KS-Süd e.V.

Stoffwerte

Kalksandstein ist kein Leichtgewicht. Dies belegt der Blick auf die Stoffwerte: Dank seiner hohen Steinrohdichte, die der von Naturstein gleicht, hat Kalksandstein viele hervorragende Eigenschaften als langlebiger und leicht zu verarbeitender Baustoff.

Steinrohdichte

übliche Steinrohdichteklassen (RDK) von Kalksandstein

Bevorzugt werden die Rohdichteklssen 1,4 - 1,8 - 2,0

KS XL werden nur als Vollsteine in den Rohdichteklassen 1,8 - 2,0 hergestellt.

Fasensteine werden als Vollsteine (RDK 1,8 und 2,0) bzw. 1,8 mit durchgehenden Löchern hergestellt.

Steindruckfestigkeit

Übliche Steindruckfestigkeitsklassen (SFK) von Kalksandstein

Bevorzugt werden die Steindruckfestigkeitsklassen 12 und 20.
KS XL-Elemente werden bevorzugt in der Steindruckfestigkeitsklasse 20 hergestellt.
Die Festigkeitsklassen 36, 48 und 60 bei Kalksandsteinen nach DIN V 106 sind auf Sonderfälle beschränkt.

Die Steindruckfestigkeit wird in N/mm2 angegeben. Die Prüfung der Steindruckfestigkeit nach DIN EN 772-1 erfolgt an sechs Probekörpern. Die Ergebnisse werden mit nationalen Umrechnungen in nach DIN V 106 oder DIN 20000-402 in Steindruckfestigkeitsklassen eingeteilt Für die Zuordnung in Steindruckfestigkeitsklassen nach DIN V 106 oder DIN V 20000-402 müssen die Steine in der Probe zwei Anforderungen erfüllen: die Anforderung an den Mittelwert der Probe und die Anforderung an jeden Einzelwert der Probekörper.

Kalksandsteine sind in den Druckfestigkeitsklassen 4 bis 60 genormt. In der Praxis werden im Wesentlichen die Steindruckfestigkeitsklassen 12 und 20 hergestellt. 
Zu berücksichtigen sind die Anforderungen an die Steindruckfestigkeitsklasse bei:

  • KS-Vormauersteinen: SFK ≥ 10
  • KS-Verblender: SFK ≥ 16
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Frostwiderstandsfähigkeit

Kalksandsteine, die der Witterung ausgesetzt sind (z.B. in der Verblendschale von zweischaligem Mauerwerk), müssen frostwiderstandsfähig sein. Die Einstufung in Vormauersteine (KS Vm) und Verblender (KS Vb) erfolgt in DIN V 106 durch Bezug auf das in DIN EN 772-18 definierte Prüfverfahren. Die Steine werden dabei einer extremen Beanspruchung (25 Frost-Tau-Wechsel bei KS Vm bzw. 50 Frost-Tau-Wechsel bei KS Vb) ausgesetzt. Die Temperatur wechselt im Verlauf der Prüfung, die mit einer optischen Beurteilung abschließt, zwischen -15 °C und + 20 °C.

Wärmeleitfähigkeit und Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl

Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit und Richtwerte der Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl von Kalksandstein- Mauerwerk und Kalksandsteinprodukten aus DIN 4108-4

1) Die bei den Steinen genannten Rohdichten sind die oberen Grenzwerte aus den Produktnormen.
2) Beim Nachweis des klimabedingten Feuchteschutzes ist jeweils der für die Baukonstruktion ungünstigere Wert einzusetzen. Anwendung der μ-Werte und Berechnungsverfahren siehe DIN 4108-3.

Zur Berechnung des U-Werts von Baukonstruktionen werden für Baustoffe so genannte Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit verwendet und keine Mess- oder Nennwerte. Sie gelten für den langfristigen Gebrauchszustand des Baustoffs und für baupraktisch zu erwartende Feuchtegehalte. Messwerte hingegen, werden an fabrikfrischem und trockenem Material ermittelt.

Die Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit beinhalten einen Zuschlag zur Berücksichtigung des baupraktischen Feuchtegehalts des Materials sowie für den Einfluss der Alterung etc. Bemessungswerte werden in der bauaufsichtlich eingeführten DIN 4108-4 oder allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ) festgelegt und veröffentlicht.

Die Verwendung von Mess- oder Nennwerten stellt einen Planungsfehler dar, weil solche Werte keine Korrekturen für Feuchtigkeit und Alterung enthalten.

Grenzabmaße (Toleranzen)

Zulässige Grenzabmaße (Toleranzen) nach DIN V 106

Die Anforderungen nach DIN EN 771-2 Tabelle 1 (Grenzabmaße) werden ebenfalls eingehalten.

Kalksandsteine sind bedingt durch das Herstellverfahren sehr maßgenau. In Abhängigkeit von der Steinart sind  die Anforderungen an die Grenzabmaße (Maßtoleranzen) der Kalksandsteine in DIN V 106 festgelegt.

