Verminderung der Streuungen der Masse, der Festigkeit und der Sprödigkeit von Ziegeln

95 Pages·1958·6.086 MB·German

by  (auth.)

FORSCH U NGSBERICHTE
DES WIRTSCHAFTS- UND VERKEHRSMINISTERIUMS
NORDRH EI N-WESTFAlE N
Herausgegeben von Staatssekretăr Prof. Or. h. c. Or. E. h. leo Brandt
Nr.634
Pruf- und Forschungsinstitut fur Ziegeleierzeugnisse e. V.
Essen-Kray
Verminderung der Streuungen der Masse, der Festigkeit und
der Sprodigkeit von Ziegeln
Ala Manuskript gedruckt
SPRINGER FACHMEDIEN WIESBADEN GMBH
1958
ISBN 978-3-663-03878-8 ISBN 978-3-663-05067-4 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-05067-4
Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
G 1 i e der u n g
. . . . . . . . . . . . . . . .
s.
A. Einleitung •••• 5
s.
I. Der Gütestand von Mauerziegeln 5
11. Aufgabe der vorliegenden Forschungsarbeit • · . . s. 10
B. Die vom Rohstoff und dessen Verarbeitung ausgehenden
Einflüsse • • • • • • •• • .••. S. 11
· . .
I. Rohstoffsei tige Einflußgrößen • ., • S. 11
11. Aufbereitungseinflüsse bei Naßverarbeitung. S. 21
· . .
111. Formgebungseinwirkungen bei Naßverpressung S. 24
· . . . . . s.
C. Einflüsse bei Trockenverpressung 35
\;
s.
D. ttbersicht von Maßänderungen im Gange der Produktion •• 37
. . .
· . s.
E. Einflußnahme von Trocknungsvorgängen • 39
F. Die Einflüsse des Brennvorganges • S. 41
· . . . . .
I. Die Einsetzweise im Ofen .. S. 41
s.
11. Aufheizungseinflüsse 44
· . s.
111. Einflußgröße der Brenntemperatur 47
s.
IV. Ursache der Temperaturstreuungen. 50
V. Beseitigung der Brenntemperaturstreuungen durch ther
mostatisch geregelte Brennstoffaufgabe u.SackungsmessungS. 57
VI. Der Kühlvorgang • • • • • • • •• •• • S. 61
VII. Einwirkung der Ofenkonstruktion • •• • • • • •• S. 72
G. Verladung und Transport . . . . . · .' . . . . · . · s. 85
.. . .
H. Zusam.menfassung des Forschungsberichtes · · S. 88
.
I. Schlußbemerkung · '. · · s. 89
.
Literaturverzeichnis S • 92
Seite 3
Forschungsberichte des Wirtscbafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
A. Einleitung
I. Der Gütestand von Mauerziegeln
Auf Grund von Nr. 3.4 des Runderlasses des Ministers für Wiederaufbau
Land Nordrhein-Westfalen vom 2. Oktober 1952 - 11 A 2.260 Nr. 1800/52
(MBI. N.W. S 1447) wurde die Güteprüfung für Ziegeleierzeugnisse einge
führt und eine allgemeine Überwachung der Baustellen verfügt.
Die hiernach auf breiter Basis durchgeführten Prüfungen lassen erkennen,
daß die geforderten Festigkeiten der Ziegel in der Regel erreicht und in
den meisten Fällen erheblich überschritten werden. Die Prüfungen zeigten
aber auch, daß die Werte für die Festigkeit und insbesondere der Maße
ganz außerordentlich streuen. Diese großen Streuungen erweisen sich mehr
und mehr als der Weiterentwicklung des Ziegels entscheidend im Wege ste
hende Mängel, so daß Maßnahmen zur Verminderung derselben sowie zur mög
lichsten Vermeidung der Sprödigkeit dringend notwendig sind.
Nachfolgende Aufstellungen sollen den geschilderten Zustand durch Zahlen
werte verdeutlichen.
Tabelle 1 gibt eine Übersicht der Anteile in Abmessungen und Druckfestig
keit nicht normgerechter Mauerziegel verschiedenartiger Rohstoff- und
Herstellungsart. Hierbei handelt es sich um auszugsweise Wiedergabe von
Ermittlungen, die G. GOTTSCHLICH im Bundesbaublatt Heft 8/1955 veröffent
licht hat [1, 2 ].
