Anteil Sand in Zement

[mariannew]

Lieber Sven, Mein zweites Anliegen betrifft das Verständnis von den Anteilen Sand und Zement. Was passiert, wenn ich verschieden große Anteile Sand mit Zement mische. Hintergrund ist ein Online-Kurs, bei dem es um die traditionelle Anfertigung von Zementfliesen geht. Hier gibt der Kursleiter an, dass wir für die oberste Schicht, die das Muster enthält, 25% Sand zum Zement zufügen sollen? Normalerweise beträgt ja das Verhältnis ca. 1:3 von Zement und Sand. Was bewirkt der Anteil Sand im Zement? Was passiert, wenn ich mehr oder weniger Sand zum Zement hinzufüge? Und weißt Du evtl. auch, warum es bei dieser traditionellen (ursprünglich wohl aus Marokko kommenden) Methode einen so niedrigen Sandanteil in der farbigen Schicht hat Auch hier tausend Dank für Deine Hilfe, Marianne

[gestalter-dave]

Hallo Marianne,

ein schönes Thema.
Je nach dem wie viel Zement du deinen Zuschlagstoffen zugibst, spricht man von fetten oder mageren Beton oder Mörtel.

Da bei Zementfliesen die oberste Schicht aus mehr Zementanteilen besteht als die untere, ist ein Thema, dass wir hier auch schon einmal besprochen haben.
Ähnlich wie bei Waschbeton, bei dem die Körnung mehr oder weniger nur vom Zementleim zusammengehalten wird und somit auch die Abnutzung durch herausfallene Körnung verhindert wird, wäre es bei Zementfliesen wahrscheinlich dasselbe Prinzip. Man könnte auch von Nutzungsklassen sprechen, wie sie bei vielen Fußbodenbelägen zu finden sind. Das bedeutet: die Oberfläche wäre bei Zementfliesen sehr hart und Strapazierfähig.

Meine Vermutung ist auch, dass ein zu hoher Zementanteil das Objekt spröde und rissig werden läst. Die untere Schicht, die wesentlich stärker aufgebaut ist und aus etwas magerem Beton besteht, würde die Spannungen aus der oberen Schicht übernehmen, und so vor Rissen und Bruch schützen.
Außerdem könnte ich mir auch vorstellen, dass der Zement als Feinstanteil gleich nach den Pigmenten die ja noch feiner sind, dass Farbbild auf der Oberfläche nach dem Schleifen beibehält, ohne dass der Zuschlagstoff zum Vorschein kommt.
Es sei denn man möchte farbige Terrazzo Zementfliesen haben, dann sollte man natürlich die entsprechende Körnung in die obere Schicht dazu geben.

Viele Grüße

[dr.backstein]

Hallo Marianne,

stell Dir Beton mal kurz als reinen Sand vor, ohne Zement. Das wäre der Idealfall, was den Preis angeht, denn Sand ist billiger als Zement. Leider würde so ein Beton nicht halten, weil die Sandkörner nicht miteinander verbunden bleiben, wenn eine äußere Last darauf wirkt. Dafür braucht es den Zement, bzw. die Mischung aus Zement und Wasser, die den Kleber im Beton darstellt. Der hält die Sandkörner zusammen. Je mehr Kleber, desto besser hält der Beton. Um Geld zu sparen, versucht man in der Regel mit möglichst wenig Zement auszukommen. Also lautet die Antwort auf die Frage "Warum nehmen die Marokkaner so wenig Zement?" schlicht und ergreifend: "Weil es ausreicht.". Wenn man mehr Zement nimmt, wird der Beton aber auch nicht immer und immer besser. Stell Dir dazu einen Beton ganz ohne Sand vor. Der würde Risse bekommen, weil Zement beim Abbinden schwindet und sich daraus Spannungen ergeben. Sand schwindet dagegen nicht. Man will also im Grunde einen hohen Sandanteil, um Geld zu sparen und die Schwindung zu minimieren, und gleichzeitig einen hohen Zementanteil, um viel Festigkeit zu erzielen. Das richtige Mengenverhältnis von Sand und Zement ist dann ein Kompromiss, der mal so und mal so ausfallen kann. In der Praxis liegt das Verhältnis meistens zwischen 1:1 und 1:6. Das ist ein weiter Bereich, in dem das von Dir genannte Beispiel (25% Sand zum Zement) dann bei 1:4 läge. Ganz normal eigentlich.

