Gips
LehmputzBearbeiten
Lehmputz ist ein Gemisch aus Lehm, Sand und Wasser mit dem Zusatz von Pflanzenfasern für die Zugfestigkeit über Holzlatten.
Lehmputz wird seit der Antike verwendet. Die Siedler in den amerikanischen Kolonien verwendeten Lehmputz für die Innenräume ihrer Häuser: „Innenverputz in Form von Lehm war schon vor dem Bau von Fachwerkhäusern vorhanden und muss im Inneren von Flechtwerkfüllungen in den frühesten Fachwerkhäusern sichtbar gewesen sein, in denen … noch keine Vertäfelungen vorgenommen wurden. Lehm wurde noch lange nach der Einführung von Latten und Ziegeln als Füllmaterial für das Fachwerk verwendet. Wo Kalk nicht verfügbar oder leicht zugänglich war, wurde er rationiert oder durch andere Bindemittel ersetzt. In Martin E. Weavers bahnbrechendem Werk heißt es: „Lehmputz besteht aus Lehm oder Erde, die mit Wasser vermischt wird, um eine „plastische“ oder verarbeitbare Konsistenz zu erhalten. Wenn die Lehmmischung zu plastisch ist, wird sie beim Trocknen schrumpfen, reißen und sich verziehen. Außerdem wird sie wahrscheinlich von der Wand abfallen. Sand und feiner Kies wurden hinzugefügt, um die Konzentration feiner Tonpartikel zu verringern, die die Ursache für die übermäßige Schrumpfung waren. Stroh oder Gras wurde zugegeben, manchmal auch Dung.
Bei den ersten Putzarbeiten der europäischen Siedler wurde ein Lehmverputz oder üblicherweise ein Lehm-Kalk-Gemisch verwendet. McKee schreibt über einen Vertrag aus Massachusetts aus dem Jahr 1675, in dem der Verputzer aufgefordert wird, „die vier Räume des Hauses zwischen den Balken über dem Dach mit einer Schicht aus Kalk und Lehm zu verputzen und die Giebelenden des Hauses mit Ricks zu füllen und mit Lehm zu verputzen. 5. Die Zwischenwände des Hauses mit Lehm und Kalk zu latten und zu verputzen, und sie außerdem mit Kalk und Lehm zu füllen, zu latten und zu verputzen; und sie oben mit Kalk zu siegeln und zu latten; auch die Küche zu füllen, zu latten und zu verputzen bis zur Wandplatte auf jeder Seite. 6. Der besagte Daniel Andrews soll Kalk, Ziegel, Lehm, Stein und Lehm besorgen, zusammen mit Arbeitern und Handwerkern…“. In den Aufzeichnungen der Kolonie New Haven aus dem Jahr 1641 werden auch Lehm und Heu sowie Kalk und Haare erwähnt. In deutschen Häusern in Pennsylvania wurde weiterhin Lehm verwendet.“
Old Economy Village ist eine solche deutsche Siedlung. Das utopische Dorf im frühen 19. Jahrhundert im heutigen Ambridge, Pennsylvania, verwendete für die Ziegel- und Holzrahmenbauten der Festhalle, des Großen Hauses und anderer großer und gewerblicher Gebäude sowie für die Ziegel-, Rahmen- und Blockhäuser der Mitglieder der Gesellschaft ausschließlich Lehmputzsubstrat. Die Verwendung von Lehm für den Verputz und das Mauerwerk scheint zu dieser Zeit eine gängige Praxis gewesen zu sein, und zwar nicht nur beim Bau des Ökonomiedorfs, als die Siedlung 1824 gegründet wurde. In den um 1828 verfassten Spezifikationen für den Bau von „Schleusenwärterhäusern am Chesapeake and Ohio Canal“ wird gefordert, dass Steinmauern mit Lehmmörtel gemauert werden, mit Ausnahme von 3 Zoll an der Außenseite der Wände, die aus gutem Kalkmörtel bestehen und gut gespitzt sein müssen. Man entschied sich für Lehm, weil er billig war, aber auch, weil er verfügbar war. Bei Economy lieferten Wurzelkeller, die unter den Häusern gegraben wurden, Lehm und Sand (Stein), oder der nahe gelegene Ohio-Fluss lieferte gewaschenen Sand von den Sandbänken, sowie Kalkausbrüche und Austernschalen für den Kalkofen. Auch andere benötigte Baumaterialien wurden vor Ort beschafft.