Seite 5
Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsminis-teriums Nordrhein-Westfalen
Tab e 1 1 e
Mauerziegelart Untersuchte Anzahl nicht normgerechter
Stichproben- Stichproben bei:
Zahl Abmessungen Druckfestigkeit
Hohlblocksteine Hbl 25 481 297 (62%) 199 (41%)
(Naturbims)
Hohlblocksteine Hbl 25 17 8 (47%) 0
(andere porige Stoffe)
Hohlblocksteine Hbl 50 33 16 (48%) 5 ( 15%)
Vollsteine V 25 50 49 (98%) 10 (20%)
(Naturbims)
Mauerziegel Mz 100 2 1 0
Hochlochziegel HLz 100 2 0 0
Mauerziegel Mz 150 15 9 (60%) 1 ( 7%)
Vormauerziegel VMz 150 23 14 (60%) 0
Hochlochziegel HLz 150 37 15 (40%) 3 ( 8%)
Vormauerhlz. VHlz 150 19 11 (58%) 1
Vormauerziegel VMz 250 1 0 0
Vormauerhlklz. VKHlz 350 2 2 0
Kalksandsteine Ks 150 45 27 (60%) 11 (24%)
Sei te 6
Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehreministeriums Nordrhein-Westfalen
Die Tabellen 2 und 3 wurden unter Zugrundelegung von Prüfungen erstellt,
wel~ne im Laufe des Jahres 1956 durch das Prüf- und Forschungsinstitut
für Ziegeleierzeugnisse e.V., Essen-Kray, erfolgten. Die Ergebnisse be
ziehen sich auf Maß- und Druckfestigkeitsstreuungen bei Mauerziegeln aus
gebranntem Ton.
Tab e 1 1 e 2
Festgestellte Maßabweichungen an in mehreren
Herstellerwerken amtlich e'ntnommenen Mauerziegeln
Mauerziegelart Anzahl Anzahl Sollmaß Mittelwerte der max.
der der in mm Abweichungen
Werke Prüf- + mm +% - mm - ~
linge
Normalformat Länge 240 5,8 2,4 4,9 2,0
29 290
(240x115x71) Breite 115 3,6 3,1 2,5 2,2
Höhe 71 1,2 1 ,7 4,1 5,8
Hochlochziegel Länge 240 5,1 2,1 1,0 0,4
1 1/2 HF 58 580 Breite 115 3,0 2,6 2,9 2,5
(240x115x113) Höhe 113 3,0 2,7 3,2 2,9
Hochlochziegel Länge 240 4,9 2,0 3,4 1,4
2 1/2 HF 35 350 Breite 175 4,2 2,4 ·4,3 2,5
(240x175x113) Höhe 113 3,8 3,4 3,1 2,8
Sei te 7
Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
Tab eIl e 3
Beispiele für U~terschiede in Druckfestigkeitswerten bei in mehreren Her
stellerwerken amtlich entnommenen Mauerziegeln
Anzahl Druckfestigkeitswerte
Mauer- der größter Wert kleinster Wert Mittelwert
Werk
ziegelart Prüf- 2 2 2
kg/cm kg/cm kg/cm
linge
Normalformat I 10 219 78 145
(Vollziegel) 11 10 211 101 1-54
111 10 214 130 170
IV 10 345 172 239
V 10 433 122 250
VI 10 362 219 288
VII 10 556 245 339
VIII 10 456 265 357
IX 10 519 216 373
Hochlochziegel X 10 200 69 143
1 1/2 NF XI 10 262 96 158
XII 10 212 125 169
XIII 10 305 169 228
XIV 10 330 194 246
XV 10 300 210 271
XVI 10 376 262 320
XVII 10 . 434 269 347
XVIII 10 447 334 400
Hochlochziegel XIX 10 166 115 141
2 1/2 NF XX 10 222 76 160
XXI 10 207 145 176
XXII 10 252 215 231
XXIII 10 336 189 255
XXIV 10 363 238 300
XXV 10 402 270 336
XXVI 10 477 259 357
XXVII 10 431 269 385
Sei te 8
Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein Westfalen
Tabelle 4 zeigt das Ergebnis von bei. 7 Ziegelwerken vorgenommenen Ermitt
lungen des Instituts zur Erfassung des Bruches, welcher hauptsächlich
während des LKW-Transportes und Abkippung auf der Baustelle entstand. In
jedem der Fälle wurden bereits im Ofen 20 - 25 Ziegel entnommen und da
von 10 Stück der Druckfestigkeitsprüfung zugeleitet. Die weiteren Ziegel
des betreffenden Ofenabschnittes wurden bis zur Baustelle verfolgt, wo
dann eine Ermittlung des Bruchanfalles stattfand. Wie die Auswertung
zeigt, kommen nicht nur verhältnismäßig hohe Bruchanteile bei Ziegeln
geringer Druckfestigkeit vor, sondern auch teilweise bei solchen mit so
gar sehr hoher. Die Ursache wurde neben anderen Einwirkungen in der Sprö
digkeit der betreffenden gebrannten Materialien gesehen. Alierdings be
darf es des Hinweises, daß großformatige Mauerziegel, wie Gitterziegel
2,5 NF, eigentlich nicht vom LKW abgekippt werden sollten, zumal dies
bei anderen voluminösen Steinen, wie z.B. Bimshohlblöcken, auch nicht üb
lich ist.
