Mineralische Bindemittel

Es gibt ein vielfältiges Angebot von Baustoffen, die mit mineralischen Bindemitteln hergestellt werden. Dazu zählen z.B. Baugips, Anhydritbinder, Magnesiabindemittel, Baukalk und Zement.

Baugips - Rohstoff

Baugips wird entweder aus einem natürlichen vorkommenden Gestein, dem Gipsstein (aus der Gruppe der Sedimentgesteine) hergestellt, oder er besteht aus chemisch hergestelltem Gips, der z.B. als Abfallprodukt bei bestimmten chemischen Prozessen oder der Rauchgas-Entschwefelung (REA-Gips) entsteht. Die technischen Anforderungen u.a. an Baugips sind in der DIN-Norm 1168 beschrieben.

Herstellungsverfahren

Es gibt unterschiedliche Baugipsarten (Calciumsulfat), die abhängig von der jeweiligen Brenntemperatur (zwischen 110 °C und 1.200 °C) unterschiedliche Mengen Kristallwasser enthalten. Je höher die Temperatur gewählt wird, desto weniger Wasser enthält das Produkt.

Bei 1.200 °C ist der Endpunkt erreicht, bei dem kein Wasser mehr vorhanden ist (so genanntes Anhydrit).

Zur Erhärtung wird das pulverförmige Halbhydrat mit Anmachwasser versetzt, hierdurch wird der Brennprozess umgekehrt. Bei dem dadurch einsetzenden Kristallisationsprozess verfilzen die nadelförmigen Gipskristalle, wodurch sich die Masse verfestigt und letztendlich erhärtet. Die dabei auftretende Volumenvergrößerung liegt nur bei ca. einem Vol.-%, was eine schwindrissfreie Verarbeitung ermöglicht.

Dieser Kristallisationsprozess kann, je nachdem welche Zusätze (z.B. durch organische Säuren, Salze, Leim, Zucker, abgebundenem Gips) zugefügt werden, entweder verzögert oder beschleunigt werden. Die erreichbare Festigkeit ist abhängig vom Wasser-Gips-Verhältnis. Die Erhärtung ist mit der Kristallwasseraufnahme abgeschlossen, dadurch wird ca. 40 % der Endfestigkeit erreicht, der Rest wird durch Trocknen erreicht.

Eigenschaften

Rohdichte  600 - 1.200 kg/m3 
Wärmeleitfähigkeit (k)  0,4 - 0,7 W/m • K 
Verhalten gegenüber Feuchtigkeit  Wasserlöslich, kann daher nicht in Bereichen mit Feuchtigkeitseinwirkung (Kondenswasser, Regen) eingesetzt werden, Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl:

μ = 2 - 6,5

nicht hygroskopisch 
Mechanische Eigenschaften  Spröde 
Brandschutz  Bauteile mit Gipsputz sind ab 15 mm feuerhemmend (F30) 

Verwendung im Bauwesen

Der Einsatzbereich von Produkten aus Baugips ist sehr vielfältig. Die Bandbreite reicht von Modell-, Stuck- und Putzgips bis hin zu Gipsbauelementen wie z.B. Gipskartonplatten, Deckenplatten, Gipskartonverbundplatten und Gipsfaserplatten.

Stuckgips besteht aus dem Halbhydrat des Calciumsulfats. Er versteift schnell, ist wasserlöslich und daher nicht wetterbeständig. Die Anwendungsbereiche sind vornehmlich im Innenbereich, z.B. Stuckarbeiten, Zusatz für Kalkputzmörtel, Feinputz, Gipsbauplatten, Deckenplatten.

Im Gegensatz dazu versteift der Putzgips früher und zeichnet sich durch langsameres und gleichmäßigeres Abbinden aus. Um bessere Eigenschaften zu erzielen, werden so genannte Stellmittel in Form von Sand, Perlite u.a. zugesetzt. Dadurch wird ein langsameres Versteifen, erhöhtes Wasserrückhaltevermögen und verbesserte Haftung bewirkt.

