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Fließestrich unter Verwendung aufbereiteter Rohstoffe

Diplomarbeit 2002 179 Seiten

Werkstoffkunde

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

I. Allgemein

1 Einleitung

2 Estrich
2.1 Wie werden Estriche unterschieden
2.2 Begriffsbestimmungen nach ÖNORM B
2.3 Generelle Anforderungen an den Estrich (laut ÖNORM B 2232)

3 Zusammensetzung des Estrichs
3.1 Zuschlagstoffe
3.1.1 Zuschläge mit dichtem Gefüge
3.1.2 Zuschläge mit porigem Gefüge
3.1.3 Quarzsande und –mehle
3.1.4 Hartstoffe
3.1.5 Organische Stoffe
3.2 Zugabewasser
3.3 Zusatzstoffe und Zusatzmittel
3.3.1 Zusatzstoffe
3.3.2 Zusatzmittel
3.4 Bindemittel
3.5 Bewehrung

4 Fugen
4.1 Bewegungsfugen
4.2 Randfugen
4.3 Scheinfugen
4.4 Bauwerksfugen
4.5 Fugenbreite

5 Mechanische Beanspruchungen von Estrichen

6 Feuchtigkeitsschutz bei Estrichen

7 Estricharten in konstruktiver Hinsicht
7.1 Verbundestrich
7.1.1 Anwendungen
7.1.2 Schichtdicke
7.1.3 Besondere Anforderungen an den Untergrund
7.1.4 Festigkeit
7.1.5 Ausführung, Einbau
7.1.6 Typische Schadensmöglichkeiten
7.1.6.1 Schadenswirksame Spannungen aus Verformungen des Untergrundes
7.1.6.2 Schadenswirksame Spannungen aus Formänderungen der Schichten
7.1.6.3 Ablösungen durch zu hohe Spannungen im Haftverbund
7.1.6.4 Risse
7.2 Estrich auf Trennschicht (gleitend verlegter Estrich)
7.2.1 Anwendung
7.2.2 Schichtdicke
7.2.3 Festigkeit
7.2.4 Einbau, Verdichtung
7.2.5 Besondere Anforderungen an Fugen
7.2.6 Typische Schadensmöglichkeiten
7.2.6.1 Schadenswirksame Spannungen und Verformungen
7.2.6.2 Risse und Brüche
7.2.6.3 Verwölbungen
7.2.7 Bei Estrich auf Trennschicht zu Beachten
7.3 Estrich auf Dämmschicht (schwimmend verlegter Estrich)
7.3.1 Anwendung
7.3.2 Estrichdicke und Festigkeit
7.3.3 Dämmschichten
7.3.4 Fugen
7.3.5 Abdeckung, Randfugen
7.3.6 Ausführung, Einbau
7.3.7 Typische Schadensmöglichkeiten
7.3.7.1 Schadenswirksame Spannungen und Verformungen
7.3.7.2 Brüche und Risse infolge ungenügender Festigkeit
7.3.7.3 Absenkung durch zu weiche Dämmschicht
7.3.7.4 Randabsenkungen infolge Verwölbung der Estrichplatte
7.3.8 Bei Estrich auf Dämmschicht zu Beachten
7.4 Heizestrich (Sonderform des Estrichs auf Dämmschicht)
7.4.1 Bauarten
7.4.2 Ausführende Gewerke beim Heizestrich
7.4.3 Typische Schadensmängel
7.4.4 Bei Heizestrich zu Beachten
7.5 Fertigteilestrich
7.5.1 Konstruktionsweise, Anwendungsbereich
7.5.2 Mechanische Kennwerte
7.5.3 Ausführung, Einbau
7.5.4 Vor und Nachteile
7.5.5 Typische Schadensmöglichkeiten
7.5.5.1 Risse an ungenügend verklebten Plattenfugen
7.5.5.2 Aufwölbungen und Aufschüsselungen unter Feuchtigkeitseinfluß
7.5.5.3 Absenkung durch Herausrieseln von Trockenschüttung
7.5.5.4 Knarren beim Begehen

8 Estricharten hinsichtlich der Bindemittel
8.1 Zementestrich (ZE)
8.1.1 Bindemittel
8.1.1.1 Zementbezeichnung
8.1.1.2 Chemische und mineralogische Vorgänge beim Brennprozeß
8.1.2 Wasser/Zement-Wert bei Zementestrichen
8.1.2.1 Wasserüberschuß
8.1.3 Zuschlag
8.1.4 Zusätze
8.1.5 Mechanische Kennwerte, Festigkeitsklassen
8.1.6 Regel-Einbaudicken für ZE
8.1.7 Verschleißwiderstand, Oberflächenhärte
8.1.8 Ausführung, Nachbehandlung
8.1.9 Schwinden des Zementestriches
8.1.10 Vor und Nachteile
8.1.11 Schäden an Zementestrichen
8.1.11.1 Schäden durch übermäßiges Schwinden
8.1.11.2 Schäden bei schnellerhärtenden Zementestrichen
8.1.12 Maßnahmen zur Herstellung eines schwindarmen und rissefreien ZE
8.1.13 Zementfließestrich
8.1.14 Gegenüberstellung CEM II/B-S CEMI
8.1.14.1 Vorteile beim Einsatz von CEM II/B-S-Zementen
8.1.14.2 Anwendungstechnische Unterschiede
8.1.14.3 Verarbeitbarkeit
8.1.14.4 Festigkeitsentwicklung
8.1.14.5 Feuchtegehalt
8.2 Terrazzo
8.2.1 Verschleißwiderstand, Oberflächenhärte
8.2.2 Ausführung
8.2.3 Vorteile
8.3 Anhydritestrich (Calciumsulfatestrich)
8.3.1 Bindemittel
8.3.2 Der Rohstoffe der Calciumsulfat-Binder (Anhydritbinder)
8.3.3 Calciumsulfat-Binder
8.3.3.1 Naturanhydrit
8.3.3.2 Technisch erzeugte Calciumsulfate
8.3.4 Wasseranspruch – Konsistenz
8.3.5 Zuschlag
8.3.6 Zusatzstoffe und Zusatzmittel
8.3.7 Mechanische Kennwerte, Festigkeitsklassen
8.3.8 Regel-Einbaudicken für AE
8.3.9 Verschleißwiderstand, Oberflächenhärte
8.3.10 Ausführung, Nachbehandlung
8.3.11 Quell- und Schwindverhalten
8.3.12 Vor und Nachteile
8.3.13 Schäden an Anhydritestrichen
8.3.13.1 Festigkeitsminderung durch Feuchtigkeit
8.3.13.2 Haftvermindernde Sinterschicht
8.3.13.3 Quell- und Schwindschäden
8.3.14 Sonstige spezifische Schadensarten beim Anhydritestrich
8.3.15 Wichtige Maßnahmen zur Herstellung von Anhydritestrichen
8.3.16 Calciumsulfat-Fließestrich
8.4 Magnesiaestrich (ME)
8.4.1 Bindemittel
8.4.2 Zuschlag
8.4.3 Mechanische Kennwerte, Festigkeitsklassen
8.4.4 Regel-Einbaudicken für AE
8.4.5 Ausführung, Nachbehandlung
8.4.6 Quell- und Schwindverhalten
8.4.7 Vor und Nachteile
8.4.8 Schäden an Magnesiaestrichen
8.5 Gußasphaltestrich (GE)
8.5.1 Bindemittel
8.5.2 Zuschlag
8.5.3 Mechanische Kennwerte, Härteklassen
8.5.4 Mindestdicke für GE
8.5.5 Ausführung, Nachbehandlung
8.5.6 Vor und Nachteile
8.5.7 Schäden an Gußasphaltestrichen
8.5.7.1 Plastische Verformung des Gußasphaltestrichs
8.6 Sonstige Estriche
8.6.1 Estriche mit chemisch aushärtenden Bindemitteln (Kunstharzen)
8.6.1.1 Bindemittel Kunstharz
8.6.2 Industrieestriche
8.6.3 Hartstoffestrich
8.6.4 Leichtestriche
8.6.5 Faserarmierte Estriche

II. Braunkohlenflugasche

9 Braunkohlenflugasche allgemein
9.1 Einleitung zur Verwertung von Barunkohleflugasche(BFA)
9.2 Braunkohlenflugaschen allgemein
9.2.1 Verbrennungsprozeß von Braunkohle
9.3 Chemische Inhaltsstoffe
9.3.1 Hauptbestandteile
9.3.2 Spurenelemente
9.3.3 Variation der chemischen Zusammensetzung von BFA
9.3.3.1 Variation in den Filterstufen
9.3.3.2 Langjährige zeitliche Variation der BFA-Zusammensetzung
9.3.3.3 Kurzfristige Schwankungen der BFA-Zusammensetzung
9.4 Physikalische Eigenschaften
9.4.1 Korngrößenverteilung
9.4.2 Rein- und Schüttdichte-Rütteldichte
9.4.3 Bestimmung des Wasseranspruchs
9.5 Quantitative mineralogische Zusammensetzung
9.6 Qualitative mineralogische Zusammensetzung
9.6.1 Strukturelle Zusammensetzung von BFH
9.6.2 Gefügeeigenschaften von BFA
9.7 Voraussetzungen für Abbindeeigenschaften von BFA
9.8 Anwendungsgebiete von BFA im Bau und Baustoffbereich

