Baustofftechnik Dachziegel-Dachsteine - Deutsches Dach
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Baustofftechnik Dachziegel-Dachsteine - Deutsches Dach
Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Baustofftechnik Dachsteine - Dachziegel www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 1 1 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Cement-Dachplatten Schieferförmige Dachplatten S-förmige Dachplatten ab ca. 1842 in Staudach, Chiemsee; Erfinder: Adolph Kroher www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 2 • Die ersten Dachsteine Aus verschiedenen schriftlichen Zeugnissen (Arnhem 1879, Guben 1907, Charlottenburg 1927) ist zu entnehmen, dass die ersten Cement-Dachplatten (Dachsteine) 1844 in der Kroher Zementfabrik in Staudach in Bayern hergestellt wurden. Zwei Versionen wurden gefertigt: Eine “ S-förmige”Dachplatte und eine “ schieferförmige”Dachplatte - so bezeichnet nach der zu römischer Zeit üblichen Bearbeitungsform von Naturschieferplatten für die Dachdeckung. • Rohstoffe Neben Sand und Wasser war zur Herstellung Zement notwendig, der durch das Brennen von Minaralablagerungen gewonnen wurde, die in der Nähe von Staudach, nicht weit von Grassau, Oberbayern gefunden worden waren. Der heute gebräuchliche Portlandzement wurde zwar bereits 1824 in England erfunden, in Deutschland jedoch erstmals 1856 hergestellt. • Herstellung Der fertig gemischte, erdfeuchte Beton wird auf sog. Handschlagtischen auf Unterlagsformen fest gestampft und die Oberfläche glatt abgezogen. Die Unterlagsform wird mittels einer Kurbelmechanik von unten aus der Form gehoben und zum endgültigen Abbinden in Regalen abgelegt. Diese Fertigungsmethode hat sich vereinzelt bis in die 50er Jahre unseres Jahrhunderts gehalten. Ab etwa 1910 wird die Dachsteinherstellung durch den deutschen Ingenieur H. R. Baumgarten, der 1908 nach England übersiedelt, automatisiert. Bereits 1936 fertigt die Fa. Redland Ltd. 203 Mio. Dachsteine p.a.. • Referenzen Bei der Internationalen Austellung in Wien 1873 erhält Adolph Kroher für seine Cement-Dachplatten ein Anerkennungsdiplom. Zu dieser Zeit beschäftigt die “ Staudacher Cementfabrik Adolph Kroher”etwa 120 Mitarbeiter. Ein Arbeiter stellte pro Tag etwa 125 Dachsteine her. In Folge der Wiener Ausstellung erhält Kroher den Auftrag der österreichischen Regierung, Dachsteine für sämtliche Dächer, Signalstationen und sonstige Gebäude der Tauerneisenbahn zu liefern. Bis heute sind in Vorarlberg, Tirol und im Land Salzburg Dächer mit CementDachplatten zu finden. 2 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Die Fertigung von CementDachplatten Einfüllen, Verdichten und Glätten des Betons mit dem Schlageisen Aufsetzen der Falze Ausheben von Dachstein und Unterlegform aus dem Formrahmen www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 3 • Handschlagtisch Diese Maschinen waren seit Ende des 19. Jh. bis Mitte dieses Jh. zur manuellen Fertigung gebräuchlich. • Phase 1 In einen Rahmen, der fest mit dem Tisch verbunden ist, wird eine genau passende Unterlagsform aus Stahlblech eingelegt. Der Frischbeton wird eingefüllt, mit einem Schlagwerkzeug verdichtet und über den Rand glatt abgezogen. • Phase 2 Ein Rahmen wird aufgelegt und in eine Nut der Beton für den Falz (Kopffalz) eingefüllt, verdichtet und abgezogen. • Phase 3 Der fertige Dachstein wird mit der Unterlagsform mittels eines Fußhebels ausgehoben und zur Aushärtung in Regalen gelagert. 3 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Dach mit Cement-Dachplatten Kroher-Bauernhof, Staudach, Deckung seit Mitte 19. Jh. www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 4 Der historische, in Blockbauweise errichtete Bauernhof am Ortseingang von Staudach, am Nordrand der Chiemgauer Alpen, wurde Mitte des 19. Jh. mit „ schieferförmigen“Cementdachplatten aus der Fertigung Adolph Krohers gedeckt. Die Deckung ist bis heute voll funktionsfähig. Der Hof steht unter Denkmalschutz. 