Die umliegenden Wälder des neuen Dorfes Economy lieferten geradfaserige, altgewachsene Eichen für die Latten. Für die handgespaltene Latte wird zunächst ein Stamm geradfaserigen Holzes in der gewünschten Länge verwendet. Der Stamm wird in Viertel gespalten und dann mit Keilen und einem Schlitten in immer kleinere Bolzen zerlegt. Wenn das Holz klein genug ist, werden mit Frosch und Hammer schmale Lattenstreifen abgespalten, die bei Feldbäumen mit ihren vielen Ästen unerreichbar sind. Auf den von Bäumen befreiten Feldern weidende Nutztiere lieferten die Haare und den Dung für die Schwimmschicht des Putzes. Weizen- und Getreidefelder lieferten Stroh und andere Gräser als Bindemittel für den Lehmputz. Aber die Rezepturen für Lehmputz waren nicht einheitlich.
Stroh oder Gras wurde manchmal zusammen mit Dung zugegeben, der sowohl Fasern für die Zugfestigkeit als auch Klebeeiweiß lieferte. Die Proteine im Dung wirken als Bindemittel. Die Wasserstoffbrückenbindungen der Proteine müssen trocken bleiben, um ihre Festigkeit zu erhalten, daher muss der Lehmputz trocken gehalten werden. Bei Fachwerkbauten wurde Lehmputz sowohl an Innenwänden und Decken als auch an Außenwänden verwendet, da der Hohlraum der Wand und die Außenverkleidung den Lehmputz vor eindringender Feuchtigkeit schützten. Bei der Verwendung von Lehmputz in Ziegelbauten bestand die Gefahr, dass Wasser durch defekte Mörtelfugen an den Ziegelaußenwänden eindringt. In Economy Village sind die hinteren und mittleren Schenkel von Ziegelwänden in einem Lehm-Sand-Mörtel verlegt, während der vordere Schenkel in einem Kalk-Sand-Mörtel gebettet ist, um eine wetterfeste Abdichtung gegen das Eindringen von Wasser zu gewährleisten. Dies ermöglichte einen Verputz aus Lehmputz und einen Setzputz aus dünnem Kalk und feinem Sand auf Außenwänden.
Die gespaltene Latte wurde mit quadratisch geschnittenen Lattennägeln genagelt, einer in jedes Fachwerkbauteil. Bei der handgespaltenen Latte hatte der Verputzer die Möglichkeit, die Latte so anzufertigen, dass sie in den zu verputzenden Hohlraum passte. Lattenlängen von zwei bis sechs Fuß sind in Economy Village keine Seltenheit. Eine handgespaltene Latte ist nicht so gleichmäßig wie eine gesägte Latte. Die Geradlinigkeit oder Welligkeit der Maserung beeinflusste die Dicke oder Breite jeder Latte und damit den Abstand zwischen den Latten. Der Lehmverputz variierte, um die unregelmäßigen Latten zu überdecken. Fenster- und Türverkleidungen sowie die Sockelleiste dienten als Estrich. Aufgrund der unterschiedlichen Lattenstärken und der Verwendung von grobem Stroh und Dung war der Lehmputz im Vergleich zu späteren Kalk- und Gipsputzen sehr dick. In Economy Village sind die Kalkdeckschichten dünn, oft ein Achtel Zoll oder weniger, was auf die Knappheit der dortigen Kalksteinvorkommen hinweist.
Lehmputze mit ihrer mangelnden Zug- und Druckfestigkeit gerieten in Vergessenheit, als der industrielle Bergbau und die technologischen Fortschritte bei der Ofenherstellung zur ausschließlichen Verwendung von Kalk und später Gips in Putzanwendungen führten. Dennoch gibt es auch nach Hunderten von Jahren noch Lehmputze, die auf rostigen Vierkantnägeln an gespaltenen Latten kleben. Die Variationen und die Rauheit der Wände zeigen eine handwerkliche und angenehm strukturierte Alternative zu maschinell hergestellten modernen Oberflächen. Aber Lehmputze sind selten und vergänglich. Martin Weaver meint: „Viele der historischen Innenräume nordamerikanischer Gebäude … gehören allzu oft … zu den ersten Dingen, die in der Raserei des Abrisses von Innenräumen verschwinden, die leider zu einem häufigen Begleiter der „Denkmalpflege“ unter dem Deckmantel der Gebäudesanierung geworden ist.“
GipsputzBearbeiten
Gipsputz, Gipspulver oder Gips aus Paris oder P.O.P. besteht aus weißem Pulver aus Calciumsulfat-Halbhydrat. Die chemische Formel lautet: CaSO 4 ⋅ 1 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {CaSO4. 1/2H2O}}
. Die natürliche Form dieser Verbindung ist das Mineral Bassanit.
