MAPEI- Natursteinverlegung

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.
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5
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CH
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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.
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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
!
!
!
!
!
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!
ok
Trachyt
Weidenhahn Trachyt, Trachite Euganei
!
!
!
!
!
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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
!
!
!
!
!
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!
ok
Kalksandstein
Anröchter Kalksandstein, Baumberg
!
!
ok
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ok
ok
ok
ok
Schieferton
Holzmadener, Portoschiefer
!
!
!
!
ok
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!
ok
Kalkstein
Belgisch Granit, Nero Marquina, Botticino, Perlato, Trani, Jura Grau,
Jura Gelb, Buffon, Jerusalem Stone, St. Malo, Giallo d´Oro
!
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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
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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
!
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ok
ok
ok
ok
ok
ok
Phyllit
Otta-Phyllit
!
!
ok
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ok
ok
ok
ok
Granulit
Branco Ipanema, Kashmir White
!
!
!
!
ok
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!
ok
Chloritschiefer
Verde Guatemala, Torre SantaMaria, Dorfergrün, Serpentino
San Vincent, Verde Fundres,Verde Vittoria
!
!
!
!
ok
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!
ok
Marmor
Bianco Carrara, Ajax, Thassos
!
!
ok
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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
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12004
EN
ER
M
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VERPUTZ- UND
MAUERMÖRTEL
HT
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EN 1504-2 (C)
RICHTLINIEN
T
EN
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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
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Ö
M
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RT
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EN 1504-2
T DER E U
13888
EN
RM
OBERFLÄCHENSCHUTZSYSTEM
FÜR BETON
RI
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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
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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
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Friedrich-Ebert-Straße 140
46236 Bottrop
Telefon 02041 77208-0
Telefax 02041 77208-28
RBW/KI 08/11.9000-MKG0146
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