4 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Historische Dachziegelformen Mönch- und Nonnendeckung Römische Leistendeckung Biberschwanztypen Falzziegel „ Forbacher Format“ Hohlpfanne www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 5 • Mönch und Nonne Die im Mittelmeerraum und in Südfrankreich weit verbreitete Deckung mit Mönch und Nonne war in historischer Zeit ausschließlich herausragenden Bauten vorbehalten. Die Ausbreitung dieser Deckung nach Norden fand westlich der Alpen bis zur Kölner Bucht statt, der östliche Verbreitungszweig reicht bis nach Schleswig-Holstein. Beispiele sind: Frauenkirche München (ersetzt durch kombinierten MönchNonnen-Ziegel), Burg Trausnitz, Landshut. Im mitteleuropäischen Klima und bei flachen Dachneigungen ist diese Deckart sehr reparaturanfällig. • Römische Leistenziegeldeckung Großformatige, relativ dicke Flachziegel mit seitlichen Aufkantungen werden an den Längsfugen mit nonnenartigen Ziegeln überdeckt. • Biberschwanzziegel Biberschwänze sind ebene Ziegel, die zu den klassischen Ziegelarten gehören. Die Form des Biberschwanzes hat keine antiken Vorbilder. Sie imitiert nach Form und Aussehen die Holzschindel. Die ältesten Funde werden in der Literatur ins 12 Jh. datiert, auf dem Wetzlarer Dom und auf Burg Münzenberg in der Wetterau wurden die ältesten Stücke gefunden. Auch heute finden wir den Biberschwanz in den ehemaligen Holzschindelgebieten. Ein Hauptgrund für die Verdrängung der Holzschindel ist die Feuersicherheit, ein sehr wesentlicher Vorteil vor allem in dicht bebauten Orten. Die zahlreichen traditionellen Biberschwanzformen sind noch heute nahezu alle verfügbar. Die Schnittarten sind vielfältig: Spitz für ein rautenförmiges oder sechseckiges Deckbild, Gradschnitt, z.T. mit abgerundeten oder auf 45° abgeschrägten Ecken (sog. Kirchenbiber), Rundschnitt mit Kreis-, Segmentoder Korbbogen , gotisch, Wappenbiber (Eselsrücken). Segment- und Korbbogen sind heute am weitesten verbreitet. • Hohlpfanne Die regionale Ausbreitung der Hohlpfannen erstreckt sich von den Höhen der Mittelgebirge nach Norden. • Falzziegel Am Ende der Entwicklung der keramischen Dachprodukte steht der Falzziegel. Bis zu drei Falze, die rund um den Dachziegel verlaufen, verleihen dem Falzziegel eine bis dahin unerreichte Regensicherheit. Dadurch wird es möglich, auch geringere Dachneigungen mit Dachpfannen zu decken (Regeldachneigung). Die ersten in Europa, die sich mit der Herstellung dieser Dachpfannen zu Beginn der 40er Jahre des 19. Jh. befassten, waren die Gebrüder Gillardoni im oberelsässischen Altkirch. 5 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Historische Dachziegelherstellung Formtisch für Biberschwanzziegel Abnehmer Streichbank für Hohlziegel www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 6 Verschiedene Werkzeuge und Formtische für die handwerkliche Fertigung von Dachziegeln zeigt diese Folie. In Streichrahmen wurde die tonige Masse hineingestampft (verdichtet), die Aufhängenase angeformt, abgezogen und auf Brettchen zum Trocknen gelegt. Bei Bibern wurde vielfach noch auf der Oberseite ein Wasserstrich eingedrückt, um die Wasserableitung von den Längsfugen zur Mitte des Bibers hin zu verlagern. Auch Verzierungen und bildliche Darstellungen waren üblich (sog. Feierabendziegel). 6 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Historische Biberschwanzherstellung www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 7 7 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Zusammensetzung Dachsteine 70 % klassierter, gewaschener Sand und Recyclinggut www.dach-zentrum.de 21 % Zement 7,5 % Wasser 1,5 % Oberfläche Dachziegel/Dachsteine 8 • ca. 70% klassierter, gewaschener Sand bzw. Recyclinggut Die Ressourcen für den Hauptrohstoff des Dachsteins stehen in Deutschland flächendeckend und nahezu unbegrenzt zur Verfügung. Die für Dachsteine geeignete Sieblinie wird bereits in der Sandgrube abgestimmt, um zusätzliche Transporte zu vermeiden. Bei der Frankfurter Recycling Pfanne wird der Sandanteil vollständig durch recycelte, gebrauchte Dachpfannen ersetzt (s. Folie 2.6). • ca. 21% Zement Aus Kalkmergel, einem natürlichen Gemisch von Kalkstein und Ton, wird Zement durch Brechen, Trocknen, Brennen und Mahlen gewonnen. Die Zementressourcen sind ebenfalls fast unbeschränkt vorhanden. • ca. 7,5% Wasser Das benötigte Wasser wird zu großen Teilen aus aufgefangenem Oberflächenwasser entnommen. Prozessabwässer werden gereinigt und wiederverwendet. • ca. 1,5% Oberflächenbeschichtung Je nach Farbe und Oberfläche des Dachsteins setzt sich die Oberflächenbeschichtung aus unterschiedlichen Gewichtsanteilen von Metalloxiden und Beschichtungsmaterialien zusammen. Die Oberfläche der meisten Dachsteine ist mit einer Acrylatbeschichtung auf Wasserbasis vergütet. In die Farbe eingebettet sind wiederum Eisenoxidpigmente und feine mineralische Füllstoffe. Die Vergütung ist sinnvoll, um ggf. auftretende Ablagerungen und natürlichen Bewuchs zu vermindern. Die Farben der Dachsteine decken die traditionellen Dachfarben in Deutschland ab. Die physikalisch-chemische Zusammensetzung der Farbpigmente ist identisch mit denen, die von Natur aus diese Dachfarben erzeugen: Die Eisenoxide, z.B. Fe2O3 und Fe3O4, kommen in der Natur in den Gesteinen Hämatit und Magnetit vor. Die Pigmente zur Herstellung von Dachsteinen werden durch die Oxidation von Eisenspänen - z.B. von Stanzresten aus der Karosserieherstellung mit Luftsauerstoff erzeugt. Die eingesetzten Pigmente sind in Wasser und in Verbindung mit Kalk und Zement unlöslich und können nicht ausgewaschen werden, auch nicht durch Lösungsmittel. Sie sind äußerst licht- und UV-beständig. 