Die Zusammensetzung eines Ziegels bestimmt direkt seine mechanische Festigkeit, sein thermisches Verhalten und seine Langlebigkeit. Der Vergleich der Rohstoffe und der Brennverfahren ermöglicht es, die Leistungsunterschiede zwischen den großen Ziegelfamilien, die im Bauwesen verwendet werden, zu messen.
Wärmeleitfähigkeit und Dichte je nach Ziegeltyp
Die physikalischen Eigenschaften variieren stark von Ziegel zu Ziegel. Die folgende Tabelle fasst die Unterschiede zwischen den wichtigsten Kategorien zusammen, die auf dem französischen Markt erhältlich sind.
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| Ziegeltyp | Dominierender Rohstoff | Relative Dichte | Thermische Leistung | Hauptverwendung |
|---|---|---|---|---|
| Vollziegel aus Ton | Fettton, Schluff | Hoch | Mittel | Tragende Wände, Renovierung |
| Hohler Ziegel aus Ton | Ton, Schiefererde | Mittel | Gut (Luftblasen) | Übliche Struktur, Trennwände |
| Monomur-Ziegel | Ton + komplexe Hohlraumstruktur | Mittel bis niedrig | Sehr gut | Tragende isolierende Wand ohne Verkleidung |
| Feuerfestziegel | Ton mit hohem Aluminiumgehalt | Sehr hoch | Niedrig (hohe Leitfähigkeit) | Kamine, Öfen, Grills |
| Zementziegel | Portlandzement, Sand, Zuschlagstoffe | Hoch | Niedrig | Nicht tragende Wände, Zäune |
Der Monomur-Ziegel hebt sich deutlich ab: Seine Hohlraumgeometrie vervielfacht die inneren Luftschichten, was ihm eine ausreichende Wärmedämmung verleiht, um in bestimmten Wandkonfigurationen auf eine isolierende Verkleidung verzichten zu können. Im Gegensatz dazu speichert der dichte und leitfähige Feuerfestziegel die Wärme, anstatt sie zu blockieren, was seine ausschließliche Verwendung in Hochtemperaturumgebungen erklärt.
Um mehr über die Herstellung und Zusammensetzung von Ziegeln zu erfahren, muss man zur Rohstoffquelle selbst zurückkehren: dem Ton, dessen geologische Herkunft die Farbe, Plastizität und Festigkeit des Endprodukts bestimmt.
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Ton und Brennen: die beiden Variablen, die alles in der Ziegelherstellung verändern
Ton ist kein einheitliches Material. Fettige, schluffige oder schieferartige Tone haben unterschiedliche mineralogische Zusammensetzungen, die die Wahl des Endprodukts beeinflussen. Fettige Tone, die plastischer sind, werden zur Herstellung von Gitterblöcken und Strukturziegeln verwendet. Schluff, der feiner ist, fließt in die Zusammensetzung von handgeformten Verblendziegeln ein.
Vor der Formgebung wird der Ton zerkleinert und dann mit Wasser geknetet, um einen homogenen Teig zu erhalten. Der Wasseranteil ist ein entscheidender Parameter: Zu viel Wasser schwächt den Ziegel beim Trocknen, zu wenig verhindert eine korrekte Formgebung.
Von der Formgebung zum Ofen
Zwei Formgebungstechniken dominieren die Produktion:
- Handformung (oder deren mechanische Nachahmung): Der Ton wird in eine sandgestrahlte Form gepresst, was den Verblendziegeln ihre charakteristische unregelmäßige Textur verleiht.
- Extrusion: Der Teig wird durch eine Düse gedrückt, die den Querschnitt des Produkts bestimmt. Diese Methode produziert die Hohziegel, Gitterblöcke und Monomur-Ziegel mit ihren Hohlraumnetzen.
- Pressen: Verwendet für Zementziegel oder bestimmte Feuerfestziegel, verdichtet es eine halbfeuchte Mischung unter hohem Druck, ohne durch einen plastischen Teig zu gehen.
Das Brennen verwandelt einen fragilen Tonteig in ein langlebiges Baumaterial. Die Ofentemperatur bestimmt die endgültige Härte und Porosität des Ziegels. Übliche Ziegel werden bei relativ hohen Temperaturen in kontinuierlichen Tunnelöfen gebrannt, während Feuerfestziegel noch höhere Temperaturen benötigen, um später den extremen thermischen Belastungen eines Kamins oder eines Industrieofens standzuhalten.
Zementziegel oder Tonziegel: was die Zusammensetzung auf der Baustelle verändert
Der Zementziegel (Portlandzement, gesiebter Sand, manchmal Schlacken oder Flugasche) wird nicht in einem Ofen gebrannt. Er härtet durch Hydratation des Zements, einem chemischen Prozess bei Raumtemperatur. Dieses Verfahren macht ihn kostengünstiger in der Produktion, aber seine thermischen Eigenschaften bleiben deutlich unter denen von Ton.
Ton speichert die Wärme im Winter und die Frische im Sommer besser dank seiner natürlichen thermischen Trägheit. Der Zementziegel, der bei unzureichender Behandlung feuchtigkeitsdurchlässiger ist, benötigt oft einen Schutzanstrich an der Außenfassade.
Mörtel und Ausführung
Die Wahl des Mörtels hängt direkt vom Ziegeltyp ab. Traditionelle Tonziegel werden mit Zement- oder Mischmörtel (Zement + Kalk) verlegt. Monomur-Ziegel hingegen werden mit einem mörtelkleber für dünne Fugen verbunden, der die Wärmebrücken an den Fugen reduziert und so die Kontinuität der Isolierung bewahrt.
Der Zementziegel toleriert einen klassischen Mörtel, aber seine Maßhaltigkeit ist oft geringer als die von industriell gefertigten Tonprodukten, was die notwendige Fugenstärke erhöht und somit die linearen Wärmeverluste steigert.
Monomur-Ziegel und thermische Vorschriften: ein Sonderfall im Mauerwerk
Der Monomur-Ziegel verdient eine gesonderte Analyse. Seine komplexe Hohlraumstruktur ermöglicht es ihm, gleichzeitig die tragende und die isolierende Funktion zu erfüllen. In Projekten, die den aktuellen thermischen Anforderungen unterliegen, reduziert diese doppelte Funktion die Anzahl der Gewerke auf der Baustelle (kein Verarbeiter für nachträgliche Isolierung).
Der Nachteil: Sein Stückpreis ist höher als der eines Standard-Hohziegels, und seine Ausführung erfordert eine präzise Verlegung mit Mörtelkleber. Ein zu dicker oder schlecht ausgerichteter Fugen erzeugt eine Wärmebrücke, die einen Teil des isolierenden Vorteils zunichte macht.
Im Gegensatz dazu erreicht ein klassischer Hohziegel in Verbindung mit einer Wärmedämmung von außen (ITE) oder von innen (ITI) vergleichbare, manchmal sogar bessere Leistungsniveaus, jedoch zu den Kosten einer größeren Wandstärke und einer erhöhten Ausführungscomplexität.
Die Wahl zwischen diesen beiden Ansätzen hängt vom Gesamtbudget, der angestrebten Wohnfläche und dem lokalen Klima ab. Der Monomur-Ziegel bleibt relevanter in Regionen mit gemäßigtem Klima, wo die Temperaturschwankungen moderat bleiben, während Verbundwände (Hohziegel + ITE) in Gebieten mit strengen Wintern erforderlich sind.