und Natursteinschotter. Sie eignen sich daher gut für die Außenwände von Wohngebäuden.
Um einen möglichst dichten Beton zu erhalten, sollten alle Korngrößen vertreten sein. Dadurch wird vermieden, dass größere Hohlräume entstehen, die mit teurem Zementmörtel ausgefüllt werden müssten. Gegebenenfalls empfiehlt es sich, verschiedene Mischungen aus Sand, Kies und Steinschlag zu testen, deren Hohlraumvolumen zu ermitteln und die Mischung mit dem geringsten Hohlraum zu wählen. Der benötigte Zementanteil entspricht dann dem ermittelten Hohlraumvolumen der Füllstoffe, zuzüglich eines Sicherheitszuschlags (ca. 15 %) zur vollständigen Umhüllung der einzelnen Körner. Dieser Zuschlag von 15 % ist natürlich nicht für alle Korngrößen ideal, da Oberfläche und Volumen eines Körpers nicht im gleichen Verhältnis stehen: Je größer ein Korn ist, desto kleiner ist das Verhältnis seiner Oberfläche zu seinem Volumen.
Die Festigkeit des Betons hängt von der Mörtelfestigkeit ab, welche wiederum von der Qualität des Zements und der Zuschlagstoffe bestimmt wird; dies muss vorab geprüft werden. Auch das Anmachwasser beeinflusst die Festigkeit. Es muss frei von erdigen, tonigen oder organischen Bestandteilen sein, da diese die Bindekraft des Zements schwächen. Chemisch gesehen können Salze im Wasser das Abbinden verzögern. So verlangsamt hartes, besonders gipshaltiges Wasser das Abbinden, führt jedoch letztlich zu einer höheren Festigkeit als weiches Wasser. Verwendet man Meerwasser, zersetzen die darin enthaltenen Magnesiumsulfate und Magnesiumchloride den Zement teilweise. Dieser Anteil geht für die Erhärtung verloren, weshalb die Endfestigkeit des Betons geringer ausfällt als bei der Verwendung von Süßwasser.
Zudem beeinflusst die Wassermenge die Betonfestigkeit. Im Allgemeinen wird der Beton umso fester, je weniger Wasser verwendet wird. Er muss jedoch so viel Wasser enthalten, dass sich beim Feststampfen ein leichter Feuchtigkeitsfilm auf der Oberfläche bildet. Dies zeigt, dass alle Hohlräume gefüllt sind. Zu viel Wasser führt zu einem porösen Gefüge, da das überschüssige Wasser nach dem Verdunsten Hohlräume (Poren) hinterlässt.
Betonwände werden entweder in Schichten von 10 bis 30 cm im Formkasten aufgestampft oder aus vorgefertigten Betonsteinen wie herkömmliches Mauerwerk aufgemauert.
Das Mischungsverhältnis für Stampfbeton liegt bei dickeren Wänden bei etwa 1 Teil Zement auf 9 Teile Zuschlagstoffe, oder 1 Teil Zement, $1\frac{1}{2}$ Teile Sand und $7\frac{1}{2}$ Teile Kies beziehungsweise Steinschlag. Für dünnere Wände muss der Zementanteil erhöht werden, da mit steigendem Zementgehalt die Festigkeit und Dichtigkeit des Betons zunimmt.
Dass bei sorgfältiger Ausführung auch deutlich magerere Mischungen problemlos verwendet werden können, belegen die zahlreichen Bauten der Beton-Baugerüst-Gesellschaft in Neumünster, die durchgehend ein Mischungsverhältnis von 1 Teil Zement, 10 Teilen scharfem Kies und 10 Teilen Steinschlag anwandte.
