Natursteinverlegung - Mapei International
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MAPEINatursteinverlegung Gesteinskunde und Anwendungswegweiser Der Schlüssel zur sicheren und dauerhaften Verlegung von Natursteinen Inhalt Seite Naturstein – nachhaltiger Trendbelag 4–5 Weltweite MAPEI-Forschung 6–7 MAPEI Naturstein-Know-how 8–9 TECHNIK Beurteilung der Natursteine Beanspruchung von Natursteinbelägen durch Umwelteinflüsse 10–11 Stein ist nicht gleich Stein – Naturwerksteine, Kunststeine 12–15 Wichtiges über Mörtelsysteme 16 TECHNIK Anforderungen an Mörtelsystem 17–23 MAPEI Naturstein-Verlegesortiment 24–25 MAPEI-Produkte zum Grundieren 26–27 MAPEI-Verlegeprodukte 28–29 Verfugen 30–31 Abdichten im Verbund mit Naturwerkstein 32–33 Verlegen von Naturwerksteinen im Außenbereich 34–35 Verlegen von Naturwerksteinen auf Balkonen und Terrassen 36–37 Verlegen von Naturwerksteinen auf Balkonen und Terrassen in Drainagemörtel 38–41 Fassadengestaltung mit Naturstein 42–43 Referenzobjekte 44–47 Zahlen und Daten der MAPEI-Gruppe Das MAPEI-Prinzip: Vorsprung mit System – bei der Verlegung von Naturstein doppelt wichtig Um am verlegten Naturstein sofort und dauerhaft seine Freude zu haben, muss die Verlegung schon im Vorfeld sorgfältig geplant werden. Zum einen gilt es, die spezifischen Besonderheiten des Steins zu berücksichtigen, zum anderen muss, darauf aufbauend, das entsprechende Verlegesystem bestimmt werden. Nur wenn diese beiden Aspekte berücksichtigt wurden, ist der dauerhafte Werterhalt des Naturwerksteinbelags möglich. MAPEIs einzigartige Natursteinkompetenz fußt exakt auf diesen beiden Pfeilern. Mit den entsprechenden Produktsystemen lassen sich potenzielle Schäden im Vorfeld vermeiden. So zahlt sich der MAPEI-Vorsprung mit System bei der Natursteinverlegung geradezu doppelt aus. 1,9 Milliarden Euro Umsatz 58 Werke in 27 Ländern auf 5 Kontinenten mehr als mehr als 1350 Produkte Klebstoffe · Dichtungsmassen · bauchemische Produkte 20000 Tonnen Tagesproduktion mehr als 55000 Kunden 7500 Mitarbeiter, davon 900 in 10 Forschungsund Entwicklungszentren mehr als weltweit Über 150 MAPEI-Produkte unterstützen Architekten und Projektentwickler bei der Realisierung innovativer LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) zertifizierter Bauwerke, übereinstimmend mit den Vorgaben des U.S. Green Building Council. 2 3 Naturstein – nachhaltiger Trendbelag Das Naturprodukt Stein ist in der Verlegung weitaus anspruchsvoller als industriell hergestellte Keramikprodukte. Seine hochwertige Optik, seine Langlebigkeit, seine natürliche Wertigkeit fördern den Wunsch zu Natursteinflächen als Bodenbelag. Seit Jahrhunderten werden Natursteine mit Mörtelsystemen in der Dickbettmethode verlegt. Heute zeigen neue Verlegeuntergründe, kurze Bauzeiten und großformatige dünne Natursteinfliesen die Grenzen dieser traditionellen Methode auf. Ihre begrenzte Anhaftung machte die Entwicklung innovativer Mörtelsysteme erforderlich. Bei der Verwendung von großformatigen und dünnen Natursteinplatten treten in der Dickbettmethode verstärkt Hohllagigkeiten, Rissbildungen und Verfärbungen im Belag auf. Je dünner und größer die Natursteinplatten werden, desto höher sind auch die Anforderungen an das verwendete Mörtelsystem in Bezug auf Hydratationsgeschwindigkeit, Wasserbindevermögen und ein sich schnell ausbildendes Haftspektrum. Ein weiterer Aspekt dabei ist die große Vielzahl der Natursteine aus aller Welt, die heute zur Verfügung stehen und oft unterschiedliches Verhalten bei der Verarbeitung zeigen. Auch die Ökobilanz von Naturstein im Vergleich zu keramischen Fliesen und Platten entspricht dem Nachhaltigkeitsgedanken in idealer Weise. In vielen öffentlichen Gebäuden, zum Beispiel Kirchen, ist Naturstein über Jahrhunderte ein dauerhafter Bodenbelag. Verlegen des hochwertigen Naturwerksteins Crema Marfil mit einem innovativen und nachhaltigen MAPEI-Verlegesystem. Entsprechend dem weltweiten Nachhaltigkeitsstandard LEED sind die hier eingesetzten Produkte mit Punkten ausgezeichnet: Beispiel Bodenbelag DEG-Bank: Mapestone 2 Mapestone 3 Primer Ultracolor Plus Die Summe aller Punkte des Gebäudes ergibt den jeweils erreichten LEED-Status. 4 5 ÖR ÄR TE L SP ENT R ER M EL RT Ö NM D ER E U EN 1200 RM FUGE IN 4 RER HT C2F S1 T EN ZE M TÄ IC NO RM E N R D R NO SP T DER E U 13888 EN O CH O RI CG2 WA M sind (niedriger VOC-Gehalt, hoher Recycling-Anteil). Beim Responsible Care-Projekt in Europa war man seit den 80er-Jahren beteiligt. So tragen bereits heute über 150 Produkte zur LEED-Zertifizierung, dem international anerkannten Nachhaltigkeitsstandard bei. Zusätzlich sind MAPEI-Produkte nach dem freiwilligen Industriestandard der GEV mit dem EMICODE EC 1 und EC 1 PLUS – „sehr emissionsarm“ zertifiziert. Sie tragen außerdem auch das wichtige Verbraucherkennzeichen „Der Blaue Engel“. ZE MAPEI investiert kontinuierlich mehr als fünf Prozent seines Jahresumsatzes in Forschung und Entwicklung. Das Ergebnis ist eine anwenderorientierte Forschung auf Basis genauer regionaler und weltweiter Marktbeobachtung. So entstehen in zehn Forschungs- und Entwicklungslaboratorien rund um den Globus innovative und effiziente Produktsysteme mit klaren Vorteilen für den Verarbeiter. Produktsysteme, die richtungsweisende Trends setzen und durch Alleinstellungsmerkmale überzeugen, die vor allem aber umweltverträglich und nachhaltig Steinbruch Blue Pearl Larvik, Norwegen E NT Weltweite Forschung für einen Vorsprung mit System FLIESENKLE BE C30-F7 A2fl-s1 Die weltumspannende Präsenz von MAPEI mit eigenem Rohstoffvorkommen gewährleistet auch umfassende Kenntnisse über erdteil- und landesspezifi sche Steinvorkommen, die zum Teil mit aufwendigen Laboreinrichtungen und -verfahren in den werkseigenen Forschungs- und Entwicklungszentren erforscht werden. Flammstrahlen einer Granitoberfläche 6 7 Das traditionsreiche Familienunternehmen MAPEI verfügt über jahrelange Erfahrung und einzigartige Kompetenz im Natursteinbereich. Auf Basis langjähriger Forschung und Entwicklung hat man Produkte entwickelt, die perfekt auf die spezifischen Eigenschaften des jeweiligen Natursteins zugeschnitten sind. Über das wichtigste System-Know-how informiert die vorliegende Anwenderbroschüre. Die Kenntnisse über mögliche Auswirkungen von Bestandteilen von Mörtelsystemen auf den jeweiligen Naturstein sind in die Datenbank der Zeitschrift Naturstein eingeflossen. Damit verfügen Verlege-Profis über umfassende Informationen. Test des Verformungsverhaltens Natursteine reagieren unterschiedlich auf Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen. Im Unterschied zu keramischen Fliesen neigen Natursteine zur Verformung. Je nachdem, wie empfindlich das jeweilige Gestein gegenüber diesen beiden Faktoren ist, fällt die Verformung der Platte stärker oder schwächer aus. Für die Auswahl des richtigen Verlegemörtels ist daher das Verformungsmaß von entscheidender Bedeutung. Aus diesem Grund hat MAPEI ein weltweit wohl einzigartiges System zur Klassifizierung der Sensibilität von Natursteinen entwickelt. Dazu werden in den MAPEI-Laboratorien Natursteine im Hinblick auf ihr Verhalten bei Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen eingehend getestet. Das Besondere an diesem praxisnahen Verfahren ist, dass die Auswertung der Ergebnisse nur mit einem über einen sehr langen Zeitraum gesammelten empirischen Erfahrungsschatz möglich ist. In Abhängigkeit vom Plattenformat messen bis zu sieben Sensoren die Veränderungen in der Ebene und in der Senkrechten. Die MAPEI-Klassifizierung bringt Klarheit Das über Sensoren gemessene Verformungsmaß in Bezug auf die rückseitig einwirkende Feuchtigkeit führt zu der wohl einzigartigen MAPEI-Klassifizierung von Natursteinen. Eine Klassifizierung, die dem Anwender die Verlegesicherheit gibt, die er braucht. Die ermittelten Messergebnisse erlauben die Einstufung in die drei Gruppen A, B und C. 8 Gruppe A: Verformungsmaß ≤ 0,3 mm Gruppe B: Verformungsmaß ≥ 0,3 mm bis ≤ 0,6 mm Gruppe C: Verformungsmaß ≥ 0,6 mm Bei Platten der Gruppe A ist die Verlegung grundsätzlich unbedenklich. Hier hängt die Auswahl des Verlegemörtels von anderen Faktoren wie z. B. Verfärbungsempfindlichkeit, der Größe der Platte, der Untergrundart, der baulichen Umgebung oder von Pflegeaspekten ab. Hierzu gehören weißer Carrara, weißer Thassos, Rosa Porrino und eine Vielzahl von Tiefengesteinen. Materialien der Gruppen B und C reagieren sehr viel empfindlicher auf Feuchtigkeit. Zur Gruppe B gehören Materialien, die leicht empfindlich auf den Kontakt mit Wasser reagieren und ein Verformungsmaß von 0,3 bis 0,6 mm innerhalb der ersten sechs Prüfstunden aufweisen. In dieser Gruppe befinden sich so bekannte Steinarten wie der Sandstein Pietra Serena im Format 300 x 300 x 12 mm, ein feinkörniges, strukturloses Sedimentgestein aus Italien, bestimmte Schieferarten und das magmatische Eruptivgestein Porphyr in Abhängigkeit seines Formats und seiner Dicke. Die Gruppe C beinhaltet Materialien, die äußerst sensibel auf Wasser reagieren und Verformungen von mehr als 0,6 mm in den ersten sechs Stunden aufweisen. Diese Gruppe beinhaltet zum Beispiel den allseits bekannten, aber in Fachkreisen auch häufig gefürchteten Verde Alpi, den grünen Serpenit aus dem Aosta-Tal, den roten Serpenit Rosso Levanto von der ligurischen Küste und den Verde Orientale aus Griechenland. In Abhängigkeit des ermittelten Verformungsmaßes erfolgt die Auswahl des MAPEI-Mörtelsystems unter Berücksichtigung der vorgesehen Verlegeart im Dünnbett-, Mittelbett- oder Dickbettverfahren. Der nachfolgende Verbundtest, bestehend aus Natursteinplatte und Mörtel auf einer nicht saugenden Grundplatte, entscheidet dann, ob der nach dem Simulationstest ausgewählte Mörtel tatsächlich für das Belagmaterial geeignet ist. Die Eignung ist gegeben, sofern das Verformungsmaß nach 24 Stunden den Wert von 0,3 mm nicht überschreitet. mm Einzigartiges MAPEI Naturstein-Know-how 