8 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Produktdaten Dachsteine Maßhaltigkeit* Hängelänge ± 4 mm Deckbreite ± 5 mm Charakteristische Tragfähigkeit* Profilierte Dachsteine: 2,0 kN Tegalit: 1,2 kN Wasserundurchlässigkeit* Tropfenbildung an der Pfannenunterseite ist möglich Dachsteine: nach 20 h 10-15 mm Frost-/Tau-Widerstand* frostbeständig *nach DIN EN 490/491 (Auch die höheren Werte nach DINplus werden erreicht) www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 9 • Maßhaltigkeit: Nach der DIN EN 490/491 wird die Hängelänge des Dachsteins betrachtet. Die Hängelänge ist das Maß zwischen der Vorderkante des Dachsteins und der Oberkante der Traglatte, auf der der Stein mit seinen Hängenasen liegt. Die maximale Abweichnung vom Herstellerwert darf ± 4 mm betragen, was bei Braas Dachsteinen etwa einem Prozent entspricht. Die mittlere Deckbreite darf vom Herstellerwert max. ± 5 mm abweichen. Bei profilierten Dachsteinen und dem Tegalit von Braas ist die Deckbreite von 300 mm immer gewährleistet. • Tragfähigkeit: Bei Prüfung der Tragfähigkeit nach DIN EN 490/491 beträgt die Stützweite der Auflagen 2/3 der Hängelänge des Dachsteins. Das entspricht bei der Frankfurter Pfanne einer Stützweite von 264 mm. Für die obere Biegeschneide kann ein Profilausgleichstück verwendet werden. Die DIN EN fordert eine charakteristische Tragfähigkeit von 2,0 kN (DINplus: 2,2 kN) bei profilierten Dachsteinen und von 1,2 kN (DINplus: 1,5 kN) bei ebenen verfalzten Dachsteinen (Tegalit). • Wasserundurchlässigkeit: Zur Prüfung der Wasserundurchlässigkeit wird auf einen Dachstein ein exakt passender Rahmen mit einer Abdichtung aufgebracht, der maximal 15 mm hoch sein darf. Eingefüllt werden über der höchsten Stelle 10-15 mm Wasser. Innerhalb eines Prüfzeitraums von 20 h darf kein Tropfen von der Unterseite abfallen. • Frostbeständigkeit: Die DIN EN 490/491 verlangt eine Frost-Tau-Wechsel-Prüfung von 25 (DINplus: 100) genau definierten Frost-Tau-Zyklen. Nach dieser Prüfung erfolgen die Prüfungen auf Wasserundurchlässigkeit und Tragfähigkeit. Diese Labortests sind wesentlich strenger als die in der Natur vorkommenden Frost-Tau-Wechsel. Die Erfahrung mit Dachsteinen von mehr als 150 Jahren und bei Braas von über 40 Jahren rechtfertigen die 30jährige Garantie auf die Frostbeständigkeit. 9 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt DINplus: höhere Anforderungen als DIN EN 490/491 Charakteristische Tragfähigkeit profilierte Dachsteine Charakteristische Tragfähigkeit Tegalit Ebenheit Abweichung: Frost-/Tauwiderstand Frost-/Tauzyklen: Hängenasen Einrichtungen zum Betreten des Dachs Bauteile zur Windsogsicherung Umweltverträglichkeit www.dach-zentrum.de Mindestanforderung DIN EN 490/491 2000 N Mindestanforderung DINplus 2200 N 1200 N 1500 N Max. 3 mm Max. 2 mm 25 Funktionsprüfung Keine Anforderung 100 Zusätzliche Tragfähigkeitsprüfung, 1000 N Prüfung und Zertifizierung nach DIN EN 516 durch Bau-Berufgenossenschaft Herstellernachweis Nachweis durch Urkunde der AUB. Zusätzlich Mehrwegverpackungen bzw. Rücknahmesystem für Einwegverpackungen Keine Anforderung Keine Anforderung Dachziegel/Dachsteine 10 10 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Rohstoff - Kreislauf Produktion Bauphase Recycling Nutzung Entsorgung www.dach-zentrum.de Umdeckung Dachziegel/Dachsteine 11 • Produktion: Der angelieferte Sand - bereits in der Sandgrube auf die für Dachsteine geeignete Sieb-linie eingestellt - wird durch Siebe und Detektoren von metallischen, organischen und sonstigen Fremdstoffen gereinigt und auf seinen Feuchtegehalt geprüft. In einem vollautomatischen Mischvorgang werden die Bestandteile innig miteinander vermischt und je nach vorhandenem Feuchtegehalt wird Wasser zugefügt. In einem kombinierten Press-Walzvorgang wird der frische, erdfeuchte Mörtel unter starkem Druck auf die nahtlos hintereinander liegenden Unterlagsformen (Pallets) gepresst. Eine obenliegende Walze formt das Profil der Oberseite. Danach wird der Strang auf Dachsteinlänge geschnitten. Nach dem ersten Trocknungsvorgang (6-8h bei rund 60° C) wird die Unterlagsform abgetrennt. Die fertigen Dachpfannen passieren eine Kontrolleinrichtung, die beschädigte oder unvollkommene Dachpfannen aussortiert und dem Recycling zuführt. • Bauphase: Nach dem