EtymologieBearbeiten
Der Name „Pariser Gips“ rührt daher, dass er zunächst durch Erhitzen von Gips hergestellt wurde, der hauptsächlich in Paris vorkam. Ein großes Gipsvorkommen am Montmartre in Paris führte dazu, dass „kalzinierter Gips“ (gerösteter Gips oder Gipsgips) im Volksmund als „Gips von Paris“ bezeichnet wurde.
ChemistryEdit
Gipsgips, Gipspulver oder Pariser Gips, wird durch Erhitzen von Gips auf etwa 120-180 °C (248-356 °F) in einem Ofen hergestellt:
CaSO 4 ⋅ 2 H 2 O + {\displaystyle {\ce {CaSO4.2H2O +}}
Hitze ⟶ {\displaystyle {\ce {->}}
CaSO 4 ⋅ 1 2 H 2 O + 1 1 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {CaSO4.1/2H2O + 1 1/2H2O}}
(als Dampf freigesetzt).
Pariser hat die bemerkenswerte Eigenschaft, bei Benetzung mit Wasser zu einer harten Masse abzubinden.
CaSO 4 ⋅ 1 2 H 2 O + 1 1 2 H 2 O ⟶ CaSO 4 ⋅ 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {CaSO4.1/2H2O + 1 1/2H2O -> CaSO4.2H2O}}
Pariserputz wird in feuchtigkeitsdichten Behältern aufbewahrt, da die Anwesenheit von Feuchtigkeit zu einem langsamen Abbinden des Gipses führen kann, indem sie seine Hydratation bewirkt, wodurch er nach einiger Zeit unbrauchbar wird.
Wenn das trockene Gipspulver mit Wasser gemischt wird, rehydriert es mit der Zeit zu Gips. Das Abbinden von Gipsschlämme beginnt etwa 10 Minuten nach dem Mischen und ist nach etwa 45 Minuten abgeschlossen. Das Abbinden von Gips geht mit einer leichten Volumenausdehnung einher, weshalb er zur Herstellung von Abgüssen für Statuen, Spielzeug usw. verwendet wird. Die anfängliche Matrix besteht hauptsächlich aus orthorhombischen Kristallen – dem kinetischen Produkt. Im Laufe der nächsten 72 Stunden gehen die rhombischen Kristalle in eine ineinandergreifende Masse monokliner Kristallnadeln über, und der Gips nimmt an Härte und Festigkeit zu. Erhitzt man Gips oder Gips auf eine Temperatur zwischen 130 °C (266 °F) und 180 °C (350 °F), so bildet sich Halbhydrat, das sich auch als Gips wieder bildet, wenn es mit Wasser gemischt wird.
Beim Erhitzen auf 180 °C (350 °F) entsteht die nahezu wasserfreie Form, der so genannte γ-Anhydrit (CaSO4-nH2O mit n = 0 bis 0,05). γ-Anhydrit reagiert langsam mit Wasser und kehrt in den Dihydratzustand zurück, eine Eigenschaft, die in einigen kommerziellen Trockenmitteln genutzt wird. Beim Erhitzen über 250 °C (480°F) bildet sich die vollständig wasserfreie Form, die als β-Anhydrit oder totgebrannter Gips bezeichnet wird.
Verwendungen von GipsEdit
- Es wird in Krankenhäusern verwendet, um gebrochene Knochen in die richtige Position zu bringen, damit sie richtig heilen. Er hält den gebrochenen Knochen gerade. Diese Verwendung beruht auf der Tatsache, dass Gips, wenn er mit einer angemessenen Menge Wasser gemischt und um die gebrochenen Gliedmaßen herum aufgetragen wird, zu einer harten Masse aushärtet und auf diese Weise die Knochengelenke in einer festen Position hält. Er wird auch zur Herstellung von Abgüssen in der Zahnmedizin verwendet. (siehe Gips in der Medizin)
- Es wird zur Herstellung von Spielzeug, Dekorationsmaterial, billigen Ornamenten, Kosmetika, Tafeln, Kreide und Abgüssen für Statuen verwendet.
- Es wird als feuerfestes Material verwendet. (siehe Gips im Brandschutz)
- Es wird im Chemielabor zur Abdichtung von Luftspalten in Apparaten verwendet, wenn eine luftdichte Anordnung erforderlich ist.