10 Forschungsobjekt
10.1 Inhaltliche Konzeption
10.1.1 Idee
10.1.1.1 Reduzierung der Rohstoffkosten
10.1.1.2 Senkung der Verarbeitungskosten
10.1.1.3 Verbesserung der Produktqualität
10.1.2 Materialien
10.1.3 Merkmale und Anforderungen
10.1.4 Anwendungsgebiete
10.2 Versuche, Rezepturherstellung- Opimierung
10.2.1 Versuchsmaterialien
10.2.2 Prüfkörperherstellung und Lagerung
10.2.3 Untersuchungsumfang
10.3 Ergebnisse
10.3.1 Rüttelverdichteter Estrich
10.3.2 Fließestrich
10.3.2.1 Rezepturentwicklung
10.3.2.2 Rezepturoptimierung
10.4 Einsatz in der Praxis
10.4.1 Variante A
10.4.2 Variante B
10.4.3 Fließmittel
10.5 Zusammenfassung der Versuchsergebnisse und Schlussfolgerungen
10.6 Vorteile gegenüber konventionellen Estrichen
10.7 Offene Fragen

11 Grundbegriffe zum Estrich nach EN
11.1 Grundbegriffe
11.2 Baustoff-Produkte
11.3 Estricharten
11.4 Eigenschaften des Estrichmörtel
11.5 Eigenschaften der Estriche
11.6 Bauelemente
11.7 Oberflächenbearbeitung
11.8 Verschiedenes

12 LITERATURLISTE

I. Allgemein

1 Einleitung

Der Estrichmarkt ist größer und vielfältiger geworden. Die Qual der Wahl gilt auch für den Bauunternehmer. Fehlentscheidungen können zu steigenden Kosten und teuren Nachbesserungen führen.

Zeit ist Geld beim Bauen. Jeder Investor drängt heute auf schnelle, termingerechte Fertigstellung. Aus diesem Grund bietet die Baustoffindustrie seit Jahren Fließestriche an. Der Einsatz dieses Baustoffes bietet eine Vielzahl ökonomischer, aber auch ökologischer Vorteile. Durch seine wässerige Konsistenz ist er verarbeitungsfreundlich. Bereits nach 24 Stunden kann je nach Fließestrichart die Bodenfläche begangen und bei klimatisch günstigen Bedingungen nach 48 Stunden teilbelastet werden. Diese Eigenschaft erweist sich immer dann als Vorteil, wenn durch andere Gewerke die Ablaufplanung verzögert und im Wettlauf um den Baufertigstellungstermin Zeit gut gemacht werden muß.

Den zweifellos hervorragenden Produkteigenschaften folgen jedoch für den Bauunternehmer bei der Realisierung von Bodenflächen die Schwierigkeiten im Detail. Die Palette der angebotenen Produkte ist vielfältig. Die entscheidende Fragestellung lautet: Welcher Estrich ist der richtige für das Bauwerk. Hier geht es einerseits um wirtschaftliche Entscheidungen für den Bauunternehmer, aber auch um eine Auslegung langlebiger, schadensfreier Fußbodenkonstruktionen mit hohen Gebrauchseigenschaften für den Auftraggeber. In diesem Zusammenhang greift auch hier der alte Grundsatz, daß 80% aller Kosten in der Planung entstehen.

In diesem Zusammenhang ist es auch wichtig, daß der Architekt und der Bauingenieur gewisse Kenntnisse über diesen Baustoff besitzen. Deshalb soll in dieser Arbeit im allgemeinen Teil auch ein Gesamtüberblick über Estriche gegeben werden.

Bei der Herstellung von Estrichen sind verschiedene Arten zu unterscheiden. Im wesentlichen zu nennen sind der Zementestrich, der Calciumsulfat-Fließestrich, der Magnesiaestrich, der Gußasphaltestrich und der Kunstharzestrich. Bei der Materialzusammensetzung haben die einzelnen Estricharten verschiedene Bindemittel, Zuschlagstoffe und Zusatzstoffe. Je nach Einsatzgebieten eignen sich unterschiedliche Estricharten. So ist beispielsweise ein Zementestrich ohne Belag begehbar, während ein Calciumsulfat-Fließestrich in der Regel noch einen Bodenbelag erhält.

Bei diesen zur Zeit verwendeten Estrichen gibt es einige nachteilhafte Eigenschaften, wie das Quellen und Schwinden von Zementestrichen, die Feuchtigkeitsempfindlichkeit von Calciumsulfatestrichen und vor allem die teure Herstellung deren Bindemittel.

Somit wäre es ideal ein Bindemittel verwenden zu können, daß diese negativen Aspekte nicht aufweißt. Dabei könnten aufbereitete Reststoffe eine wesentliche Rolle spielen, wie z.B. Braunkohleflugaschen.

Aufgrund seiner zementähnlichen Eigenschaften (hydraulische Eigenschaften), ist es naheliegend zu prüfen ob Braunkohlenflugasche ein geeigneter Bindemittelersatz im Rahmen der Estrichherstellung ist.

Diese wird heute schon in verschiedenen Gebieten des Bau- und Baustoffsbereich erfolgreich eingesetzt.

Einsatzbereiche der Braunkohlenflugasche in Bausektor:

- als Zumalstoffe für Zement,
- als Zusatzstoff für Beton,
- für die Herstellung von Bauelementen,
- für hydraulisch gebundene Tragschichten im Straßen- und Wegebau,
- für hydraulisch gebundene Schichten im Erd- und Deponiebau.

2 Estrich

Fußbodenschicht aus zusammenhängender Masse (Asphalt, Gips, Zement etc.), die nach dem Erstarren eine großflächige Estrichplatte bildet. Es gibt schwimmende Estriche, solche auf Trennschichten und Verbundestriche. Grundsätzlich werden mit dem Estrich Unebenheiten des Untergrundes ausgeglichen. Die Oberfläche ist so hergestellt, daß sie begehbar bzw. benutzbar wird oder mit einem Bodenbelag versehen werden kann. Je nach zu verwendendem Bodenbelag müssen unterschiedliche Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit von Estrichen gestellt werden.(1)

2.1 Wie werden Estriche unterschieden

Estriche werden nach dem Bindemittel, der Konsistenz, der Funktion und der Verlegeart unterschieden.

Die am meist verwendeten Estriche sind:

- Zementestriche (ZE),
- Anhydritestriche (Kurzform AE),
- Magnesiaestriche (ME),
- Gußasphaltestriche (GE),

deren Bindemittel in der ÖNORM B 2232 bzw. DIN 18560 geregelt, beziehungsweise bauaufsichtlich zugelassen sind. Steinholzestriche sind Magnesiaestriche mit einer Trockenrohdichte kleiner als 1,6 Kilogramm pro Kubikdezimeter.

Daneben gibt es:

- Bitumenemulsionsestriche,
- Kunstharzestriche,
- kunstharzmodifizierte Zementestriche,
- Schnellestriche,
- Terrazzoböden und
- Fertigteilestriche (Trockenestriche).

Hinsichtlich der Konsistenz wird zwischen steifplastischen, auch konventionelle Estriche genannt, und Fließestrichen unterschieden.(2)

2.2 Begriffsbestimmungen nach ÖNORM B 2232

Begriffsbestimmungen nach dem Verwendungszweck

Nutzestrich: Estrich, dessen Oberfläche unmittelbar begangen und/oder befahren wird. Industrieestriche sind Nutzestriche für höhere Beanspruchungen.

Unterlagsestrich: Estrich, der als Unterlage für Beläge (z.B. aufzuklebende Fußbodenbeläge oder aufzutragende Oberschichten) dient.

Begriffsbestimmungen im Zusammenhang mit dem konstruktiven Aufbau

schwimmender Estrich: frei beweglicher Estrich, der durch eine Dämmschicht von mindestens 10 mm Dicke vom Untergrund und durch eine mindestens 4 mm dicke Fuge von allen anderen Bauteilen und Einbauten vollkommen getrennt ist.

gleitender Estrich: frei beweglicher Estrich, der durch Trennschichten (z.B. Folien) vom Untergrund und durch eine mindestens 4 mm dicke Fuge von allen anderen Bauteilen und Einbauten vollkommen getrennt ist.

Verbundestrich: ein- oder mehrschichtiger Estrich, der kraftschlüssig mit dem Untergrund verbunden ist.

bewehrter Estrich: mindestens 5 cm dicker Estrich, in weichen geschweißte Bewehrungsmatten (Baustahlgitter) ohne tragende Funktion eingelegt sind.

Begriffsbestimmungen nach den zu verwendenden Bindemitteln

Zementestrich: Estrich mit dem Bindemittel Zement.

Anhydritestrich: Estrich mit dem Bindemittel Anhydrit.

Magnesiaestrich: Estrich aus einem Gemisch von kaustisch gebranntem Magnesia Füllstoffen und wässerigen Salzlösungen zweiwertiger Metalle, zumeist Magnesiumchlorid.