Transport zur Baustelle werden die Dachpfannen durch den Dachdeckerbetrieb eingedeckt. • Nutzungsphase: Die Haltbarkeit von Dachsteinen entspricht normalerweise der Lebensdauer des Bauwerks. Die ältesten bekannten Dachdeckungen mit Dachsteinen sind mehr als 150 Jahre alt - bei voller Funktionsfähigkeit. • Umdeckung: Nach Beendigung der Nutzungsphase wird die Dachdeckung abgenommen und kann - möglichst frei von jeglicher Verunreinigung - wieder in das nächstgelegene Dachstein-werk gebracht und an der dafür vorgesehenen Stelle abgegeben werden. • Recycling: Die auf einem Tieflader montierten Recycling-Mobile fahren turnusmäßig die einzelnen Dachsteinwerke an und vermahlen die alten Dachsteine entsprechend der Sieblinie des Quarzsandes. Das Recyclinggut ersetzt zu einem festen Prozentsatz den Quarzsand. Dabei bleiben Festigkeit und Qualität der Dachsteine vollständig erhalten. 11 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Dachstein - Ökologie Recycling von gebrauchten Dachsteinen von Dachsteinen, die bei der Produktion aussortiert werden Rücknahme und Wiederverwertung von Folienverpackungen Rückführung der Produktionsabwässer Regenwassernutzung zur Produktion Biologisch abbaubare Trennmittel www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 12 • Recycling: Gebrauchte Dachsteine, auch von anderen Herstellern, werden in den Braas-Dachstein-werken zurückgenommen und entsprechend der für Dachsteine geeigneten Sieblinie vermahlen. Das Recyclinggut ersetzt bei der Produktion neuer Dachsteine zu einem festen Prozentsatz den Quarzsand. Der Sandanteil der Frankfurter Recycling Pfanne (70%) wird vollständig durch Recyclinggut ersetzt. Auch Dachsteine, die bei der Produktion nicht den hohen Qualitätsanforderungen entsprechen, werden so wiederverwertet. • Folienverpackungen: Für den Versand der Dachsteine bis zur Dachdeckung haben sich Folienverpackungen bewährt. Den Abholern werden mit den Dachsteinen Wertstoffsäcke zum Sammeln der Folienverpackungen mitgegeben, die sie dann befüllt wieder im Dachsteinwerk abgeben. Die gesammelten Folien werden an den Hersteller zur Fertigung neuer Folien zurückgeführt. • Wasser: Sämtliche Produktionsabwässer werden gesammelt, gereinigt und anstelle von Frischwasser erneut bei der Produktion verwendet. Zunehmend wird in den Werken Oberflächen- und Regenwasser zur Produktion eingesetzt. Um ein Anhaften des Dachsteins auf der Unterlagsform zu verhindern, wird bei der Produktion ein Trennmittel aufgebracht. Dieses ist zum Schutz der Umwelt biologisch abbaubar. 12 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Die Dachsteinproduktion www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 13 • Beton-Mischanlage Der angelieferte Sand bzw. das Rezyklat wird durch Siebe und Detektoren von metallischen, organischen und sonstigen Fremdstoffen gereinigt und auf seinen Feuchtegehalt geprüft. In einem vollautomatischen Mischvorgang werden die Bestandteile innig miteinander vermischt und je nach vorhandenem Feuchtegehalt des Sandes wird Wasser zugefügt. • Dachsteinmaschine In einem kombinierten Press-Walzvorgang wird der frische, erdfeuchte Mörtel auf die nahtlos hintereinander liegenden Unterlagsformen (Pallets), die vorher mit einem Trennmittel besprüht werden, gepresst. Eine obenliegende Walze formt das Profil der Oberseite. Danach wird der Strang auf Dachsteinlänge geschnitten. • Dachsteinhärtung In der Korbautomatik werden die Dachsteine in Stahlregale eingeschoben und in die Härtekammer verbracht. Nach einem Trocknungsvorgang bei etwa 60° C werden die Dachsteine wieder der Korbautomatik zugeführt. Die eingeschobenen feuchten Dachsteine schieben gleichzeitig die getrockneten Dachsteine aus dem Stahlregal heraus. Im Dachsteinring werden die Unterlagsformen in der Ausschalmaschine abgetrennt, gereinigt und sofort wieder neu beschickt. Die fertigen Dachpfannen passieren nach einer 2. Oberflächenbeschichtung und einem Trockner die Qualitätskontrolle, die beschädigte oder unvollkommene Dachpfannen zerstört und dem Recycling zuführt. • Verpackung Nach der Verpackung erfolgt die endgültige Aushärtung (28 Tage) durch Lagerung im Freien. • Qualitätsprüfung Eine unabhängige Qualitätsprüfung entnimmt vom Lagerplatz aus den Dachsteinpaketen stichprobenartig Dachsteine und prüft sie auf Maßhaltigkeit, Tragfähigkeit, Wasserundurchlässigkeit und Frost-/Tauwiderstand. 