Faserzement. Materialbeschrieb. Hintergrund. Plattenwerkstoff. Mineralische Werkstoffe > Zementöse Werkstoffe

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1 Plattenwerkstoff Materialgruppen: Mineralische Werkstoffe > Zementöse Werkstoffe Materialbeschrieb Faserzement ist ein Verbundwerkstoff aus Zement und verschiedenen Fasern, der vor allem unter dem Handelsnamen Eternit Bekanntheit erlangt hat. Die mechanischen Eigenschaften des Materials hängen von der Wechselwirkung zwischen Armierungsfaser und Zementmatrix ab. Für Faserzement wird das Rohstoffgemisch je nach Einsatzgebiet in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen angesetzt. Hauptanteil ist Portlandzement, der mit synthetischen Fasern und Zellulose versetzt wird. Durch die Zugabe der Fasern wird der steinharte Zement biege- und zugfest, was die Herstellung dünnwandiger Platten ermöglicht. Diese eignen sich besonders für den Einsatz im Aussenbereich, da sie witterungs, nicht brennbar und sehr stabil sind. Die Platten werden je nach Produkttyp in unterschiedlichen Formaten sowie beschichtet oder lasiert ab Werk geliefert. Die Montage am Bau erfolgt durch spezialisierte Fachunternehmen. Faserzementplatten werden am Dach, für Fassadenbekleidungen und im Innenausbau angewendet. Handelsnamen: Italienische Bezeichnung: Französische Bezeichnung: Englische Bezeichnung: Bachl, Edilit, Eurocem, Landini, Euronit, James Hardie, Marley, SVK, Tegral, Ivarsson, Uralita, Cembrit, Eternit fibrocemento fibres-ciment fibre cement Hintergrund Geschichte: Das faserarmierte Zementprodukt wurde Ende des 19. Jahrhunderts von dem Österreicher Ludwig Hatschek ( ) erfunden. Er mischte Zement und MATERIAL ARCHIV / 6

2 feuerfeste Asbestfasern mit Wasser und führte die entstehende Masse durch eine Papiermaschine. Hatschek patentierte den Produktionsprozess in etlichen Ländern und registrierte das Warenzeichen Eternit. Der Name leitet sich vom lateinischen aeternitas ab, was Ewigkeit bedeutet und auf die Unverwüstlichkeit und Beständigkeit des Materials anspielt. Das Material wurde aufgrund der günstigen Kosten, der Feuerkeit, des geringen Gewichts und der Witterungskeit als Dachdeckung und für Fassadenbekleidungen verwendet. Zu Beginn wurde Asbestzement vor allem eingesetzt, um die üblichen Holzschindeln an Wetterseiten von Gebäuden zu ersetzen; weitere charakteristische Anwendungen sind Wellplatten sowie grossformatige Fassadenplatten. Aufgrund der Gesundheitsgefährdung, die von der Asbestfaser ausgeht, wurden ab 1980 die Produkte auf neue Technologie mit synthetischen Armierungsfasern umgestellt. Ökologie: Faserzement ist ein Baustoff von ausgeprägter Langlebigkeit und damit nachhaltiger Nutzenerbringung. Die Anwendungen und das Langzeitverhalten von Faserzement sind umweltneutral. Die werkseitig applizierten Farbbeschichtungen der Platten bestehen aus Reinacrylatfarben auf der Basis von wasserhaltiger Dispersion. Umweltschädigende Lösungsmittel werden weitgehend vermieden. Recycling: Faserzement besteht zu grossen Teilen aus natürlichen, mineralischen Rohstoffen sowie Zellulosefasern. Das mechanisch montierte Material lässt sich problemlos sortenrein rückbauen. Zur Entsorgung kann Faserzement auf Inertstoffdeponien abgelagert werden. Herstellung Fertigung: In der nach dem Erfinder benannten Hatschek-Maschine wird das breiige Rohstoffgemisch zunächst mit viel Wasser in die Stoffkästen gefüllt. Die darin rotierenden Siebzylinder bringen die Masse als dünne Schicht auf ein kontinuierlich durchlaufendes Filzband. Es wird auf der Formatwalze solange aufgewickelt bis die gewünschte Dicke (je nach Produkt zwischen 5 und 20 mm) erreicht ist und dann abgeschnitten; die so entstehende Platte ist noch weich und formbar und ähnelt einer feuchten Matte. Die Platten werden sodann im Stapel gepresst und verbleiben zum Abbinden des Zements drei Wochen lang in einem Zwischenlager. Anschliessend werden sie oberflächenveredelt und farbig lasierend oder deckend beschichtet. Eigenschaften Kennwerte beziehen sich auf: Platten Zusammensetzung/Analyse: Faserzement besteht aus 6 Komponenten: - 40% Bindemittel MATERIAL ARCHIV / 6