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 4 8 12 16 20 24 Std. Charakteristisches Verformungs-Zeitdiagramm von besonders empfindlichen Naturwerksteinen Versuchsaufbau zur Messung des Verformungsverhaltens bei Feuchtigkeitseinwirkung 9 TECHNIK TECHNIK Beurteilung der Natursteine Beanspruchung von Natursteinbelägen durch Umwelteinflüsse Neben dem Verformungsverhalten ist auch die mögliche Verfärbungssensibilität und Oberflächenbeeinträchtigung in Abhängigkeit der verwendeten Mörtelsysteme von großer Bedeutung. Dabei werden mittels der Rasterelektronenmikroskopie, der Lichtmikroskopie und Dünnschlifftechnik farbliche Veränderungen im Stein, ausgelöst durch einwirkende alkalische Feuchtigkeit aus dem Klebemörtel, sowie Oberflächenstörungen, hervorgerufen durch hoch alkalische Fugen mörtel, ermittelt. Hierbei handelt es sich, neben bestimmten verfärbungsauslösenden Mineralen (meist eisenhaltig), unter anderem auch um die farbliche Veränderung von Feldspatmineralen und des silikatischen, durch Alterationsvorgänge vorgeschädigten BiotitGlimmers, wie sie häufig in Graniten vorkommen. Mit diesem Verfahren können darüber hinaus Oberflächenstörungen, hervorgerufen durch Säuren und starke Laugen, wie sie nicht selten auch bei Tiefengesteinen auftreten, ermittelt werden. Beispiele hierfür sind die bekannten Steine „Onega Braun“ und „Nero Assoluto“. Einwirkung durch Feuchtigkeit Schon eine geringe Feuchtigkeit kann aggressiven Einfluss auf das Natursteingefüge haben. In Verbindung mit Säuren oder Laugen nimmt das Gefährdungspotenzial überproportional zu. Auswirkungen sind unter anderem temporäre Fleckenbildungen, bleibende Verfärbungen durch die Oxydation von speziellen metallhaltigen Mineralen oder Verformungen der Naturstein- und Kunststeinplatten. Ein weiterer Schadensmechanismus beruht auf einer möglichen Salzbildung durch die Einwirkung alkalischer Feuchtigkeit auf einzelne Minerale. Es entstehen in der Regel Gipssalze bzw. Karbonate, die einer Volumenvergrößerung unterliegen und somit einen Druck auf das Kristallgefüge ausüben, der bei Überschreitung der Kohäsionskräfte zur Zerstörung des Steingefüges führen kann. Die Wasserbelastung kann unterschiedlicher Herkunft sein. Man unterscheidet Feuchtigkeit aus dem Mörtelsystem dem Estrich der Rohbetondecke der Wasserbelastung bei Grob- und Feinschliffanwendung nach der Verlegung der Wasserbelastung aus der Reinigung der Nutzung Ermittlung der Haftzugfestigkeit Mit entsprechenden normkonformen Prüfgeräten – „Herion Haftzugprüfgerät“ und „Freundl Easy M“ – wird in Vorversuchen mit den ausgewählten Mörtelsystemen und Naturwerksteinen das mögliche Haftspektrum bei unterschiedlichen Belastungen ermittelt. Die erforderliche Mindesthaftzugfestigkeit ist abhängig vom Bauteil und dessen zu erwartender Belastung. Je nach Anforderungs- Haftzugprüfungen an Naturwerksteinen mit dem Haftzugprüfgerät „Freundl Easy M“ profil sind Mindestwerte zwischen 0,5 N/mm² bzw. 1,0 N/mm² gefordert. Ermittlung thermischer Längenänderung Durch den Einsatz elektronischer Mess-Sonden wird die Temperatursensibilität des Natur- oder Kunststeins ermittelt. Denn je nach Mineralstruktur und Mineralart des Steins können in Bereichen mit häufigen Temperaturwechseln an Fassaden und auf Terrassen erhebliche Längenänderungen auftreten. Temperaturdifferenzen von 60 bis 70 °C sind in Mitteleuropa keine Seltenheit. Ermittlung der Beständigkeit gegen objektspezifische Reinigungsmittel Welche Auswirkungen die vorgesehenen Reinigungsmittel auf den Natur- Optische Beeinträchtigungen des Natursteinbelags werden oft durch die Verwendung unterschiedlicher Klebemörtel ausgelöst 10 stein haben, lässt sich ebenfalls im Vorfeld klären, um möglichen Beschädigungen oder Verfärbungen vorzubeugen. Beaufschlagungstests mit den ausgewählten Reinigungsmitteln, die anschließende Prüfung der Fugenoberfläche gemäß EN 12808 und die mikroskopische Überprüfung der Steinoberfläche geben Aufschluss darüber, ob die verwendeten Naturwerksteinmaterialien den objektspezifischen chemischen Anforderungen gerecht werden. Die Ergebnisse dieser Tests geben dem Anwender die Sicherheit, das jeweils passende Mörtelsystem zum gewünschten Naturstein zuverlässig bestimmen zu können. Nur so werden später eventuell auftretende Schäden von vornherein zuverlässig vermieden. Einwirkung durch Temperatur Temperaturschwankungen führen zu Spannungen im Haftverbund. Das kann zu partiellem – oder bei extremen Belastungen sogar zum großflächigen – Haftversagen der Belag- Oberflächenverfärbung, verursacht durch die Reaktion eisenhaltiger Minerale (z. B. Pyrit) mit alkalischer Feuchtigkeit aus dem Verlegesystem in Verbindung mit Sauerstoff Feuchtigkeitswanderung im Außenbereich materialien führen. Je nach Steinart und Beschaffenheit schwankt die gesteinsspezifische lineare Temperaturdehnung von 0,002 mm/m und °C bis 0,035 mm/m und °C bei einigen harzgebundenen Kunststeinen. Das Temperaturdehnverhalten innerhalb einer Gesteinsart reicht zum Beispiel in der Gruppe vulkanischer Tuffe und Lavas von 0,003 mm/m und °C bis 0,01 mm/m und °C. Dieses extrem unterschiedliche Eigenschaftsprofil macht das Gefahrenpotenzial deutlich, das bei der Anwendung dieser Belagmaterialien auf temperaturbelasteten Flächen wie Fassaden, Terrassen, Balkonen oder beheizten Fußbodenkonstruktionen bestehen kann. Aber auch lichtdurchflutete, der Sonneneinstrahlung ausgesetzte Objektbereiche hinter großen Fensterfronten sind bei Planung und Ausführung besonders zu beachten. Einwirkung durch Frost Die nach DIN 52104 zu ermittelnde Frostbeständigkeit von Naturwerksteinen ist für die Anwendung im Außenbereich von großer Bedeutung. Auch müssen Verlege- und Fugenmörtel ausreichend beständig sein und sollten hydrophobe Eigenschaften aufweisen. Der Wasseraufsaugkoeffizient, der Porenraum und das Porenvolumen der Steine sind ausschlaggebend für diese wichtige Materialeigenschaft. Steine mit einer hohen Porosität und geringer Kapillaraktivität weisen vielfach eine höhere Widerstandsfähigkeit auf als Materialien mit hoher Festigkeit und geringem Porenvolumen. So sind zum Beispiel vulkanische Tuffe und Travertin höher beständig als die meisten Kalksteine. Eine ausreichende Beständigkeit gegen Frosteinwirkung ist jedoch allein keine Garantie für die Wittrungsbeständigkeit. Verlust des Haftverbundes einer Naturwerksteinabdeckung durch thermische Längenänderung Naturwerksteinbeschädigungen durch Salzausblühungen Einwirkung durch Salze Gerade im Renovierungs- und Sanierungsbereich können einwirkende Salze wie Sulfate, Nitrate, Chloride und Salpeter aus dem Verlegeuntergrund zum Versagen des Haftverbunds führen. Ein besonderes Problem sind Streusalze. Wassereinwirkung verursacht die Aufspaltung des Natriumchloridmoleküls. Die entstehenden Ionen wirken äußerst aggressiv auf Belag, Fugen und Verlegemörtel. Einwirkung durch Reinigungsmittel Die dauerhafte optische und funktionelle Beschaffenheit eines Belags wird auch durch die Auswahl des für den Stein geeigneten Reinigungsmittels und dessen fachgerechte Anwendung bestimmt. Zu hohe Konzentrationen und ungeeignete Reinigungsverfahren führen immer wieder zu irreversiblen Schäden. Besonders hydraulisch erhärtende Fugenmörtel sind gefährdet. Anorganische Verunreinigungen können durch säurehaltige, organische Verschmutzungen mit alkalischen Reinigern entfernt werden. Entscheidend bei der Auswahl des Reinigungsmittels aber ist die ausreichende Widerstandsfähigkeit von Stein und Mörtel, damit diese durch den Reinigungsvorgang nicht irreparabel geschädigt werden. Bei der Auswahl der Reinigungsmittel müssen z. B. die Säureempfindlichkeit von Kalksteinen und die Laugenempfindlichkeit einiger Tiefengesteine, zum Beispiel des Gabbro „Nero Impala“, berücksichtigt werden. Einwirkung durch mechanische Beanspruchung Wie stark das fertige Bauwerk belastet wird, gilt es bei der Objektplanung zu berücksichtigen. Mechanische Beanspruchungen aus Geh- und Fahrverkehr, Schleif- und Rollbeanspruchung können, je nach Förderart, Gewicht und Frequenz, die Steinoberfläche, den Fugenmörtel und das Verbundsystem nachhaltig stören. Das wesentliche Auswahlkriterium ist dabei nicht die Härte des Gesteins, sondern die Abriebfestigkeit von Belag und Fugenmörtel. Einwirkung durch biogenen Bewuchs Poröse Gesteine wie Travertin, Tuff und Muschelkalk bieten Sporen und Pflanzenkeimen unter bestimmten Voraussetzungen gute Bedingungen zum Wachstum. Besonders unerwünscht sind Algen, Moose, Flechten und Pilze, die auch bei dichten Gesteinen zu permanenten Verfärbungen führen können. Diese gedeihen in feuchter, lichtarmer Umgebung und wirken als potenzieller Wasserspeicher. Ein besonderer Schadensmechanismus ist die Dunkelfärbung von Terrassensteinen im Randbereich bei Splittverlegung und offenen Fugen, die auf die Ansiedlung von Flechten aus Algen und Pilzen zurückzuführen ist. Der biogene Bewuchs kann den Stein in der Oberfläche farblich und strukturell verändern bei gleichzeitiger Verminderung seiner rutschhemmenden Wirkung. Mechanische Beschädigung einer Naturwerksteinfläche in einem Einkaufszentrum Belagverfärbungen Permanente Verfärbung aufgrund biogenen Bewuchses Permanente Verfärbung eines Naturwerksteinbelags aufgrund biogenen Bewuchses auf dem Fugenmörtel 11 Stein ist nicht gleich Stein NATURWERKSTEINE Naturwerksteine in der Verteilerebene der U-Bahn-Station Mülheim-Stadtmitte Kalkstein „Jerusalem Stone“, verlegt mit Keraquick + Latex Plus, verfugt mit Ultracolor Plus Quarzit „Azul Imperial“, verlegt mit Keraquick Naturwerksteine werden gemäß ihrer erdgeschichtlichen Entstehung in drei Hauptgruppen eingeteilt: magmatische Gesteine, Sedimentgesteine und metamorphe Gesteine. Damit verbunden sind gesteinstypische Merkmale, die wiederum bestimmte Mindestanforderungen an das Verlegesystem stellen. Magmatische Gesteine Sie entstanden aus dem Schmelzfluss (Magma) aus dem Inneren der Erde. