Betonmauerwerk

Ein Betonstein, oder CMU, ist ein hohler oder massiver Stein aus Portlandzement, Zuschlagstoffen und Wasser, in gleichmäßige Abmessungen gegossen und als Hauptbauelement in tragenden und nichttragenden Wänden verwendet. Der verbreitetste Betonstein in Nordamerika misst 7,625 Zoll Breite mal 7,625 Zoll Höhe mal 15,625 Zoll Länge und ist so ausgelegt, dass er mit standard 3/8-Zoll-Mörtelfugen eine Nennabmessung von 8 mal 8 mal 16 Zoll ergibt. Diese modulare Größe koordiniert mit anderen Baumaterialien und vereinfacht Layout und Berechnung auf der Baustelle.

Betonstein werden in Dutzenden von Varianten hergestellt, die auf unterschiedliche statische und ästhetische Anforderungen zugeschnitten sind. Hohlsteine, der Standardtyp, enthalten zwei oder drei vertikale Kammern, die das Gewicht und den Materialaufwand verringern und dabei die Festigkeit bewahren, wenn sie bewehrt und vergossen sind. Vollsteine kommen seltener vor und kosten mehr, bieten aber höhere Druckfestigkeit für stark belastete Anwendungen. Split-Face-, Slump-, Riffel- und farbige Steine erfüllen architektonische Zwecke und ermöglichen es Maurern, visuelle Struktur und Muster ohne aufgebrachte Oberflächen zu schaffen. Die Rohdichte variiert erheblich: Normalschwere Steine wiegen 40 bis 50 Pfund und verwenden Splittkörnungen; leichte Steine, oft aus blähtem Schiefer oder Kohleflugasche hergestellt, wiegen 25 bis 35 Pfund und bieten bessere Wärmeeigenschaften.

Die Druckfestigkeit eines Betonsteins liegt typischerweise zwischen 1.500 und 3.500 Pfund pro Quadratzoll, abhängig von Mischungsdesign und Aushärtung. Tragende Anwendungen erfordern Steine, die ASTM C90 erfüllen; nichttragene Steine, nach loserer Norm hergestellt, sind billiger und trotzdem nützlich für Innenwände oder Ausfachung in Stahlskelettkonstruktionen. Feuchteaufnahme ist entscheidend: Ein Stein, der mehr als 15 Prozent seines Trockengewichts an Wasser aufnimmt, wird anfällig für Ausblühungen, Salzablagerungen, die auf der fertigen Wandoberfläche aufblühen, und Frost-Tau-Schäden in kalten Klimazonen.

Verlegung und häufige Mängel

Maurer verlegten Betonstein in Läuferverband, Blockverband oder anderen Mustern, jeder Stein wird in einer 3/8-Zoll- bis 1/2-Zoll-Schicht Mörtel gebettet. Vertikale Kammern in tragenden Wänden müssen mit Betonguss während der Ausführung verfüllt werden. Unzureichendes Vergießen, unvollständige Mörtelbettung auf den Seitenflächen und schlechte Verarbeitung erzeugen schwache Fugen und Wassereindringlichkeit; Wasser, das in der Wandhohlraum eingeschlossen ist, verursacht Ausblühungen, Schimmelbefallen und Strukturverschleiß. Grundbalken, Sturze und Pfeiler sind in Betonmauerwerk eingebaut oder gegossen, um konzentrierte Lasten zu bewältigen.

Betonstein dominiert Handels- und Industriebauten, weil sie schneller zu verlegen sind als gegossener Beton, billiger als Ziegel und direkt von angelernte Arbeitskraft unter Aufsicht gebaut werden können. Der Hohlraum, der durch die Kammern entsteht, erlaubt es, Leitungen, Elektrorohre und Sanitäranlagen vertikal in der Wanddicke zu führen. In Erdbebengebieten müssen Betonmauern mit Stahl und Guss bewehrt sein, um die Codes zu erfüllen; unbewehrte Betonmauerwerk ist in Gegenden mit hohem Erdbebenrisiko eingeschränkt oder verboten. Der Begriff Mauerstein umfasst auch Ziegel, Stein und Fliesen, aber im Fachjargon bedeutet CMU fast immer Betonstein.