Tab e 1 1 e 4
Prü- Ziegelart Druckfestig- Fahrstrecke halbe u. Bruch auf
fung keit aus 10 zur Bau- drittel der Bau-
Nr. Ziegeln stelle Ziegel stelle
(Mittelw~rt) km bereits %
kg/cm vor Ver-
ladung
%
-
1 Voll ziegel 119 7 11,39
2 Vollziegel 354 5,5 3,55 8,20
3 Vollziegel 600 15 6,8 15,3
4 Vollziegel 264 5,7 8,3 10,7
-
5 Vollziegel 237 8 5,4
6 Gitterziegel 2,5 NF 152 8 - 2,20
-
7 Gitterziegel 1 ,5 NF 196 8 28,7
Sei te 9
Forsohungsberichte des Wirtsohafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
11. Aufgabe der vorliegenden Forschungsarbeit
,
1. Maßhaltigkeit
Maßstreuungen bei Mauerziegeln führen insbesondere bei der modernen Ein
Stein-Wand zu Unregelmäßigkeiten der Wandfläche, die durch entsprechenQ
dickeren und damit teuereren Verputz ausgeglichen werden müssen und so
mit die Baukosten steigern. Außerdem werden hierdurch wechselnde Fugen
stärken im Mauerwerk notwendig. Da nach umfangreichen deutschen und aus
ländischen Untersuchungen die Fuge der schwächste Teil der Mauer ist [3],
würde eine Verringerung der Maßstreuungen der Ziegel eine entsprechende
Verringerung der Fugen ermöglichen und eine maßgebliche Erhöhung der Bau
festigkei t zur Fol-ge haben.
2. Einheitliche
Festigke~t
Nach den Deutschen Bauvorschriften kann der Ziegel mit Rücksicht auf die
Bausicherheit in die statischen Berechnungen jeweils nur mit der mit Si
cherheit erreichten Mindestfestigkeit eingesetzt werden. Einige Mauer
ziegel einer Lieferung beeinträchtigen an besonders wichtiger Stelle
(tragende Wände, Pfeiler) also die geforderte Bausicherheit, wenn sie
auf Grund großer Festigkeitsstreuungen in einem zu niedrigen Belastungs
fähigkeitsbereich liegen. Oftmals übersteigt jedoch die Mehrzahl der ge
lieferten Mauerziegel die geforderte Festigkeit erheblich, so daß diese
Eigenschaft praktisch ungenutzt bleibt. Der für die Erzielung höherer
Festigkeiten verursachte Aufwand wird somit praktisch verschwendet und
wirkt sich insbesondere energie- sowie wärmewirtschaftlieh und damit letz
ten Endes auch preisbildungsmäßig nachteilig aus. Eine Vergleichmäßigung
des Warenausfalles hinsichtlich der Festigkeit in einem dem Verwendungs
zweck angepaßten Rahmen würde also der Steigerung der Bausicherheit so
wie auch der Brennstoffeinsparung und der Baukostensenkung zugute kommen.
3.Sprödigkeitsverminderung
In Verbindung mit dem heute landläufig noch üblichen Abkippen der Ziegel
auf der Baustelle führt die wiederholt festgestellte Sprödigkeit zu einem
teilweisen hohen Verlust an verwertbaren Stücken. Ausweislieh der Unter
suchungen des Instituts steht diese Frage in enger Beziehung zur Roh
stoffaufbereitung, Formgebung, Trocknungsart, Aufheiz- und insbesondere
Kühlgeschwindigkeit beim Brennvorgang und damit zur Kapazität der Werke.
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