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Erstarrungsvorgänge werden sie in weitere Untergruppen gegliedert. Plutonite (Tiefengestein) Sie kristallisieren langsam in großer Tiefe aus. Hierunter fallen u. a. Granite, Syenite, Diorite, Foidgesteine und Gabbros. Die Steine dieser Gruppe gelten in der Regel als unproblematisch. Zu beachten ist, dass einige vor- 12 handene Minerale unter Einwirkung alkalischer Feuchtigkeit zu Verfärbungen führen oder dass z. B. Foidgesteine säureempfindlich sind und bei der Verfugung von Gabbrogesteinen mit einem zementären Fugenmörtel Oberflächenstörungen auftreten können. Sedimentgesteine Vulkanite (Ergussgesteine) Sie erstarren in relativ kurzer Zeit, so dass nur wenige klar ausgebildete Kristalle entstehen können, die sich in einer feinkristallinen, dichten Grundmasse mit Fließstruktur und kleinen Hohlräumen einbetten. Typische Vertreter dieser Gruppe sind Rhyolite (Porphyr), Trachyte, Basalt, Diabas, Tuffe, Lavagesteine, Lamporphyr und Dolerit. Zu beachten ist, dass unter Einwirkung alkalischer Feuchtigkeit einige vorhandene Minerale zu bleibenden Verfärbungen führen. Feuchtigkeit kann darüber hinaus bei manchen dieser Gesteine Verformungen verursachen. Sie entstehen im Wesentlichen durch Verwitterung, Abtragung und Ablagerung bereits vorhandener Gesteine und deren späterer Verfestigung. Aufgrund der unterschiedlichen Entstehungsweisen unterscheidet man zwischen Niederschlagsgesteinen (Kalksteine), die durch Auskristallisieren von Mineralen aus einer Lösung entstehen, und Trümmergesteinen (wie z. B. Konglomerate, Brekzien, Sandsteine, Schieferton, Kalksandstein und Grauwacke), die durch Verfestigung von Gesteinstrümmern entstehen. Die unterschiedlichen Minerale und Korngrößen können unter Einwirkung alkalischer Feuchtigkeit zu starken Verfärbungen und/oder Verformungen führen. Metamorphe Gesteine (Umwandlungsgesteine) Hoher Druck und hohe Temperatur führen dazu, dass Gestein sich wandelt. So kommt es z. B. zu einer Umwandlung von magmatischen Gesteinen zu Orthogneis oder Serpentinit oder vom sedimentären Kalkstein zu Marmor. Tonige Gesteine werden zu Schiefern und Sandsteine zu Quarzit. Metamorphe Gesteine weisen immer ein kristallines Gefüge auf und sind häufig geprägt durch eine inhomogene Anordnung der Kristalle. Diese Umwandlungsprozesse führen zu Gesteinen mit unterschiedlichsten Eigenschaftsprofilen in Bezug auf Verfärbung, Verformung und Haftverhalten. Deshalb ist vor der Verlegung die sorgfältige Auswahl der zur Verfügung stehenden Verlegeprodukte unerlässlich. 13 Stein ist nicht gleich Stein KUNSTSTEINE Bei der Kunststeinherstellung werden unterschiedliche Natursteinkörnungen, z. B. Granit und Kalkstein, sowie Sandkörnungen mit Bindemittel vermischt und zu Dekorsteinen aller Art verarbeitet. Zur optischen Gestaltung werden Glas, Spiegelelemente, Metalle und Farbpigmente zugeführt. Die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften erfolgt durch Kunststoffe und Fasern. Je nach Bindemittel unterscheidet man zwischen zementgebundenen und kunstharzgebundenen Kunststeinen mit unterschiedlichsten Eigenschaftsprofi len. 14 Zementgebundene Kunststeine Harzgebundene Kunststeine Die Produktion erfolgt als Blockware, die zu Rohtafeln und Bodenplatten weiterverarbeitet wird. Auch möglich: gepresste Bodenplatten mit zweischichtigem Aufbau (Betonkern und dekorative Nutzschicht). Als Bindemittel wird Zement eingesetzt. Je nach Hersteller werden bei einigen Produktgruppen Kunststoffe und Fasern zur Verbesserung der mechanischen Kenndaten zugesetzt. Aufgrund der chemischen und physikalischen Abbindeund Trocknungsprozesse sind Ausblühungen, Verfärbungen und Verformungen bis hin zu Schwundrissen nach der Verlegung möglich. Hohe Gefügedichte und mögliche Verformungsneigung stellen erhöhte Anforderungen an das Verlegesystem hinsichtlich des Haftverbundes. Auch hier wird Blockware zu Rohtafeln und Bodenplatten weiterverarbeitet. Als Bindemittel kommt überwiegend Polyesterharz zum Einsatz. Bei einigen wenigen Materialien wird Epoxidharz verwendet. Neben Natursteinkörnungen aus Marmor und Granit werden häufig auch quarzitische Füllstoffe eingesetzt. Zur optischen Gestaltung können Spiegelglasfragmente, Glas und Farbpigmente zugesetzt werden. Aufgrund ihres spezifischen Herstellungsprozesses haben diese Kunststeine ein sehr dichtes Gefüge mit geringer Wasseraufnahme. Neben Bindemittelart und Bindemittelanteil sind Sorte, Form und Sieblinie der Zuschläge wichtige Einflussgrößen auf das Verformungsverhalten dieser Materialien. Die Reaktion von Polyesterharzen mit alkalischer Feuchtigkeit und der damit verbundenen Längenänderung und Temperaturausdehnung erfordert spezielle Verlegemaßnahmen. So muss bei diesen Platten bei der Auswahl des Verlegemörtels bei beiden Bindemittelsystemen auf eine effektive kristalline Wasserbindung in Verbindung mit einem guten Haftspektrum und hohem Verformungsverhalten geachtet werden. U-Bahn-Station „Fehrbelliner Platz“ in Berlin: harzgebundener Kunststeinbelag in der Verteilerebene, verlegt mit Granirapid, verfugt mit Ultracolor Plus 15 TECHNIK Detailinformationen zu den Anforderungen an Mörtelsysteme Wichtiges über Mörtelsysteme In den vorangegangenen Kapiteln wurden die Auswirkungen des Mörtelsystems auf den Naturwerkstein bereits mehrfach erwähnt. Neben diesen spezifischen Anforderungen an das eingesetzte Mörtelsystem gibt es darüber hinaus ganz allgemeine, grundsätzliche Voraussetzungen, die im Zusammenhang mit der Natursteinverlegung unbedingt beachtet werden müssen. Zu diesen grundsätzlichen Anforderungen an das Mörtelsystem gehören: Vermeidung von Verfärbungen durch chemische Umwandlung Vermeidung von Verfärbungen durch Eintrag von Fremdstoffen in das Kapillarporensystem des Natursteins Vermeidung von Verfärbungen durch farbintensive Mörtelsysteme Verhinderung von Verformungen Verhinderung von Hohllagigkeiten Hier bietet Ihnen die MAPEI-Natursteinkompetenz eine Fülle an wichtigem Know-how und detailreichem Praxiswissen, das wir in einem speziellen anwendungstechnischen Teil aufbereitet haben. Mehr Fachwissen im nachfolgenden Technikbereich. Vermeidung von Verfärbungen durch chemische Umwandlung Vermeidung von Verfärbungen durch farbintensive Mörtelsysteme Vermindertes Alkalipotenzial Die Verwendung von Puzzolanen wie Trasszement, Mikrosilika oder Flugasche sowie eine Reduzierung des Anmachwassergehaltes durch moderne Polymere verringert das Alkalipotenzial in zementären Mörtelsystemen, welches auf bestimmte anorganische und organische Bestandteile der Steine aggressiv wirkt und diese in ihrer Struktur und Farbe durch chemische Reaktionen verändert. Mörtelsysteme, die mit Weißzement formuliert sind, verhindern bei transluzenten Steinen die durch eine veränderte Lichtbrechung bei Verwendung von grauen Mörteln verursachte Dunkelfärbung. Verminderter Wassergehalt Mörtel, die mit Spezialbindemittelkombinationen formuliert sind, besitzen neben einer schnellen Erhärtung eine effektive kristalline Wasserbindung, die überschüssiges Anmachwasser, welches zur Sicherstellung einer handwerksgerechten Verarbeitung benötigt wird, innerhalb kurzer Zeit in die Kristallstruktur einbinden und somit eine schnelle Trocknung bewirken. Verhinderung von Verformungen Additive, die eine schnelle Trocknung im Kristallgefüge bewirken, beschränken die kapillare Wasseraufnahme des Steines. Spezialkunststoffe bilden ein sich schnell entwickelndes hohes Haftungsspektrum, das den Verformungsbestrebungen stark saugender und verformungssensibler Kunst- und Naturwerksteine innerhalb kurzer Zeit entgegenwirkt. Verhinderung von Hohllagigkeiten Vermindertes Wasserspeichervermögen Der Einsatz von Spezialadditiven stellt sicher, dass das erforderliche Wasserrückhaltevermögen zwar ausreichend vorhanden, aber auf seinen geringst nötigen Anteil beschränkt wird. Vermeidung von Verfärbungen durch Eintrag von Fremdstoffen in das Kapillarporensystem des Natursteins Mörtel, die basierend auf Spezialbindemittelkombinationen eine effektive kristalline Wasserbindung aufweisen und zudem mit abgestimmten, schnell verfilmenden Kunststoffen in flüssiger Form formuliert sind, vermindern das Einwandern von Feinstbestandteilen des Mörtels in das Kapillarporensystem des Natursteins. Dies kann insbesondere bei sehr kapillaraktiven Natursteinen mit einem hohen Anteil an transluzenten Mineralen (z. B. einige chinesische Granite) unschöne Verfleckungen vermeiden. Spezialkunststoffe ermöglichen eine hohe Haftung zu dichten, haftungsfeindlichen Platten, z. B. Schiefer, Quarzit und diverse Kunststeine. Spezialadditive bewirken durch die leichte Verteilung des Mörtels unter der Platte eine nahezu hohlraumfreie Bettung. Anwendungstechnischer Sofort-Service Bei weiteren Informationen rund um das Thema „Naturstein“, aber auch bei konkreten anwendungstechnischen Fragen, bei Unterstützung Ihrer Baustelle, scheuen Sie sich nicht, uns anzurufen. Die MAPEI-Anwendungstechnik berät und unterstützt Sie gerne. Oft können Probleme direkt telefonisch gelöst werden. 