Hochbrandgips. Materialbeschrieb. Estrichgips, nach historischem Herstellungsverfahren. Mineralische Werkstoffe > Gipswerkstoffe

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Hochbrandgips. Materialbeschrieb. Estrichgips, nach historischem Herstellungsverfahren. Mineralische Werkstoffe > Gipswerkstoffe"

Florian Stieber
vor 6 Jahren
Abrufe

Estrichgips, nach historischem Herstellungsverfahren Materialgruppen: Mineralische Werkstoffe > Gipswerkstoffe Materialbeschrieb Hochbrandgips ist ein Brennprodukt von natürlichem Gipsstein, der als

Hochbrandgips wurde schon vor mehreren tausend Jahren als vielseitiger Baustoff im Innen- und Aussenbereich eingesetzt. Das verstärkte Aufkommen von hydraulischen Bindemitteln vor ca.

1 Estrichgips, nach historischem Herstellungsverfahren Materialgruppen: Mineralische Werkstoffe > Gipswerkstoffe Materialbeschrieb Hochbrandgips ist ein Brennprodukt von natürlichem Gipsstein, der als Hauptbestandteil kristallwasserfreies Calciumsulfat, sogenannter Anhydrit II enthält. Hochbrandgips wurde schon vor mehreren tausend Jahren als vielseitiger Baustoff im Innen- und Aussenbereich eingesetzt. Das verstärkte Aufkommen von hydraulischen Bindemitteln vor ca Jahren verdrängte jedoch den traditionellen Werkstoff. Im Zusammenhang mit Sanierungs- und Restaurierungsarbeiten wurde die Produktion von herkömmlichem Hochbrandgips als Nischenprodukt wieder aufgenommen. Folgend wird ein Hochbrandgips beschrieben, der nach historisch überliefertem Verfahren im Feldbrandofen hergestellt und bei Temperaturen von C gebrannt bzw. entwässert wird. Dabei entsteht ein Mischbrand, bei dem der Gipsstein in verschiedenen Entwässerungsphasen vorliegt. Aufgrund des verlorengegangenen Wissens zur Herstellung und Verwendung von Hochbrandgips wird der Baustoff in aktuellen Normen nicht aufgeführt. Hochbrandgips bindet langsam ab und bildet dadurch eine hohe Druckfestigkeit aus. Der sehr harte und wiederstandfähige Gipswerkstoff verfügt über hohe Witterungsbeständigkeit. Die Herkunft des Gipsrohstoffs beeinflusst die Eigenfarbe des Hochbrandgipses und kann z. B. zwischen Grauund Weisstönen (Region Osterode im Harz) oder Beige- und Gelbtönen (Region Sulzheim) variieren. Die Verarbeitung von Hochbrandgipsmörtel unterscheidet sich erheblich von jener des Gipsmörtels für Stuckarbeiten. Hochbrandgips wird vorgelegt und das Anmachwasser in der vorgegebenen Menge (je nach Material und Verarbeitungszweck) zugegeben und gleich durchmischt. Die angemachte Masse kann in Abhängigkeit der Konsistenz angetragen oder gegossen werden. Die Verarbeitung von Hochbrandgips erfordert aufgrund des Abbindeverhaltens besondere Beachtung der Herstellerangaben. Hochbrandgips wird traditionell für Bodenbeläge, Stuckaturen, Mauer- und Putzmörtel eingesetzt. MATERIAL ARCHIV / 5