13 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Dachsteintypen Profilierte Dachsteine Frankfurter Pfanne Doppel-S Taunus Pfanne Ebener Dachstein Tegalit Harzer Pfanne www.dach-zentrum.de Harzer Pfanne BIG Dachziegel/Dachsteine 14 • Profilierte Dachsteine Das wesentliche Merkmal dieser Dachsteine ist der hochliegende Längsfalz, d.h. die Längsfalze liegen über der wasserführenden Ebene. Die Regeldachneigung ist mit 22° daher niedriger als bei ebenen verfalzten Dachsteinen. Profilierte Dachsteine müssen nicht im Verband gedeckt werden. • Ebene Dachsteine Der Tegalit als ebener Dachstein mit tiefliegendem Längsfalz muss im Verband gedeckt werden, um der Belastung des abfließenden Wassers, die zur Traufe hin zunimmt, entgegenzuwirken. Die Regeldachneigung liegt bei 25°. 14 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Dachsteinfarben Tegalit STAR Frankfurter Pfanne NOVO STAR Frankfurter Pfanne BIG NOVO GRANULIERT Doppel-S NOVO GLANZ Taunus Pfanne NOVO Harzer Pfanne NOVO Harzer Pfanne BIG NOVO www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 15 Die Farbtafel dient der Übersicht über die aktuellen Dachsteinfarben. 15 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt STAR - Dachsteinoberfläche Schnitt durch einen STAR-Dachstein: Oberflächen-Veredelung Tegalit STAR Oberschicht: Poren verschließende Mikromörtelschicht Unterschicht: herkömmlicher Dachsteinkörper Aufbau der Oberflächenveredelung: Antischmutzschicht Glanzgebende Schicht (Klarlack) Farbgebende Schicht (Novo) Farbgebende Schicht (Novo) www.dach-zentrum.de Frankfurter Pfanne STAR Dachziegel/Dachsteine 16 •Bei herkömmlichen Dachsteinen kann sich Schmutz in den Poren und Vertiefungen festsetzen und somit den Nährboden für die Ansiedlung pflanzlicher Sporen und einer Vergrünung bilden. •Bei Dachsteinen mit der neuen STAR-Oberfläche werden Schmutzablagerungen bei Regen von der glatten Oberfläche abgewaschen. •Der Effekt wird durch eine die Poren verschließende Mikromörtelschicht erreicht, die die Vertiefungen deutlich reduziert und verkleinert. Staub, Schmutz und Algen können sich weniger festsetzen. •Die Grundlage für Verschmutzung und Veralgung wird gerade am Anfang der Lebensdauer eines Dachsteins durch chemische Anbindungskräfte gelegt. Die „ Antischmutzbesprühung“am Ende des Fertigungsprozesses bildet eine „ Schutzhülle“und blockiert bzw. vermindert die chemischen Anbindungskräfte. 16 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt STAR - Dachsteinoberfläche Veredelung Oberschicht mit Porenverschließendem Mikromörtelschicht . (ca. 30%) Unterschicht Schnitt durch einen STAR-Dachstein www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 17 •Bei herkömmlichen Dachsteinen kann sich Schmutz in den Poren und Vertiefungen festsetzen und somit den Nährboden für die Ansiedlung pflanzlicher Sporen und einer Vergrünung bilden. •Bei Dachsteinen mit der neuen STAR-Oberfläche werden Schmutzablagerungen bei Regen von der glatten Oberfläche abgewaschen. •Der Effekt wird durch eine die Poren verschließende Mikromörtelschicht erreicht, die die Vertiefungen deutlich reduziert und verkleinert. Staub, Schmutz und Algen können sich weniger festsetzen. •Die Grundlage für Verschmutzung und Veralgung wird gerade am Anfang der Lebensdauer eines Dachsteins durch chemische Anbindungskräfte gelegt. Die „ Antischmutzbesprühung“am Ende des Fertigungsprozesses bildet eine „ Schutzhülle“und blockiert bzw. vermindert die chemischen Anbindungskräfte. 17 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Technische Daten Dachsteine Beispiel: Frankfurter Pfanne 0 Größe: ca. 330 x 420 mm Gewicht: ca. 4,5 kg/Stück Bedarf: ca. 10 Stück/m² Regeldachneigung: 22° Deckbreite: 300 mm Überdeckung: 7,5-10,8 cm (dachneigungsabhängig) Dachziegel/Dachsteine www.dach-zentrum.de 18 Die wesentlichen technischen Daten werden am Beispiel der Frankfurter Pfanne, einem Dachstein mit hochliegendem Längsfalz, symmetrischem Mittelwulst und gerundeter Sichtkante, erläutert. • Material: Dachsteine bestehen in der Regel aus klassierten, gewaschenen Sanden, Zementen und Farbpigmenten auf Eisenoxidbasis. • Oberfläche: glatt oder granuliert • Farben: siehe Farbübersicht • Größe: ca. 330 x 420mm • Deckbreite: 300 mm. • Regeldachneigung: 22° • Überdeckung: dachneigungsabhängig von 7,5 bis 10,8 cm • Traglattenabstand: dachneigungsabhängig von 31,2 bis 34,5 cm • Bedarf: ca. 10 Stück/m² • Traglattenquerschnitte: Sparrenabstand, Achsmaß 70 cm 80 cm 100 cm Traglattenquerschnitt 24/48 mm 30/50 mm 40/60 mm • Gewicht: ca. 4,5 kg/Stück • Lastannahme: statische Lastannahme nach DIN 1055 einschließlich Traglatten: 0,50 kN/m² bis 10 Dachsteine/m² bei einem Lattenabstand von 33,3-34,5 cm 0,55 kN/m² über 10 Dachsteine/m² bei einem Lattenabstand von 31,2-33,2 cm 18 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Frankfurter Pfanne Technische Daten Größe: ca. 330 x 420 mm Gewicht: ca. 4,5 