CMU

Eine Concrete Masonry Unit, oder CMU, ist ein vorgefertigter hohler Stein aus Portlandzement, Wasser und Zuschlagstoffen wie Sand und Kies. Die Steine werden in Formen gegossen, ausgehärtet und fertig zum Verlegen verkauft. Standardmäßige CMU-Abmessungen in Nordamerika sind 20 cm Breite mal 20 cm Höhe mal 40 cm Länge, wobei auch Breiten von 10 cm, 15 cm, 25 cm und 30 cm verbreitet sind. Die hohlen Hohlräume reduzieren das Gewicht und die Materialkosten und schaffen gleichzeitig Platz für Stahlbewehrung, Mörtel und Wärmedämmung.

CMUs sind das Standardmaterial für einschalige Wandkonstruktionen in Gewerbe- und Industriegebäuden. Ein Maurer verlegt sie in Läuferbindung oder anderen Mustern mit Mörtelfugen von typischerweise etwa 1 cm Dicke. Die Steine greifen mechanisch ineinander; vertikale Stahlstäbe, die in die Hohlräume eingeführt und ausgegossen werden, bieten Zugfestigkeit. Teilweise ausgegossene Wände, sogenannte Open-End-Ausführungen, werden nur in den Kernen gefüllt, wo die Bewehrung sitzt, was Material und Gewicht spart. Vollständig ausgegossene Wände, bei denen alle Hohlräume gefüllt sind, bieten größere Scherfestigkeit und bessere Brandschutzklassifizierung.

Materialklasse und Festigkeit

CMUs werden nach Druckfestigkeit klassifiziert, typischerweise im Bereich von 7 bis 25 MPa. Leichte Steine mit Leichtzuschlagstoffen wie blähtem Schiefer oder Shale wiegen weniger und bieten bessere Wärmedämmung, haben aber geringere Festigkeit. Normalgewichtige Steine mit üblichem Natursteinzuschlag sind dichter und fester. Die Wahl hängt von den Strukturlasten, dem Klima und den Bauvorschriften ab. Feuchtebeständigkeit ist in feuchten Klimazonen wichtig; einige Steine werden mit Hydrophobierungsmitteln oder reduzierten Wasseraufnahmewerten hergestellt.

Häufige Schadensarten sind Feuchteinfiltration bei schlechten Mörtelfugen, Rostbildung der Bewehrung in feuchten Hohlräumen bei fehlender oder unvollständiger Verfüllung und Risse durch ungleichmäßige Setzung oder Wärmespannungen. Breite CMU-Wände, besonders 30-cm-Steine, erfordern sorgfältige Planung der horizontalen und vertikalen Bewehrung zur Kontrolle von Schwindung und Dehnung. Bauvorschriften geben maximale freitragende Höhen und seitliche Aussteifung vor, abhängig von CMU-Klasse und Verfüllmuster.

CMUs konkurrieren mit Ziegeln, Leichtlehm, Naturstein und ortbetonigen Konstruktionen. Sie lassen sich schneller verlegen als einzeln gelegte Mauerwerk, sind billiger als Fertigteilplatten und flexibler als Betonrahmen. In Erdbebengebieten müssen CMU-Wände richtig bewehrt und verankert sein, sonst können sie katastrophal versagen. Die National Concrete Masonry Association veröffentlicht Entwurfsleitfäden und Normen für Verlegung, Bewehrung und Verfüllpraxis.