Gußasphaltestrich: Estrich mit Bitumen als Bindemittel.

Kaltbitumenzementestrich: Estrich mit dem Bindemittel Zement und mit Bitumenemulsion.

Kunstharzmodifizierter Estrich: Zement oder Anhydritestrich mit Kunstharzzusätzen.

Fließestrich: Zement oder Anhydritestrich mit Fließmittel.

Begriffsbestimmungen nach Fugen

Gebäudedehnfugen: bauseits angeordnete Fugen, die Bauwerksteile dauernd voneinander trennen.

Dehnfugen: im Plan festgelegte Fugen, die entweder aus dem Untergrund übernommen werden oder nur im Estrich angeordnet sind und aus konstruktiven, schalltechnischen oder thermischen Gründen dauernd beweglich bleiben müssen.

Randfugen: Dehnfugen, die den Estrich von angrenzenden Bauteilen trennen.

Schwindfugen: Fugen zur Einschränkung der Schwindrißbildung. Schwindfugen können kraftschlüssig verschlossen werden, jedoch frühestens nach Aushärtung des Estrichs.

Unter Schwindfugen versteht man auch Scheinfugen, die durch Einschneiden in den Frischmörtel oder in den erhärteten Mörtel auf eine Tiefe von mindestens 25% der Estrichdicke hergestellt werden.

Arbeitsfugen: aus rein arbeitstechnischen Gründen (z.B. wegen Arbeitsunterbrechung) ausgeführte Fugen, die nach Aushärtung des Estrichs kraftschlüssig verschlossen werden müssen.

2.3 Generelle Anforderungen an den Estrich (laut ÖNORM B 2232)

- Auf gefrorenem Untergrund darf kein Estrich aufgebracht werden.
- Die Ausgangsstoffe für die Estrichherstellung müssen maschinell gemischt werden.
- Bei der Herstellung und die ersten 3 Tage danach darf die Lufttemperatur 5 °C nicht unterschreiten. Der Estrich muß während der ersten 7 Tage nach Herstellung vor Austrocknung geschützt werden. Anhydritestriche dürfen aber am zweiten Tage kontrolliert belüftet werden.
- Estriche müssen gleichmäßig dick und verdichtet sein. Die geforderte Nenndicke kann vereinzelt in einem örtlichen Bereich von maximal 100 cm2 bis 25% unterschritten werden, wenn der Mittelwert von zehn Bohrproben, die ohne Berücksichtigung der örtlichen Unterschreitung je 1000 m2 Estrichfläche gleichmäßig verteilt zu entnehmen sind, mindestens der geforderten Nenndicke entspricht.
- Beim Glätten und Abziehen dürfen in die Oberfläche keine Zusatzstoffe, zusätzliche Bindemittel nur bei maschinell glätteten Estrichen eingearbeitet werden.
- Im Schwenkbereich von Türen darf der Estrich keinesfalls vom Türanschlag weg ansteigen.
- Bei Unterlagsestrichen darf die Festigkeit der obersten Schichte nicht wesentlich von der geforderten Festigkeit des Estrichs abweichen und keinesfalls absanden.

Die Abweichung von der Ebenheit darf, gemessen mit einer 1,20 m langen Meßlatte aus Metall, 3 mm nicht überschreiten.

Für die Erzielung der Verlegereife des Estrichs ist für die Verklebung von Belägen eine weitere Behandlung der Oberfläche in zusätzlichen Arbeitsvorgängen erforderlich.

Estriche für höhere Beanspruchung müssen außer der Anforderung an die jeweilige Festigkeit auch den Abriebanforderungen entsprechen.

Wolkenbildungen oder farbliche Unterschiede, die trotz Verwendung von Stoffen gleicher Art und Herkunft sowie gewissenhafter Verarbeitung entstehen, sind zulässig.

3 Zusammensetzung des Estrichs

Estriche setzen sich zusammen aus:

- Zuschlagsstoffen
- Zugabewasser
- Zusatzstoffe und Zusatzmittel
- Bindemittel
- Zum Teil auch Bewehrungen

3.1 Zuschlagstoffe

Man unterscheidet grundsätzlich zwischen:

- Zuschläge mit dichtem Gefüge
- Zuschläge mit porigen Gefüge
- Quarzsande und –mehle
- Hartstoffe
- Organische Stoffe

Die Zuschläge müssen der ÖNORM B 3304 bzw. in der DIN 4226 entsprechen.

Der Zuschlag bestimmt neben dem Zement und dem Wasser wesentlich die späteren Eigenschaften des erhärteten Estrichmörtels. Zuschläge müssen sauber sein und dürfen keine schädigenden Bestandteile aufweisen. Die Kornzusammensetzung sollte in der oberen Hälfte des günstigen Sieblinienbereiches, muß aber zumindest im brauchbaren Teil des Sieblinienbereiches liegen. Das Größtkorn sollte maximal ein Drittel der Nenndicke des Estrichs betragen.

Die Sieblinien für Estrichzuschläge sind in der ÖNORM B 3304 bzw. DIN 1045 enthalten.

3.1.1 Zuschläge mit dichtem Gefüge

Zuschläge mit dichtem Gefüge haben eine Rohdichte zwischen 2,6 und 2,9 kg/dm3.

Zu unterscheiden sind folgende Arten:

- Natürliche Zuschläge, nicht gebrochen

Flußsand, Grubensand, Flußkies und Grubenkies.

- Natürliche Zuschläge, gebrochen

Brechsand, Splitt, Steinschlag und Schotter.

- Zu den künstlichen Zuschlägen zählen:

Hochofenschlackesand, Hochofenstückschlacke und Schmelzschlacke.

Zuschläge werden entsprechend der Korngröße in Korngruppen unterteilt. Die Unterteilung leitet sich ab vom Kleinstkorn und dem Größtkorn. Die gebräuchlichsten Korngruppen für den Estrichhersteller sind: 0-2 mm, 0-4 mm, 2-8 mm, 4-8 mm, 8-16 mm. In der Praxis wird der Estrichhersteller bereits mit werksmäßig vorgemischten Korngemengen arbeiten. Ein Korngemenge ist zusammengesetzt aus mehreren Korngruppen, z.B.: 0-4 mm, 0-8 mm, 0-16 mm. Feinstsand ist der Zuschlag von 0-0,25 mm. Dieser gilt nicht als Korngruppe. Der Zuschlag unter 0,25 mm und der Zement bilden das Mehlkorn.(3)

3.1.2 Zuschläge mit porigem Gefüge

Zuschläge aus natürlichem Gestein sind z.B. Bims und Lavaschlacke, während Blähton und Blähschiefer, aber auch Hüttenbims, Schaumschlacke und Ziegelsplitt künstlich hergestellte Zuschläge sind. Zuschläge mit porigem Gefüge haben in der Estrichtechnologie keine große Bedeutung.(3)

3.1.3 Quarzsande und –mehle

Quarzsande sind hochwertige, säurebeständige reine Zuschläge mit hoher Druckfestigkeit.

Sie werden überwiegend als Füllstoffe in Kunstharzaufträgen und kunstharzmodifizierten Estrichen eingesetzt. Quarzzuschläge unter 0,2 mm Größtkorn können bereits als Quarzmehl bezeichnet werden. Quarzzuschläge werden in der Regel feuergetrocknet geliefert.(3)

3.1.4 Hartstoffe

Sie werden zur Herstellung von Hartstoffestrichen verwendet. Hartstoffe sind werkgemischte Gemenge bestimmter Kornzusammensetzung aus natürlichen und/oder künstlichen gebrochenen und/oder ungebrochenen Körnern mineralischer Stoffe besonderer Härte oder aus Metall.(3) Hartstoffe unterliegen einer Güteüberwachung. Sie werden nach ihrer Stoffart in drei Hartstoffgruppen unterteilt, die sich vor allem durch den max. zulässigen Schleifverschleiß unterscheiden.

Hartstoffgruppen:

- Naturstein und/oder dichte Schlacken oder Gemische davon mit Hartstoffen der anderen Gruppe
- Metall
- Elektrokorund und Siliziumkarbid

3.1.5 Organische Stoffe

Organische Stoffe werden als Füllstoffe zur Herstellung von Magnesiaestrichen verwendet. Zur Anwendung gelangen vorwiegend Weichholzspäne sowie Säge und Holzmehle. Darüber hinaus wird Korkschrot und Papiermehl eingesetzt. Der klassische magnesiagebundene Steinholzestrich wird mit einem hohen Anteil an organischen Stoffen hergestellt. Derartige Estriche sind für die biologische Bauweise hervorragend geeignet.

Zu beachten (laut ÖNORM B 2232):

Bei Anhydritestrichen

Sande müssen frei von Staubteilen (in Form von Kalk), lehmigen und organischen Verunreinigungen sein. Marmorquetschsande sind ungeeignet.

Das Größtkorn darf maximal 8 mm betragen.