kg/St. Bedarf: ca. 10 St./m² Regeldachneigung: 22° Dachziegel/Dachsteine www.dach-zentrum.de 19 • Material: Dachsteine bestehen in der Regel aus klassierten, gewaschenen Sanden, Zementen und Farbpigmenten auf Metalloxidbasis. • Oberfläche: STAR, GLANZ, NOVO, GRANULIERT • Farben: STAR: Klassisch-Rot, Granit, Kupfer NOVO: Klassisch-Rot, Ziegelrot, Mittelbraun, Dunkelbraun, Hellgrau, Dunkelgrau, Granit, Dunkelblau, Dunkelgrün. GLANZ: Klassisch-Rot, Kupfer, Granit. GRANULIERT: Klassisch-Rot, Dunkelbraun, Schieferfarben Frankfurter Recycling Pfanne • Größe: ca. 330 x 420 mm • Deckbreite: 300 mm. • Regeldachneigung: 22° • Überdeckung: dachneigungsabhängig von 7,5 bis 10,8 cm • Traglattenabstand: dachneigungsabhängig von 31,2 bis 34,5 cm • Bedarf: ca. 10 Stück/m² • Traglattenquerschnitte: Sparrenabstand, Achsmaß 70 cm 80 cm 100 cm Traglattenquerschnitt 24/48 mm 30/50 mm 40/60 mm • Gewicht: ca. 4,5 kg/Stück • Lastannahme: Statische Lastannahme nach DIN 1055 einschließlich Dachlatten: 0,50 kN/m² bis 10 Dachsteine/m² bei einem Lattenabstand von 33,3 - 34,5 cm 0,55 kN/m² über 10 Dachsteine/m² bei einem Lattenabstand von 31,2 - 33,2 cm 19 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Harzer Pfanne BIG Produktmerkmale Größere Decklänge schnelleres Einlatten ca. 17 % Latteneinsparung Harzer Pfanne 1 m² 1 m² Lattweite 34 cm ca. 25 % weniger Normalsteine Weniger Material Rationellere Verlegung Geringere Lohnkosten Harzer Pfanne BIG Lattweite 40 cm Harzer Pfanne BIG 7,5 Stück Harzer Pfanne 10 Stück ca. 12 % geringeres Flächengewicht www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 20 Die wichtigsten Produktmerkmale und -vorteile der Harzer Pfanne BIG sind: • Größere Decklänge: • Durch das größere Dachpfannenformat gegenüber den üblichen profilierten Dachsteinen kann der Traglattenabstand selbstverständlich in Abhängigkeit von der jeweiligen Dachneigung wesentlich größer gewählt werden. Er beträgt - gegenüber 34 cm bei den üblichen Dachpfannen - im Mittel etwa 40 cm. • Das bedeutet eine Latteneinsparung von bis zu ca. 17% und damit ein deutlich schnelleres Einlatten. • Ca. 25% weniger Normalsteine: • Von der Harzer Pfanne BIG werden ca. 7,5 Stück je Quadratmeter benötigt. • Das bedeutet in der Praxis eine schnellere Verlegung und damit geringere Lohnkosten. • Ca. 12% geringeres Flächengewicht: • Während beispielsweise die „ normale“Harzer Pfanne mit ca. 10 Stück eine Masse von etwa 43 kg/m² aufweist, hat die Harzer Pfanne BIG bei 7,5 Stück nur eine Masse von ca. 37 kg/m². 20 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Technische Daten Dachziegel Beispiel: Flachdachziegel Rubin Größe: 430 x 275 mm Gewicht: 3,8 kg/Stück Bedarf: ca. 13 Stück/m² Regeldachneigung: 22° Mittlere Decklänge: 360 mm Mittlere Deckbreite: 215 mm www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 21 Die wesentlichen technischen Daten werden am Beispiel der Flachdachpfanne Rubin, einem Dachziegel mit einer stark ausgeprägten, doppelten Kopf- und einer doppelten Seitenverfalzung, dargestellt. • Rohstoffe: Tone und Lehme • Farben und Oberflächen: s. Folie „ Dachziegelfarben“ • Größe: ca. 275 x 430mm • Deckbreite: Die mittlere Deckbreite beträgt ca. 215 mm. • Decklänge: Die mittlere Decklänge beträgt ca. 360 mm. • Regeldachneigung: 22° • Bedarf: ca. 13 Stück/m² • Traglattenquerschnitte: Sparrenabstand (Achsmaß) bis 70 cm: 24/48 mm Sparrenabstand (Achsmaß) bis 80 cm: 30/50 mm Sparrenabstand (Achsmaß) bis 100 cm: 40/60 mm • Gewicht: ca. 3,8 kg/Stück 21 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Dachziegelnormen Anforderungen Konformitäts- und Güteüberwachung: DIN EN 1304 Frostwiderstandsfähigkeit: DIN EN 539-2 (mindestens 150 Frost-/Tauwechsel) 10 mm Wasserundurchlässigkeit: DIN EN 539-1 (0,5 cm³/cm²/d) Biegetragfähigkeit: DIN EN 538 (1200 N) Geometrische Eigenschaften: DIN EN 1024 (Länge/Breite 2%) Kennzeichnung: DIN EN 1304 Struktur und Oberfläche: DIN EN 1304 www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 22 • Frostbeständigkeit Nach dem Prüfverfahren gemäß DIN EN 539-2 müssen die Dachziegel nach einer Vorbehandlung mit Wasserlagerung, Berieselung und einseitiger Befeuchtung mindestens 150 Frost-/Tauwechsel bestehen. Zur Beurteilung der Frostbeständigkeit ist das Verhalten der Ziegel auf dem Dach maßgebend. • Wasserundurchlässigkeit: In der Anforderungsstufe 1 zur Prüfung der Wasserundurchlässigkeit gemäß DIN EN 539-1 bestehen 2 Prüfverfahren: Im Verfahren 1 beträgt die Toleranz des Undurchlässigkeitsfaktors 0,5 cm³/cm²/Tag. Im Verfahren 2 beträgt die Toleranz des Undurchlässigkeitsfaktors 0,8 cm³/cm²/Tag. • Biegetragfähigkeit nach DIN EN 538 Flachziegel (Biberschwanzziegel): 600 N. Falzziegel mit ebener Oberfläche: 900 N. Mönch- und Nonnenziegel: 1000 N. Alle übrigen Dachziegel: 1200 N • Geometrische Eigenschaften Für die Bestimmung der geometrischen Kennwerte nach DIN EN 1024 sind jeweils für verschiedene Dachziegelformen und -größen unterschiedliche Toleranzwerte vorgegeben. • Kennzeichnung Gemäß DIN EN 1304 Mindestens 50% aller Dachziegel müssen unauslöschbare Angaben über Hersteller, Herkunftsland, Jahr und Monat der Produktion enthalten. • Struktur und Oberfläche: Nach DIN EN 1304 werden Oberflächenbesonderheiten wie Harrisse, Blasen, Krater, Splitter etc. erfasst. 