3 Als Bindemittel wird aus Kalkstein und Tonmergel gesinterter Portlandzement verwendet. - 11% Zusatzstoffe Zusatzstoffe wie Kalksteinmehl verbessern bestimmte Eigenschaften des Produkts und gewährleisten eine gleichmässige Produktqualität. - 2% Armierungsfasern Als Armierungsfasern werden synthetische und organische Fasern aus Polyvinylalkohol (PVA) verwendet. - 5% Prozessfasern Prozessfasern sind Zellstofffasern, wie sie in der Papierindustrie verwendet werden. - 12% Wasser (nach Erhärtung noch ca. 5%) Das Wasser, welches nach dem Erhärten im Produkt verbleibt, sorgt für eine weitere Verfestigung während der ganzen Lebensdauer. - 30% Luft Mikroskopisch kleine Poren dienen als Expansionsräume für gefrierendes Wasser und verhindern die Zerstörung durch Frost. Europäische Normen (EN): DIN EN Erscheinung Aussehen: Das faserzementtypische Gemisch gibt dem Produkt eine eigene Textur; es wirkt steinartig. Faserzementplatten sind nach der Herstellung hellgrau. Werkseitig sind Oberflächenbeschichtungen in verschiedenen Farbtönen (lasierend oder deckend) möglich. Ausserdem kann das Material durchgefärbt hergestellt werden. Beständigkeit Frostkeit: Faserzement ist gegen Frost, da die Luftporen im Material als Expansionsräume für das gefrierende Wasser dienen. Laugenkeit: Lösungsmittelkeit: Temperaturkeit: UV-Beständigkeit: Witterungskeit: bedingt Faserzement ist ein harter und sehr zäher Werkstoff. Das macht ihn widerstandsfähig gegen Witterungseinflüsse aller Art, z.b. auch gegen Hagel. MATERIAL ARCHIV / 6

4 Mechanische Eigenschaften Biegezugfestigkeit: N/mm 2 Dichte [ρ]: kg/m 3 Dimensionsstabilität: gut Feuchtigkeitsaufnahme: % Feuchtigkeitsgehalt: 5.00 % Flächengewicht: g/m 2 Gesamtporosität: Vol % Thermische Eigenschaften Brandverhalten: Faserzement schmilzt und brennt nicht. Längenausdehnungskoeffizient: /K Wärmeleitfähigkeit/-zahl [λ]: W/mK Optische Eigenschaften Farbechtheit: gut Bearbeitung Lieferformen: Faserzement wird auf Mass zugeschnitten in Grossformatplatten und in standardisierte Klein- bzw. Mittelformate sowie als Wellplatten angeboten. Je nach Produktgruppe sind die Platten grau oder durchgefärbt und weisen unterschiedliche Oberflächenbeschichtungen (lasierend oder deckend) auf. Plattenstärken: gemäss Lieferprogramm (Grossformatplatten Fassade im Normalfall 8 mm) Plattenmasse: je nach Produkt bzw. Anwendung, gemäss Lieferprogramm Faserzement ist werkseitig farbig lasierend oder deckend oberflächenbeschichtet. Es ist keine weitere Behandlung nötig. Trocknung: Faserzement wird ausgehärtet ausgeliefert. Anwendung Anwendungsgebiete: Alle Bausektoren: Industrie, Landwirtschaft, Wohnungsbau, Gewerbe- und öffentliche Gebäude Anwendungsbeispiele: MATERIAL ARCHIV / 6

5 Grossformatige Fassadentafeln: vorgehängte hinterlüftete Aussenwandbekleidungen eben oder gestülpt verlegt; äussere Beplankung vorgefertigter Konstruktionselemente; Balkonplatten; Fensterlaibungen; Bekleidung Innenwände und Decken von normal trockenen Räumen Kleinformatige Fassadenplatten: vorgehängte hinterlüftete Aussenwandbekleidungen; äussere Beplankung vorgefertigter Konstruktionselemente Dachplatten (Grossformatig oder Schindeln) für Schrägdächer Sammlungen Muster in folgenden Sammlungen: ETH Zürich Baubibliothek, Gewerbemuseum Winterthur, HSLU T+A Campus Horw, Sitterwerk St. Gallen, ZHAW Winterthur Halle 180, ZHdK Medien- und Informationszentrum Standort in der Sammlung Gewerbemuseum Winterthur: Mineralische Werkstoffe > Schublade 2 ZHAW Winterthur Halle 180: BauStoffArchiv Spezialmuster ETH Zürich Baubibliothek: diverse A4 Muster Bezugsquelle Bezugsquelle Sammlungsmuster: Eternit (Schweiz) AG, Niederurnen Quellennachweis Verwendete Quellen: Carrard, P. (Ed.). (2003). Eternit Schweiz - Architektur und Firmenkultur seit Zürich: gta-verlag. Krause, J. R. (Ed.). (2007). Faserzement. Technologie und Entwurf. Basel: Birkhäuser. Weitere Quellen: Mayer, C.M. (1968). Asbestzement. Rüschlikon (Verlag Schück Söhne AG). Liersch, K.W. (1995). Schäden an Aussenwänden mit Asbestzement-, Faserzement- und Schieferplatten. Stuttgart IRB Verlag. Expertin / Experte: Ueli Schweizer Hans Musch Material-Archiv-Signatur: MIN_WER_ZEM_4 MATERIAL ARCHIV / 6

6 Stand: (Online-Schaltung: ) Permalink: materialarchiv.ch/detail/1259 MATERIAL ARCHIV / 6