Bei Magnesitestrichen

Zuschläge und Füllstoffe sind mineralische oder organische Stoffe oder Gemenge dieser beiden. Bei Gemengen ist es zulässig, von den für mineralische Zuschläge vorgeschriebenen Sieblinien abzuweichen. Als mineralische Zuschläge oder Füllstoffe sind Sande und/oder Mehle von Quarz, frischen unverwitterten silikatischen Gesteinen, Asbest, Talk oder deren Gemenge zu verwenden. Als organische Zuschläge oder Füllstoffe dürfen lufttrockene Sägespäne oder Holzmehl von Fichte, Kiefer oder Tanne, aber auch Schrote oder Mehle von Stoffen wie Kork, Leder oder Papier verwendet werden. Die zum Färben des Mörtels verwendeten Farben müssen im Gemisch des Frisch und Fertigmörtels licht und farbbeständig sein.

Bei Kaltbitumenzementestrich

Zur Erzielung einer verminderten Eindrucktiefe ist dem Zuschlag ein Hartsteinsplitt der Körnung 1/4, 2/5 oder 3/5 beizumischen.

3.2 Zugabewasser

Mit Ausnahme von Kunstharz- und Gußasphaltestrichen benötigen alle Estricharten eine bestimmte Menge an Zugabewasser. Die Menge ist abhängig vom Bindemittel, von der gewünschten Konsistenz und vom verwendeten Zuschlag. Bei Magnesiaestrichen wird nicht direkt Wasser, sondern eine Salzlösung zugegeben. Als Zugabewasser ist jedes in der Natur vorkommende Wasser geeignet, soweit es keine schädigenden Bestandteile enthält.

3.3 Zusatzstoffe und Zusatzmittel

3.3.1 Zusatzstoffe

Zusatzstoffe sind im allgemeinen mehlfeine Zusätze, die in größeren Mengen (mehrere Prozent) beim Herstellen der Estrichmischung getrennt zugegeben werden können und bestimmte Estricheigenschaften beeinflussen. Zusatzstoffe dürfen den Erhärtungsprozeß und den erhärteten Estrich nicht schädigend beeinflussen. Werden Zusatzstoffe für die Herstellung verwendet, so sind die Bestimmungen der ÖNORM B 4200 bzw. die DIN 1045 einzuhalten.

Durch die hohe Mahlfeinheit füllen die Zusatzstoffe die Poren aus. Werden größere Mengen Zusatzstoffe zugegeben, so müssen diese bei der Mischungsberechnung und Zusammensetzung als Volumenbestandteil berücksichtigt werden. Mineralische Zusatzstoffe, die zur Ergänzung des Mehlkorngehaltes erforderlich werden, gelten nicht als Zusatzstoffe. Zusatzstoffe werden in der Regel nicht auf den Bindemittelgehalt angerechnet. Eine Ausnahme besteht, wenn latent hydraulische Zusatzstoffe Verwendung finden.(3)

Arten von hauptsächlich verwendeten Zusatzstoffen

- Gemahlene Hochofenschlacke
- Trasszement
- Steinkohlenflugasche
- Gesteinsmehle, Naturmehle
- Organische Zusatzstoffe auf Kunstharzbasis

Durch Zusatzstoffe wird die Verarbeitbarkeit erleichtert. Der Mörtel wird schwerer entmischbar, dichter und damit widerstandsfähiger gegen schädliche chemische Angriffe.

3.3.2 Zusatzmittel

Zusatzmittel werden dem Frischmörtel in geringer Dosis zugesetzt, um bestimmte Verarbeitungseigenschaften oder Festmörteleigenschaften zu erreichen. Sie werden nicht als Raumteil in die Mischungsberechnung einbezogen.

Man unterscheidet zwischen:

- plastifizierenden
- abbinderegulierenden
- frostschützenden

Zusatzmitteln.(3)

Die Estrichzusatzmittel haben die Aufgabe, durch plastifizierende Wirkung die Verringerung der Wasserzugabemenge zu ermöglichen. Damit verringert sich die Gefahr des Durchlaufens von Feinstanteilen mit Zementmilch, und die Wassermenge, die verdunsten muß, ist geringer. Außerdem soll nach normalem Erstarrungsbeginn der Erhärtungsverlauf des Zementes beschleunigt werden. Das ergibt eine frühere Begehbarkeit des Estrichs, Beschleunigung der Austrocknung und Verkürzung der Wartezeit, die erforderlich ist, bis der Estrich den Bodenbelag aufnehmen kann. Die Zeitangaben der Zusatzmittelhersteller sind von Mittel zu Mittel unterschiedlich. Die im Zusatzmittel enthaltenen Kunststoffanteile bis hin zu reinen Kunststoffzusätzen vermindern die Rissegefahr, erhöhen, je nach Kunststoffanteil, die Elastizität und, bei hohem Kunststoffanteil, auch die Biegezugfestigkeit merklich. Besonders bei Dünnschicht-Verbundestrichen sind die so zu erreichenden Eigenschaften ein beachtenswerter Vorteil.(4)

Bei den plastifizierenden Zusatzmitteln wird zwischen Verflüssigern und luftporenbildenden Verflüssigern (LPV) unterschieden. Verflüssiger setzen durch ihre wasserlöslichen Bestandteile die Oberflächenspannung des Wassers herab. Der Mörtel kann daher mit einem geringen Wasseranteil und damit günstigem Wasser/Zementwert hergestellt werden. Durch die Zugabe eines Verflüssigers wird das Benetzungsvermögen erhöht, die innere Reibung herabgesetzt und somit eine gut verarbeitbare, plastische Mörtelkonsistenz erreicht.

LPV-Mittel erreichen diese Plastifizierung durch eine Erhöhung der Luftporen. Durch diese feinsten Poren wird ebenfalls die innere Reibung herabgesetzt. Da zusätzliche Poren immer eine Verringerung der Festigkeit bewirken, wird ein Teil der durch geringere Wasserzugabe erhöhten Festigkeit wieder kompensiert.

Die abbinderegulierenden Zusatzmittel werden nach Erstarrungsverzögerern und Erstarrungsbeschleunigern unterschieden. Eine genaue Dosierung ist notwendig, da sich die Eigenschaften bei Überdosierung umkehren können. Chloridhaltige Beschleuniger schädigen Stahleinlagen.

Luftporenbildende Zusatzmittel (LP) erhöhen die Frost- und Tausalzbeständigkeit. Einmal unterbrechen die Poren die Kapillaren, wodurch die Wasseraufnahme vermindert wird, und zum anderen kann sich eingedrungenes Wasser bei Frost in den Poren besser ausdehnen. Auch hier ist eine genaue Dosierung und eine ständige Überwachung notwendig, da bei Überdosierung die Festigkeit extrem abnehmen kann.

Frostschutzmittel setzen den Gefrierpunkt des Wassers herab und ermöglichen so eine schnelle Hydratation in den ersten Stunden.

Eine Hilfe bei der Herstellung von Zementestrichen sind auch Zusatzmittel auf der Basis von Kunstharzen. Diese Kunstharzzusätze sind in der Regel wässrige Kunstharzdispersionen oder Emulsionen thermoplastischer oder duroplatischer Art. Sie wirken unmittelbar auf die Hydratation des Zementes ein, z.B. durch ein hohes Wasserrückhaltevermögen. Hierdurch kann ein Estrich gleicher Festigkeit mit geringerem Bindemittelanteil hergestellt werden. Kunstharzdispersionen machen als Zusatzmittel den Mörtel plastischer, erhöhen das Wasserrückhaltevermögen und die Biegezugfestigkeit, während die Druckfestigkeit nicht so wesentlich beeinflußt wird.(3)

3.4 Bindemittel

Als Bindemittel werden für die Herstellung des Estrichmörtels im allgemeinen Zement, Anhydrit und Magnesia verwendet, darüber hinaus Kunstharz und Bitumen.

Weiter Angaben zu den Bindemitteln im Estrich befinden sich im Kapitel “Estricharten hinsichtlich der Bindemittel“(Kapitel 8).

3.5 Bewehrung

Die Wirksamkeit oder Unwirksamkeit einer Bewehrung des Estriches ist in der Fachwelt umstritten. Häufig wird gefordert, daß der Estrich zusätzlich mit einer Baustahlmatte bewehrt werden soll. Es ist klarzustellen, daß ein Estrich, zumal bei schwimmender Verlegung, nicht mit einem Beton vergleichbar ist. Bei einer dünnen Estrichplatte von 3,5 cm-4 cm Dicke auf einer weichfedernden Dämmschicht ist es praxisbedingt nicht möglich, die Baustahlmatte nach statischen Gesichtspunkten zu verlegen und einzubauen. Hinzu kommt, daß Estrichmörtel im Wohnungsbau sehr oft in einer sehr steifen Konsistenz eingebaut werden. Aufgrund dieser steifen Konsistenz und der im allgemeinen nicht möglichen Verdichtung, sind Hohlraumanteile im erhärteten Zementestrich zwischen 15 % und 25 % die Regel. Daraus wird klar, daß Baustahlmatten statische Funktionen, wie aus dem Betonbau bekannt, bei einem Estrich nicht gewährleisten können (es fehlt der Verbund). Wird dennoch eine Baustahlmatte eingebaut, ist es in aller Regel so, daß man versucht, die Matte möglichst in der Mitte der Estrichplatte anzuordnen. Die Baustahlmatte wird bei auftretenden Rissen dann den Versatz der Estrichplatte verhindern. Risse können jedoch durch eine Baustahlmatte nicht verhindert werden. Grundsätzlich sollte ein Estrich im Wohnungsbau ohne Baustahlmatten verlegt werden, da er bei richtiger Zusammensetzung alle auftretenden Kräfte ohne Baustahlmatte aufnehmen kann.

