Normalbeton enthält Zement (in der Regel Portlandzement) als Bindemittel und Gesteinskörnung als Zuschlag. Oft werden dem Beton weitere Additive hinzugefügt, um Verarbeitbarkeit und andere Eigenschaften gezielt zu beeinflussen. Durch die Zugabe von Wasser zum trockenen Bindemittelgemisch wird dieses verarbeitbar gemacht und später setzt die Erhärtung ein.

Beton begegnet uns im Rahmen der Verlegung von Fliesen und Platten auf der Baustelle in unterschiedlicher Form: einerseits als Verlegeuntergrund, andererseits auch als Belagsmaterial.

Eine Besonderheit definiert den Beton sowohl als Verlegeuntergrund, als auch als Verlegeware. Im Zug der Erhärtung und Trocknung schwindet er. Der Begriff der Schwindung beschreibt eine Volumenreduktion. Wesentlich zu unterscheiden sind hierbei das chemische Schwinden infolge der Hydratation des Zementes und die trocknungsbedingten Schwindvorgänge am frischen und auch am erhärteten Beton.

Der überwiegende Teil der Schwindprozesse findet zeitlich nicht linear, sondern im Frühstadium der Erhärtung des Betonbauteils statt. Insbesondere sind hier zu nennen:

  • Frühschwinden: Dieses resultiert aus dem Verdunsten von Überschusswasser aus dem noch im Erstarrungsprozess befindlichen Frischbeton. Aus einem ausgeprägten Frühschwinden resultieren beispielsweise die sich schon früh abzeichnenden oberflächigen Krakeleerisse.
  • Chemisches Schwinden: Ein Teil des Anmachwassers wird chemisch gebunden, mit der Folge einer Volumenreduktion. Teilweise findet dieser Prozess noch am plastischen Mörtel statt, teilweise aber auch erst am bereits erstarrten. Mit Ablauf von 90 Tagen ist dieser Schwindvorgang als abgeschlossen zu betrachten.
  • Untergeordnete Bedeutung hat das sogenannte Karbonatisierungsschwinden. Im Zug der chemischen Wechselwirkung mit Kohlendioxid aus der Luft kommt es zu einer vergleichsweise geringfügigen Volumenreduktion. Dieser Prozess setzt erst nach einigen Monaten ein, kann aber viele Jahre anhalten.
  • Besonders hohe Relevanz für Betonbauteile hat das Trocknungsschwinden. Der erhärtete Betonstein hat einen erheblichen Porenanteil unterschiedlichster Größe (von 0,001 μm bis 100 μm) und Verteilung, welcher nach dem Erstarren mit Wasser gefüllt ist. Das Wasser trocknet über mehrere Jahre aus dem Gefüge aus. Dadurch kommt es zu einer Veränderung der Porenform bzw. der Porenverteilung und entsprechendem Volumenschwund. In Fachkreisen spricht man von einem praxisbezogenen Wert von -0,5 mm/m bei Normalbetonen. Unter anderem Leichtbetone können wesentlich höhere Werte aufweisen. Der zeitliche Verlauf des Trocknungsschwinden ist ganz wesentlich von der Dicke des Betonbauteils abhängig. Je dicker das Bauteil ist, desto länger dauern Schwindprozesse an.

Wieso ist die Schwindung im Zusammenhang mit Belägen aus Fliesen und Platten so kritisch zu bewerten?

Die Schwindprozesse sind deshalb kritisch zu bewerten, weil es in Verbindung mit dem Oberbelag zu extremen Spannungssituationen kommen kann. Ein Oberbelag aus Keramik oder Naturstein ist in aller Regel starr und dementsprechend formstabil. Der Oberbelag selbst leistet also dem Verkürzungsbestreben des Betons massiven Widerstand mit der Folge der Bildung einer erheblichen Spannungssituation innerhalb der Klebeverbindung zwischen Oberbelag und Untergrund.

Visuelle Verdeutlichung

Man kann sich die entstehende Spannungssituation selbst sehr leicht visualisieren: Man klappt einen üblichen 2 m

langen Zollstock komplett aus und schiebt dessen Enden um einen Millimeter zusammen. Dieser Wert entspricht exakt einem Schwindmaß von 0,5 mm/m. Die entstehende Aufwölbung ist genau die, welche auch ein Fliesenbelag erfährt, der nicht mit dem Beton fest verklebt ist.

Im idealen Kreisbogen bedeutet das Zusammenschieben des Zollstocks um einen Millimeter eine Aufwölbung im Mittelpunkt von 27 mm.

Wie begegnet man der hieraus entstehenden Spannungssituation?