16 17 TECHNIK TECHNIK Eigenschaften von Mörtelsystemen Mörtelsystem Eigenschaft Bemerkung Portlandzement: Anwendung in Dünn- und Mittelbettmörteln normal erhärtend Permanent vorhandenes hohes Alkalipotenzial kann bei sensiblen Gesteinssorten zu Verformungen und Verfärbungen führen. Portlandpuzzolanzement: Anwendung in Dünn-, Mittel- und Dickbettmörteln, die mit dem Zusatz „enthält Trass“ ausgelobt sind. normal erhärtend Nach Erhärtung geringes Alkalipotenzial. Reduziert die Gefahr von Verfärbungen und Kalkausblühungen aus dem Mörtel nach dessen Erhärtung. Die verzögerte Festigkeitsentwicklung kann bei verformungsempfindlichen Natursteinen zum Schaden führen. Portlandzement + Aluminatzement: Anwendung in schnell erhärtenden Dünnund Mittelbettmörteln schnell erhärtend Trisulfatbinder (Ettringitbildner): Anwendung in speziellen NatursteinDünn- und -Mittelbettmörteln schnell erhärtend, schnell trocknend, mit effektiver kristalliner Wasserbindung Systeme mit Trasszement (PPZ) Deutlich mehr als 90 Prozent der Natursteinverlegearbeiten werden heute noch mit Mörtelsystemen ausgeführt, die über zementäre Bindemittel verfügen. Zement dient hier als Bindemittel, also zur Verkettung der Zuschlagkörner untereinander, bestimmt im Wesentlichen die Festigkeit des ausgehärteten Mörtels und, bei traditionellen Verlegemörteln, deren Anhaftung zum Verlegeuntergrund und zum Belagmaterial. Von der Art und Qualität des Bindemittels oder Bindemittelsystems ist das Erhärtungs- und Trocknungsverhalten abhängig. Mischt man Zement und Wasser, entsteht zunächst Zementleim, der die Zuschlagkörner umhüllt. In Abhängigkeit der Zeit entwickelt sich aufgrund sich bildender Kristalle Zementgel und in der Endphase der Erhärtung der Zementstein. Je nach Art des Bindemittels, dessen Mahlfeinheit und dem vorhandenen Feuchtigkeitspotenzial kann der Hydratationsvorgang (Aushärtungsvorgang) einige Tage bis hin zu einigen Wochen dauern. Die Entwicklung der Festigkeit dieses Systems ist von der chemischen Zusammensetzung des Bindemittels, der Anmachwassermenge und den während der Erhärtung herrschenden klimatischen Bedingungen abhängig. Zur Formulierung dieser Systeme kommen verschiedene Zementarten zur Anwendung. Bei dieser Bindemittelvariante wird dem Portlandzement ein Anteil des Puzzolans „Trass“ zugegeben. Man unterscheidet die Qualitätsklassen CEM II/A-P mit einem Trassanteil von 6 bis 20 Prozent, CEM II/B-P mit einem Trassanteil von 21 bis 35 Prozent und Spezialtrasszemente mit einem Trassanteil von etwa 50 Prozent. Diese Bindemittelvariante kommt überwiegend zur Formulierung auf der Baustelle gemischter herkömmlicher Dickbettmörtel (Baustellenmischung) zur Anwendung. Die im Puzzolan „Trass“ enthaltene Kieselsäure reagiert mit dem beim Abbinden des Portlandzements freigesetzten Calciumhydroxid zu festigkeitsbildenden Calciumsilikathydratphasen und reduziert damit den Anteil an freiem Kalk im erhärteten Mörtel. Dies bedeutet, dass die Menge an überschüssigem und somit freiem Calciumhydroxid in der ausgehärteten Zementsteinmatrix geringer ist als bei reinen Portlandzementen. Je höher der Anteil des Trasses im Bindemittel, desto geringer ist das Ausblühungspotenzial. Allerdings erhöht sich in Verbindung mit dieser Bindemittelvariante das Verformungsrisiko bei sensiblen Gesteinsarten erheblich, da durch den Trassanteil die Erhärtungs- und Trocknungsgeschwindigkeit des Mörtels verlangsamt wird. Auch im Hinblick auf eine Reduzierung der Verfärbungsneigung erfüllen diese Bindemittelsysteme nicht immer die Erwartungen, da eine Reduzierung des Alkalipotenzials, hervorgerufen durch die Reaktion von Calciumhydroxid und Kieselsäure, nicht direkt nach dem Anmischen einsetzt, sondern erst einige Tage später. Dies hat zur Folge, dass instabile, nicht ausreichend alkalibeständige Minerale (vorzugsweise Eisenverbindungen) eine Veränderung erfahren können, die dann zu partiellen Verfärbungen im Gestein führen kann. Systeme mit Portlandzement Systeme mit Aluminatzement Portlandzement als Bindemittel ist normal erhärtend. Dies bedeutet, dass die Festigkeitsentwicklung sich über einen relativ langen Zeitraum erstreckt. Der Zement ist in der Lage, 40 Prozent seines Gewichts an Wasser zu binden. Hiervon werden etwa 25 Prozent chemisch als Hydratwasser eingebunden. Weitere 15 Prozent verbleiben „physikalisch gehalten“ in den Gelporen. Portlandzement weist für die Dauer der relativ langen Abbinde- und Trocknungsphase ein hohes Alkalipotenzial auf, das bei sensiblen Gesteinssorten Verformungen und Verfärbungen hervorrufen kann. Darüber hinaus verfügen mit Portlandzement formulierte Verlegemörtel über einen langen Zeitraum hin über einen hohen Aluminatzemente wurden früher auch als Tonerdeschmelzzemente bezeichnet. Sie kommen zur Formulierung von schnell erhärtenden Mörtelsystemen in Verbindung mit Portlandzement und/oder Calciumsulfat zur Anwendung. Die Bindemittelvariante Portlandzement/Aluminatzement bewirkt eine schnelle Anfangserhärtung der Mörtelmatrix und erlaubt somit eine deutlich schnellere mechanische Belastung des verlegten Belags. Das Gefahrenpotenzial in Bezug auf das Verfärbungs- und Verformungsrisiko ist jedoch ähnlich groß wie bei portlandzementformulierten Bindemittelsystemen. Permanent vorhandenes hohes Alkalipotenzial kann bei sensiblen Gesteinssorten zu Verformungen und Verfärbungen führen. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines auf Portlandzement basierenden Mörtelsystems Während und nach Erhärtung geringes Alkalipotenzial. Reduziert bzw. verhindert Verformungen und Verfärbungen. Zementäre Bindemittel DIN EN 12004 Mörtelsysteme im Überblick Mörtelsystem Bindemittel(-kombination) Kunststoff Qualitätsklasse gem. DIN EN 12004 Standardklebemörtel Portlandzement oder Portlandpuzzolanzemente (Trasszemente) Pulver C1/C2 Flexklebemörtel Portlandzement oder Portlandpuzzolanzemente (Trasszemente) Pulver C2, S1/S2 Klebemörtel schnell abbindend Portlandzement, Aluminatzement Pulver C1/C2, S1/S2 Klebemörtel schnell abbindend, schnell trocknend Aluminatzement, Gips Pulver C2F, S1/S2 Klebemörtel schnell abbindend, schnell trocknend Portlandzement, Aluminatzement, Gips flüssig C2F, S1/S2 18 Anteil an „freiem Calciumhydroxid“, der über die Kapillarporen an die Belagoberfläche transportiert wird, dort mit dem Kohlendioxid der Luft zu Calciumkarbonat reagiert und sogenannte Ausblühungen zur Folge hat. Hierbei sind zwei Transportwege zu unterscheiden. Bei sehr kapillaraktiven Natursteinen, speziell in Verbindung mit hochwertigen „dichten“ zementären Fugenmörteln, erfolgt der Transport durch die Kapillarporen und führt zu flächigen Ausblühungen. Bekannter ist der Transportweg über die Fuge, der in der Regel bei dichten Natursteinen zum Tragen kommt. 19 TECHNIK TECHNIK Eigenschaften von Mörtelsystemen Optische Beeinträchtigung der Gesteinsoberfläche durch den Transport des Calciumhydroxids über die Kapillarporen des Gesteins Systeme auf Trisulfatbasis Kunststoffe in den Systemen Diese Bindemittelvariante besteht aus den Rohstoffen Portlandzement, Aluminatzement und Calciumsulfat sowie weiteren speziellen Additiven (Wirkstoffe, die spezielle Eigenschaften hervorrufen). Sie zeichnet sich durch eine schnelle Erhärtung, schnelle Trocknung und ein sich rasch ausbildendes Haftspektrum in Verbindung mit den üblicherweise in Dünn- und Mittelbettmörteln zur Anwendung kommenden Kunststoffen aus. Mörtelsysteme auf dieser Bindemittelbasis weisen das höchste Sicherheitspotenzial bei der Verlegung verformungs- und verfärbungssensibler Natursteine auf. Nur einige spezielle, wasserfreie Mörtel auf Reaktionsharzbasis übertreffen dieses Mörtelsystem in Bezug auf diese Parameter. Kunststoffe kommen in Bindemittelsystemen in Form von flüssigen Dispersionen und überwiegend als Dispersionspulver in Klebemörteln und Haftbrücken zur Anwendung. Sie erhöhen das Haftspektrum des Mörtelsystems und dessen Verformbarkeit, also dessen spannungsabbauende Eigenschaften. Der Grad der Wirksamkeit ist abhängig von der Art des Kunststoffs und dessen Anteil am Trockenpulver. Flüssige Kunststoffe weisen in der Regel eine höhere Nassbeständigkeit auf und können somit in größeren Mengen den Mörtelsystemen beigefügt werden als Kunststoffpulver. Letztgenannte werden durch Sprühtrocknung spezieller Dispersionen hergestellt. Während des Sprühtrocknens wird die Dispersion in feine Tröpfchen überführt und lagert sich während des Trocknungsvorgangs durch die heiße Luft zu Kugeln zusammen. Diese Kugeln bestehen aus einer wasserlöslichen Schutzkolloidmatrix, in die die wasserunlöslichen Dispersionsteilchen eingebettet sind. Mit dem Anmischen des Mörtels werden die relativ großen Kunststoffpulverteilchen in sehr kleine Partikel, also in feinste Kunststoffteilchen, überführt. Im alkalischen Milieu des Zementwassers reagiert der Kunststoff mit dem Calciumhydroxid aus dem Zement. Nach vollständiger Trocknung des Mörtels sind die Kunststoffteilchen dann zu einem Kunststofffilm verschmolzen. Der Zeitrahmen der Verfilmung bis zum endgültigen Kunststofffilm ist abhängig von der Art des Kunststoffs, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit. Celluloseether dient in diesen Mörtelsystemen als Wasserspeicher. Celluloseether zählt zu den teureren Rohstoffen. Ein solcher Wasserspeicher kann den Zeitpunkt der Hautbildung verzögern und eine möglichst lange Einlegezeit gewährleisten. Je nach Cellulosetyp kann das Standvermögen oder auch die Benetzung mehr oder weniger stark beeinflusst werden. Calciumhydroxid Kohlendioxid Calciumcarbonat Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines Mörtels auf Trisulfatbasis Optische Beeinträchtigung der Gesteinsoberfläche durch den Transport des Calciumhydroxids über die Kapillarporen des Fugenmörtels Kunststofffilm eines Bindemittelsystems im ausgehärteten Zustand Calciumhydroxid Kohlendioxid Calciumcarbonat 20 21 TECHNIK TECHNIK Verarbeitung Grundsätzliches zur Verarbeitung Verarbeitungsmethoden Verlegen im Fließbett Auswahl des Verlegemörtels Bei der Verarbeitung aller Mörtelsysteme sind grundsätzlich die Herstellerangaben zu beachten. Dies gilt insbesondere für den auf Bindemittelart und Bindemittelmenge abgestimmten Anmachwassergehalt. Die Reifezeit des Mörtels im Mischbehälter nach dem Anmischen bis zum Zeitpunkt des nochmaligen Durchmischens des Frischstoffgemischs ist einzuhalten. Die maximale Auftragsdicke des Mörtels und dessen Applikationsart sind zu berücksichtigen. Den Anforderungen zum Schutz des Mörtels vor einer zu frühen Belastung durch Lasteintrag bzw. negativen klimatischen Bedingungen ist zu entsprechen. Eine Überdosierung des Trockenpulvers mit Wasser hat eine geringere Festigkeit sowie eine längere Hydrations- und Trocknungszeit zur Folge und erhöht darüber hinaus das Verfärbungs- und Verformungsrisiko bei