Sven

[mariannew]

Lieber Dave, ganz herzlichen Dank für Deine Erklärungen! Du hast mir im Verständnis von den Zusammenhängen sehr weitergeholfen. Nun habe ich noch eine Frage und vielleicht kannst Du mir da auch weiterhelfen. Vorher aber noch eine kleine Erklärung, was eigentlich mein Ziel ist :-). Ich würde gerne die traditionelle Technik für die Zementfliesen ableiten und für Untersetzer anpassen. Die Schablonen für die Muster kommen aus dem 3D-Drucker. Für die Untersetzer wäre jedoch der Aufbau für die Zementfliesen optisch nicht schön. Dennoch sollte ich das Prinzip auch hier anwenden: 1 dünne Schicht mit dem Muster, das wäre die Schicht mit dem hohen Zementanteil und wenig Zuschlagstoff. Bei den Fliesen kommt dann eine Schicht 1:1, in Pulverform auf die "Dekoschicht" gestreut. Diese Schicht nimmt die Feuchtigkeit der Dekoschicht auf und wird ziemlich hart. Und dann kommt mind. 15mm, also 2/3 der Zementfliese, eine Schicht im Mischverhältnis 1 Teil Zement und 3 Teile Sand. In diese Mischung kommt nur so viel Wasser, dass man aus der Masse einen Ball formen kann. Am Ende wird das ganze gepresst. In dem Kurs wird uns beigebracht, dass wir uns darauf stellen sollen. Normalerweise kommen Hydraulikpressen zum Einsatz, die die Platten richtig verdichten. Jetzt zurück zu Deinen Erklärungen. Die untere, dicke Schicht mit dem "normalen" Beton (so nenne ich das jetzt einmal) sorgt dafür, dass es die Spannungen aus der "Dekoschicht" übernimmt, so dass keine Risse entstehen. Auf die Untersetzer lässt sich das meiner Meinung nach ziemlich gut übertragen - Theoretisch :-)... Ich nehme eine Form (z.B. aus Silikon), in dieser gestalte ich zuerst mit der 3D-gedruckten Schablone die Dekoschicht, ca. 2mm stark, mit dem farbigen "fetten" Beton. Als zweite Schicht kann ich durchaus trockenen Beton mit der Mischung 1:1 nehmen, ich lasse nur etwas vom Rand frei, dass man diese dünne Schicht nicht sieht. Und als letzte Schicht kommt dann der normale Beton, den ich auch eingefärbt habe mit einem Mischverhältnis 1:3. Jetzt kommt die Frage: würde es Sinn machen in dieser letzten Schicht anstelle von feinem Sand Marmormehl zu nehmen. Dann würde der Untersetzer von allen Seiten wie eine "Dekoschicht" aussehen. Denke ich das richtig oder ist das völlig falsch :-).... Liebe Grüße, Marianne

[mariannew]

Lieber Sven, auch Dir ganz herzlichen Dank für Deine Antwort... während ich an Dave geantwortet habe, habe ich nicht gesehen, dass Du auch eine Antwort geschrieben hast :-O.... so langsam wird mir klar, wie "verwöhnt" man ist, wenn man Fertigbetonmischungen verwendet. Da hat man überhaupt keinen Bezug zu den Mischverhältnissen... mit meinem Projekt jetzt muss ich mich mit den Mischverhältnissen auseinandersetzten, weil ich ja 3 Schichten habe... auf die Zementfliesen bezogen bedeutet das jetzt - wenn ich es richtig verstanden habe: die Dekoschicht hat ein "normales" Mischverhältnis, nur die Schicht 2 und 3 weicht vom "Normalen" ab, weil mehr Sand als Zement genutzt wird. Ist das so richtig? Übertragen auf mein Projekt mit den Untersetzern bedeutet das ja nun, dass ich eigentlich ganz normal gemischten Beton nehmen kann, evtl. eine Bewährung zwischen drinnen, nur das Muster erstelle ich mit der 3D-gedruckten Schablone und dann kommt der restliche Beton auf die "Dekoschicht"... das wäre ja wunderbar :-).... dann müsste ich ja nicht selber mischen, sondern könnte wieder Fertigmischungen nehmen... wenn ich jedoch selber mischen sollte, wie sieht es mit der Verwendung von Marmormehl als Zuschlagstoff aus? Macht das Marmormehl bei Untersetzern einen Unterschied zu feinem Sand? Ich stelle mir, wie ich schon Dave geschrieben habe, vor, dass es noch viel feiner aussieht :-)... Liebe Grüße, Marianne