Im Prinzip verfolgt man zwei Ansätze:

  • Betonalter: Ein überwiegender Anteil der Schwindprozesse findet in der ersten Zeit nach dem Betonieren statt. Beim Erreichen eines Mindestalters wird im Grund die Verlegereife erreicht. Die DIN 18157 „Ausführung von Bekleidungen und Belägen im Dünnbettverfahren“ setzt dieses Mindestalter bei sechs Monaten für Zementkleber an.
  • Flexible Lagerung: Kritische Situationen entstehen im Zusammenhang zwischen Beton und Oberbelag, weil der Beton sich verkürzt, der Oberbelag aber nicht. Dementsprechend entspannt eine flexible Verbindung des Oberbelags zum Beton die Situation. So definiert die vorgenannte DIN 18157 für die im Vergleich deutlich flexibleren Reaktionsharzklebstoffe ein Betonmindestalter von drei Monaten, für die sehr flexiblen Dispersionsklebstoffe sogar nur einen Monat.

In gleicher Weise funktionieren die spezialisierten, hochflexiblen, zementgebundenen Kleber aus der Sopro MG-Flex® S2-Familie oder der Sopro megaFlex S2-Familie. Sie ermöglichen ein Bekleben von Betonflächen ab einem Alter von mindestens 4 Wochen.

Generell sind alle hochflexiblen Sopro Kleber mit S1-Qualität für die Anwendung auf drei Monate alten Betonflächen geeignet.

Durch die Verwendung von Sopro Entkopplungssystemen können noch schnellere Möglichkeiten zur Belegung geschaffen werden.

Beton als Oberbelag

Beton schwindet nicht nur. Im Rahmen einer Durchfeuchtung kann er auch wieder aufquellen, d. h. das Volumen vergrößert sich wieder. Dieser Effekt spielt insbesondere bei der Verwendung von Betonoberbelägen eine maßgebliche Rolle.

 

 

Werden Betonwerksteinplatten in ein frisches Zementkleberbett eingelegt, nehmen sie unmittelbar mit dem Kontakt zum Mörtel Wasser aus dem Kleber auf. Dadurch, dass die Unterseite der Platte früher betroffen ist als die Oberseite, quillt auch die Unterseite zuerst an. Im ungünstigen Fall kommt es aufgrund der ungleichen Feuchteverteilung zu einer Verschüsselung des Belagsmaterials, ggf. sogar mit der Folge von Haftverbundschäden.

Man begegnet diesen Risiken, indem man Kleber verwendet, die ihr Anmachwasser sehr schnell einbinden, mit einer effektiven kristallinen Wasserbindung, wie die Produkte der Sopro Silver-Familie.

In besonders gravierenden Fällen sind wasserfreie Reaktionsharzkleber, wie z. B. Sopro PU-Kleber PUK 503 oder Sopro DünnBettEpoxi DBE 500, erforderlich.

Für das Belagsmaterial selbst ist vorauszusetzen, dass hier die relevanten Schwindprozesse bereits abgeschlossen sein müssen. Dies bedingt eine ausreichend lange Ablagerung nach dem Herstellungsprozess, vor der Verlegung.

Dies bedingt eine ausreichend lange Ablagerung nach dem Herstellungsprozess, vor der Verlegung. Hier ist der Hersteller der Ware gefragt. In der Regel beträgt die Ablagerungszeit 28 Tage mit entsprechender Möglichkeit zum gleichmäßigen Ablüften. Ebenso ist es elementar, dass sich Betonwerksteinplatten akklimatisieren können, d. h. sie sollten nach Ankunft auf der Baustelle aus der Transportfolierung ausgepackt und so aufgestellt werden, dass sie sich an die dortigen Bedingungen anpassen können. Diesbezüglich sind Sie vergleichbar mit Holzbelägen, die sich ebenfalls akklimatisieren müssen.

Vor dem Hintergrund der speziellen Eigenschaften von Betonwerksteinbelägen sollte darauf geachtet werden, dass die Verlegung möglichst trocken erfolgt, insbesondere auch das Schneiden. So werden Schwind- und Quellprozesse auf ein Minimum reduziert.

Sinnvoll ist eine weitgehend vollflächige Anwendung eines geeigneten Fliesenklebers, sowie die Verwendung eines schnellabbindenden Klebers mit effektiver, kristalliner Wasserbindung. Auch hierdurch wird den Verformungsbestrebungen des Betons gezielt entgegengesteuert.

 


Fazit

Vor dem Verfugen muss dem frisch verlegten Belag eine ausreichende Trocknungszeit eingeräumt werden. Entscheidend sind hier die Angaben der jeweiligen Hersteller der Betonwaren, weniger als 2-3 Tage nach den Verlegearbeiten sollten es aber nicht sein.

Bei Oberflächen mit sehr feinporigen Strukturen (z. B. Zementfliesen) empfiehlt sich zum Verfugen eine unpigmentierte Mörteleigenmischung aus Sopro TrassBinder TRB 421 und Sopro Quarzsand fein QS 507. Bei einer Vielzahl von Betonwerksteinprodukten kann aber auch Sopro FlexFuge FL plus verwendet werden.

Im Zweifelsfall sind Probeverfugungen sinnvoll. Zum Verschluss der elastischen Fugen empfehlen sich neutralvernetzende Silikonstoffe, wie Sopro MarmorSilikon.

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