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 |