Natursteine
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Natursteine.lit SEITE 1 Natursteine Inhalt 1. Allgemein 1.1 Mineralien 1.2 Gesteine 1.3 Einteilung nach der Entstehung 2 Erstarrungsgesteine (Magmatite) 2.1 Tiefengesteine 2.2 Ergussgesteine 2.3 Sedimentgesteine 3 Umwandlungsgesteine 4 Gewinnung der Natursteine 5 Weiterverarbeitung 5.1 Oberflächen Seite 1 1 1 2 2 2 3 4 6 7 8 8 1. Allgemein Naturstein ist das älteste natürlich vorkommende Material der Welt und stellt einen sehr vielfältigen Baustoff dar. Natursteine sind auch heute noch ein wichtiger Baustoff im Bauwesen sowie in der Gartenund Landschaftsgestaltung sowie im gehobenen Innenausbau. Die größten Vorteile sind die hohe Verschleißfestigkeit und das zeitlose Erscheinungsbild. Als Bodenbelag über Fußbodenheizung sind Natursteine bestens geeignet. Die Handelsform für den Innenausbau sind meist Platten mit einer Dicke von 5 bis 30 mm. Die Dichte beträgt zwischen 2600 und 3000 kg/m3. Heute stehen eine Vielzahl von Natursteinen, wie auch Alternativen zum Naturstein zur Verfügung. Natursteine Vorteile Nachteile Hoher ästhetischer Wert, zeitlose optische Hohe Material- und Arbeitskosten, hohes Gewicht Wirkung (Jerusalem Stone) Große Materialvielfalt, gleiches Aussehen und gleiche Qualität kann nicht über Jahre garantiert werden. Beständigkeit und Wiederverwendbarkeit Einige Steinsorten sind als Bausteine nicht geeignet, durch Umwelteinflüsse rasche Verwitterung -> Sanierung sehr teuer Regionaltypische Materialverwendung Verlust des Regionalcharakters durch freien Markt und Transportmöglichkeiten (Billigangebote aus Kinderarbeit – Steinbrüchen) 1.1 Mineralien sind chemisch einheitliche Bestandteile der Erdrinde, z.B. Quarz, Feldspat, Kalkspat, Flussspat, Gips, Talk, .. usw. Die Zusammensetzung kann durch eine chemische Formel angegeben werden. Bei einer langsamen Abkühlung der Schmelze lagern sich die Atome regelmäßig in einem Kristallgitter aneinander, es entstehen dann regelmäßige geometrische Körper, die Kristalle. Die Größe, die Zusammensetzung und die Anordnung der Kristalle in den Gesteinen bestimmen das Aussehen und die mechanischen Eigenschaften der Materialien (kristallines Gestein (Granit), dichtes Gestein (Kalkstein, Basalt)). 1.2 Gesteine HTL - MÖDLING INNENAUSBAU Holzleithner MAK-4 5/15/2016 Natursteine.lit SEITE 2 sind Gemenge von mehreren Mineralien. Haben sie die gleiche Zusammensetzung, sollten sie auch die gleiche Bezeichnung aufweisen. Durch die Vielfalt der heute im Handel angebotenen Sorten ist es ziemlich schwierig, die angebotenen Natursteine richtig zu identifizieren. Die Handelsbezeichnungen beziehen sich auf die Farbe, die Herkunft oder auf ähnliche bekannte Steine; vor allem billigere Steine aus dem Ausland werden durch Phantasienamen an bekannte Namen angeglichen. 1.3 Einteilung nach der Entstehung Erstarrungsgestein Sedimentgestein Umwandlungsgestein 2 Erstarrungsgesteine (Magmatite) 2.1 Tiefengesteine Sie entstehen durch die Erstarrung des flüssigen Magmas, entweder bei langsamer Abkühlung im Erdinneren (Tiefengesteine = Plutonite) oder nach einem Vukanausbruch durch rasche Abkühlung an oder knapp unter der Erdoberfläche (Ergussgesteine = Vulkanite). 