22 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Zusammensetzung Dachziegel Rohstoffe Tone und Lehme in unterschiedlichen Anteilen, je nach Lagerstätte Tone und Lehme bestehen aus Tonmineralien (Illit, Kaolinit etc.) und Quarz Struktur Frisch gepresste Ziegel: ca. 60 Vol.-% feste Bestandteile ca. 40 Vol.-% Wasser Beim Trocknen: Wasser wird ausgetrieben, es entstehen luftgefüllte Poren Beim Brennen: Umwandlung der Tonmineralien in mehreren Reaktionsschritten zu Silikaten Fertiger Ziegel: Wasserunlösliche Verbindung der Bestandteile zu keramischem Scherben www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 23 • Rohstoffe Die Rohstoffe für die Herstellung von Tondachziegeln - Tone und Lehme - sind natürliche Bestandteile der Erdkruste. • Rohstoffzusammensetzung Tone und Lehme bestehen vorwiegend aus Tonmineralien (Illit, Kaolinit und untergeordnet Smektit) und Quarz. Daneben führen sie auch Feldspäte und Eisenmineralien. Die Anteile der unterschiedlichen Tonmineralien zueinander und das Verhältnis von Tonmineralien zu Quarz ist von Rohstofftyp zu Rohstofftyp und von Lagerstätte zu Lagerstätte verschieden. Die keramischen Eigenschaften der Rohstoffe sind abhängig vom Typus. • Struktur Frisch gepreßte Dachziegel bestehen zu etwa 60 Vol.-% aus festen Bestandteilen (Ton und Quarz) und zu etwa 40 Vol.-% aus mit Wasser gefüllten Poren. Beim Trocknen wird das Wasser aus den Poren ausgetrieben. Dabei schwindet der Ziegel um bis zu 7%. Gleichzeitig entstehen mit Luft gefüllte Poren. Beim Brennen werden die Tonmineralien in mehreren Reaktionsschritten zu Silikaten umgewandelt. Es entsteht eine Glasphase, die die Quarzkörner (Stützkorn) wie ein Kleber zusammenhält. Der gebrannte Ziegel besteht letztlich aus einer wasserunlöslichen Verbindung der Bestandteile zu keramischem Scherben. • Farbe Die Farbe des Dachziegels entsteht durch die jeweilige Brenntemperatur und im Rohstoff vorhandene Eisenoxidanteile. • Engoben Farbige Engoben werden durch den Auftrag mineralhaltiger Tonschlämmen mit einer anderen Brennfarbe erzeugt. Edelengoben bzw. Glasuren entstehen durch Tonschlämmen mit niedrigem Schmelzpunkt, die beim Brennen in die Glasphase übergehen. 23 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Produktion Dachziegel www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 24 • Rohstoffabbau Zur Herstellung von Dachziegeln in gleichbleibend hoher Qualität ist eine sorgfältige Aufbereitung der Rohstoffe unabdingbar. Nach dem Rohstoffabbau in der Tongrube ist eine sog. Halbnaßaufbereitung mit den Zerkleinerungsmaschinen Kastenbeschicker, Kollergang und Walzwerk üblich. Im Sumpfhaus werden die einzelnen Bestandteile eine Zeit lang gelagert. Dadurch kann sich der Feuchtegehalt gleichmäßig verteilen und Spannungen aus der Aufbereitung werden abgebaut. • Formgebung Die Formgebung für Strangdachziegel erfolgt in der Strangpresse im Extrusions- oder Strangformverfahren. Ein endloser Tonstrang wird durch ein Mundstück gepreßt und auf Länge geschnitten. Ein Steg an der Unterseite wird mit ausgeformt und bis auf die Aufhängenase abgeschnitten. Die Nagellöcher werden gestanzt. Für Preßdachziegel liefert die Strangpresse vorgeformte Batzen, die in der Revolverpresse durch Pressen zwischen zwei Negativformen, der Unter- und der Oberform, ihre Form erhalten. Die Revolverpresse, bei der 5-8 Unterformen auf dem Radius einer Trommel befestigt sind, wird schubweise beschickt und unter die Oberform gedreht, die dann wie ein Stempel die Pressung vornimmt. • Trockner Hier wird den noch feuchten Ziegeln das Wasser entzogen. • Engobierung Sollen die Dachziegel nicht naturrot bleiben und eine bestimmte Oberflächenfarbe erhalten, wird eine Engobe aufgebracht. • Brennvorgang Die Dachziegel werden, auf Schamottekassetten liegend, im Tunnelofen bei einer Temperatur von bis zu 1200 °C gebrannt. • Verpackung Nach einer Güteprüfung auf Abmessungen, Formhaltigkeit, Klang, Beschädigungen, Risse und Farbe folgt eine paketweise Umreifung. Die Lagerung und der Versand erfolgt auf Europaletten. 