2 Abkürzung: HBG Andere Bezeichnungen/Synonyme: Anhydrit-Mörtel, Sparkalk, Estrichgips Chemische Formel: CaSO 4 Italienische Bezeichnung: gesso Französische Bezeichnung: plâtre surcuit Englische Bezeichnung: high temperature gypsum plaster Ähnliche Materialien: Anhydritbinder, Marmorgips Hintergrund Geschichte: Gips ist als Bau- und Werkstoff schon seit Jahrtausenden bekannt. Spätestens in der Romanik hat er sich dauerhaft in der europäischen Baugeschichte etabliert. Neben dem günstigeren, niedrig gebrannten Stuckgips wurde Gipsstein schon früh mit bis zu 1000 C gebrannt und sowohl für Bauzwecke als auch für Skulpturen eingesetzt. Die Anwendungsgebiete von Hochbrandgips reduzierten sich im Laufe der Zeit. Er wurde vermehrt nur noch als Bodenbelag, als sogenannter Estrichgips, eingesetzt und schliesslich von neuen Gipsbindemitteln wie Anhydritbinder oder Calciumsulfat-Fliessestrich ganz abgelöst. Im Zusammenhang mit Restaurierungsarbeiten wurde die Produktion von Hochbrandgips nach historischer Herstellungstechnologie von der Baustoffmanufaktur Hundisburg im Jahr 2003 wieder aufgenommen. Herstellung Herkunft, geografische Region: weltweite Vorkommen Entstehung: Gipsstein und damit das Ausgangsmaterial für Hochbrandgips entstand vor rund Mio. Jahren durch Auskristallisation und Ablagerung bei der Verdunstung von Meerwasser. Das Gestein hat sich in verschiedenen Regionen und zu unterschiedlichen Zeiten gebildet. Im Zeitraum des Perm (vor ca Mio. Jahren) und der Trias (vor ca Mio. Jahren) entstanden die grossflächigsten und mächtigsten Gipsablagerungen der Erdgeschichte. Bei der Verdunstung von Meerwasser fallen zunächst die wenig löslichen Karbonate aus, gefolgt von den Sulfaten, zu denen Gips und Anhydrit gehören. Zuletzt fallen die gut löslichen Chloride sowie die Kalium- und Magnesiumsalze aus. Die Baustoffmanufaktur Hundisburg verwendet für die spezifisch hergestellten Produkte Gipsstein aus dem Zechstein oder Keuper. Gewinnung: Gipsstein wird in Steinbrüchen im Tage- oder Untertagebau abgebaut. Fertigung: Beim herkömmlichen Herstellungsprozess von Hochbrandgips werden im direkt mit Holz beheizten Feldbrandofen verschiedene Fraktionen Gipsstein aufgeschichtet. Die Durchschnittstemperatur beträgt C, wobei die Gesteinsbrocken je nach Grösse und Standort im Ofen nicht gleichmässig durchgebrannt bzw. entwässert werden. Es entstehen also verschiedene MATERIAL ARCHIV / 5

3 Gipsphasen, wobei der wasserfreie Anhydrit II als Hauptbestandteil der Mischung vertreten ist. Nach dem Brand folgt die Zerkleinerung des Brenngutes bis zu einer Korngrösse von 500 Mikrometer. Je nach Anforderung des Verarbeiters kann eine Zugabe von fraktionierten Gesteinskörnungen erfolgen. Eigenschaften Kennwerte beziehen sich auf: abgebundenen Zustand nach 56 Tagen Zusammensetzung/Analyse: Anhydrit (CaSO 4 ), Calciumsulfat-Dihydrat (CaSO 4 x 2H 2 O), Calciumoxid (CaO) und Nebenbestandteile Beimischungen, Art: Je nach verwendeter Gesteinsvarietät sind dies unterschiedliche Anteile von Mergel, Tonmineralen, Bitumen, verschiedenen Salzen, Dolomit, Kalzit, Quarz, Eisen-und Aluminiumoxiden. Beimischungen, Anteil in %: unter 5% Besonderheiten: Aufgrund des manufakturartigen Herstellungsprozesses und der Verwendung von natürlichen Rohstoffen variieren die Bestandteile der Zusammensetzung, was auch die Schwankungen der Materialeigenschaften begründet. Erscheinung Farbe: Geruch: Beigetöne, Gelbtöne, Grautöne, Weisstöne neutral Die Eigenfarbe zeugt von der Herkunft des Gipsrohstoffs und ist ein wichtiges Merkmal von herkömmlich produziertem Hochbrandgips. Grautöne können auch auf Asche- und Holzkohlepartikel aus dem Brennprozesss zurückgeführt werden. Haptik: fest Beständigkeit Biologische Schadensfaktoren: Gips gilt als hygienisches Baumaterial, in dem sich keine Schädlinge einnisten. Witterungsbeständigkeit: beständig Hochbrandgips kann aufgrund der langen Abbindezeit, die durch den Brennprozess bedingt ist, eine hohe Festigkeit entwickeln. Er ist damit gegen die Witterung beständiger als andere Gipswerkstoffe. Mechanische Eigenschaften MATERIAL ARCHIV / 5