2.1.1 Granit Wichtigstes und bekanntestes Tiefengestein, besteht aus Feldspat, Quarz und Glimmer. Glimmer verleiht dem Granit den Kontrast, Quarz gibt den Stein die Härte und der Feldspatanteil bestimmt die Farbe. HTL - MÖDLING INNENAUSBAU Holzleithner MAK-4 5/15/2016 Natursteine.lit SEITE 3 Eigenschaften: hart und sehr verwitterungsbeständig, schwer zu bearbeiten, gut polierfähig. Granit gehört zu den Steinen mit der höchsten Beanspruchbarkeit. Die Farbskala reicht von fast weiß bis dunkelgrau, auch gelbe, rote, braune und blaue Sorten sind im Handel. Verwendung: Mauersteine, Platten für Fußböden und Wände, Sockel-, Pfeiler- und Säulenverkleidungen, Arbeitsplatten in Küchen, Treppenstufen, Abdeckungen, Heizkörperverkleidungen, Fensterbretter, Möbelplatten, Griffe, Knöpfe,... Wichtige Sorten im Handel Weitere Tiefengesteine, die im Aussehen dem Granit ähnlich sind: Syenit: kann als quarzarmer oder quarzfreier Granit bezeichnet werden, der Name kommt von „Syene“, dem heutigen Assuan in Ägypten. Früher wurden die meisten roten Granite als Syenit bezeichnet. Diorit: häufig dunkel gefärbt (schwarzblau, grün-schwarz oder dunkelgrau). Gabbro: zweithäufigstes Tiefengestein, enthält keinen Quarz, gut bearbeitbar, grobkörnig, Färbung hell bis dunkel, kann auch bunt auftreten. 2.2 Ergussgesteine Basalt Ist ein Vulkanit aus demselben Magma wie Gabbro entstanden, es ist eine sehr vielgestaltige Gesteinsart. Eigenschaften: kompakt, dicht, homogen, sehr feinkörnig, äußerst schwer zu bearbeiten sehr druckfest. Die Farbe ist meist dunkel bis tiefschwarz. Verwendung: die häufigste Verwendung ist der Straßenbau als Schotter und Straßenpflaster. Im Innenausbau wird Basalt als Platten für Fußböden, Verkleidungen und Treppen verwendet. Zur Bildhauerei nicht besonders geeignet. HTL - MÖDLING INNENAUSBAU Holzleithner MAK-4 5/15/2016 Natursteine.lit SEITE 4 Wichtige Sorten im Handel: Weitere Vulkanite Diabas: die Eigenschaften sind ähnlich dem Basalt, die Färbung ist meist grünlich, dunkelgrün bis grünschwarz („Grünstein“). Porphyr (Rhyolit): bezeichnet dichte, rötliche oder bräunliche Vulkanite. Trachyt: die Ergussform der Syenite, sie sind feinkörnig und homogen, z.T. tuffartig porös. Wichtiger historischer Baustein (Rom, Rheinland,...). Vulkanische Tuffgesteine: Entstehung durch oberirdische Ablagerung von magmatischem Material, sie sind ± porös, leicht zu bearbeiten, Farbe häufig gelblich bis rot. Verwendung für Innenraumbegrünung. 2.3 Sedimentgesteine, Absatz- oder Ablagerungsgesteine Klastische Sedimente Gesteine oder Minerale werden durch physikalische Einflüsse (Sonne, Wasser, Frost, wandernde Gletscher) zerlegt, transportiert und abgelagert. Durch Druck und Bindemittel wurden sie wieder zu neuem Gestein verfestigt. Sie lassen sich nach der Korngröße des zusammengekitteten Gesteins in drei Gruppen einteilen: Brockengesteine mit Korngrößen über 2mm, die Sandgesteine mit Korngrößen von 2 mm bis 0,02 mm und die Tongesteine, mit Körnern unter 0,02 mm. Chemische Sedimente Die Auflösung der chemischen Verbindungen erfolgte meist durch Kohlensäure, nach dem Verdunsten haben sich die gelösten Stoffe wieder zu einer festen Substanz ausgebildet, Beispiele sind Kalk, Gips und Dolomit, diverse Tropfsteine und Sinterungen. 