Bei der manuellen Herstellung des Betons auf einer sogenannten Mörtelpritsche (Holzplattform) wird zuerst der Sand in der vorgegebenen Menge aufgeschüttet, darauf der Zement verteilt und die masse trocken drei- bis viermal durchgemischt. Erst dann wird Wasser (mit einer Gießkanne) hinzugegeben, und zwar nur in einer Menge, dass die Mischung erdfeucht bleibt und nicht schwimmt. Dem nach zwei- bis dreimaligem Durchmischen entstandenen, noch recht trockenen Mörtel werden die Steine in der abgemessenen Menge beigefügt. Es folgt ein erneutes zwei- bis dreimaliges Durcharbeiten, bis alle Steine vollständig mit Mörtel umhüllt sind. Die Verarbeitung des Betons muss innerhalb von zwei Stunden erfolgen. Vor jeder neuen Mischung ist die Plattform gründlich abzufegen, damit sich keine bereits erhärteten Mörtelreste unter den frischen Beton mischen.
Für die Fundamente und Kellerwände dienen meist die Erdwände der ausgehobenen Gräben direkt als Schalung. Eine Holzschalung wird nur verwendet, wenn die Bodenbeschaffenheit es erfordert. Die eigentlichen Kellerräume werden oft erst ausgehoben, wenn die Kellerwände fertig gestampft sind und ausreichend Festigkeit besitzen. Als Schalung für das Sockelmauerwerk und die Stockwerkswände dienen Formkästen, die meist aus Führungspfosten (Leitständern) und daran befestigten Schaltafeln von 40 bis 70 cm Höhe bestehen. Sobald der Beton in diese Gerüste – die für alle Außen- und Innenwände gleichzeitig aufgestellt werden – bis zur Oberkante der Tafeln eingestampft ist, werden die Schaltafeln angehoben, weiter oben neu fixiert und der Vorgang wiederholt, bis die Stockwerkshöhe erreicht ist. Danach werden die Führungsgerüste gelöst und für das nächste Stockwerk nach oben versetzt.
Ein einfaches System für Betonbauschalungen wurde von dem Ingenieur Ph. Tölpe aus Neumünster entwickelt und patentiert.
Er setzt speziell geformte Holzschienen (vgl. ) in die Außenseiten der zu errichtenden Wand ein, sodass diese Schienen beim Stampfen direkt mit eingebaut werden. An der Vorderseite dieser Schienen, die bündig mit der Wandfläche abschließen, befindet sich ein Schlitz. Mithilfe eines Knebels b, dessen Bart c angeschrägte Flächen besitzt und durch Reibung an den Schienenflächen wie eine Schraube wirkt, wird die Schalungsbohle durch eine Drehung des Knebels um $90^\circ$ – also mit einem einzigen Handgriff – fest an die Schiene gepresst. Diese Befestigung kann an jeder beliebigen Stelle der Schiene erfolgen.
Indem man die Bohlen am unteren Ende der Schiene festspannt, bilden sie die Basis der Schalung. Zur Verankerung der Schienen dienen Verbindungsbolzen d (vgl. , und ), die in Abständen von etwa 1 m eingesetzt werden. Sobald die Höhe von ein oder zwei Bohlen vollgestampft ist, nimmt man die jeweils untere Bohle ab und setzt sie oben wieder auf. So arbeitet man sich mit nur zwei oder drei Bohlenreihen an den Schienen bis zur gewünschten Höhe hinauf.
Dabei müssen die Schienen nicht die gesamte Höhe der Wand aufweisen. Sie können vielmehr in Teilstücken von 1,50 bis 2 m Länge aufeinandergesetzt werden. Mit denselben Schienen, mit denen man die ersten 2 Meter errichtet hat, lassen sich so auch die nächsten Abschnitte stampfen, indem man die Schienen im Mauerschlitz nach oben verschiebt und die Verbindungsbolzen ein oder zwei Löcher höher ansetzt.
Für die Aussparung von Schornsteinzügen verwendet man meist Zylinder aus starkem Eisenblech, deren Durchmesser sich über einen Hebelmechanismus verkleinern lässt. So können sie leicht aus dem erhärtenden Beton nach oben herausgezogen und für den nächsten Abschnitt neu positioniert werden.