Verformungskennwerte

Verformungskennwerte von Kalksandstein-Mauerwerk mit Normalmauermörtel und Dünnbettmörtel nach DIN EN 1996-1-1/NA

Mit Kriechen wird die Formänderung durch langzeitige Lasteinwirkung bezeichnet. Die Kriechzahl φ ist der Verhältniswert von Kriechdehnung εk,t zur elastischen Dehnung εel. Das Kriechen ist überwiegend irreversibel. Die Endkriechzahlen φgelten für Mauerwerk mit Normalmauermörtel und näherungsweise auch für Mauerwerk mit Dünnbettmörtel.

Feuchtedehnung: Volumen- bzw. Längenänderungen bzw. Dehnungen von Mauerwerk und Mauerwerkbaustoffen entstehen infolge Feuchtigkeitsabgabe (Schwinden) bzw. –aufnahme (Quellen). Schwinden und Quellen treten bei allen Mauersteinen – bei Mauerziegeln nur in sehr geringem Maße – sowie bei Mauermörteln auf. Bei Mauerziegeln kann eine Volumenvergrößerung infolge molekularer Wasserbindung eintreten, die als irreversibles Quellen  bezeichnet wird und die bei üblichen Klimabedingungen nicht umkehrbar ist.

Der in DIN EN 1996/NA angegebene Rechenwert der Feuchtedehnung von Kalksandsteinen (Schwindmaß) εs= - 0,2 mm/m bezieht sich auf Prüfergebnisse an wasservorgelagerten Steinen. Es ist es daher in vielen Fällen ausreichend, ein baupraktisches Schwindmaß von - 0,1 mm/m zu Grunde zu legen.
Siehe in: Das Mauerwerk, Heft 3 (2003) ; Schubert P. „Trocknungsschwinden von Kalksandsteinen“. Verlag: Ernst & Sohn; Berlin


Die Wärmedehnung αT ergibt sich aus der jeweiligen Temperaturänderung ΔT in Kelvin und dem stoffspezifischen Wärmedehnungskoeffizienten αT in 10-6/K:          εT = ΔT · αT

Elastische Dehnung: Die bei kurzzeitiger Lasteinwirkung auftretende Dehnung wird beim Mauerwerk, wie auch bei Beton, mit elastischer Dehnung εel bezeichnet. Dies trifft bei Mauerwerk nur näherungsweise zu, da die Dehnung bei der ersten Belastung ermittelt wird und sie somit auch geringe bleibende Dehnungsanteile enthält, also etwas größer als die rein elastische Dehnung ist. Kennwert für die elastische Dehnung ist der E-Modul.

Spezifische Wärmekapazität von Kalksandsteinen bzw. Kalksandsteinmauerwerk


C = 1000 [kJ/(kg∙K)]]

Die spezifische Wärmekapazität ist näherungsweise bei allen mineralischen Baustoffen gleich. Sie wird benötigt bei der Betrachtung sich periodisch ändernder Temperaturen wie z. B bei sommerlichem Wärmeschutz (Hitzeschutz) oder bei Nachabsenkung der Heizungsanlage.

In diesem Zusammenhang ist der große Einfluss der Rohdichte zu beachten. Die wirksame Wärmespeicherfähigkeit Cwirk ergibt sich aus dem Produkt von Spezifischer Wärmekapazität und Rohdichte. Die so entstehenden hohen Speichermassen im Gebäude wirken sich günstig auf die sommerliche thermische Behaglichkeit aus.

Radioaktivität (natürliche Strahlung)

Kalksandstein ist ein unbedenklicher Baustoff, weil die strahlenbiologisch relevante Bewertungszahl gering ist. Die nach Leningrader Summenformel ermittelte Bewertungszahl für Kalksandstein (B = 0,12) unterschreitet deutlich den von Experten empfohlenen Grenzwert von B < 1.

Die Tabelle zeigt die Werte der gängigsten Baustoffe im Vergleich.

Deklarationsraster Kalksandstein

Das Deklarationsraster stellt wichtige Daten zur Ökobilanz von Kalksandstein dar.
Das Deklarationsraster finden Sie auf Seite 7 in der downloadbaren pdf-Datei.

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Anmerkungen des Öko-Zentrums NRW:
Dieses Raster beinhaltet nur Materialdaten und trifft keine Aussagen über deren Verhalten in einer bestimmten Konstruktion. Das Datenblatt wurde in Anlehnung an eine Vorlage des Schweizerischen Ingenieur- und Architektenvereines SIA erstellt.
Wir danken dem SIA für die uns freundlicherweise zur Verfügung gestellten Unterlagen.

Primärenergieinhalt (PEI) von Kalksandstein


PEI = 845 [kJ/kg KS]

oder

PEI = 234 [kWh/t KS]
 

Schallgeschwindigkeit in Kalksandstein

Mittelwert: v = 2.700 [m/s]
Wertebereich: v = 2.000 bis 3.000 [m/s]

KS-Lexikon

Infomaterial