der Anwendung sensibler Gesteinssorten. Die mit Reifezeit bezeichnete Zeitspanne wird benötigt, damit einzelne, spezielle Additive ihr vollständiges Leistungsspektrum sowohl im Frischstoffgemisch als auch im erhärteten Klebemörtel erzielen können. Eine Missachtung dieser Vorgabe wirkt sich negativ auf die offene Zeit und das Haftspektrum des Mörtels aus. Zu hohe Auftragsdicken können erhebliche Kräfte, resultierend aus Schwindspannungen, hervorrufen, welche zu Verbundstörungen im System Untergrund/Mörtel/ Naturstein und möglicherweise sogar zu Prellrissbildungen im Natursteinbelag führen. Je größer die Schwindspannungen, je geringer die Festigkeit bzw. Oberflächenfestigkeit des Untergrundes, je dünner der Naturstein und je geringer dessen innere Bindung, desto größer ist das Risikopotenzial. Zu schneller Wasserentzug durch Wind und Sonne hat ebenso eine geringere Festigkeit des Mörtels zur Folge wie die Belastung durch Frost vor seiner vollständigen Erhärtung. Es ist also sicherzustellen, dass der Mörtel ohne ihn schädigende Einflüsse erhärten kann. Speziell durch eine zu frühe mechanische Belastung des Belags wird das Kristallwachstum des Verlegemörtels erheblich gestört. Die Festigkeiten und das Haftspektrum des Mörtels werden dabei oft negativ beeinflusst. Das Floating-Verfahren (einseitiges Auftragen auf den Verlegeuntergrund) bezeichnet das Auftragen des Klebemörtels auf den Verlegeuntergrund mit einem Kammspachtel. Hierbei wird zunächst der Klebemörtel als Kontaktschicht mit der Glättkelle auf den Untergrund aufgespachtelt, bevor das Auftragen der Kleberbettschicht „frisch in frisch“ mit dem Kammspachtel erfolgt. Die Bestimmung der Zahngröße des Kammspachtels, aus der sich die Auftragsdicke des Klebemörtels ergibt, ist abhängig von den Ebenheitstoleranzen im Untergrund und der maximalen Seitenlänge sowie den Dickentoleranzen der Natursteinplatte. Bei Anwendung dieses Verfahrens beträgt die Benetzung der Plattenrückseite mit Mörtel erfahrungsgemäß mindestens rund 65 Prozent. Das Buttering-Verfahren (einseitiges Auftragen auf der Plattenrückseite) bezeichnet das Auftragen des Klebemörtels auf die Plattenrückseite. Hierbei wird zunächst der Klebemörtel als Kontaktschicht mit der Glättkelle auf die Rückseite der Natursteinplatte aufgetragen, bevor das Auftragen der Kleberbettschicht „frisch in frisch“ mit dem Kammspachtel erfolgt. Die Bestimmung der Zahngröße des Kammspachtels, aus der sich die Auftragsdicke des Klebemörtels ergibt, ist abhängig von den Ebenheitstoleranzen im Untergrund und der maximalen Seitenlänge sowie den Dickentoleranzen der Natursteinplatte. Durch das Auftragen einer vollflächigen Mörtelschicht auf die Plattenrückseite beträgt die Benetzung der Plattenrückseite 100 Prozent. Dies bewirkt sowohl ein ausgezeichnetes Haftspektrum des Mörtels zum Naturstein als auch eine Reduzierung des Gefahrenpotenzials einer möglichen Fleckenbildung an der Gesteinsoberfläche. Eine hohlraumfreie Verbindung zum Untergrund wird jedoch nicht erzielt. Bei der Verlegung im Fließbettverfahren kommen speziell formulierte Klebemörtel zur Anwendung, die über ein exzellentes Benetzungsverfahren verfügen. Diese Mörtel enthalten einen Rohstoff, der eine „Selbstverteilung“ des Mörtels beim Einschieben der Natursteinplatte in die Mörtelschicht bewirkt. Somit wird die Rückseite der Natursteinplatte nahezu ebenso gut mit Mörtel benetzt, wie dies bei der Anwendung des kombinierten Verfahrens zu verzeichnen ist. Dieses Verfahren setzt jedoch eine exzellente Ebenflächigkeit des Untergrundes und konstante Plattendicken voraus. Unterschiedliche Mörtelbettdicken haben in der Regel Überzähne im Belag zur Folge, da die Platte in Abhängigkeit der differierenden Mörtelbettdicken unterschiedlich stark nachsacken kann. Die Auswahl der richtigen Verlegemörtel ist abhängig von den Gesteinseigenschaften, dem Verlegeuntergrund, der Nutzung des Belags sowie Art und Intensität der Reinigung. Je nach mineralischer Zusammensetzung weisen Gesteinssorten unterschiedliche Eigenschaften auf. Die chemische Zusammensetzung der Minerale und ihr jeweiliger Anteil am Gesteinsgefüge bestimmen auch das Verhalten des Gesteins bei rückseitig einwirkender Feuchtigkeit aus dem Verlegemörtel. In Abhängigkeit der mineralischen Zusammensetzung, der Plattendicke und des Plattenformats unterscheidet man in diesem Zusammenhang zwischen sensiblen, weniger sensiblen und unproblematischen Gesteinssorten. Bei der Verlegung sensibler Gesteinssorten entscheiden nicht selten die ersten Stunden nach der Verlegung über Optik und Dauerhaftigkeit des Belags. Eine Vielzahl von Gesteinssorten reagiert bei rückseitig einwirkender Feuchtigkeit, insbesondere bei großen und/oder schlanken Formaten und geringen Dicken. Sie verformen sich bereits kurze Zeit nach der Aufnahme von Feuchtigkeit konkav. Dieser Vorgang hat zur Folge, dass durch einwirkende dynamische und statische Lasten bei der Nutzung des Belags Kantenabplatzungen, Rissbildungen und Hohllagigkeiten hervorgerufen werden. 22 Verfahren kombinieren Bei Anwendung eines kombinierten Verlegeverfahrens wird der Klebemörtel sowohl auf den Verlegeuntergrund als auch auf die Plattenrückseite aufgetragen. Das Aufziehen des Klebemörtels erfolgt wie oben bei den Einzelverfahren beschrieben. Im Anschluss an den beidseitigen Auftrag werden die Natursteinplatten eingeschoben oder verlegt. Die Verarbeitung erfolgt ebenfalls „frisch in frisch“. Sobald der Mörtel an der Oberfläche eine Haut gebildet hat, kann dieser sein Haftspektrum nur noch unvollständig oder gar nicht mehr ausbilden. Die Kontrolle auf Hautbildung erfolgt durch den sogenannten Fingerkuppentest. Dies bedeutet, wenn bei leichter Berührung des Mörtels mit dem Finger (ohne Druck) Mörtel an der Fingerkuppe haften bleibt, ist der Mörtel noch offen. Findet keine Benetzung der Fingerkuppe im Mörtel statt, ist die klebeoffene Zeit überschritten. In diesem Fall ist der Klebemörtel noch einmal durchzukämmen. Sollte auch nach dieser Maßnahme keine Benetzung der Fingerkuppe festzustellen sein, ist der Mörtel zu entfernen und eine neue Klebemörtelschicht aufzuziehen. Bei diesem aufwendigen Verlegeverfahren wird eine nahezu vollständige Benetzung des Mörtels zum Naturstein und zum Untergrund erzielt sowie die Hohlräume im Verlegemörtel auf ein Minimum reduziert. Im Außen- und im Unterwasserbereich und bei mechanisch hoch belasteten Flächen ist die Anwendung dieses kombinierten Verfahrens seit Jahren obligatorisch, sofern kein Fließbettmörtel zur Anwendung gelangt. Hohe Schichtdicken Grundsätzlich sollte bei der Anwendung dickschichtiger Mörtelsysteme im Mittelbettverfahren zunächst eine Kratzspachtelung auf den Untergrund aufgetragen werden, bevor dann der Klebemörtel mit der entsprechenden Zahnspachtel aufgetragen wird. Bei höheren Kleberbettdicken ist es empfehlenswert, den Klebemörtel mit dem Kammspachtel sowohl auf den Untergrund als auch auf die Plattenrückseite aufzutragen. Die Platte wird dann mit leicht schiebender Bewegung und Anpressen in das auf den Untergrund applizierte Mörtelbett platziert. Die Positionierung der Platte mittels Gummihammer sollte, wenn überhaupt, erst dann erfolgen, wenn der Klebemörtel bereits ausreichend verdichtet ist, damit ein Nachsacken des Mörtels und somit eine Minimierung der Haftung sicher vermieden wird. Vorsicht bei dünnen Platten Je dünner und größer die Natursteinplatten sind, desto höher sind die Anforderungen an das Mörtelsystem in Bezug auf Hydrationsgeschwindigkeit, Wasserbindevermögen und ein sich schnell ausbildendes Haftspektrum. Einige Marmore, Kalksteine und metamorphe Hartgesteine mit einer hohen Kapillaraktivität zeigen nach dem Verlegen oftmals eine stark abweichende Optik gegenüber dem unverlegten Referenzmuster auf. Die Ursache hierfür kann sowohl die Verwendung eines dunklen Mörtels bei transluzenten Gesteinssorten als auch ein Eintrag von Fremdstoffen aus dem Mörtelsystem sein. Im Zuge des kapillaren Wassertransportes werden Bestandteile aus dem Mörtelsystem in das Gesteinsgefüge transportiert und lagern sich dort ab. Nicht zuletzt ist die Verfärbungsgefahr zu berücksichtigen, die durch Reaktionen von im Gestein enthaltenen Mineralen (in der Regel eisenhaltige Minerale wie Pyrit, Chalkopyrit und andere) oder bituminösen Bestandteilen mit der aus dem Verlegemörtel einwirkenden Feuchtigkeit ausgelöst wird. Auch bei diesem Schadenspotenzial sind das Feuchtigkeitspotenzial des Verlegesystems und die Trocknungsgeschwindigkeit die wesentlichen Faktoren. 