Für Fenster- und Türöffnungen stellt man entweder hölzerne Rahmen auf, die mit der Schalung verbunden und nach dem Stampfen wieder entfernt werden, oder man bildet die Ecken und Stürze direkt aus Ziegelsteinen oder Betonfertigteilen. Zur späteren Befestigung von Wandverkleidungen, Tür- und Fensterfuttern, Fußleisten usw. werden zweckmäßigerweise Holzdübel mit eingestampft, da der Beton so schnell erhärtet, dass er sich später nur noch mit Stahlmeißeln bearbeiten lässt.
Wegen der hohen Porosität des mageren Betons und der meist geringen Wandstärke ist ein Außenputz aus Zement als Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit, besonders auf der Wetterseite, unerlässlich. Die Innenwände benötigen dagegen keinen Verputz, wenn sie direkt tapeziert werden sollen.
Die besten Jahreszeiten für Betonarbeiten sind Frühling und Herbst, da extreme Kälte oder Hitze dem frischen Beton während des Abbindens schaden können, während sie dem bereits ausgehärteten Beton nichts mehr anhaben.
Eine Kostenersparnis gegenüber dem Ziegelbau lässt sich mit Beton nur erzielen, wenn die Zuschlagstoffe (Sand, Kies, Schotter usw.) deutlich günstiger als Ziegelsteine zu beschaffen sind. Dem beim Ziegelbau meist genutzten, günstigen Kalkmörtel steht beim Betonbau der teurere Zementmörtel gegenüber; zudem müssen die eventuell geringeren Lohnkosten beim Betonbau die Kosten für die Anschaffung und Vorhaltung der Schalungen ausgleichen.
Probleme mit Feuchtigkeit und Kälte, die mancherorts bei Betonbauten beobachtet wurden, liegen meist an zu geringen Wandstärken oder einer ungeeigneten Betonmischung. Ist der Beton sehr dicht und leitet somit Wärme gut, schlägt sich an kalten Wintertagen in beheizten Räumen Kondenswasser an den Innenwänden nieder. Ist der Beton hingegen zu porös, dringt Schlagregen durch zu dünne Wände hindurch. In beiden Fällen ist eine dickere Wand weitaus vorteilhafter als eine zu dünne.
Insgesamt waren die Versuche, Wohnhäuser komplett aus Beton zu errichten, bislang wenig erfolgreich. Der Hauptgrund liegt wohl darin, dass das schlichte und wenig ansprechende Erscheinungsbild dieser Bauten kaum finanzielle Vorteile gegenüber dem Ziegelbau bietet. Zudem wird der Vorteil des schnelleren Baufortschritts und Austrocknens durch die unschöne Färbung und langanhaltende Ausblühungen (Salpeter) relativiert. Aus diesen Gründen ist auf absehbare Zeit nicht mit einer flächendeckenden Nutzung von Beton für Gebäudewände zu rechnen.
Der Einsatz durchgehender Betonfundamente oder Fundamentplatten dient entweder der Lastverteilung auf eine größere Fläche bei wenig tragfähigem Baugrund bzw. sehr hohen Lasten, oder er soll Grundwasser, aufsteigende Erdfeuchtigkeit sowie schädliche Bodengase vom Gebäude fernhalten.
Eine sehr breite Anwendung findet der Stampfbetonbau bei Behältern, die absolut wasserdicht sein müssen (Abwassergruben, Zisternen, Reservoirs, Straßenkanäle usw.).