24 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Dachziegeltypen Preßdachziegel Flachdachziegel Hohlfalzziegel Reformziegel Strangdachziegel Doppelmuldenfalz www.dach-zentrum.de Rautenziegel Biberschwanzziegel Dachziegel/Dachsteine 25 • Pressdachziegel Zu dieser Dachziegelgruppe gehören alle Dachziegel, die mit Kopf- und Seitenfalz versehen sind. Sie werden durch das Pressen vorgeformter Batzen zwischen zwei Negativformen, der Unter- und der Oberform, hergestellt. In der Produktion ist heute die sog. Revolverpresse verbreitet, bei der 5-8 Unterformen auf dem Radius einer Trommel befestigt sind. Die Unterformen werden schubweise beschickt und unter die Oberform gedreht, die dann wie ein Stempel die Pressung vornimmt. Je nach Ausführung können auch mehrere Formen in einer Reihe nebeneinander angeordnet sein, zugleich beschickt und zugleich gepresst werden. Typische Vertreter der Pressdachziegel sind die Flachdachpfanne, die Hohlfalzpfanne, die Reformpfanne, der Doppelmuldenfalzziegel sowie Mönch und Nonne. • Strangdachziegel Dieser Typ wird im Extrusions- oder Strangpressverfahren geformt. Ein endloser Tonstrang wird durch ein Mundstück gepresst und auf Länge geschnitten. Ein Steg an der Unterseite wird mit ausgeformt und bis auf die Aufhängenase abgeschnitten. Die Nagellöcher werden gestanzt. Hauptsächlich werden Biberschwanzziegel, mit und ohne Seitenfalz, aber auch First- und Walmziegel, Hohlpfannen und teilweise auch Mönch-Nonne-Dachziegel nach diesem Verfahren hergestellt. 25 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Dachziegelfarben Engoben Naturrot Kupferrot Dunkelbraun Anthrazit Kiefer Teak Braun Rotschwarz geflammt Dunkel geflammt Quarzengoben Kastanie Silberpappel Rotbuche Edelengoben Kristallschwarz Kristallblau Topline-Glasuren Maron www.dach-zentrum.de Brilliantschwarz Nachtblau Nauticblau geflammt Tannengrün geflammt Dachziegel/Dachsteine 26 Die Farbtafel zeigt eine Übersicht aktueller Dachziegelfarben. Bei Engoben, Quarzengoben, Edelengoben und Glasuren sind erheblich mehr Farbnuancen möglich, die besonders im Bauzeitalter des Historismus, der Gründerzeit und des Jugendstil ihre Blüte erlebten. Aber auch bereits in der Gotik finden sich an herausragenden Bauten farbig glasierte Dächer (Beaune, Hôtel-Dieu; Basel und Colmar, Münster; Mühlhausen, Rathaus; Freiburg im Breisgau, Kaufhaustürme; Wien, St. Stephan) • Naturrot Diese Farbe ist die des natürlichen Tones nach dem Brand und je nach dem Tonvorkommen unterschiedlich. • Engoben Engoben sind farbige, mineralhaltige Tonschlämmen, die vor dem Brand durch Tauchen oder Spritzen aufgebracht werden. • Quarzengoben Diese Engoben zeichnen sich durch hochglänzende, farbige Oberflächen aus. • Edelengobe Eine je nach Lichteinfall changierend schimmernde Engobe. • Glasuren Durch Tauchen oder Sprühen wird der Dachziegel mit einer Glasur überzogen, die während des Brennens schmilzt und ihm eine glatte Farboberfläche verleiht. 26 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Rautenziegel Smaragd Technische Daten Größe: ca. 475 x 430 mm Gewicht: ca. 3,8 kg/St. Bedarf: ca. 13 St./m² Regeldachneigung: 16° www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 27 • Material: Tone und Lehme • Farben: • Naturrot • Engoben: Kupferrot, Anthrazit • Quarzengoben: Kastanie, Kiefer, Teak, Silberpappel • Edelengoben: Kristallschwarz, Kristallblau • Größe: ca. 475 x 430 mm • Deckbreite: Die mittlere Deckbreite beträgt ca. 420 mm. • Decklänge: Die mittlere Decklänge beträgt ca.170 mm. • Regeldachneigung: 16° • Bedarf: ca. 13 Stück/m² • Traglattenabstand: 18 cm • Traglattenquerschnitte: Sparrenabstand (Achsmaß) bis 70 cm: 24/48 mm Sparrenabstand (Achsmaß) bis 80 cm: 30/50 mm Sparrenabstand (Achsmaß) bis 100 cm: 40/60 mm • Gewicht: ca. 3,8 kg/Stück 27 Baustofftechnik DachziegelDachsteine.ppt Flachdachziegel Rubin Technische Daten Größe: ca. 275 x 430 mm Gewicht: ca. 3,0 kg/St. Bedarf: ca. 13 St./m² Regeldachneigung: 22° www.dach-zentrum.de Dachziegel/Dachsteine 28 • Material: Tone und Lehme • Farben: • Naturrot • Engoben: Kupferrot, Braun, Anthrazit • Quarzengoben: Kastanie, Teak, Kiefer, Silberpappel, Rotbuche • Edelengoben: Kristallschwarz, Kristallblau • Größe: ca. 275 x 430 mm • Deckbreite: Die mittlere Deckbreite beträgt ca. 215 mm. • Decklänge: Die mittlere Decklänge beträgt ca. 360 mm. • Regeldachneigung: 22° • Bedarf: ca. 13 Stück/m² • Traglattenabstand: 36 cm • Traglattenquerschnitte: Sparrenabstand (Achsmaß) bis 70 cm: 24/48 mm Sparrenabstand (Achsmaß) bis 80 cm: 30/50 mm Sparrenabstand (Achsmaß) bis 100 cm: 40/60 mm • Gewicht: ca. 3,0 kg/Stück 28