23 Die sichere und dauerhafte Naturwerksteinverlegung mit dem MAPEI-Naturstein-Sortiment Aufgrund des Trends zum Großformat gibt es immer weniger Fugen. Gerade deshalb kommt der Qualität des Verlegemörtels und der entsprechenden Systemprodukte ganz besondere Bedeutung zu. Auch hier stellt MAPEI seine besondere Natursteinkompetenz immer wieder durch innovative Produkte unter Beweis. MAPEI-Produkte sind die Trendsetter der Natursteinverlegung. Sie sind nachhaltig, emissionsarm und zertifiziert und bilden ein perfekt aufeinander abgestimmtes System, das für effizienteres Arbeiten und schnelleren Baufortschritt sorgt, das größtmögliche Sicherheit, Verlegen SP Mapestone TM Trassmittelbettmörtel: zur Verlegung von verfärbungs- und verformungsstabilen Naturwerksteinen zur Dünnbett- und Mittelbettverlegung geeignet in Schichtdicken von 5 bis 20 mm im Innen- und Außenbereich Mapestone 3 Primer Haftschlämme: zementäre Haftschlämme für eine ausreichende Haftung von Natur-, Kunst- und Betonwerksteinen für eine Verbesserung der Verbundhaftung des Mörtelbetts zum zementären Untergrund R TE L ÖR ER M ENT Eco Prim Grip Dispersionshaftgrundierung schnell: gebrauchsfertig und mit Quarzsand gefüllt zur Haftverbesserung auf glatten Untergründen und vorhandenen Belägen sehr emissionsarm (EC 1 PLUS) D ER E U 12004 EN RM T EN ZE M Primer G Dispersionsgrundierung: je nach Anwendungsbereich verdünnbare Dispersionsgrundierung für saugende und nicht saugende Untergründe im Innenbereich sehr emissionsarm (EC 1) HT C2FTE S2 ÄR Mapestone 2 Verlegemörtel: zementärer, faserarmierter Mittelbett- und Dickbettmörtel für verfärbungs- und verformungsstabile Natursteinplatten mit hohen Dickentoleranzen in Schichtdicken von 8 bis 30 mm im Innen- und Außenbereich IC Mapestone Basic Schnellfl exklebemörtel: zementärer, kunststoffvergüteter Mittelbettmörtel mit effektiver kristalliner Wasserbindung für die Verlegung verfärbungssensibler Natursteine in Schichtdicken von 5 bis 20 mm im Innen- und Außenbereich NO R EM FLIESENKLEB O SP Grundierungen und Haftbrücken ÖR TEL E NT TE L ÖR M Mapestone 1 Schnellfl exklebemörtel: mit effektiver kristalliner Wasserbindung für schnell trocknende und hoch belastbare Beläge speziell auch für sensible Natursteine für verfärbungs- und verformungssensible Natursteine RE R RM BE T DER EU R 12004 EN NO FLIESENKLE CH C2FE Ä NT ZEME ER RI O EN T D ER E UR 12004 EN RM T EN ZE M Mapecem Pronto Schnellestrichtrockenmörtel: gebrauchsfertig, mit schneller Festigkeitsentwicklung und Trocknung nach nur 3 Stunden begehbar im Innen- und Außenbereich einsetzbar HT C2F S1 ÄR Topcem Pronto Schnellestrichtrockenmörtel: gebrauchsfertig und mit beschleunigtem Feuchtigkeitsabbau sehr emissionsarm (EC 1R PLUS) im Innen- und Außenbereich einsetzbar IC NO R O SP Untergrundherstellung Mapedrain Monokorn Drainagefähiger Estrichmörtel: Werktrockenmörtel auf Puzzolanzementbasis in Schichtdicken ab 20 mm im Außenbereich einsetzbar für Balkone und Terrassen Nachhaltigkeit und entscheidende Wettbewerbsvorteile bietet. Sie sind der Schlüssel zur sicheren Großformatverlegung. Ein aktuelles Beispiel im Bereich Natursteinverlegung ist der MAPEI Top-Seller Mapestone 1. Mapestone 1 ist der Spezialist für die Natursteinverlegung: sehr emissionsarm, schnell trocknend und hoch belastbar. Speziell geeignet auch für sensible Steine. Mapestone 1 verhindert ein Durchschlagen der Feuchtigkeit zur Oberfläche und mindert die Gefahr möglicher Schäden, die durch unsachgemäße Verlegung entstehen und ein enormes Risiko für den Verarbeiter bedeuten. FLIESENKLE BE Elastorapid Schnellfl exklebemörtel: mit effektiver kristalliner Wasserbindung hochflexibel, schnell trocknend, schnell erhärtend, standfest ideal für Balkone, Terrassen, Fassaden Verfugen Ausgleichen CH T DER E U 13888 EN R NO RER N FUGE M CH T DER E U 13888 EN EL E 24 Ultraplan Maxi Bodenspachtelmasse: selbstverlaufend in Schichtdicken bis 40 mm, im Innenbereich einsetzbar sehr emissionsarm (EC 1 PLUS) nach ca. 3 Stunden begehbar Ultracolor Plus Flexfuge: mit effektiver kristalliner Wasserbindung für verfärbungsfreie Fugen hochfeine Fugenoberflächen für hochwertige Raumgestaltung härtet in kürzester Zeit rissfrei aus, im Innen- und Außenbereich einsetzbar sehr emissionsarm (EC 1) mit BioBlock®- und DropEffect®Technologie für wasser-, schmutzund schimmelabweisende Fugen TÄ Ö M N RT ZE Planicrete Haftemulsion: zur Herstellung von Haftbrücken zur Vergütung von zementären Estrichen und Putzen im Innenund Außenbereich auch für beheizte zementäre Estrichkonstuktionen geeignet R CG2 WA RM E NT RI NO C35-F7 A2fl-s1 O SP E TÄ Ö M N RT ZE EL CG2 WA RM E NT RI O SP Grundierungen und Haftbrücken RER FUGE NM Keracolor Fugenschlämmmörtel Schlämmfuge: hydraulisch erhärtender, „puderfähiger“ Fugenmörtel für Fugen von 4 bis 15 mm im Innen- und Außenbereich einsetzbar Mapesil LM Natursteinsilikon: einkomponentiges, neutralvernetzendes Naturwerksteinsilikon in 8 Farben und transparent alle Farben fungizid ausgerüstet hinterlässt keine Randverfärbungen im Naturwerkstein im Innen- und Außenbereich einsetzbar 25 Grundieren Untergründe MAPEI-Produkte Primer G Eco Prim Grip Primer MF EC Plus Mapestone 3 Primer Planicrete vollfugiges Mauerwerk Zement-/Kalkzementputze Gipsputze Faserzementplatten, Gipsbauplatten, Gipskartonplatten keramische Altbeläge Holzuntergründe1 Zementestriche (ggf. mit Mapecem-Bindemittel) Mapecem- und Topcem-Estriche (ggf. mit Mapecem-Bindemittel) Fertig- und Ortbeton (ggf. mit Mapecem-Bindemittel) Calciumsulfatestriche Schadensverlauf bei Verlegung auf einem Calciumsulfatestrich mit erhöhter Restfeuchte Gussasphaltestriche2 Magnesiaestriche3 Metall4 alte PVC-Beläge5, alte Nadelvliesbeläge *1 = Holzuntergründe stellen keinen verlegegeeigneten Untergrund nach Norm dar. *2 = Eine Grundierung auf normgerecht abgesandeten Gussasphaltuntergründen ist nicht erforderlich. *3 = Von der Unterseite in die Estrichkonstruktion einwirkende Feuchtigkeit muss ausgeschlossen sein. *4 = Metalluntergründe müssen frei von Fetten und Rost sein und sind ggf. anzuschleifen oder zu strahlen. *5 = Elastische Altbeläge aus PVC sind zu reinigen und anzuschleifen. 26 27 Verlegen Der Wegweiser zu einer erfolgreichen Natursteinverlegung Gruppe Untergruppe Gesteinsart Plutonite Magmatische Gesteine Normal erhärtend und normal trocknend mit puzzolanischen Zusätzen = Trass Typische Gesteine Schnell erhärtend, schnell trocknend, mit effektiver kristalliner Wasserbindung Wasserfrei 5 bis 20 mm 8 bis 30 mm 5 bis 20 mm 5 bis 20 mm bis 10 mm bis 5 mm 20 bis 50 mm bis 5 mm Mapestone TM Mapestone 2 Mapestone 3 Primer Mapestone 1 Mapestone Basic Elastorapid Granirapid Keraquick Mapecem mit Haftschlämme Keralastic Granit Rosa Beta, Baltik Braun, Rosa Porriño ! ! ok ok ok ok ok ok Chinesische Granite G 603, G 633 ! ! ok ! ok ok ok ok Syenit Blue Pearl ! ! ok ok ok ok ok ok Gabbro Nero Impala, Star Galaxy ! ! ok ok ok ok ok ok Foidgesteine Blue King, Azul do Bahia ! ! ok ok ok ok ok ok Rhyolite Löbejüner Quarzporphyr, Porfido Trentino ! ! ! ! ! ! ! ok Trachyt Weidenhahn Trachyt, Trachite Euganei ! ! ! ! ! ! ! ok Breccia Aurora ohne Netzverstärkung ! ! ok ok ok ok ok ok Breccia Aurora mit Netzverstärkung ! ! ! ! ok ! x ok Serpentinitbrekzie Rosso Levanto x x ! ! ok ! ! ok Sandstein Roter Mainsandstein, Schönbrunner, Ruhrsandstein ! ! ok ok ok ok ok ok Sandstein mit tonigem Bindemittel Pietra Serena, Pietra de Carniglia ! ! ! ! ! ! ! ok Kalksandstein Anröchter Kalksandstein, Baumberg ! ! ok ! ok ok ok ok Schieferton Holzmadener, Portoschiefer ! ! ! ! ok ! ! ok Kalkstein Belgisch Granit, Nero Marquina, Botticino, Perlato, Trani, Jura Grau, Jura Gelb, Buffon, Jerusalem Stone, St. Malo, Giallo d´Oro ! ! ok ok ok ok ok ok Travertin Bad Cannstatt, Bad Langensalza, italienische Travertine ! ! ok ok ok ok ok ok Serpentinit Verde Alpi, Rosso Levanto x x x x ! x x ok Quarzit Azul do Macaubas, Azul Imperial ! ! ok ! ok ok ok ok Glimmerquarzit Alta Quarzit, Verde Spluga ! ! ok ! ok ok ok ok Paragneis Sarizzo Antigorio, Silver Cloud, Viscount White ! ! ok ok ok ok ok ok Migmatit Juparana Colombo, Verde Maritaca, Tropical Verde, Kinawa ! ! ok ok ok ok ok ok Phyllit Otta-Phyllit ! ! ok ! ok ok ok ok Granulit Branco Ipanema, Kashmir White ! ! ! ! ok ! ! ok Chloritschiefer Verde Guatemala, Torre SantaMaria, Dorfergrün, Serpentino San Vincent, Verde Fundres,Verde Vittoria ! ! ! ! ok ! ! ok Marmor Bianco Carrara, Ajax, Thassos ! ! ok ! ok ok ! ok Vulkanite Kalkbrekzie Trümmergestein Sedimentgesteine Niederschlagsgestein Metamorphe Gesteine Legende ok geeignet mit grauem Klebemörtel ok geeignet mit weißem Klebemörtel ! Probeverlegung mit grauem Klebemörtel erforderlich x ungeeignet Ungünstige Baustellenbedingungen, Mörtelschichtdicken so wie ungünstige Einfl ussgrößen beim Bela gmaterial, wie z. B. kalte und/o der nasse Pla tten oder z. B. die immer weiter fortschreitende Minimierung der Pla ttendicke, können die Verlegeaussagen relativieren. Dies kann die Anwendung höherwertiger Verlegemörtel erforderlich machen. 28 29 Verfugen Speziell zur Verfugung von Kunst- und Naturwerksteinen müssen die verwendeten Fugenmassen leicht zu verarbeiten sein, eine hohe Farb- und Abriebbeständigkeit sowie eine schnelle Trocknung und optimale Flankenhaftung aufweisen. Spannungsabbauende Eigenschaften der Fugenmassen sind notwendig, um Kantenabplatzungen vorzubeugen. Ein hoher Füllgrad der häufig sehr schmalen, aber tiefen Fugen muss gesichert sein. Je nach Art des verwendeten Steines müssen die Fugenmassen auch bei unterschiedlichen Fugendimensionen rissfrei aushärten. Um ein rückstandsfreies Entfernen der Fugenmasse vom Belag sicherzustellen, kann die Behandlung der Fläche mit Fughilfen erforderlich sein. Je nach Oberflächenbeschaffenheit des Belags muss die Fuge ggf. im Spritzverfahren eingebracht werden. Schlämmfähige Fugenmassen sollten „puderfähig“ sein. Spezielle Anforderungskriterien für den Einsatz im Außenbereich sind die Wasserfestigkeit und die Frostsicherheit des Fugenmörtels nach Aushärtung. Je nach Saugverhalten, Porosität und Oberflächenbeschaffenheit kommen unterschiedliche Verfahren, wie Spritzverfahren, Schlämmverfahren, Fugeisenverfahren und Pudertechnik, zur Anwendung. Es empfiehlt sich, durch Vorversuche die geeignete Verarbeitungsweise zu ermitteln. 30 Bei elastischen Fugendichtmassen muss sichergestellt sein, dass im Fugenflankenbereich keine Verfärbungen auftreten. Während im normal beanspruchten Bereich neutralvernetzende Silikone verwendet werden können, sind im hochbelasteten Bereich in der Regel zweikomponentige Polyurethan-Fugendichtstoffe erforderlich. 