Bei Heizestrichen wird im allgemeinen ein Baustahlgitter im Estrich verlegt. Dies insbesondere dann, wenn auf dem Estrich Fliesen oder Plattenbeläge verlegt werden. Baustahlgitter können auch hier Risse nicht verhindern. Im Falle auftretender Risse wird aber der Versatz einzelner Estrichplatten zueinander verhindert.(3)

4 Fugen

Fugen unterteilen größere Flächen in kleinere Flächen oder trennen Flächen von anderen Bauteilen.

Es werden unterschieden:

- Bewegungsfugen (Gebäudedehnfugen oder Dehnfugen)
- Scheinfugen (Schwindfugen)
- Randfugen
- Bauwerksfuge

Die falsche Anordnung und Ausbildung von Fugen ist die häufigste Schadenursache bei beheizten Fußbodenkonstruktionen.

4.1 Bewegungsfugen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4-1:Bewegungsfuge

Im Grunde ist es so, daß jede Fuge irgendeine Bewegung aufnehmen kann bzw. ermöglicht. Selbst eine hartgeschlossene Fuge wird allerkleinste Bewegungen ermöglichen. Dennoch wird in Fachkreisen der Begriff „Bewegungsfuge" deshalb verwendet, weil hier klargestellt werden soll, daß eine solche Fuge horizontale und vertikale Bewegungen der getrennten Bauteile ermöglicht.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4-2: Bewegungsmöglichkeiten

Die Anordnung und Ausbildung von Bewegungsfugen ist bereits bei der Planung festzulegen. Ein Gewerk allein kann nicht über die Notwendigkeit und Anordnung von Bewegungsfugen entscheiden. Der zu verlegende Belag muß bei der Anordnung und Lage der Bewegungsfugen Berücksichtigung finden.

In den Fällen, wo bereits im tragenden Untergrund Bewegungsfugen vorhanden sind, müssen diese an gleicher Stelle durch den gesamten Querschnitt des Estrichs, einschließlich der Beläge, geführt werden. Bei einem Heizestrich werden darüber hinaus weitere Bewegungsfugen benötigt. In diesen Fällen wird dann die Bewegungsfuge im Estrich, einschließlich Beläge, bis auf die Wärme/Trittschalldämmung geführt.

Als theoretische Grundlage für die Anordnung von Bewegungsfugen wird auf die grundlegende physikalische Gesetzmäßigkeit verwiesen. Danach ist bekannt, daß sich alle festen Stoffe durch Erwärmen ausdehnen und durch Abkühlen zusammenziehen. Jeder Baustoff hat einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Diese Zahl gibt an, um wieviel Millimeter sich ein Stoff von 1 m Länge ausdehnt, wenn er um 1 K (°C) erwärmt wird.

Bei diesen theoretischen Überlegungen wird davon ausgegangen, daß sich das Bauteil frei bewegen kann, als wenn es in einem luftleeren Raum schweben würde. Auf den Heizestrich oder den Fliesen/Plattenbelag bezogen müssen jedoch andere, genauso wichtige Überlegungen mit einbezogen werden. Deshalb sind bei der Anordnung von notwendigen Bewegungsfugen im einzelnen zu berücksichtigen:

- Mögliche thermische Längenänderung des Estrichs
- Mögliche thermische Längenänderung des Belags
- Mögliche Verkehrslasten (Wie sind diese auf der Fläche verteilt?)
- Reibungsverbund zur Trennschicht (Untergrund)
- Verformung der Estrichplatte unter den Verkehrslasten
- Verformung der Tragdecken, insbesondere bei weitgespannten Flächen und deren Auswirkung auf den Estrich/Belag
- Mögliche Einspannungen
- Raumgeometrie.(5)

4.2 Randfugen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4-3: Randfuge

Randfugen trennen den Estrich und den Belag von den umfassenden und den hindurchführenden Bauteilen. Bei beheizten Fußböden haben sie zwei Funktionen:

- Verhinderung von Schall und Wärmebrücken
- Aufnahme der thermischen Längenänderungen.

Daher hat die Randfuge auch die Funktion einer Bewegungsfuge. Sie sollte in der Lage sein, Bewegungen von mind. 5 mm aufzunehmen. Als Faustregel kann gelten, daß je m Estrichlänge eine Bewegungsmöglichkeit von 1 mm vorgesehen werden soll. Eine unzureichend ausgebildete Randfuge wird in fast allen Fällen zu Rissen oder Abscherungen des Belages führen.(5)

4.3 Scheinfugen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4-4: Scheinfuge

Scheinfugen haben nur eine vorübergehende Funktion. Sie dienen der weiteren Unterteilung von durch Bewegungsfugen abgegrenzten Flächen. Scheinfugen trennen den Estrich bis etwa zur halben Estrichdicke und geben den Verlauf von unvermeidbaren, möglichen Rissen, zur Vermeidung wilder Risse, vor. Sie werden nur bei zementgebundenen Mörteln angelegt und müssen vor der Belagsverlegung kraftschlüssig verfüllt werden, sofern sie nicht als Bewegungsfugen dienen sollen. Bei Fließ-Zementestrichen kann der Mörtel wegen der weichen Konsistenz nicht eingeschnitten werden. Hier empfehlen sich Scheinfugenprofile, die ebenso als Soll-Rißstelle wirken. Unverfüllte oder weich verfüllte Scheinfugen müssen im Belag als Bewegungsfuge ausgebildet werden.(5)

4.4 Bauwerksfugen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4-5: Bauwerksfuge

Bauwerksfugen gehen durch alle tragenden und nicht tragenden Teile des Gebäudes oder Bauwerks hindurch.

4.5 Fugenbreite

Je breiter eine Fuge ausgeführt wird, desto größer wird ihre Schadensanfälligkeit, dies gilt insbesondere bei Böden, die durch überfahren von Fahrzeugen (z.B. in Gewerbehallen), insbesondere bei kleinen harten Rädern, beansprucht werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.4-6: Schmale Fugen sind beim Befahren mit hart bereiften

Fahrzeugen wiederstandsfähiger als breite Fugen.

5 Mechanische Beanspruchungen von Estrichen

Die Hauptbeanspruchung des Estrichs erfolgt durch die Verkehrslasten:

- Ruhende Verkehrsbelastung

Ruhende Lasten können gleichmäßig verteilt oder als Einzellasten auftreten, z.B. Lagergüter, leichte Trennwände, Möbelfüße.

- Dynamische Verkehrsbelastung

Darunter versteht man stoßende, schleifende, rollende und vibrierende Belastungen. (die entweder unmittelbar auf die Oberfläche des Estrichs einwirkend oder mittelbar über die darüber aufgebrachten Bodenbeläge)

Der Estrich trägt die Verkehrslast und seine Eigenlast auf den Untergrund ab. Daher ist auch der Untergrund so zu bemessen, daß er die Verkehrslast, seine Eigenlast, und die ständige Last des Estrichs schadenfrei aufnimmt. Daneben treten konstruktionsbedingt als „Nebenbeanspruchungen" weitere Beanspruchungen auf, für welche Estriche entsprechend bemessen werden müssen:

- Im Haftverbund mit dem Untergrund und/oder den Belägen können Biege-, Zug- oder Druckspannungen, Schub oder Scherkräfte auftreten.
- Wenn Estriche auf weichen Dämmschichten verlegt werden, so treten bei Belastung mit Einzellasten Biegebeanspruchungen in der Estrichplatte auf. Die Estrichplatte muß dann als lastverteilende Schicht dienen und muß entsprechend dimensioniert werden.(8)

6 Feuchtigkeitsschutz bei Estrichen

Wasser kann bekanntlich in dampfförmigem, in flüssigem Aggregatzustand oder durch Eiskristallisationsdruck angreifen und ein Bauteil schädigen oder die Nutzung beeinträchtigen. Hiergegen sind geeignete Abdichtungsmaßnahmen vorzusehen.