4. Leichte Mauern aus verschiedenen Baustoffen.
Rabitzwände
Eine große Verbreitung haben die nach ihrem Erfinder benannten Rabitzwände gefunden. Sie zeichnen sich neben einer hohen, in Versuchen mehrfach nachgewiesenen Feuerfestigkeit durch eine geringe Dicke und ein niedriges Eigengewicht aus. Sie eignen sich daher hervorragend für das Aufstellen auf frei tragenden Deckenbalken sowie für den Bau von Kanälen und Schächten für Heizungs- und Lüftungsanlagen. Sie bestehen aus einem beidseitig verputzten, straff gespannten Gewebe aus etwa 1 mm dickem, verzinktem Eisendraht mit einer Maschenweite von 2 cm, das nach Angaben des Erfinders zwischen Winkeleisen vernietet wird. Die Winkeleisen werden an den angrenzenden Wänden mit starken Haken und an hölzernen Türzargen mit Holzschrauben befestigt ().
In neuerer Zeit erfolgt die Befestigung des Gewebes meist an Rundeisen von 1 cm Durchmesser, die durch Spannhaken1 an den Wänden, Türzargen sowie an den Fußboden- und Deckenbalken gehalten werden. Aufgrund ihrer geringen
Dicke von nur 5 cm bieten Rabitzwände auch dort Vorteile, wo Schiebetüren in Wandtaschen laufen sollen. Werden die Türflügel in entgegengesetzte Richtungen geschoben, ergibt sich bei 45 mm Türblattstärke und 20 mm Spielraum eine Gesamtwandstärke von $2 \times 50 + 45 + 20 = 175$ mm. Sollen beide Türflügel nebeneinander in dieselbe Richtung laufen (bei 30 mm Spielraum), benötigt man eine Wandstärke von $2 \times (50 + 45) + 30 = 220$ mm.
Brucknersche Gipsplattenwände
A. Bruckner in Aachen empfiehlt Gipsbauplatten zur Herstellung feuersicherer, freitragender Wände. Die Platten werden in den Maßen $62 \times 40$ oder $66 \times 50$ cm und in Dicken von 45, 62, 80 und 100 mm hergestellt (). Sie besitzen in ihrer Mitte einen durchgehenden vertikalen Kanal a sowie eine Reihe von Luftkanälen b, die oben geschlossen sind. Die Platten werden im Verband übereinandergemauert () und greifen an den waagerechten Fugen mit Nut und Feder ineinander. An den vertikalen Stoßfugen erfolgt die Verbindung, indem dünnflüssiger Gipsmörtel in die Kanäle c gegossen wird. Diese Kanäle entstehen durch Hohlkehlen an den Stoßflächen und treffen genau mit den Kanälen a der darunter- und darüberliegenden Platten zusammen. Von diesem Mörtel dringt auch ein Teil in die waagerechten Fugen und verklebt die Platten fest miteinander.
Vor dem Vergießen müssen die Fugen und Kanäle gründlich angefeuchtet und alle Stoß- und Lagerfugen an den Sichtflächen mit Mörtel verstrichen werden, um ein Auslaufen des Gipses zu verhindern. Zur Sicherung der Wände gegen seitliches Verschieben schlägt man im Boden und in der Decke breitköpfige Ankernägel () von etwa 6 cm Länge so ein, dass sie von den Hohlkehlen der Plattenstoßflächen umschlossen werden. Der Anschluss an bestehende Wände erfolgt, indem man die Platten in den Putz oder besser ca. 2 cm tief in eine vorbereitete Nut im Mauerwerk einlässt. Zur Verbindung mit Türzargen werden diese ebenso wie die Platten ausgekehlt und der entstehende Hohlraum mit Gips ausgegossen (), oder man verwendet U-förmig gebogene Ankereisen, die an die Türzargen geschraubt werden (). Da die Platten eine sehr glatte und ebene Oberfläche haben, ist kein Putz erforderlich, wenn die Wände tapeziert werden sollen.
Die oben geschlossenen Luftkanäle b verhindern ein Hineinfließen des Mörtels; sie dienen der Gewichtsreduktion und verbessern den Schallschutz.
