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Gips Grundlagen Gips als Bau- und Werkstoff. Gips Grundlagen 1.1 Einführung Gips (Kalziumsulfat) als Bau- und Werkstoff Bereits 7000 v. Chr. in der Jungsteinzeit.

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1 Gips Grundlagen Gips als Bau- und Werkstoff

2 Gips Grundlagen 1.1 Einführung Gips (Kalziumsulfat) als Bau- und Werkstoff Bereits 7000 v. Chr. in der Jungsteinzeit als Deko-Material für Räume verwendet Seit 6000 v. Chr. als bewährter Baustoff Jericho, Sphinx, Cheops-Pyramide, Palast von Knossos Hervorragende Eigenschaften Verarbeitbarkeit, Baubiologie, Brand- und Schallschutz Unterschiedlichste Einsatzgebiete Produkte für jede Bauphase Estriche, Gipsplatten, Putze, Stuck Spezialgipse Kunst, Gussformen, Medizin, Kosmetik, Lebensmittel Semper Oper in Dresden Gips als Holzvertäfelung

3 Gips Grundlagen Entdeckung Jungsteinzeit, Kleinasien Anwendung In der Antike bei Babyloniern, Ägyptern, Griechen und Römern Mittelalter Blütezeit im Barock und Rokoko Neuzeit Wichtiger Baustoff Pyramiden von Giseh Akropolis in Athen Barocke Kirche Zwiefalten Neuzeitlicher Bau 1.2 Geschichte Gips als Bau- und Werkstoff

4 Gips Grundlagen 1.3 Rohstoff-Vorkommen Naturgips - Fundorte und Gewinnung Erhärteter Gips kommt weltweit als Gipsstein in der Natur seit 200 Millionen Jahren vor. Er entsteht durch Verdunstung – bei 66° C entsteht Anhydrit. Kristalliner Stoff bestehend aus Calciumsulfat und Wasser (CaSO 4 · 2H 2 O; Calcium, Sauerstoff, Schwefel, Wasserstoff). Wasser Gips ist ein wasserhaltiges Calciumsulfat, CaSO4·2H2O mit etwa 20 % Wasser, das im Kristallgitter in "Schichten" konzentriert ist. Durch diesen Wechsel von Calciumsulfat und Wasser ist Gips sehr gut spaltbar. Abbau über und unter Tage (Karstlandschaften, Steinbrüche)

5 Gips Grundlagen Gips ist weit verbreitet (rund 4300 Fundorte) Algerien, Argentinien, Armenien, Australien, Belgien, Bolivien, Brasilien, Bulgarien, Chile, China, Deutschland, Frankreich, Griechenland, Indonesien, Iran, Irland, Italien, Japan, Kanada, Kasachstan, Madagaskar, Marokko, Mexiko, Namibia, Norwegen, Österreich, Peru, auf den Philippinen, in Polen, Portugal, Rumänien, Russland, Schweden, der Schweiz, in Slowakei, Spanien, Südafrika, Tschechien, der Türkei, Ungarn, Großbritannien und Vereinigte Staaten von Amerika (USA). 1.3 Rohstoff-Vorkommen Naturgips - Fundorte und Gewinnung

6 Gips Grundlagen 1.3 Rohstoff-Vorkommen REA-Gips - Entstehung und Gewinnung Gips aus R auchgas -E ntschwefelungs- A nlagen aus der Kohleverbrennung Anwendung in Deutschland seit 1979 (deckt mittlerweile ca. 50 Prozent des deutschen Gipsbedarfs) Nebenprodukt des Nasswaschverfahrens (Kalk und Schwefeloxid verbinden sich zu Gips) REA-Gips entsteht als Industrie-Gips im Zeitraffertempo REA-Gips ist gleichwertig wie Naturgips Kohlekraftwerk Steinkohle

7 Gips Grundlagen 1.4 Kennzahlen Gips – chemisch-physikalisch Andere Namen Gipsspat, Calciumsulfat, Alabaster Chemische Formel Ca[SO 4 ] 2H 2 O Mineralklasse Sulfate Kristallsystem Monoklin (Prismen) Farbe farblos, weiß, gelblich, rötlich, grau, braun Mohshärte 2 Dichte (g/cm3) 2,3 g/cm 3 Glanz Glas-, Perlmutter-, Seidenglanz Transparenz durchsichtig bis undurchsichtig Bruch muschelig Spaltbarkeit sehr vollkommen mit Faserbildung Aussehentafelige, prismatische, nadelige Kristalle; körnige, massige Aggregate

8 Gips Grundlagen 1.4 Kennzahlen Gips – Ökologie und Recycling Baubiologie Gips- und Gipsprodukte sind aus baubiologischer Sicht empfehlenswert Behagliches, ausgeglichenes Raumklima Diffusionsoffenheit Geruchsneutralität Oberflächenwärme Hautfreundlichkeit Keine Entwicklung gesundheitsschädlicher Substanzen Vergleichbarer pH-Wert wie menschliche Haut Nur geringe Wärmeleitfähigkeit

