Das Verhalten von Baustoffen gegenüber der Wärme
Baustoffe können sich mit ändernden Temperaturen ausdehnen oder schrumpfen. Jedoch verhalten sich verschiedene Baustoffe unterschiedlich und dehnen bzw. schrumpfen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, was zu Bauschäden führen kann. In diesem Artikel wollen wir diese physikalische Eigenschaft erklären und auf Maßnahmen eingehen, um Schäden zu verhindern.
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Bei gleichmäßiger Temperaturverteilung kommt es in den Bauteilen zu thermischen Längs- und Volumenformungen; bei ungleichmäßiger Verteilung aufgrund beispielsweise eines Wechsels im Heizbetrieb können zusätzlich noch Verkrümmungen auftreten. Alle Bauteile dehnen sich mit höheren Temperaturen aus und ziehen sich bei niedrigeren Temperaturen zusammen. Die bautechnische Bedeutung der Temperaturverformung liegt in der Gefahr der bereits erwähnten Bauschäden, welche drohen, wenn Bauteile die Verformung nicht frei bzw. zwanglos ausführen können. Jede Behinderung der Ausdehnung erzeugt einen Zwang von Druckspannungen. Behinderungen sind beispielsweise gegeben bei der festen Verbindung von Bauteilen mit Nachbarbauteilen oder Nachbarbaustoffen verschiedener thermischer Verformung.
Ein häufiger Fall dieser Verformungen ist eine Stahlbetonplatte, welche als Flachdach genutzt wird und diese unverschieblich auf Mauerwerkswänden lagert. Die Verformung der Stahlbetonplatte wird verhindert, was zu Zwangsreaktionen im Mauerwerk in Form von Schubrissen in Eckbereichen führen kann. Diese Druckspannungen können durch Fugen behoben werden, um freie Verformungen zu ermöglichen.
Die Ausdehnung von Werkstoffen kann mit der linearen Wärmedehnzahl, welche in at [10-6/K] bzw. at [10-6/°C] angegeben wird, bestimmt werden. In diesem Artikel gehen wir nicht auf die genaue Berechnungsmethode ein. In der Praxis interessiert in der Regel nur das lineare Dehnverhalten. Metallische Werkstoffe, wie beispielsweise Stahl, Kupfer, Aluminium oder Blei haben eine lineare Ausdehnung von 12 und 30 at [10-6/K]. Anorganische mineralische Werkstoffe wie Beton haben eine lineare Ausdehnung von 9 bis 12 at [10-6/K]. Kunststoffe wie ein weicher PVC hat eine lineare Ausdehnung von 125 bis 180 at [10-6/K].
Je nach Baustoff sollten Sie unterschiedliche Handwerker zu Rate ziehen. Üblicherweise haben jedoch die Architekten vor Ort die Erfahrungen mit den unterschiedlichen Baustoffen und können Sie entsprechend beraten. Sie können auch unseren Baukostenrechner verwenden, wenn Sie nach ersten ungefähren Informationen zu Preisen und Kosten für Bauvorhaben suchen.
Ihr Baucheck-Team