Um den Gipsplattenwänden eine noch höhere Stabilität zu verleihen, empfiehlt Bruckner eine neuere Konstruktionsmethode: Jede Platte enthält zwei vertikale, durchgehende Kanäle. Beim Aufmauerungs-Verband treffen diese Kanäle exakt aufeinander und werden (wie in gezeigt) mit Gipsmörtel ausgegossen. Im Abstand von 1 bis 2 m werden in diese durchgehenden Kanäle Gasrohre eingegipst und mittels Muffen und Gewinden zwischen Boden und Decke fest verspannt. Um die Montage zu erleichtern, besteht diese Rohrverspannung aus mehreren Segmenten von 1 bis $1\frac{1}{2}$ m Länge, die jeweils 2 bis 3 Plattenhöhen durchmessen. Jedes Rohrstück besitzt an einem Ende ein Gewinde, am anderen eine Muffe, sodass die Rohre beim Hochziehen der Wand Stück für Stück zusammengeschraubt werden können. Die so verbundenen Gasrohre...
werden an Holzbalken mit Holzschrauben, an Eisenbalken mit Gewindebolzen und Muttern befestigt und mithilfe eines Spannschlosses mit Rechts- und Linksgewinde straff gespannt. Diese Art der Rohrverspannung zeigen die Abbildungen und .
Hierbei bezeichnet a die Holzschrauben, die in die Boden- und Deckenbalken gedreht werden. Die Schraube im Fußboden besitzt ein Gewinde am Kopf, auf das das mit einer Muffe versehene Gasrohr geschraubt wird; die Deckenbalkenschraube ist direkt mit einer Muffe b versehen. Die einzelnen Rohrsegmente sind mit c bezeichnet, ihre Verbindungsmuffen mit d und das Spannschloss (mit Rechts- und Linksgewinde) mit l. Das Spannschloss hat eine Querbohrung, um es mit einem Dorn festziehen zu können. Die Kanäle der obersten Plattenreihe müssen seitlich geöffnet oder der Länge nach aufgespalten werden, um das Einbauen und Spannen der Konstruktion zu ermöglichen.
Die so zwischen Boden und Decke eingespannten Eisenrohre verleihen der Wand eine hohe Stabilität gegen seitlichen Druck, Durchbiegung oder Ausknicken. Selbst bei sehr langen und hohen Wänden werden dadurch zusätzliche Pfosten oder Riegel überflüssig, was auch den Brandschutz verbessert. Besonders vorteilhaft ist diese Rohrversteifung bei Wänden, die durch das Schlagen von Türen ständigen Erschütterungen ausgesetzt sind. In diesen Fällen platziert man die Rohrverspannungen möglichst nah an den Türöffnungen.
Sollte der Deckenbalken, auf dem die Plattenwand errichtet werden soll, so schwach oder weit gespannt sein, dass trotz des geringen Wandgewichts eine Durchbiegung droht, empfiehlt Bruckner Platten mit schräg verlaufenden Kanälen (). Die Rohrverspannungen werden dann diagonal so montiert, dass das Eigengewicht der Wand bogenartig auf die tragenden Endpunkte der Deckenbalken abgeleitet wird ( und ).
Für Außenwände und feuchtigkeitsbelastete Innenwände stellt Bruckner Zementplatten in gleicher Form und Größe wie die Gipsplatten her. Die Außenwände werden meist zweischalig ausgeführt:
Die äußere Wandschale besteht dabei aus 10 bis 15 cm dicken Zementplatten, während die innere Schale aus 8 bis 10 cm dicken Gipsplatten errichtet wird. Zwischen den beiden Schalen verbleibt ein Hohlraum von etwa 10 cm, sodass sich eine Gesamtwandstärke von 30 bis 35 cm ergibt. Die in der
früher beschriebenen Weise anzubringenden Rohrverspannungen werden untereinander mit starkem Draht oder Ankern aus Flacheisen verbunden (), wodurch eine feste Verbindung der beiden Mauerschalen erreicht wird. Aus den bei der Besprechung der Ziegelmauern mit Luftschichten erörterten Gründen (vgl. Seite 35 bis 37) empfiehlt es sich auch hier, den Hohlraum unten und oben mit der Innenluft des Gebäudes in Verbindung zu bringen.