9 Gips Grundlagen 1.4 Kennzahlen Gips – Bautechnik Anwendungen in der Bautechnik Eigenschaften von Gips nach der Erhärtung Volumenzunahme ( %) beim Abbinden nicht dauerhaft feuchtebeständig porös, daher luftfeuchteregulierend feuerhemmend aufgrund des hohen Kristallwasseranteils korrosionsfördernd, da bei Feuchte SO Ionen frei werden Ettringitbildung (Treiben, Gipssterben) beim Mischen mit Zement (verboten) bzw. bei Kontakt mit dem erhärteten Beton. Ettringitbildung unter dem Verputz

10 Gips Grundlagen 1.5 Herstellung Naturgips, REA-Gips Gipsarten Naturgips (mit 20 % Kristallwasser) Abbau Brechen Brenne n REA-Gips (mit Prozess-Feuchte) SO 2 -Calcinieren Brennen Nieder- oder Hochbrandgips mit unterschiedlichen Eigenschaften, je nach Brandtemperatur Natur-Anhydrit (ohne Kristallwasser) muss nur gebrochen und gemahlen aber nicht mehr gebrannt werden Herstellungsprozess für REA- und Naturgips REA-Gips Naturgips

11 Gips Grundlagen Herstellen des Bindemittels (Dehydration) Beim Brennen des Gipssteins, das ein Trocknen des Gipses darstellt, werden bei 130°- 165°C Kristallwasseranteile bis zu ca. 15 Gewichts-% entzogen. Aus CaSO 4 2H 2 O wird CaSO 4 ½H 2 O (+ 1½H 2 O) Je nach Temperatur wird unterschiedlich viel Kristallwasser entfernt. Gipssorten, nach Brandtemperatur: CaSO 4 2H 2 O = Calciumsulfat Dihydrat = Dihydrat (ungebrannter Natur-Gips) CaSO 4 ½ H 2 O = Calciumsulfat Halbhydrat = Halbhydrat (Brenntemperatur:130 bis 165 °C) CaSO 4 = Calciumsulfat Anhydrit = Anhydrit (Brenntemperatur: ca. 900 °C) 1.5 Herstellung Naturgips, REA-Gips

12 Gips Grundlagen Anmachen und Erhärtung (Rehydration) Erst als Halbhydrat ist Gips in der Lage, durch Zugabe von Wasser wieder in den ursprünglichen Zustand des Dihydrats (unter Wärmeabgabe) überzugehen. Dieser Vorgang wird als Abbinden bezeichnet. Naturgips brennen: Bei °C erhält man den Standard-Gips zum Wände gipsen. Bei °C entsteht Stuckgips. Er bindet mit Wasser rasch ab und bildet ein filziges Geflecht feinster Gips-Nädelchen. Bei ca. 900°C entsteht wasserfreier Estrichgips (z.B. Mörtelgips CaSO 4 CaO), der nur langsam abbindet, aber dafür verwitterungsbeständiger ist. 1.5 Herstellung Naturgips, REA-Gips

13 Gips Grundlagen 1.5 Herstellung Naturgips, REA-Gips

14 Gips Grundlagen Bindemittel organisch / anorganisch 1.6 Verwendung Baustoff Gips als Bindemittel Bindemittel hydraulisch / nicht hydraulisch

15 Gips Grundlagen Gips bildet nach der Zugabe von Wasser einen monolithischen Verbundbaustoff. Die Erhärtungsreaktion des Bindemittels verläuft spontan ohne zusätzliche Zufuhr von Energie. In der Natur wird immer der energieärmste, stabilste Zustand angestrebt. Das Bindemittel geht während der Erhärtung in einen stabileren Zustand über. Dabei wird meistens Energie (z.B. Wärme) freigesetzt. In der wässrigen Lösung beginnt der Kristallisationsprozess von Gips Gips – Herstellung und Erhärtung 1.6 Verwendung Baustoff Gips als Bindemittel

16 Gips Grundlagen 1.7 Gips-Praxis Verarbeitung von Gips Verarbeitungsfähigkeit durch Anmachen mit Wasser und ggf. zusätzlichen Anregern Poren sorgen für gute Gipseigenschaften Wärmedämmung, Dampfdiffusion, Befestigungstechnik Variation durch Zuschläge Versteifungszeit, Konsistenz, Haftung

17 Gips Grundlagen Gipsanrühren Das auf der Packung angegebene Mischungsverhältnis exakt beachten Waage benutzen (1g Wasser = 1 ml) Das Wasser: Zimmertemperatur (20°-23° C) Gipspulver locker ins Wasser streuen (nicht zu schnell, weil er sonst vielleicht Luft bindet – das verursacht Gipsknollen) Gips etwa eine halbe Minute «sumpfen», in Ruhe lassen Von Hand oder mit der Maschine, mindestens eine Minute, mit 2 bis 3 Umdrehungen pro Sekunde, umrühren Rasch verarbeiten (Information Hersteller beachten) 1.7 Gips-Praxis Verarbeitung von Gips

18 Gips Grundlagen 1.8 Evaluation Gips-Grundlagen-Wissen


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