31 Abdichten im Verbund mit Naturwerkstein Die Anordnung der Abdichtungsebene erfolgt bei dieser Ausführungsvariante direkt unterhalb des Naturwerksteinbelags. Diese Art der Abdichtung ermöglicht im Vergleich zu der traditionellen Normabdichtung geringere Konstruktionsdicken, da das Aufbringen eines Schutzestrichs oder einer Wandvorsatzschale entfällt. Da Naturwerksteinbeläge nicht wasserdicht sind, benötigen darunter liegende Wand- und Bodenkonstruktionen einen Feuchtigkeitsschutz. Dieser erfolgt in der Regel durch eine feuchtigkeitsbeständige Abdichtungsschicht im Verbund mit der Belagkonstruktion. Die Grundlage für die Ausführung derartiger Abdichtungen stellen die Bauregelliste A, Teil 2, Nr. 1.10 und das ZDB-Merkblatt „Hinweise für die Ausführung von Abdichtungen im Verbund mit Bekleidungen und Belägen aus Fliesen und Platten für den Innen- und Außenbereich” dar. Die Bauregelliste beschreibt die Anwendung für flüssig zu verarbeitende Abdichtungsstoffe in hoch feuchtigkeitsbeanspruchten Bereichen. Im ZDB-Merkblatt sind zusätzlich die Anforderungen an Abdichtungsstoffe für mäßige Feuchtigkeitsbeanspruchungen im Wohnbereich sowie auf Balkonen und Terrassen defi niert. Die Verwendbarkeit des Abdichtungssystems ist durch ein „allgemein bauaufsichtliches Prüfzeugnis“ (abP) nachzuweisen. Alternativ kann der Nachweis durch eine europäische Zulassung (ETA) nach ETAG 022, Teil 1, und den Vorgaben des Teils 2 der Liste der Technischen Baubestimmungen (Prüfnachweis für Beanspruchungsklasse A) oder auf Basis einer CUAP, welche die entsprechenden Nutzungsbereiche abdeckt, erfolgen. Bei Flächen im Innenbereich, die nur einer geringen Wasserbeanspruchung ausgesetzt sind, wie z. B. Bodenflächen ohne Abläufe in häuslichen Bädern oder Badezimmern in Hotels, ist eine Abdichtungsmaßnahme nicht zwingend vorgeschrieben, bei feuchtigkeitssensiblen Untergründen jedoch erforderlich. In den genannten Regelwerken wird in folgende Beanspruchungsklassen unterschieden: A B C AO BO Hohe Beanspruchung durch nicht drückendes Wasser im Innenbereich. Direkt beanspruchte Flächen in Räumen, in denen sehr häufig oder lang anhaltend mit Brauch- oder Reinigungswasser umgegangen wird, wie z. B. Umgänge von Schwimmbecken und Duschanlagen. Hohe Beanspruchung durch von innen ständig drückendes Wasser. Druckwasserbeanspruchte Flächen von Behältern, wie z. B. öffentliche und private Schwimmbecken im Innen- und Außenbereich. Hohe Beanspruchung durch nicht drückendes Wasser mit zusätzlichen chemischen Einwirkungen im Innenbereich. Direkt und indirekt beanspruchte Flächen in Räumen, in denen sehr häufig oder lang anhaltend mit Brauch- oder Reinigungswasser umgegangen wird, wobei es auch zu begrenzter chemischer Beanspruchung kommt, wie z. B. in gewerblichen Küchen und Wäschereien. In dieser Beanspruchungsklasse kommen allerdings in der Regel keine Natursteinbeläge zur Anwendung. Indirekt beanspruchte Flächen in Räumen des Nutzungsbereichs A und direkt beanspruchte Flächen, in denen nicht sehr häufig mit Brauchoder Reinigungswasser umgegangen wird, wie z. B. häusliche Bäder, Badezimmer von Hotels. Müllersches Volksbad in München, Wand: Jura-Kalk, Boden: Solnhofer Plattenkalk, Ausführung: Steinmetzbetrieb Johann Steininger, München Beanspruchungsklassen Mäßige Beanspruchung. Direkt und indirekt beanspruchte Flächen im Außenbereich mit nicht drückender Wasserbelastung, wie z. B. Balkone und Terrassen (nicht über beheizten Räumen). Abdichtung A0 Mapelastic Boden Wand Mapelastic Mapelastic B0 B Mapelastic Mapelastic Monolastic Ultra Monolastic Ultra Monolastic Ultra Monolastic Ultra Monolastic Ultra Mapegum WPS – Dichtband Dichtmanschette – Mapegum WPS – – Mapegum EPX Mapegum EPX-T – – Mapeband Dichtecken, innen und außen Mapeband Dichtmanschetten, Wand und Boden Verlegemörtel Granirapid, Elastorapid Fugenmörtel Ultracolor Plus Eck,- Anschluss- und Belagdehnungsfugen 32 A Mapesil LM 33 Verlegen von Naturwerksteinen im Außenbereich Das Bild zeigt Feuchtigkeit als Keimzelle möglicher späterer Schäden, wie sie das Verlegesystem durchdringt und in Verbindung mit entsprechender Temperatureinwirkung (Hitze oder Frost) das System schädigt und Verfärbungen, Hohllagigkeiten und Fugenausblühungen entstehen lässt. Problem Temperaturausdehnung Problem Feuchtigkeit Problem Hitze Problem Frost Problem Fugenausblühungen Unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten des Natursteinmaterials und des Untergrundes verursachen bei Temperaturwechsel erhebliche Spannungen im Bereich der Verbundzone Naturstein/Klebemörtel. Temperaturschwankungen von -20 °C bis +80 °C sind möglich. Feuchtigkeitseintrag in das Verlegesystem durch Regen oder Durchfeuchtung aus dem Untergrund führen zu einem stark erhöhten Schadenrisiko. Aufgrund unzureichender Trocknung bewirken nicht vollständig verfilmte Kunststoffe eine Beeinträchtigung des Haftspektrums und der Festigkeit des ausgehärteten Verlegemörtels. Hohllagigkeiten und Verseifungen sind die Folge. Bei einer unzureichenden Bettung des Belags kommt es bei Frosteinwirkung zu einer Volumenvergrößerung des eingeschlossenen Wassers und damit zu Hohllagigkeiten und Rissbildungen. Fugenausblühungen entstehen durch zu viel freien Kalk im System in Verbindung mit aufsteigender Feuchtigkeit, die an die Oberfläche transportiert wird. PROBLEMZONE AUSSEN Lösung Fugenausblühungen führt die hochwertige Kunststoffvergütung in Kombination mit der schnellen Trocknung zu einem dauerhaft hohen Haftspektrum auch an dichtesten Materialien und erhöhten spannungsabbauenden Eigenschaften. Der Außenstürmer für die Werterhaltung von Balkonen und Terrassen EL RT Ö TÄ RER FUG M EN Die ausblühungsfreie Fuge Rissbildung in einem Natursteinbelag, hervorgerufen durch das Schwinden des Mörtels Jakobsbrunnen München Belag: Otta-Phyllit, MAPEI-Produkt: Elastorapid 34 R RM EN 12004 T DER E U 13888 EN NO S2 CH O STARK VERFORMBAR N E Entspricht der Euronorm EN 12004 M EM FLIESENKLEB RI CG2 WA ZE Besonders geeignet für Balkone, Terrassen und Fassaden RM Die sichere Abdichtung, damit Ihre wertvolle Arbeit nicht baden geht 1 2 004 C2FTE RE R Mit effektiver kristalliner Wasserbindung T DER EU R EN NO E NT CH O RI Spezialbindemittelbasierter, ausblühungs- und verfärbungsfreier Fugenmörtel mit DropEffect® und BioBlock®Technologie. SP Eine hoch flexible, faserverstärkte Verbundabdichtung ist die Voraussetzung für einen sicheren und langlebigen Feuchtigkeits-, Hitzeund Frostschutz. Im Verbund mit einem schnell erhärtenden und schnell trocknenden 2K-Dünnbettmörtel, der eine chemische Bindung des Anmachwassers (effektive kristalline Wasserbindung) bewirkt, E NT Lösung Feuchtigkeits-, Hitze- und Frostschutz Speziell kunststoffvergütete, hoch flexible, schnell erhärtende und schnell trocknende Natursteinverlegemörtel mit effektiver kristalliner Wasserbindung reduzieren das mögliche Schadensrisiko, das sich auch aus großen Temperaturschwankungen ergibt, wesentlich. SP Lösung Temperaturausdehnung ÖR TEL Bei dieser Terrasse weist der Belag einen guten Haftverbund auf. Die starken Ausblühungen werden durch eine fehlerhafte Gefälleausbildung verursacht Ä NT ZEME Neben einer gezielten und sicheren Wasserableitung durch eine entsprechende Gefälleausbildung und Abdichtungsmaßnahme sind im Außenbereich vor allem auch die klimatischen Bedingungen zu berücksichtigen. Diese besonderen klimatischen Bedingungen und die daraus resultierenden Belastungen an Beläge aus Naturstein in diesem Anwendungsbereich verlangen äußerst haftstarke und hoch verformbare, also spannungsabbauende Klebemörtel. Hierzu ist die Zugabe von Kunststoffzusätzen – als Dispersion oder als redispergierbares Pulver – notwendig. In besonderem Maße sind die Wasserbeständigkeit und die Frost-Tauwechselbeständigkeit des Klebemörtels gefordert. Diese Parameter kann ein Mörtel nur aufweisen, wenn die Kunststoffdispersion einmal vollständig verfilmt ist, das heißt, der Klebemörtel muss einmal vollständig erhärtet und ausgetrocknet sein. Da die Hydrationsgeschwindigkeit und die damit verbundene Festigkeitsentwicklung sehr stark von der Luftfeuchtigkeit und Temperatur abhängig sind, muss dieses spezielle Eigenschaftsprofil zementärer Klebemörtel bei Ausführung und Nachbehandlung unbedingt berücksichtigt werden. Die in den Technischen Merkblättern der Hersteller aufgeführten Kenndaten beziehen sich immer auf Laborbedingungen, also auf eine Temperatur von 23 °C und eine relative Luftfeuchte von 50 Prozent. Bei einem Absinken der Temperatur auf 10 °C können sich Trocknungs- und Erhärtungszeiten um den zwei- bis dreifachen Zeitrahmen erhöhen. Wird das Mörtelsystem ohne eine ausreichende Erhärtung und Trocknung mit Wasser und Frost belastet, haben diese Vorgänge eine Zerstörung des Mörtelgefüges und eine Verseifung des Kunststoffs zur Folge. Die Beläge nehmen in Form von Rissbildungen und Hohllagigkeiten Schaden. Unter Berücksichtigung der in Deutschland herrschenden klimatischen Bedingungen müssen deshalb die Mörtelsysteme folgende Eigenschaften aufweisen: hohe Frost-Tauwechselbeständigkeit, hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit, schnelle Festigkeitsbildung und Trocknung. Das größte Sicherheitspotenzial bieten im Außenbereich deshalb schnell erhärtende und schnell trocknende Klebemörtel der Qualitätsklasse C2-S2 mit einer sehr schnellen Festigkeitsentwicklung, die deutlich über der Anforderung der DIN EN 12004 (Haftzugfestigkeit nach sechs Stunden > 0,5 N/mm²) liegt. Die MAPEI-Naturstein-Außenlösungen 35 aussen innen Verlegen von Naturwerksteinen auf Balkonen und Terrassen Flächenabdichtung aus - Mapelastic Fugenmörtel: - Ultracolor - Marmocolor Fugendichtstoff: - Mapesil LM Dünnbettmörtel: - Granirapid PE-Rundschnur: - Mapefoam Dichtband, selbstklebend Naturwerkstein Randdämmstreifen Wärme- und Trittschalldämmung Randdämmstreifen Zementestrich Estrich mit Gefälle aus Topcem PU-Schaum Natursteinverlegung auf der Terrasse, Ausführung: STRÖHMANN STEINKULT GmbH, Hofheim-Wallau Beton Die Verlegung von Naturwerksteinen auf Terrassen und Balkonen ist in verschiedenen Verfahren möglich. Neben der Verlegung in einer Splittbettung kommen Verlegungen im Dünn-, Mittel- sowie im Dickbett zur Anwendung. Hierbei werden spezielle Anforderungen an die Unterkonstruktion gestellt. Grundsätzlich ist eine Feuchtigkeitssperre gemäß DIN 18195, Teil 5, oder aber eine alternative Abdichtung gemäß dem ZDB-Merkblatt „Hinweise für die Ausführung von flüssig zu verarbeitenden Verbundabdichtungen mit Bekleidungen und Belägen aus Fliesen und Platten für den Innen- und Außenbereich”, Stand Januar 2010, aufzubringen. In Abhängigkeit der