2.3.1 Klastische Sedimente Brockengesteine Konglomerat, „Nagelfluh“ Ist ein Trümmersediment aus runden Bestandteilen, diese wurden durch langen Transport rund geschliffen. Eigenschaften: vielgestaltig und vielfärbig, meist grobkörnig und großporig, häufig frosthart und witterungsbeständig. Wichtige Sorten im Handel HTL - MÖDLING INNENAUSBAU Holzleithner MAK-4 5/15/2016 Natursteine.lit SEITE 5 Verwendung: Fassaden- und Bodenplatten, Mauern, Säulen,.. Brekzie Bestehen aus kantigen, splittrigen Körnern, sieht oft wie Kunststein aus, Verwendung im Innenausbau für Bodenplatten, Verkleidungen. Sandgesteine Sandstein Besteht fast ausschließlich aus Quarz, er ist leicht zu bearbeiten und wenig witterungsbeständig. Verwendung: vielseitig, Bodenplatten für außen (nicht tausalzbeständig) und innen, Mauersteine, Figuren, Einfassungen,.. Grauwacke: stark verfestigter, verkieselter Sandstein in verschiedenen Grautönen, mit hoher Druckfestigkeit und guter Witterungsbeständigkeit. Kalksandstein: verfestigter Kalksand, bedeutendste Sorte in Österreich ist „St. Margarethen“ (Burgenland), Baustein für den Stephansdom. Leicht zu bearbeiten, nicht beständig. Tongesteine Tonstein, Tonschiefer, Schiefer (-Ton) Entstanden durch Verfestigung von kleinsten Verwitterungsprodukten, die in Schichten zusammengepresst und verkittet wurden. Sie haben ein gleichmäßiges Aussehen, dunkel gefärbt und lassen sich gut spalten. Verwendung für Bodenbeläge, Dachplatten und Mauerverkleidungen, früher wurden daraus Schiefertafeln hergestellt. 2.3.2 Chemische Sedimente Kalkstein Kommt in nahezu allen geologischen Formationen vor und wird daher in fast allen Ländern der Welt abgebaut. Die Bezeichnung Marmor für Kalkstein ist falsch! Eigenschaften: Kalksteine sind wenig beständig gegen Witterungseinflüsse, und organische Säuren (Taubenkot, saurer Regen, Abgase,..). Leicht zu bearbeiten, gut polierfähig, kommen in vielen Farbvarianten und bunt vor. Verwendung: nahezu alle Anwendungen im Innen- und Außenbereich, Bodenplatten. Alte Bodenplatten werden als „Jerusalem – Stone“ gehandelt. Wichtige Sorten im Handel Solnhofener Kalkschiefer Die Ablagerung der Sedimente erfolgte in Schichten, dadurch lässt er sich in ziemlich dünne Platten spalten. Handelsname auch "Kehlheimer Platten", polierbar. HTL - MÖDLING INNENAUSBAU Holzleithner MAK-4 5/15/2016 Natursteine.lit SEITE 6 Verwendung: als Fußbodenplatten, die häufig erst einige Zeit (auch Jahre) nach dem Verlegen geschliffen und versiegelt werden. In dieser Zeit oxidieren eingelagerte Metalladern und es entstehen feine bunte Zeichnungen (Stein blüht auf). Die rohe Oberfläche darf aber nicht mit Lack, Silikon, Fett usw. verschmutzt werden, das lässt sich nicht mehr sanieren, die Platten müssen ausgetauscht werden. Platten von 5 mm Dicke werden für Wandverkleidungen verwendet. Dolomit Ist ein Gestein aus Ca-Mg-Karbonat. Er ist härter, druck- und bruchfester und beständiger als die übrigen Kalksteine, jedoch weniger farbenfroh, meist grau oder beige. Travertin ist ein poröser, tuffartiger Kalkstein, durch Absetzen der Sedimente in Binnengewässern entstanden, hat daher oft pflanzliche Strukturen und Gerüste eingeschlossen. Eigenschaften: polierbar, bandförmig angeordnete Löcher, Farbe goldgelb bis braun. Verwendung: hauptsächlich für den Innenausbau als Wandverkleidungen, seltener für Fußböden und Treppenstufen. Im Außenbereich für Fassadenverkleidungen (Verschmutzung der Vertiefungen). Kalktuffstein Ähnlich Travertin, entsteht in Kalkquellmooren als sinterartiges Gestein. Es ist in feuchtem Zustand sehr weich und kann mit einer Holzsäge geschnitten werden, härtet dann an der Luft aus und ist dann sehr beständig. 