Für Scheidewände zwischen Räumen, die alle geheizt werden, ist eine Verbindung des Hohlraumes mit der Zimmerluft nicht ratsam, ja geradezu falsch. Solche Doppelwände im Inneren von Gebäuden werden nämlich nur zu dem Zweck errichtet, die Schallübertragung von einem Raum zum anderen zu verhindern – wie etwa zwischen Schulsälen oder Wartezimmern einerseits und Sprech- oder Operationszimmern andererseits usw.
Stoltes Stegzementdielenwände
Vielfache Verwendung haben auch die von der Deutschen Zementbau-Gesellschaft in Berlin, vormals Paul Stolte, Aktiengesellschaft, hergestellten Stegzementdielen gefunden. Diese werden mit länglichen Hohlräumen () aus Portlandzement und Quarzsand oder Bimssteinsand hergestellt. Erstere erreichen die Festigkeit besten Sandsteins und lassen sich nur schwer mit Meißel und Hammer bearbeiten; sie dienen hauptsächlich zur Ausführung von Außenwänden. Die Bimsstein-Zementdielen lassen sich hingegen leicht sägen, nageln und bohren. Sie finden vor allem bei leichten Innenwänden sowie zur Bildung der inneren Mauerschale hohler Außenwände Verwendung. Die gebräuchlichen Stärken, Gewichte und Preise der Dielen sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.
| Quarzsand-Zementdielen | Gewicht pro qm kg | Preis pro qm ℳ | Bimsstein-Zementdielen | Gewicht pro qm kg | Preis pro qm ℳ |
|---|---|---|---|---|---|
| 3 cm stark | 60 | 2,50 | 3 cm stark | 40 | 2,80 |
| 5 cm stark | 90 | 2,50 | 5 cm stark | 50 | 2,80 |
| 7 cm stark | 115 | 3,— | 7 cm stark | 75 | 3,50 |
| 10 cm stark | 155 | 3,50 | 10 cm stark | 90 | 4,— |
| 12 cm stark | 185 | 4,— | 12 cm stark | 110 | 4,50 |
| 15 cm stark | 200 | 4,50 | 15 cm stark | 125 | 5,— |
Monierwände
Von den in Deutschland verwendeten Zementwänden mit Eiseneinlagen verdienen die nach dem Erfinder J. Monier in Paris benannten Monier-Wände die meiste Beachtung. Ihre Konstruktion beruht auf der sich gegenseitig ergänzenden Ausnutzung der hohen Druckfestigkeit des Zements und der großen Zugfestigkeit des Eisens.
Die Bedenken, die sich zunächst der allgemeinen Einführung der Monier-Bauweise entgegenstellten, waren:
- dass das Eisen durch den nass aufgetragenen Zementmörtel roste;
- dass der Zement an den Eisenflächen nicht hafte und somit nicht mit dem Eisen zusammenwirke;
- dass sich das Eisen bei Temperaturveränderungen anders als der Zement ausdehne und dadurch ein Zersprengen des Letzteren verursache.
Der unter 1. genannte Einwand wurde erstmals durch eine Untersuchung widerlegt, die in Amiens an vor Jahren für Kanalisationszwecke verlegten Monier-Rohren durchgeführt wurde. Diese ergab, dass die Eisenstäbe noch so unversehrt, rostfrei und mit blauem Bruch vorlagen, wie sie aus dem Walzwerk gekommen waren.