Feuchtigkeitsabdichtungen sind insbesondere in folgenden Fällen anzuordnen:

- Bei Fußböden, welche unmittelbar an das Erdreich angrenzen, müssen unterhalb der Dämmschicht und dem Estrich Feuchtigkeitsabdichtungen gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit eingebaut werden.
- Bei Beanspruchung durch flüssiges Wasser in „Naßräumen" müssen über feuchtigkeitsempfindlichen Bauteilen und Dämmschichten Feuchtigkeitsabdichtungen aus bituminösen Dichtungsbahnen oder Kunststoffabdichtungsbahnen angeordnet werden, die im Regelfall seitlich 15 cm über die wasserbelastete Ebene hochgeführt und dort befestigt werden müssen. Die Abdichtung soll ein Gefälle zu einem Bodenablauf haben (mögliche Ausführung durch einen Gefälleestrich). Über der Abdichtung folgt eine Trennlage. Die über der Abdichtung befindlichen Schichten, Estrich und Bodenbelag, müssen wasserbeständig sein (Gußasphalt-, Zementestrich).(8)
- Werden Estriche im Freien durch Niederschläge beansprucht, so ist zur gezielten Ableitung des Wassers auf dem Untergrund oder durch einen Gefälleestrich ein Gefälle von mindestens 1 % bis 2 % anzulegen.(9)
- In Einzelfällen müssen im Bodenaufbau auch Dampfsperrschichten eingebaut werden, um schädliche Wasserdampfdiffusion von Räumen mit hoher Raumluftfeuchtigkeit zu Räumen mit niedriger Raumluftfeuchtigkeit und damit schädlicher Wasserdampfkondensation im Schichtenaufbau zu unterbinden.
- Auch hohe Restfeuchte in Bauteilschichten kann bei dampfdichten Bodenbelägen den Schichtenaufbau schädigen.(8)

7 Estricharten in konstruktiver Hinsicht

Estrich ist in konstruktiver Hinsicht ist ein Bestandteil der Bodenkonstruktion oder der Deckenkonstruktion, welche in der Regel folgenden Schichtenaufbau aufweisen:

Bodenkonstruktion:

- Bodenbelag
- Estrich
- eventuell Dämmschicht
- eventuell Abdichtung
- tragende Deckenkonstruktion
- Untergrund

Deckenkonstruktion:

- Bodenbelag
- Estrich
- eventuell Dämm-/Trennschicht
- tragende Deckenkonstruktion
- Putz oder Deckenverkleidung

Dabei können gelegentlich einzelne Bauteil-Schichten entfallen oder zusätzliche Schichten hinzukommen (z.B. Wärmeträger-Schicht beim Heizestrich).

Man unterscheidet grundsätzlich folgende mögliche Konstruktionsarten bei Estrichen:

- Verbundestrich
- Estrich auf Trennschicht (gleitend verlegter Estrich)
- Estrich auf Dämmschicht (schwimmend verlegter Estrich)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthaltenAbb.7-1:Estrichaufbau in konstruktiver Hinsicht

Daneben gibt es folgende Sonderformen:

- Heizestrich, Fertigteilestrich,
- Gefälleestrich, Estrich als Ausgleichsschicht.

Estriche können ein oder mehrschichtig ausgeführt werden.

7.1 Verbundestrich

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.7-2: Estrich in Verbund

Der Verbundestrich wird auf den Untergrund vollflächig aufgebracht und wird mit diesem kraftschlüssig verbunden. Damit ist der Verbundestrich jeder Formänderung des Untergrundes unmittelbar ausgesetzt. Deckendurchbiegungen z.B. bewirken je nach Verformungsrichtung Druckspannungen oder Zugspannungen im Verbundestrich. Deshalb ist bei dieser Konstruktionsart wichtig, daß die Verformungseigenschaften des Untergrundes und des Estrichs aufeinander abgestimmt werden. Z.B. muß sichergestellt werden, daß ein schwindarmer Estrich mit hohem E-Modul erst dann aufgebracht wird, wenn die wesentlichen Verformungen des Untergrundes aus Kriechen und Schwinden bereits abgelaufen sind, oder, daß auf eine frisch betonierte Stahlbetondecke ein Zement-Verbundestrich mit ähnlichem Schwindverhalten naß in naß aufgebracht wird.(8)

Nicht kraftschlüssig verschlossene Fugen im Untergrund müssen im Verbundestrich fortgesetzt werden.

7.1.1 Anwendungen

Verbundestriche werden im Wohnungsbau häufig als Zementestriche in Kellern, Nebenräumen und Garagen als unmittelbar begehbare Nutzestriche ausgeführt. In industriell genutzten Räumen werden sie für hohe Beanspruchung mit vergüteter Oberfläche ausgeführt. Sie können jedoch auch als Ausgleichsschicht oder als Untergrund für Oberflächen vorgesehen werden.

7.1.2 Schichtdicke

Wegen des Verbundes mit dem Untergrund ist die Schichtdicke nicht maßgeblich für die Beanspruchbarkeit, da der Verbund alle statischen und dynamischen Kräfte in den Untergrund ableitet. Aus fertigungstechnischen Gründen soll die Dicke nicht weniger als das Dreifache des Größtkornes betragen und 40 mm bei Gußasphaltestrichen, 50 mm bei Anhydrit-, Magnesia- und Zementestrichen nicht überschreiten. In der Regel wird Zementestrich etwa 25 bis 30 mm, Gußasphaltestrich 20 mm dick ausgeführt.

7.1.3 Besondere Anforderungen an den Untergrund

Die Oberfläche soll möglichst rau sein, um den Haftverbund zu gewährleisten. Für den einwandfreien Haftverbund ist die Sauberkeit des Untergrundes von besonderer Bedeutung. Verschmutzte Böden müssen gereinigt werden, z.B. durch Abfräsen, Abbürsten oder Dampfstrahlen. Verbundestrich kann „frisch auf frisch" auf eine noch nicht abgebundene oder auf eine erstarrte, maximal 1 bis 2 Tage alte Betonoberfläche verlegt werden. Er kann aber auch auf erhärteten und trockenen Untergrund verlegt werden. Alte trockene Betonuntergründe sollen 24 Stunden vor dem Verlegen angenäßt werden. Das Einbürsten einer Haftemulsion erhöht den Haftverbund.(8)

Durch den Untergrund bedingte Abweichungen der Ebenheit von mehr als 3 mm auf 1,2 m Maßlänge dürfen, laut ÖNORM B 2232, durch Estrichen mit einer Mindestdicke von 20 mm nicht ausgeglichen werden.

7.1.4 Festigkeit

In der ÖNORM B 2232 wird angeführt, daß zum Zeitpunkt der Estrichherstellung, der Untergrund eine Mindestfestigkeit um 23 N/mm2 (bei Bitumenzementestrichen 16 N/mm2) aufweißen muß. Der Estrich in Verbund muß mindestens dieselbe Festigkeit wie der Untergrund aufweißen.

7.1.5 Ausführung, Einbau

Die Estrichmischung soll in steifer bis plastischer Konsistenz eingebracht werden. Nach dem Einbringen und Verteilen des Estrichs ist dieser manuell oder besser mittels Rüttelbohle oder Oberflächenrüttler zu verdichten, eben abzuziehen und abzureiben oder zu glätten (entsprechend dem Verwendungszweck).

Verdichtung

Eine Verdichtung auf festem Untergrund ist beim Verbundestrich und beim Estrich auf Trennschicht meist unproblematisch. Es können mechanische Verdichtungshilfen eingesetzt werden, wie z.B. Rüttelbohlen und Rüttelplatten. Dabei wird der Porenraum auf 15 bis 20 Volumenprozent reduziert und es wird bei richtiger Rezeptur eine gute Estrichfestigkeit erreicht.

7.1.6 Typische Schadensmöglichkeiten

- Schadenwirksame Spannungen aus Verformungen des Untergrundes
- Schadenswirksame Spannungen aus unterschiedlichen Formänderungsverhalten im Haftverbund stehende Schichten
- Ablösungen durch zu hohe Spannungen im Haftverbund und zu geringe Haftfestigkeit
- Risse

7.1.6.1 Schadenswirksame Spannungen aus Verformungen des Untergrundes

Bei Stahlbetondecken (häufigster Verlegegrund für Verbundestriche) kommt es unter Eigen und Verkehrslast auch nach Aufbringen des Estrichs meist noch zu elastischen und plastischen Verformungen des Verlegegrundes. Dabei werden nachträglich Kräfte in den Estrich eingeleitet, die zu Schäden führen können.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 7-3: Elastische Verformung des Untergrundes und der daraus resultierende Estrichbruch

7.1.6.2 Schadenswirksame Spannungen aus Formänderungen der Schichten

Auf den Haftverbund einwirkende Kräfte treten z.B. auf, wenn sich eine Schicht gegenüber der anderen verkürzt oder ausdehnt, z.B. durch Wassergehaltsänderungen (Schwinden und Quellen) oder unterschiedliches temperaturbedingtes Längenänderungsverhalten. Anders als bei Estrichen auf Trennschicht oder Dämmschicht können sich Verkürzungen oder Dehnungen einer Schicht nicht durch Bewegungen entspannen, sondern führen wegen des Haftverbundes zu Schub oder Scherspannungen zwischen den im Verbund befindlichen Schichten.