Oberflächenrauigkeit des Belags ist ein ausreichendes Gefälle auszubilden. Auf dem Gefällebeton oder -estrich wird die Abdichtung appliziert, die an senkrecht angrenzenden Bauteilen mindestens 15 cm über „Oberkante fertiger Belag“ hochzuführen ist. Bedarf eine Abdichtung mit Kunststoff- oder Bitumenbahnen eines Schutzestrichs, so kann bei Anwendung der alternativen Abdichtung auf dem Schutzestrich der Belag direkt auf diese aufgebracht 36 werden. Der Vorteil dieses Abdichtungssystems ist, dass ein Eindringen von Feuchtigkeit und damit verbundene Schäden wie Hohllagigkeiten durch Frost, Silikat- und Calciumcarbonatausblühungen sicher verhindert werden. Randanschluss- und Belagdehnungsfugen werden durch die Integration von Dichtbändern zusätzlich gesichert. Für einen sicheren Anschluss an Bodenabläufe sind spezielle, auf die alternative Abdichtung abgestimmte Systeme erforderlich. Zur Anwendung kommende Mörtelsysteme müssen frostsicher, flexibel, spannungsabbauend sein und der Qualitätsstufe C2 der EN 12004 entsprechen. Diese Kleber weisen eine Haftzugfestigkeit von mehr als 1,0 N/mm² nach entsprechenden Lagerungsbedingungen auf. Die Belagfugen werden mit einem Fugenmörtel der Güteklasse CG2 WA entsprechend EN 13888 verfugt, Randanschlussfugen mit geeigneten dauerelastischen Fugendichtstoffen verfüllt. Haftbrücke: - Mapestone 3 Primer Detailskizze: Anschluss Terrasse–Türelement MAPEI-Standardempfehlung: Haftbrücke Mapestone 3 Primer Gefälleverbundestrich Topcem oder Topcem Pronto Alternative Abdichtung Mapelastic, Monolastic Ultra Dichtband Mapeband Dichtecken, innen und außen Dichtmanschette Mapeband Dichtmanschetten, Wand und Boden Verlegemörtel Granirapid, Elastorapid Fugenmörtel Ultracolor Plus Eck-, Anschluss- und Belagdehnungsfugen Mapesil LM 37 Verlegen von Naturwerksteinen auf Balkonen und Terrassen in Drainagemörtel Eine weitere Variante ist die Verlegung in Drain- bzw. Grobkornmörteln, die eine sichere und schnelle Abführung der in die Konstruktion eindringenden Feuchtigkeit ermöglicht. Drainagefähige Estriche werden unter Verwendung werkseitig vorkonfektionierter Trockenmörtel oder aus bauseits hergestellten Mischungen, bestehend aus kalkarmen Spezialbindemitteln und besonderen kalkfreien Gesteinskörnungen ohne Feinanteile, eingebaut. Der nachfolgend beschriebene Aufbau sieht zunächst die Ableitung des Oberflächenwassers über den Belag zum Entwässerungsbauteil vor. Über den Drainestrich wird lediglich das Wasser abgeleitet, welches über die Fugen bzw. über den Belag in die Unterkonstruktion eindringt. So hergestellte Konstruktionen verringern das Risikopotential von Feuchteflecken, Hohllagigkeiten und Ausblühungen im Außenbereich erheblich. Es stehen zwei Drainestrichvarianten zur Verfügung: Variante 1: Mapedrain Monokorn Werktrockenmörtel mit puzzolanischem Bindemittel, normal erhärtend Variante 2: Drainmörtel auf Mapecem-Basis Drainestrich, hergestellt mit dem Spezialbindemittel Mapecem und geeigneten Gesteinskörnungen Systemaufbau Untergrund: Betonplatte oder Zementestrich mit Gefälle und Abdichtung Nachträglicher Gefälleausgleich: Fehlendes Gefälle kann in Abhängigkeit der Schichtdicke und des Untergrundes mit den Produkten Planitop Fast 330 bzw. Mapecem Pronto unter Verwendung der jeweiligen Systemhaftbrücke hergestellt werden Art der Abdichtung: Flexible, zementäre Abdichtung (Mapelastic + Mapeband) bzw. Bahnen gem. DIN 18195 Drainagematte: Der Einbau von Horizontaldrainagen verbessert die Wasserableitung auf der Abdichtungsschicht Drainmörteldicke: ≥ 5 cm bei Ausführung auf Trennlage bzw. Drainmatte Die Komponenten des Mapecem-Drainmörtels Zuschlag: 4–5 Raumteile (Basaltsplitt Körnung 2–5 mm oder Kies Körnung 4–8 mm) zu 1 Raumteil Mapecem Mischen: Im Zwangs- oder Freifallmischer Konsistenz: Steifplastisch Belegreife: Mapecem-Drainmörtel nach ca. 4 Stunden bzw. „frisch in frisch“ (bzw. Mapedrain Monokorn nach ca. 24 Stunden bzw. „frisch in frisch“) Verlegemörtel: Elastorapid Fugenmörtel: Ultracolor Plus Silikondichtstoff: Mapesil LM 38 Naturwerksteinverlegung auf einer Drainkonstruktion aus Blähton und Mapecem mit Gutjahr-Drainagematte 39 Naturwerksteine auf Balkonen und Terrassen sicher verlegt Aufbau eines Balkons mit Drainagemörtel Aufbau eines Balkons mit Drainagemörtel und Drainagematte Mapelastic Mapedrain Ultracolor Plus Elastorapid Planitop Fast 330 in zwei Monokorn (+ Haftbrücke) Arbeitsgängen Beton Naturwerkstein Mapelastic Mapedrain Monokorn Ultracolor Plus Elastorapid Planitop Fast 330 Drainagematte (+ Haftbrücke) Beton Naturwerkstein Sichere Verlegung mit drainagefähiger Schicht, die eindringendes Wasser sicher ableitet Mapelastic Mapedrain Monokorn Elastorapid Ultracolor Plus Schnell- und Reparaturspachtelmasse Zementäre Verbundabdichtung Drainagefähiger Estrichmörtel Schnellflexklebemörtel Flexfuge EN 998-1 D ER E UR ÖR C2FTE S2 ÄR TE L 12004 EN ER M EN T VERPUTZ- UND MAUERMÖRTEL HT RM EN 1504-2 (C) RICHTLINIEN T EN ZE M ENTSPRICHT DER EURONORM EN 998-1 IC NO ENTSPRICHT DER EURONORM R O SP Planitop Fast 330 FLIESENKLE BE OBERFLÄCHENSCHUTZSYSTEME FÜR BETON ENTSPRICHT DER EURONORM SP E NT CH R CG2 WA EN 1504-2 E TÄ Ö M N RT ZE EL EN 1504-2 T DER E U 13888 EN RM OBERFLÄCHENSCHUTZSYSTEM FÜR BETON RI NO RICHTLINIEN O EN 1504-2 (C) RER FUGE NM D I E M A P E I - PR O D U K T E F Ü R E I N E N S I C H E R E N S Y S T E M AU F BAU A U F B A L KO N E N U N D T E R R A S S E N 40 41 Fassade Fassaden in ihrer Funktion als äußere Hülle eines Gebäudes bestimmen durch Farbgestaltung, Wahl des Fassadensystems sowie des verwendeten Gesteinmaterials maßgeblich die Architektur sowie die bauphysikalischen Eigenschaften eines Gebäudes. Fassaden unterliegen bedingt durch Witterungs- und Klimaeinflüsse wie auch durch die Art der Gebäudenutzung enormen bauphysikalischen Belastungen. Außenwände, z. B. von Großküchen und Schwimmhallen, werden durch Wasserdampfdiffusion und daraus resultierender Tauwasserbildung stark belastet. Fassadensysteme müssen umfassend den Anforderungen des Brand-, Schall-, Wärme- und Feuchteschutzes entsprechen, statischen Belastungen, bedingt durch Eis-, Wind- und Eigenlasten der Fassadenkonstruktion, über einen langen Zeitraum der Gebäudenutzung entgegenwirken und auch Bewegungen im Baukörper rissüberbrückend kompensieren können. An der Fassade können Naturwerksteine in verschiedenen Verfahren angebracht werden. Neben der Möglichkeit der vorgehängten, hinterlüfteten Fassade, bei welcher eine Zulassung im Einzelfall durch das Institut für Bautechnik in Berlin notwendig ist, werden diese Gesteine auch direkt an Fassaden verklebt. Hierbei ist gemäß der DIN 18515, Teil 1, zu beachten, dass Naturwerksteine in den Abmessungen eine Kantenlänge von max. 400 mm bei einer Gesamtfläche von 0,12 m2 und eine Dicke von 15 mm nicht überschreiten. Bei Dicken von 15 bis 30 mm ist zusätzlich ein max. Gewicht der Einzelplatte von 1,5 kg nicht zu überschreiten. An die zum Ansetzen und Verfugen verwendeten Klebeund Fugenmörtel werden, bedingt durch die zu erwartenden bauphysikalischen und bautechnischen Belastungen, hohe Anforderungen gestellt. Sie müssen eine hohe Verformbarkeit haben, ein gutes Haftvermögen besitzen sowie temperatur- und wasserbeständig sein. Die Qualität des Mörtels sollte der Klassifizierung C2TE S2 nach EN 12004 entsprechen. Die geforderte Haftzugfestigkeit sollte nach allen Prüflagerungen ≥ 1,0 N/mm2 betragen. Dehnungsfugen müssen entsprechend den Normanforderungen geplant und ausgebildet werden. Fassadengestaltung mit vorgehängten Naturwerksteinplatten 42 43 Referenzen U-Bahn-Station, Mailand Belag: „Granit Aurisina“ MAPEI-Produkte: Keracrete + Keracrete Polvere, Eporip, Mapegrout Tissotropico, Keralastic U-Bahn-Stationen „Mülheim Stadtmitte“ und „Mülheim Broich“ Beläge: „Seeberger Sandstein“, „Nero Impala“, „Belg. Granit“, „Rosa Beta“ MAPEI-Produkte: Granirapid, Keraflex, Ultracolor Plus, Nivoplan, Mapesil LM, Elastocolor, Fläche: ca. 7.000 m² 44 Denver Airport Belag: „Granit Tecnomarmi Maiera“ MAPEI-Produkte: Mapecem, Keralastic, Ultracolor Plus Casino Feuchtwangen Foyer: Marmor „Rauchkristall“, Treppe und Sanitärbereich: Kalkstein „Nero Marquina“ MAPEI-Produkte: Adesilex P4, Keraquick, Fläche: ca. 4.500 m² Natursteinhotel Cantera, Wunstorf Naturwerksteinarbeiten mit diversen Natursteinen im gesamten Hotel- und Saunabereich MAPEI-Produkte: Keraquick + Latex Plus, Keraquick, Mapestone 1, Mapestone 2, Marmocolor, Adesilex P9, Keraflex Maxi, Adesilex P4, Topcem Pronto, Mapecem Pronto, Granirapid, Ultracolor Plus, Diverse, Fläche ca. 1.300 m² City Center Kehl Belag: „Jura Gelb“, „Kirchheimer Muschelkalk“ MAPEI-Produkte: Mapestone TM, Keracolor Uferpromenade, Monterosso Belag: „Ciotoli di fiume“ MAPEI-Produkte: Kerapoxy, Topcem 45 Referenzen Preußenmuseum Wesel Belag: Basalt MAPEI-Produkte: Granirapid Hauptbahnhof Frankfurt am Main Belag: Granit MAPEI-Produkte: Mapestone 1 Rathausgalerie Essen Belag: Kalkstein Jura gelb MAPEI-Produkte: Mapestone Basic Flughafen Hamburg Belag: Granit MAPEI-Produkte: Mapestone 2 Sparkasse Düsseldorf Belag: Orthogneis „Andeer“ MAPEI-Produkte: Adesilex P4, Ultracolor Plus, Fläche: ca. 2.700 m² Flughafen Rhein-Ruhr Düsseldorf Belag: Granit MAPEI-Produkte: Adesilex P4 Flughafen Zaventem, Brüssel Belag: Harzgebundener Kunststein, „Granit Madagascar“ MAPEI-Produkte: Mapefluid N200, Mapecem, Ultraplan, Granirapid, Adesilex P25, Kerabond + Isolastic, Ultracolor Plus, Keracolor U-Bahn-Station Münchner Freiheit Belag: Granit MAPEI-Produkte: Mapestone 1 46 47 Für weitere Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung: Mapei GmbH Verkaufszentrale Bahnhofsplatz 10 63906 Erlenbach Telefon 09372 9895-0 Telefax 09372 9895-49 Mapei GmbH Anwendungstechnisches Büro Bottrop Friedrich-Ebert-Straße 140 46236 Bottrop Telefon 02041 77208-0 Telefax 02041 77208-28 RBW/KI 08/11.9000-MKG0146 Ihr MAPEI-Fachhändler: Mapei GmbH · 63906 Erlenbach · Tel. 09372 9895-0 · Fax 989548