3 Umwandlungsgesteine (Metamorphite) sind Gesteine und Mineralien, auf die beim Absinken vielfältige Kräfte einwirken, dabei wird ihre ursprüngliche Struktur durch Pressung, Walzung, Schieferung und Faltung zusammen mit hoher Temperatur verändert. Der hohe Druck bewirkt auch eine Änderung der Feinstruktur, die Atome lagern sich in einem Kristallgitter zusammen. Kristalle sind die platzsparendste Anordnung der Moleküle. Die wichtigsten Umwandlungsgesteine Ausgangsgestein wird zu Granit Sandgesteine Tongesteine Kalkstein Umwandlungsgestein Orthogneis Quarzite Glimmerschiefer, Glimmerquarzit Marmor Orthogneise: sie ähneln den Ausgangssteinen und werden auch oft so bezeichnet. Quarzite: sind durch den hohen Quarzanteil sehr hart, aber noch spaltbar, sie werden meist in Plattenform verarbeitet, z.B. Bodenplatten, Wandverkleidungen, Abdeckplatten, Dachplatten,.. Glimmerschiefer: in Plattenform mit einem schimmernden Glanz, Farbe: grau, grün, blau oder rot. HTL - MÖDLING INNENAUSBAU Holzleithner MAK-4 5/15/2016 Natursteine.lit SEITE 7 Marmor Technische Eigenschaften wie das AusWichtige Sorten im Handel gangsmaterial Kalkstein, im Freien hält die Politur nicht lange, der Stein ist aber frostbeständig. Idealer Stein für die Bildhauerei. Marmor kommt in allen Farben vor, von rein weiß bis schwarz, es gibt auch viele bunte Sorten. Die Verwendung im Innenausbau ist fast unbegrenzt, jedoch darf der Stein nicht mit organischen und anorganischen Säuren in Kontakt kommen, diese greifen das Material an. Daher ist vom Einsatz als Arbeitsplatten in der Küche, sowie als ungeschützte Tischplatte abzuraten. Die Reinigung muss ohne säurehältige (Essig, Salzsäure, ...) Reinigungsmittel erfolgen. Die Bedeutung von Marmor im Innenausbau ist heute gegenüber dem Granit deutlich zurückgegangen, Grund dafür ist vor allem der Preis. 4 Gewinnung der Natursteine weiche Gesteine werden geschrämt. harte Steine werden quaderförmig abgesprengt, oder durch Herausschneiden mit der Seilsäge (ital. Marmor) gewonnen. Die Blöcke werden dann mit Gattersägen zu Platten geschnitten. Zersprengen mit Dynamit, das Gestein wird weitgehend zerkleinert, z.B. für Gewinnung von Pflastersteinen, Schotter, Splitt. 5 Weiterverarbeitung Steine können mit diamantbestückten Werkzeugen gesägt, gebohrt, geschliffen werden. Für geschwungene Schnitte können auch handliche Stichsägen eingesetzt werden. Für komplizierte Formen oder Ausnehmungen in Platten hat sich das Wasserstrahlschneiden durchgesetzt. HTL - MÖDLING INNENAUSBAU Holzleithner MAK-4 5/15/2016 Natursteine.lit SEITE 8 Dabei wird durch eine CNC – gesteuerte Diamantdüse, ca 1 mm, Wasser mit ca. 4000 bar gedrückt, wobei zur Erhöhung der abrasiven Wirkung noch feiner Quarzsand zugegeben werden kann. Granitgriff Granitknöpfe Wasserstrahlschneiden 5.1 Oberflächen gekrönelt scharriert gestrahlt mit Sandstrahlgebläse geflammt säge- oder bruchrauh HTL - MÖDLING bossiert grob gestockt glatt geflächt fein gestockt grob geschliffen fein geschliffen poliert gestockt, mit dem Stockhammer INNENAUSBAU Holzleithner MAK-4 5/15/2016