Weiterhin hat Prof. Bauschinger in München an sechs Jahre alten Monier-Platten, die in jauchigem Wasser gelegen hatten und bei denen frei heraustretende Eisenstäbe vollständig durchgerostet waren, den Nachweis erbracht, dass alle im Zementbeton eingebetteten Eisenstäbe metallisch reine, von einem Zementhäutchen überzogene Oberflächen und eine unveränderte Stärke besaßen. Demnach dürfte erwiesen sein, dass die Zementumhüllung das Eisen dauerhaft vor Rost schützt.
Das unter 2. erhobene Bedenken wurde ebenfalls durch Belastungsproben widerlegt. Diese ergaben, dass bei gleicher Stärke, gleichem Mörtel und gleicher Spannweite eine etwa 1,50 m weit freitragende, ebene Zementplatte ohne Eiseneinlage bei einer gleichmäßigen Belastung von 660 kg pro Quadratzentimeter brach. Bei einer identischen Platte mit Eiseneinlage trat der Bruch des Zements erst bei 8000 kg pro Quadratzentimeter ein, wobei das Eisengerüst diese Last mit einer dauerhaften Durchbiegung von 13 mm trug. Ein anderer Versuch mit gewölbten Platten von 2,65 m Spannweite, 0,26 m Pfeilhöhe und 0,05 m Stärke ergab bei der Zementkappe ohne Eiseneinlage eine Bruchbelastung von 1810 kg pro Quadratzentimeter, bei der Zementkappe mit Eiseneinlage hingegen 9358 kg pro Quadratzentimeter. Folglich muss ein echtes Zusammenwirken von Eisen und Zement stattfinden.
Was das unter 3. angeführte Bedenken betrifft, so haben zahlreiche amtliche Frost- und Feuerproben gezeigt, dass weder die temperaturbedingte Zusammenziehung bei Frost Risse in Monier-Konstruktionen verursacht, noch dass die Einwirkung großer Hitze zu solchen Schäden führt.
Zur Herstellung von Monier-Wänden wird das Eisengerüst entweder direkt vor Ort aufgestellt und mit Zementmörtel beworfen, oder es werden fabrikseitig hergestellte Monier-Platten zum Ausmauern beziehungsweise Verkleiden eiserner Fachwerkwände verwendet, oder die Wände werden schließlich aus Monier-Hohlsteinen aufgebaut.
Im ersten Fall besteht das Eisengerüst aus 6 bis 10 mm starken Rundeisen, die in waagerechter und lotrechter Richtung angeordnet und an den Kreuzungspunkten mit Draht verbunden werden. Gewöhnlich lässt man auf eine Reihe von 8 bis 10 Drähten von 6 mm Stärke in jeweils 7 bis 8 cm Abstand einen stärkeren Draht von 10 bis 12 mm Durchmesser folgen. Auch an den freien Enden sowie bei Richtungsänderungen der Wände sind stärkere lotrechte Stäbe aus Rund-, Flach-, Winkel- oder U-Eisen einzulegen.
Sind die Monier-Wände beidseitig von massiven Mauern begrenzt, so bemisst man die Abstände der waagerechten Stäbe am besten so, dass diese in die Lagerfugen des Mauerwerks eingreifen können (), bei Ziegelmauerwerk also im Abstand von 7,5 bis 8 cm von Mitte zu Mitte. Andernfalls ist ein kräftiger Stab direkt an den massiven Mauern anzubringen und mit Mauerlatten zu befestigen.
Die Holzzargen der Türen erhalten zur Aufnahme der waagerechten Stäbe einen Schlitz, für die lotrechten Endstäbe und den Zementmörtelbewurf eine ringsum laufende, dreieckige Nut. Bei Türen in Wänden, die vollständig feuersicher sein sollen, sowie bei Türen und Wänden in Außenwänden sind die Laibungen und Umrahmungen aus U-Eisen () herzustellen. Bei aufwendigeren Ausführungen finden die Mannstädt’schen profilierten und verzierten Türbekleidungen1 eine zweckmäßige Anwendung.