[dr.backstein]

Hallo Marianne,

ich glaube, dass Du diese speziellen Fragen demjenigen stellen musst, der Euren Workshop leitet. Sofern er weiß, was er tut, wird er es wohl auch erklären können. Ansonsten gilt die einfache aber bewährte Regel: Versuch macht klug.

Sven

[gestalter-dave]

Hallo Mariane,

hast du denn schon einmal eine Zementfliese so angefertigt, wie es euer Kursleiter beschrieben hat?
Also wenn die Konsistenz der Betonmasse so ist, dass du davon einen Ball formen kannst, dann würde ich diese schon als zu dünn bezeichnen.

Du musst dir vorstellen, dass der normale Beton die Flüssigkeit aus der oberen Schicht aufsaugt und unter Hochdruch zu einem ganzen Guss im Verbund wird, und aufgrund der Feinabstimmung in der Konsistenz auch seine Form beibehält.

Wenn der normale Beton zu dünn wird und dieser noch zusätzlich Flüssigkeit aufnimmt, dann wird aus deinen Objekt ein verzogenes Gebilde, das nicht mehr ansehnlich ist.

Also ich habe schon sehr viel Erfahrung sammeln können, aber eine Zementfliese auf diese Art und Weise herzustellen, kann ich mir nur schwer vorstellen.

Ich habe aber tatsächlich schon nach Alternativen zu dieser Hydraulikpresse gesucht. In der farblichen Gestaltung kann man auch der Kreativität freien Lauf lassen und das ist genau der Anreiz so etwas tatsächlich mal in der eigenen Werkstatt umsetzen zu können.

Also wenn du eine Fliese so hin bekommst wie es in diesen Video zu sehen ist, dann ziehe ich meinen Hut vor dir.

[gestalter-dave]

Hallo Marianne,

ich habe heute mal eine Zementfliese so angefertigt, wie du es beschrieben hast. Den Normalbeton habe ich von der Konsistenz so angemischt dass man einen Ball davon formen kann. Ich habe jetzt eine normale Holzschalung verwendet, die ich sehr massiv mit Winkeln und Schrauben gebaut habe. Zum Verdichten habe ich eine Gegenschalung verwendet, die genau in die Schalung mit dem Beton gepasst hat. Darauf bin ich dann mit Gewalt herumgesprungen.

Es sah alles nicht annähernd so aus wie in dem Video zu sehen.
Das Ausschalen war heute auch nicht, bis auf die Seitenschalung, möglich.

Wenn man erst am nächsten Tag Ausschalen kann, könntest du die Seiten auch mit Randdämmstreifen vesehen und nach dem Verfüllen mit dem Normalbeton wieder entfernen und hier ebenfalls die farbige Masse einfüllen und dann verdichten. Dann wäre es von allen Seiten schön.

Ich werde nochmal berichten.