7.1.6.3 Ablösungen durch zu hohe Spannungen im Haftverbund

Jede Ablösung einer Estrichschicht vom Untergrund hat ihre Ursache darin, daß entweder Spannungen von außen einwirkenden Kräften oder materialbedingte Spannungen so groß werden, daß sie die Haftfestigkeit zwischen den Schichten erreichen, wodurch es zum Versagen des Haftverbundes kommt. Dabei kann entweder eine zu hohe Krafteinwirkung vorliegen, oder es kann bereits bei normaler oder geringer Krafteinwirkung der Haftverbund wegen zu geringer Haftfestigkeit versagen.(8)

7.1.6.4 Risse

Risse im Verbundestrich haben zwei Hauptursachen:

- durch Mängel des Estrichs selbst,
- oder durch Einwirkungen aus dem Untergrund.

Risse, die aus Mängeln des Estrichs resultieren Liegt die Ursache im Estrich selbst, so ist die Erscheinungsform im allgemeinen ein netzartig verzweigtes Rissesystem, mit meist nach unten zu sich verjüngender Rißweite, wobei die Risse nicht in den Untergrund weiterlaufen. Die Rißursache liegt dabei in einem zu hohen Schwindmaß des Estrichs oder ungenügender Nachbehandlung.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.7-4: verzweigtes Rissesystem

Risse und Aufwölbungen, die durch Formänderungen des Untergrundes

Durch den Haftverbund werden, wie gesagt, Kräfte aus dem Untergrund in den Verbundestrich eingeleitet. Bei der meist gegenüber dem Unterbau geringen Schichtdicke des Verbundestriches kann der Estrich Verformungen des Untergrundes nur geringen Widerstand entgegensetzen und muß bei Erreichen der Materialfestigkeit versagen. So werden sich nach dem Einbau des Estrichs im Untergrund entstehende Risse auch im Estrich ausbilden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.7-4: Risse aufgrund der Verformung des Untergrundes

Risse neben Fugen

Es müssen Bewegungsfugen im Untergrund auch im Verbundestrich exakt deckungsgleich mit derselben Dehnungsmöglichkeit hergestellt werden, ansonsten kommt es zu Rissen im Estrich neben den Fugen oder zu Abplatzungen.(8)

7.2 Estrich auf Trennschicht (gleitend verlegter Estrich)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.7-6: Estrich auf Trennschicht

Unter einem Estrich auf Trennschicht versteht man eine Estrichplatte, die zwar auf dem Untergrund vollflächig aufliegt, jedoch nicht kraftschlüssig mit diesem verbunden ist, was durch eine trennende Zwischenlage aus gleitfähigen Stoffen bewirkt wird (z.B. Polyethylen- Gleitfolien).

Eine solche gleitend verlegte Estrichplatte kann sich bei thermisch und hygrisch bedingten Volumenänderungen nach Überwindung der Reibungskraft horizontal bewegen und ist damit unabhängig vom Untergrund verformbar.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.7-7:Estrich kann sich unabhängig vom Untergrund verformen

(hier kommt es zum sogenannten Aufschüsseln des Estrichs)

Dabei können sich Estrichplatten auch verwölben oder an den Rändern aufheben, wenn sie ungleichmäßig austrocknen und schwinden, insbesondere auch, wenn sie zu frühzeitig mit keramischen Belägen belegt werden.

7.2.1 Anwendung

Estriche auf Trennschicht werden in der Regel dann ausgeführt, wenn der Untergrund für einen direkten Haftverbund mit dem Estrich nicht geeignet ist, z.B. wenn zuvor auf den Untergrund bereits ein haftvermindernder Anstrich aufgebracht wurde oder zum Schutz gegen Feuchtigkeit eine Abdichtungsschicht verlegt wurde.

7.2.2 Schichtdicke

Die Estrichnenndicke soll 20 mm bei Gußasphaltestrichen, 30 mm bei Anhydrit und Magnesiaestrichen und 35 mm bei Zementestrichen nicht unterschreiten. Aus fertigungstechnischen Gründen soll die Dicke nicht weniger als das Dreifache des Größtkornes des Zuschlages betragen.

7.2.3 Festigkeit

Die Festigkeits- oder Härteklasse ist in Abhängigkeit von der Nutzung und des gewählten Bindemittels zu wählen. Die vorgesehene Mindestfestigkeit nach ÖNORM 3303 bzw. DIN 18560 berücksichtigt die Tatsache, daß beim Estrich auf Trennschicht die Kräfte aus der Verkehrsbelastung nicht unmittelbar in den Untergrund abgeleitet werden, und daß die Estrichplatte durch dynamische und statische Kräfte aus der Nutzung in gewissem Umfang mitbeansprucht wird.

7.2.4 Einbau, Verdichtung

Die Trennschicht ist in der Regel zweilagig, bei Gußasphalt einlagig auszuführen. Abdichtungen und Dampfsperren dürfen als eine Lage der Trennschicht angesehen werden. Als Trennschicht sind z.B. geeignet: Polyethylenfolie von mind. 0,1 mm Dicke, kunststoff- oder bitumengetränktes Papier, Rohglasvlies oder ähnliches. Die Lagen der Trennschicht sollen glatt, mit versetzten Überlappungsstößen verlegt werden. Bei „Naßestrichen" sind sie zur Ausbildung der Randfuge am Rand hochzuführen.

Die Estrichmischung soll beim Anhydritestrich und Zementestrich in der Regel in steifer bis plastischer Konsistenz eingebracht werden. Nach dem Einbringen und Verteilen des Estrichs ist dieser manuell oder besser mittels Rüttelbohle oder Oberflächenrüttler zu verdichten, eben abzuziehen und abzureiben oder zu glätten (entsprechend dem Verwendungszweck).

7.2.5 Besondere Anforderungen an Fugen

An den Rändern sind Randfugen auszubilden. Je nach Estrichart sind die Estrichflächen durch Fugen in Teilfelder zu unterteilen, z.B. beim Zementestrich in Felder von maximal 40 m2 Feldgröße.

7.2.6 Typische Schadensmöglichkeiten

Typische Schadensarten für Estriche auf Trennschicht sind Risse und Verwölbungen. Kennzeichnend für Estriche auf Trennschicht ist, daß sich die Estrichplatte nach Überwindung der Reibungskräfte über der Trennschicht bewegen und unabhängig vom Untergrund verformen kann. Dadurch können in gewissem Umfang Eigenspannungen abgebaut werden. Andererseits sind Verkrümmungen mit lokalem Abheben vom Untergrund möglich.(siehe Abb.7-7, Kapitel 7.2).

Mögliche Schadensarten:

- Schadenswirksame Spannungen und Verformungen beim Estrich auf Trennschicht
- Risse und Brüche
- Verwölbungen

7.2.6.1 Schadenswirksame Spannungen und Verformungen

Spannungen aus Verkehrslast

Beim Estrich auf Trennschicht werden statische und dynamische Kräfte der Verkehrsbelastungen im wesentlichen in den Untergrund weitergeleitet. Gleichmäßige Lasten erzeugen im wesentlichen Druckkräfte, gegenüber denen die übliche Festigkeit der Estriche meist ausreicht. Durch von außen einwirkende Einzellasten wird jedoch die Estrichplatte auf Trennschicht in gewissem Umfang mitbeansprucht (Zugspannungen im Umkreis von punktuellen Einzellasten). Werden die Mindestdicken und die Mindestfestigkeiten eingehalten, so ist bei genügender Tragfähigkeit des Untergrundes und nur minimaler Zusammendrückbarkeit der Trennschicht der Lastfall aus gleichmäßiger Verkehrslast und aus Einzellasten in der Regel unproblematisch.

Verformungen des Untergrundes

Kontraktionen(a) oder Dilatationen(b) des Untergrundes wirken nur über die Reibungskräfte auf den Estrich ein und werden bei funktionsfähiger Trennschicht nicht schadensrelevant. Auch bewirken nachträgliche Deckendurchbiegungen nur geringe mechanische Kräfte auf Estriche auf Trennschicht oder Dämmschicht.(8)

a-Kontraktionen: Verkleinerung eines Volumens

b-Dilatationen: Vergrößerung eines Volumens

Eigenspannungen

Wesentliche Beanspruchungen für den Estrich auf Trennschicht ergeben sich aus Eigenspannungen infolge Schwinden/Quellen und thermisch bedingten Längenänderungsbestrebungen der Estrichplatte selbst.

Den Dehnungs- oder Kontraktionsbestrebungen einer Schicht infolge Wassergehalts oder Temperaturänderungen wirkt in der Trennschichtebene zunächst die Reibungskraft entgegen. Erst wenn die Formänderungskräfte die maximal mögliche Reibungskraft erreichen bzw. die Formänderungs-Spannungen die maximale Scherspannung erreichen, kommt es zu einem Rutschen der Platte auf der Trennschicht und zu einer Formveränderung: Die Estrichplatte dehnt sich oder kontrahiert.

Trennschicht

Die Trennschicht ist für die Funktion dieser Estrichkonstruktion entscheidend. Trennschichten werden in der Regel aus zwei Lagen Papier, Pappe oder Kunststoffolie zwischen dem Untergrund und dem Estrich hergestellt. Bei Estrichen aus naß eingebrachten Mörtelmischungen müssen die Trennschichten bis zur Austrocknung des Estrichs ausreichend feuchtigkeitsbeständig sein. Ist zwischen dem Untergrund und dem Estrich eine Feuchtigkeitssperrschicht eingebaut, so kann diese als eine Trennlage angesehen werden und es ist darauf nur eine weitere Trennlage erforderlich. Um die Reibungskräfte gering zu halten, muß die Unterlage eben und die Trennschicht möglichst glatt sein.