- Es wird verwendet, um Oberflächen wie z. B. die Wände eines Hauses vor dem Streichen glatt zu machen und um ornamentale Muster an den Decken von Häusern und anderen Gebäuden anzubringen. (siehe Gips in der dekorativen Architektur)
KalkputzBearbeiten
Kalkputz ist eine Mischung aus Calciumhydroxid und Sand (oder anderen inerten Füllstoffen). Das Kohlendioxid in der Atmosphäre bewirkt, dass der Putz aushärtet, indem es das Calciumhydroxid in Calciumcarbonat (Kalkstein) umwandelt. Kalkputz basiert auf der gleichen Chemie.
Um Kalkputz herzustellen, wird Kalkstein (Kalziumkarbonat) auf über 850 °C (1600°F) erhitzt, um Branntkalk (Kalziumoxid) herzustellen. Anschließend wird Wasser hinzugefügt, um gelöschten Kalk (Kalziumhydroxid) zu erhalten, der als feuchter Kitt oder weißes Pulver verkauft wird. Vor der Verwendung wird zusätzliches Wasser hinzugefügt, um eine Paste zu bilden. Die Paste kann in luftdichten Behältern gelagert werden. An der Luft verwandelt sich das Kalziumhydroxid durch Reaktion mit dem Kohlendioxid der Atmosphäre sehr langsam in Kalziumkarbonat, wodurch der Putz an Festigkeit gewinnt.
Kalkputz war ein gängiges Baumaterial für Wandoberflächen in einem als Lattenputz bekannten Verfahren, bei dem eine Reihe von Holzleisten auf einem Ständerwerk mit einem halbtrockenen Putz überzogen wurde, der zu einer Oberfläche aushärtete. Bei den meisten Latten- und Putzkonstruktionen wurde hauptsächlich Kalkputz mit einer Aushärtungszeit von etwa einem Monat verwendet. Um den Kalkputz während des Aushärtens zu stabilisieren, wurden der Mischung kleine Mengen Pariser Gips beigemischt. Da Pariser Gips schnell aushärtet, wurden „Verzögerer“ verwendet, um die Aushärtungszeit so weit zu verlangsamen, dass die Arbeiter große Mengen Kalkspachtel anmischen konnten. Eine moderne Form dieser Methode verwendet Streckmetallgewebe über Holz- oder Metallstrukturen, was eine große Gestaltungsfreiheit ermöglicht, da es sich sowohl an einfache als auch an zusammengesetzte Kurven anpassen lässt. Heute ist diese Bauweise teilweise durch den Trockenbau ersetzt worden, der ebenfalls überwiegend aus Gipsputz besteht. Bei beiden Methoden besteht ein Hauptvorteil des Materials darin, dass es einem Brand in einem Raum standhält und so dazu beitragen kann, strukturelle Schäden oder Zerstörungen zu verringern oder zu beseitigen, vorausgesetzt, das Feuer wird rechtzeitig gelöscht.
Kalkputz wird für Fresken verwendet, wobei in Wasser verdünnte Pigmente auf den noch feuchten Putz aufgetragen werden.
Die USA und der Iran sind die wichtigsten Gipsproduzenten der Welt.
ZementputzEdit
Zementputz ist eine Mischung aus geeignetem Gips, Sand, Portlandzement und Wasser, die normalerweise auf Mauerwerk im Innen- und Außenbereich aufgetragen wird, um eine glatte Oberfläche zu erzielen. Innenflächen erhalten manchmal eine abschließende Schicht Gipsputz. Wände aus Vollziegeln werden in der Regel verputzt, während Verblendziegelwände nicht verputzt werden. Verschiedene Putze auf Zementbasis werden auch als firmeneigene Spritzfeuerschutzprodukte verwendet. Diese verwenden in der Regel Vermiculit als leichten Zuschlagstoff. Schwere Versionen solcher Putze werden auch für den Feuerschutz im Außenbereich verwendet, um Flüssiggasbehälter, Rohrbrücken und Behälterschürzen zu schützen.
Zementputz wurde erstmals um 1909 in Amerika eingeführt und nach einem bekannten Hersteller jener Zeit oft mit dem Gattungsnamen Adamantputz bezeichnet. Als Vorteile des Zementputzes wurden damals seine Festigkeit, Härte, schnelle Abbindezeit und Dauerhaftigkeit genannt.
Hitzebeständiger PutzBearbeiten
Hitzebeständiger Putz ist ein Baumaterial, das für die Beschichtung von Wänden und Schornsteinbrüstungen und als Feuerschutz in Decken verwendet wird. Er soll herkömmliche Gipsputze dort ersetzen, wo die Temperatur zu hoch werden kann, damit der Gipsputz auf der Wand oder Decke bleibt.