Viele Grüße

[mariannew]

Lieber Dave, tausend Dank erst einmal für Deine ausführlichen und super interessanten Gedanken!!! Nein, ich habe noch keine Zementfliese nach dem Verfahren hergestellt, wie es in dem Onlinekurs erklärt wird :-)... Das hier ist übrigens der Kurs https://www.domestika.org/en/courses...-for-beginners... Diese Plattform ist überhaupt ziemlich genial, auch wenn die meisten Kurse "nur" mit Englischem Untertitel sind, aber das stört eigentlich nicht :-)... Juan zeigt einen Weg, wie man als Privatperson Zementfliesen herstellen kann, sprich so wie die Profi sie herstellen, ob jetzt noch mit der Hand (ich liebe diese Technik, ich habe mir schon so viele YouTube Filme angeschaut :-)) oder auch industriell, das schafft man nicht. Also nicht in der Qualität... Letztendlich fehlt die Presse, die ordentlich Druck drauf bringt. Aber man kommt nahe dran. Juan nimmt für die Form Plastikstreifen - hier möchte ich mit dem 3D Drucker experimentieren (das erwähnt er auch im Kurs) - und es gibt bei ihm eine Schicht nur Beton in Pulverform (also kein Wasser beigefügt) zwischen der Dekoschicht und der feuchten Schickt. Diese "Pulverschicht" nimmt die Feuchtigkeit von der Dekoschicht gut auf. Mein erster Versuch sieht gar nicht so schlecht aus, scheiterte aber daran, dass der Beton der Dekoschicht in der 3D gedruckten Form hängen bliebt, weil ich zu faul war, die "Rillen" vom 3D Druck richtig zu füllen (mal will ja mal nur eben etwas ausprobieren :-))... ich war jetzt die letzten Tage nicht in meiner Werkstatt und habe so nicht mehr weiter experimentiert. Aber ich habe noch ein paar andere Ideen, die ich diese Woche ausprobieren werde, insgesamt sind es 4 verschiedene "Varianten"... wenn ich durch bin, werde ich Dir bzw. hier auch ein Update mit Fotos geben. Erste wichtige Erfahrung, die ich jetzt schon hatte: wenn die "Fliese" (in meinem Fall ein runder Untersetzer) zu klein ist, dann ist auch die "Schablone" (egal, ob 3D gedruckt oder auch per Hand geformt) viel zu "eng" an vielen Stellen... man bekommt den farbigen Beton überhaupt nicht in alle "Schlitze"... oder man beschränkt sich auf wirklich sehr reduzierte geometrische Formen... aber ich bleibe hier auch dran :-)... freue mich schon auf Deine Erfahrungen. Viel Spass beim Experimentieren! Liebe Grüße aus der Schweiz, Marianne

[gestalter-dave]

Hallo Marianne,

ich finde das alles interessant. Nicht nur die Möglichkeit es mal selber zu probieren, sondern auch viel mehr, ein Jahrhundert altes Handwerk selber mal zu erleben. Mal davon abgesehen, dass das alte Handwerk durch die industielle Fertigung mehr und mehr in Vergessenheit geraten ist, freut es mich um so mehr, dass viele Menschen auf der Welt das alles wieder wertschätzen. Es gibt eben doch Unterschiede zwischen Industrie und Handwerk, und das ist der eben nicht der so makellose Seriendruck, der irgendwann so unansehnlich aussieht, dass man ihn entweder wegschmeißt oder rausreißt. Beton oder Holz will irgendwann gepfelgt und überarbeitet werden und das funktioniert nur mit Produkten, die mit der Hand angefertigt wurden. Und dazu zählt auch die Zementfliese oder auch Mosaikfliese genannt.

Ich habe mir das Video auf der Homepage angesehen, mir kommt der farbige Zement ein wenig zähflüssig vor in seiner Konsistenz. Auf anderen Videos sah er etwas flüssiger aus. Vielleicht läuft es deswegen nicht so gut in die Rillen.

Ich werde mal weitere Versuche machen, bin schon ganz gespannt.

[Michael CH]

Hallo Marianne

magst Du mal ein Foto von Deiner Fliese hier posten?

Michael

[mariannew]

Lieber Michael, wow, Deine Frage von Februar habe ich gar nicht mehr mitbekommen :-O! Das tut mir wirklich leid!!! Ich habe das Projekt aufgegeben, Betonuntersetzer nach dieser "Fliesentechnik" herzustellen. Die Untersetzer sind viel zu klein und die Formen für die Muster sind viel zu klein... allerdings bin ich durch die Versuche auf etwas ganz anderes gestossen :-)... ich werde dieses Projekt hier vorstellen, sobald ich mit all meinen letzten Tests durch bin. Liebe Grüße, Marianne