4 Biegezugfestigkeit: Dichte [ρ]: Druckfestigkeit: Elastizitätsmodul: Härte nach Mohs: Kornfeinheit: Versteifungsbeginn: Versteifungsende: 3.00 bis 5.00 N/mm bis kg/m bis N/mm bis N/mm bis 4.00 Mohs bis 4.00 mm bis min bis min Thermische Eigenschaften Brenntemperatur: bis C Chemische Eigenschaften ph-wert: Verträglichkeit Kompatibilität: Der Kontakt zu hydraulischen Bindemitteln (Zemente, Trassprodukte, hydraulische Kalke und natürliche hydraulische Kalke) ist bei erhöhter Feuchtigkeitsbelastung zu vermeiden. Dies gilt besonders bei vorhandenen Calziumsulfatbindemitteln im historischen Gebäudebestand. Quellen der Kennwerte Die angegebenen Kennzahlen sind Richtwerte. Durch die inhomogene Zusammensetzung der Rohstoffe und den manufakturartigen Herstellungsprozess ergeben sich Abweichungen. Datenblätter Hundisburger Baustoffmanufaktur: (Stand ) Bearbeitung Lieferformen: In Pulverform in Kunststoffgebinden Formen und Generieren: Fügen und Verbinden: Oberflächenbearbeitung: Oberflächenbehandlung: Trennen und Subtrahieren: frei auftragen, giessen, spachteln kleben raspeln, schleifen bemalen, ölen, polieren, wachsen feilen, raspeln, sägen, schnitzen, spalten Hochbrandgips bindet nach einigen Stunden ab, lässt sich danach aber noch über längere Zeit durch Schnitzen oder Schaben weiterbearbeiten. MATERIAL ARCHIV / 5

5 Lagerung und Aufbewahrung: Das Gipspulver muss trocken aufbewahrt werden und ist je nach Produkt 3-12 Monate lagerfähig. Anwendung Anwendungsgebiete: Baugewerbe, Kunstgewerbe, Restaurierung Anwendungsbeispiele: Bodenbeläge, Mörtel für konstruktives Mauerwerk, Ausfachung von Fachwerkwänden, Fensterlaibungen, Putzmörtel, Fugenmörtel, Skulpturen, Innenaustattungen wie Chorschranken und Emporenbrüstungen Sammlungen Muster in folgenden Sammlungen: ETH Zürich Baubibliothek, HSLU T+A Campus Horw, Sitterwerk St. Gallen Standort in der Sammlung ETH Zürich Baubibliothek: BG-BI-ZZ Bindemittel Gips > Bindemittel/Binder Quellennachweis Verwendete Quellen: Hoernes, M. (Hrsg.) (2002). Hoch- und spätmittelalterlicher Stuck. Regensburg: Schnell & Steiner GmbH. Hundisburger Baustoffmanufaktur: (Stand: ) Weitere Quellen: Heusinger von Waldegg, E. (2. Auflage 1906). Der Gips. Leipzig: von Theod. Thomas. Maier, J. (2007). Putz und Stuck. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag. Steinbrecher, M. (2006). Historischer Gipsmörtel in Mitteldeutschland. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag. Steinbrecher, M. (2010). Rekonstruktionsversuch von historischem Gips. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag. Material-Archiv-Signatur: STE_BIN_NHY_5 Stand: (Online-Schaltung: ) Permalink: materialarchiv.ch/detail/1692 MATERIAL ARCHIV / 5

Ähnliche Dokumente

Gips und Wasser eine gute Symbiose für den Boden. Knauf Gips KG Andres Seifert

Gips und Wasser eine gute Symbiose für den Boden Knauf Gips KG Andres Seifert Gips, ein Mineral Ca Kalzium S Schwefel O Sauerstoff 1x 1x wasserfreier Gips 4x = Calciumsulfat CaO Ca(HO) 2 CaCO 3 gebrannter