Nach Fertigstellung des Eisengerüsts wird der Zementmörtel gegen eine Schalung angeworfen, die auf einer Seite im Abstand von etwa 1 cm zum Eisengerüst aufgestellt und nach 3 bis 5 Tagen wieder entfernt werden kann.
--Daraufhin folgt bei Scheidewänden in Räumen, in denen Wasserdampf entsteht (wie in Badezellen, Waschküchen, Siedereien usw.) oder in denen viel mit Wasser gearbeitet wird (wie in Schlachtereien, Färbereien, Waschanstalten usw.), sowie bei allen Außenmauern ein beidseitiger Zementmörtelputz, während bei Trennwänden in trockenen Räumen ein Kalkmörtelputz ausreicht.
Monierplatten sind meist 35 mm dick, 0,80 bis 1,10 m hoch und 0,60 bis 0,80 m breit und besitzen eine Geflechteinlage aus sich rechtwinklig kreuzenden, 5 mm starken Drähten. Sie werden im Verband übereinander aufgebaut und besitzen, ebenso wie die Bruckner’schen Gipsplatten, halbkreisförmig ausgenutete Stoßfugen , die nach dem Einlegen eines gewellten Drahtes mit Zement ausgegossen werden. Die Verwendung solcher Platten ist begrenzt, da sie verhältnismäßig teuer sind, für ihre Befestigung ein kostspieliges Wandgerüst aus $\text{I}$-Eisen benötigt wird und sie weniger feste Wände bilden als die vor Ort aus einem Stück hergestellten eigentlichen Monierwände. Sie kommen jedoch dann als Ersatz für Monierwände infrage, wenn es auf eine besonders schnelle Ausführung trockener Wände ankommt. Eine der bedeutendsten Ausführungen mit Monierplatten ist die der Umfassungswände des Dioramas über dem Zirkus des Kristallpalastes in Leipzig1.
Monierhohlsteine werden gewöhnlich 1 m lang, 0,60 m hoch und 0,25 m breit mit 25 mm starken lotrechten und 20 mm starken waagerechten Wandungen hergestellt. Die Eiseneinlage besteht aus einem Netz von 3 bis 4 mm starken Drähten. Zur Versteifung der Steine dienen 20 mm starke Verstärkungsrippen, die in lotrechter Richtung in der Mitte der Steine angeordnet sind. Das Gewicht dieser Hohlsteine beträgt 93 kg, sodass sie von zwei Maurern von Hand versetzt werden können. Zur Ausbildung von Ecken, Maueranschlüssen, Mauerkreuzungen, Schornsteinkästen usw. werden spezielle Formsteine verwendet. Der Einsatz dieser Hohlsteine kommt, ebenso wie der von Monierplatten, nur dort in Betracht, wo schnell gebaut werden soll und leichte, schall dämmende Wände gefordert sind.
Magnesitwände
Die Deutschen Magnesit-Werke in Berlin stellen unter der Bezeichnung „Magnesit-Bauplatten“ ein Baumaterial her, das ebenso wie die Monierplatten zur Verkleidung eiserner Fachwerkwände dient. Die genaue Herstellungsweise dieser Platten ist ein Geschäftsgeheimnis, sie dürften jedoch im Wesentlichen aus Magnesit mit einer Jutegewebe-Einlage bestehen. Sie werden in den Größen $1,0 \times 1,0\text{ m}$ und $1,0 \times 1,5\text{ m}$ geliefert. Ihre Stärke beträgt für Außenwände 20 mm, für Innenwände 12 mm. Die Befestigung der Platten erfolgt mit Holzschrauben an Holzständern, die zwischen die Flansche der $\text{I}$-förmigen Eisenpfosten der Wände geschoben bzw. gegen die aus Winkeleisen gebildeten Eckpfosten gedrückt und an diesen mit dünnen Schraubenbolzen befestigt werden ().