Mangelnde Trennwirkung tritt dann auf, wenn Trennschichten unvollständig oder mit ungenügender Überlappung an den Stößen verlegt werden. Kritisch für den Estrich ist, wenn Trennschichten mit starker Faltenbildung verlegt wurden, dann kommt es zu Querschnittsverjüngungen im Estrich, mit der möglichen Folge von Rissen an den Schwachstellen.

7.2.6.2 Risse und Brüche

Wenn die Normalspannungen aus Formänderungsbestreben die Materialfestigkeit des Estrichs erreichen, so kommt es zu Rissen, die in der Regel von der Feldmitte ausgehen. Die Ursache liegt dann in der Regel darin, daß die Zugfestigkeit nicht auf die Estrich-Feldgröße abgestimmt wurde. Auch wenn Randfugen fehlen oder durch ungünstige Grundrißformen (z.B. Nischen, Pfeiler oder andere Zwangspunkte) die seitliche Bewegung des Estrichs behindert ist, kann es zu Brüchen des Estrichs oder zu Aufbeulungen kommen.

7.2.6.3 Verwölbungen

Da die Estrichplatte auf Trennschicht oder Dämmschicht auf der Unterlage nur lose aufliegt, können bei ungleichmäßigem Formänderungsbestreben zwischen der unteren Zone und der oberen Zone des Estrichs Verkrümmungen auftreten, wobei sich der Estrich lokal von der Unterlage abheben kann.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.7-8:Vertikalverformungen von Estrichfeldern zunehmender

Größe bei konvexem und konkaven Wölbbestreben.

Die mechanische Ursache der Verkrümmung von Estrichen auf Trennschicht läßt sich am Beispiel einer Erwärmung von oben erklären. Diese bewirkt ein lineares Temperaturgefälle im Estrich. Entsprechend der Temperaturveränderung dehnt sich der Baustoff oben mehr als unten, wobei bei freier Beweglichkeit des Estrichs eine konvexe Krümmung ausgelöst wird.

Erfolgt z.B. beim trockenen Estrich ein Quellvorgang durch Wasseraufnahme von oben, wogegen die untere Zone trocken bleibt, so kann es zu einer gewölbeartigen Aufbeulung kommen. Entsprechend geschieht dies bei einseitiger Erwärmung. Dabei schmiegt sich ab einer bestimmten Flächengröße der verwölbte Estrich mittig dem Untergrund an, der Schwerkraft folgend.

Kommt es z.B. durch rasches Austrocknen an der Oberfläche zu Schwinden des Estrichs, wogegen die untere Zone noch feucht ist, so bildet sich eine konkave Verkrümmung, z.B. ein „Aufschüsseln" der Rändern. Sind bei kleinen Estrichflächen die Abhebekräfte größer als die Schwerkraft der Platte und Auflast, so kommt es zu Wölbungen mit annähernd kreisförmigem Querschnitt.

Zu entsprechenden Verformungen kann es kommen, wenn die Schichten mehrschichtiger Estriche auf Dämmschicht stark unterschiedliche mechanische Stoffkennwerte aufweisen. Das gleiche gilt, wenn starre Beläge mit stark unterschiedlichen mechanischen Kennwerten starr mit Estrichen auf Trennschicht verbunden sind.

7.2.7 Bei Estrich auf Trennschicht zu Beachten

Der Untergrund darf keine punktförmigen Erhebungen, Rohrleitungen o.ä. aufweisen. Falls Rohrleitungen auf dem Untergrund verlegt sind, müssen sie befestiget sein. Durch einen Ausgleich ist wieder ein tragender Untergrund mit einer ebenen und bei Ausgleichsestrichen glatten Oberfläche zur Aufnahme der Trennschicht herzustellen. Ungebundene Schüttungen aus Natur- oder Brechsand dürfen für den Ausgleich nicht verwendet werden. Erfolgt der Ausgleich durch Mörtel, sind die Belange des Korrosionsschutzes und ausreichende Trocknungszeit durch den Bauwerksplaner zu berücksichtigen.

Bei Bodenfeuchtigkeit oder nicht drückendem Wasser ist eine Abdichtung vorzusehen. Art und Dicke der Abdichtung sind durch den Bauwerksplaner vorzugeben.

Faltenbildung der Trennschicht ist möglichst zu vermeiden, sind aber auch bei sorgfältiger Ausführung nicht ganz auszuschließen.

An den Wänden und anderen aufsteigenden Bauteilen (z.B. Heizungskonsolen, aufsteigender Installationsrohre) sind Randdämmstreifen mit einer Zusammendrückbarkeit von mindestens 5 mm und angeklebten Folienstreifen anzuordnen. Die Folienstreifen können entfallen, wenn die Abdeckung bis Oberkante Randstreifen hochgezogen wird. Der Randdämmstreifen muß gegen Lagenveränderung beim Einbringen des Estrichs gesichert sein.

7.3 Estrich auf Dämmschicht (schwimmend verlegter Estrich)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 7-9: Estrich auf Dämmschicht

Estrich auf Dämmschicht (schwimmender Estrich) ist ein auf einer Dämmschicht hergestellter Estrich, der auf seiner Unterlage in vertikaler und horizontaler Richtung beweglich ist und keine unmittelbare Verbindung mit den angrenzenden Bauteilen, z.B. Wänden oder Rohren, aufweist.

7.3.1 Anwendung

Die Dämmschicht hat in der Regel die Funktionen der Wärmedämmung und der Trittschalldämmung zu erfüllen. Steht die Funktion der Schalldämmung im Vordergrund, so wird die Estrichkonstruktion als schwimmender Estrich bezeichnet. Dabei wird die Estrichplatte auf einer weichfedernden Dämmschicht verlegt, wodurch sowohl die Trittschall als auch die Luftschalldämmung der Decke wesentlich verbessert wird. Eine Sonderform des Estrichs auf Dämmschicht stellen Heizestriche dar. Dabei gibt es je nach Anordnung und Lage der Heizelemente im Schichtenaufbau grundsätzlich verschiedene Konstruktionsweisen. Auf einer weichfedernden Unterlage muß die Estrichplatte lastverteilend wirken und wird bei Belastung durch Einzellasten auf Biegung beansprucht. Entsprechend den auftretenden Lasten, der Zusammendrückbarkeit der Dämmplatten und der Stoffkennwerte des Estrichs ist die Dicke der Estrichplatte zu bemessen.(8)

7.3.2 Estrichdicke und Festigkeit

Bei einer gleichmäßig verteilten Verkehrslast bis 1,5 kN/m2 muß die Mindestdicke, in Abhängigkeit von der Art des Estrichs, der ÖNORM B 2232 bzw. DIN 18560 entsprechen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 7-10: Angaben zu Estrichdicken

7.3.3 Dämmschichten

Die Dämmschichten müssen aus Dämmstoffen nach ÖNORM B 3480 bzw. DIN 18165 bestehen oder aus anderen geeigneten und bauaufsichtlich zugelassenen Dämmstoffen.

Zur Herstellung der Dämmschicht sind die Dämmstoffplatten vollflächig auf der Unterlage ohne Hohlstellen im Verbund zu verlegen. Dies ist oft nicht möglich, wenn auf der Rohdecke Rohrleitungen verlegt wurden. In einem solchen Fall ist durch einen Höhenausgleich, z.B. durch Dämmplatten, zunächst wieder eine ebene Oberfläche zu schaffen, auf die dann vollflächig eine Dämmschicht verlegt werden kann.

7.3.4 Fugen

Je nach Estrichart sind die Estrichflächen durch Fugen in Teilfelder zu unterteilen, z.B. bei beheizten Zementestrichen in Felder von maximal 40 m2 Feldgröße. Es sollen auch dann Bewegungsfugen im Estrich angelegt werden, wenn eine Seitenlänge 8 m übersteigt.

In Zementestrichen können auch Scheinfugen durch Einschneiden des Estrichs im oberen Drittel ausgeführt werden, welche nach dem Erhärten und Austrocknen kraftschlüssig mit Kunstharz verschlossen werden. Solche kraftschlüssig geschlossenen Scheinfugen brauchen später im Bodenbelag nicht als Bewegungsfuge berücksichtigt zu werden.

Bewegungsfugen im Untergrund müssen im Estrich auf Dämmschicht auch als Bewegungsfuge ausgebildet werden. An den Rändern sind Randfugen auszubilden.

[...]

Details

Seiten
179
Erscheinungsform
Originalausgabe
Jahr
2002
ISBN (eBook)
9783832471255
ISBN (Buch)
9783838671253
Dateigröße
3.7 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v222439
Institution / Hochschule
Leopold-Franzens-Universität Innsbruck – Architektur/Bauingenieurswesen
Note
1,0
Schlagworte
estriche rohstoffe flugasche asche baustoffe

Autor

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Titel: Fließestrich unter Verwendung aufbereiteter Rohstoffe