Eingesetzt wird Putzgips als reines Material in Gipssandputz, Gipskalkputz oder zur Vorbereitung von Stuckarbeiten. Durch bestimmte Zusätze erhält man folgende Produkte: Fertigputz, Haftputzgips, Maschinenputzgips, Ansetzgips, Fugengips, Spachtelgips.

Gipskartonplatten enthalten einen gleichmäßig getrockneten Gipskern, der mit einem festhaftenden Karton ummantelt ist. Sie werden z.B. anstelle von Putzen für Wandoberflächen bei Holzhäusern verwendet. Die Tabellen geben einen Überblick über die verschiedenen Anwendungstypen.

Bezeichnung  Kurzzeichen  Besonderheiten 
Gipsbauplatte  GKB  Standard-Platte 
Imprägnierte Gipsbauplatte im Feuchtbereich  GKBI  Durch Vergütung von Gipskern und Karton verzögerte Wasseraufnahme 
Feuerschutzplatte  GKF  In unterschiedlichen Feuerwiderstandsklassen erhältlich (nach DIN 4102), Gipskern enthält Seidenrovings, keine brennbaren Zuschläge 
Imprägnierte Feuerschutzplatte  GKFI  Verzögerte Wasseraufnahme und zusätzlich in unterschiedlichen Feuerwiderstandsklassen erhältlich 
Gipskartonputzträger-platte  GKP  Karton zur Aufnahme von Gipsglättputz werksmäßig in 1.250 mm breitem Band vorgefertigt, in Stärken von 9,5 - 25 mm, mit unterschiedlich ausgebildeten Rändern 
  Zusammensetzung  Anwendung 
Gipswand-
bauplatten 
Leichte Wandbauplatten als Porengipsplatte (Gipskern mit anorganischen Füllstoffen versetzt), dadurch Verbesserung der Wärmedämmung, Gewichtsverminderung, für ebene Flächen, Nut- und Federverbindung  Leichte Trennwände, Vorsatzschalen, Ausfachungen in Feuchträumen (Hydroplatten); Brandschutz: d = 6 cm: F 30 A; ab 8 cm: F60A-F120A (feuerbeständig) 
Deckenplatten
aus Gips 
Meist quadratische Platten (60 x 60 cm) mit Randwulst (d = 28 mm), als Feuerschutzplatten zusätzlich auf der Rückseite Mineralfasereinlage, Drahtgewebe sowie Aluminiumfolie  Dekor-, Schallschutzplatten 
Gipskarton-
verbundplatten 
Verbund aus Gipskarton- und Dämmstoffplatten (z.B. Polystyrol, Polyurethan oder Mineralfaser), mindestens Baustoffklasse B 2, dazwischen Dampfbremsende Schicht möglich  Wand- oder Deckenbekleidung als Feuerschutz, Schallschutz (nur Mineralfaser) oder zur Wärmedämmung 
Gipsfaser-
platten 
Gemisch aus Gips, Zellulosefasern und Wasser, unter hohem Druck verpresst, Bewehrung durch Zellulosefasern bewirkt hohe Festigkeit, Zähigkeit und Elastizität  Wand- und Deckensysteme, Trockenestrich, formbeständig, atmungsaktiv, guter Brandschutz 
Trocken-
estrichelemente 
Besteht aus 2-3 Lagen Gipskarton- oder Gipsfaserplatten (Nut- und Federverbindung, Stufenfalze)  Schall- und Wärmedämmung (kaschiert mit Schaumkunststoff oder verdichteter Mineralwolle 

Umweltverträglichkeit

Rohstoffe  Ausreichende Rohstoffvorräte, Lagerstätten werden nach Abbau rekultiviert 
Herstellung  Energieintensiv, geringe bis keine Schadstoffemissionen 
Primärenergiebedarf  870 kWh/m3 Lochziegel
1.160 kWh/m3 Vollziegel
1.780 kWh/m3 Klinker  
Verarbeitung, Nutzung  Keine Freisetzung von Schadstoffe 
Entsorgung  Als Bauschutt deponierbar