Verbesserte Schalldämmung von Kalksandsteinen über das E-Modul

Überblick

Neben der flächenbezogenen Masse bestimmt die Materialsteifigkeit die Schalldämmung von Mauerwerk. In der aktuellen DIN 4109 – „Schallschutz im Hochbau“ wird die Schalldämmung anhand der flächenbezogenen Masse berechnet. Mit diesem Forschungsvorhaben soll nun für den Baustoff Kalksandstein bei gleicher flächenbezogener Masse durch eine gezielte und kostengünstige Optimierung der Herstellparameter die Steifigkeit des Materials und damit die Schalldämmung des Mauerwerks aus Kalksandsteinen erhöht werden.

Fragestellung

Kann der E-Modul des Kalksandsteins beispielsweise durch entsprechende Rohstoffauswahl, eine Verringerung des Hohlraumvolumens mittels Packungsdichteberechnung und/oder eine Erhöhung der Verdichtung gesteigert werden?

Vorgehensweise

Das Projekt ist in insgesamt fünf Arbeitsschritte aufgeteilt:

In Untersuchungsabschnitt A werden Messdaten der akustisch relevanten Parameter (dynamisches E-Modul, Longitudinalwellengeschwindigkeit cL, Verlustfaktor η und Rohdichte ρ) von Kalksandsteinen gesammelt und ein Zusammenhang mit den Herstellparametern ermittelt.

Anschließend werden in Untersuchungsabschnitt B Mauersteine in Kleinstserie mit traditioneller und theoretisch optimierter Rezeptur hergestellt und im Labor hinsichtlich der Packungsdichte untersucht, chemisch-mineralogisch charakterisiert, sowie die akustisch relevanten Parameter ermittelt.

In Untersuchungsabschnitt C werden Produktionsversuche der optimierten Steine in zwei Kalksandsteinwerken durchgeführt. Die Kalksandsteinmuster werden ebenfalls akustisch und baustofftechnisch untersucht.

Für Untersuchungsabschnitt D werden Wände in den Wandprüfstand der HFT eingebaut und Messungen zur Schalldämmung sowie weitere akustische Untersuchungen durchgeführt.

Zuletzt soll in Untersuchungsabschnitt E ein praxisnahes Ingenieurmodell zur Prognose der Schalldämm-Werte aus den Rohstoffparametern erstellt werden.

Angestrebte Ergebnisse

Ziel des Forschungsvorhabens sind Mauerwerkswände aus Kalksandstein, die gegenüber der in DIN 4109-32 festgelegten Massekurve eine höhere Schalldämmung aufweisen. Die Optimierung hinsichtlich der verbesserten Schalldämmung führt zusätzlich zu einer genaueren Berechnung der flankierenden Übertragung und damit auch zu einer erhöhten Planungssicherheit bei Kalksandsteinmauerwerk.

LeitungProf. Dr.-Ing. Berndt Zeitler
Partner Forschungsvereinigung Kalk-Sand e.V.
FördergeberAIF
Laufzeit01.01.2018 – 30.06.2020

Team

Name und Position Bereich E-Mail und Telefon Raum
Professor, Mitglied IAF Direktorium Studienbereich Bauphysik +49 711 8926 2507 7/104
+49 711 8926 2756 7/113
Akad. Mitarbeiter Fak. B - Bauphysik +49 711 8926 2881 7/115
Bauakustik +49 711 8926 2836 7/115