Feinsteinzeug im Außenraum: Auf die Bettung kommt es an

von

Plattenbeläge aus Feinsteinzeug werden immer öfter auch von Landschaftsgärtnern verarbeitet. Foto: quick-mix Gruppe

Großformatige Belagsstoffe werden mit stark wachsender Tendenz im Außenraum verwendet. Während der Einbau bei Platten aus Natur- oder Betonwerkstein eher stagniert, verzeichnen Platten aus Feinsteinzeug mit einer Dicke von ca. 20 mm große Zuwächse. Aber wie können große Platten mit einem geringen Eigengewicht fachgerecht und vor allem dauerhaft verlegt werden? Welche Regelwerke sind bindend?

Wer kennt nicht die gefliesten Terrassen aus den 1970er Jahren, die oftmals keine lange Lebensdauer hatten? Oftmals sind hier die Broschüren der Hersteller nicht hilfreich. Von der klassischen Dickbettverlegung in wasserundurchlässige Mörtel bis hin zur Verlegung auf Rasen sind dort viele mögliche und unmögliche Bauweisen vorgestellt.

Bei der Herstellung lassen sich zwei verschiedene Verfahren unterscheiden. Der größte Teil der auf dem Markt befindlichen Platten wird trockengepresst. Dabei werden die Rohstoffe - überwiegend verschiedene Tone, Quarz, Feldspat sowie weitere mineralische Zusätze - unter hohem Druck von bis zu 2000 t gepresst und danach bei einer Temperatur von bis zu 1300 °C gebrannt. Beim zweiten Verfahren, dem sogenannten Strangpressen, werden die Rohstoffe durch einen Extruder zu einem langen Strang geformt und auf die gewünschte Länge zugeschnitten und ebenfalls gebrannt. Durch die unterschiedlichen Herstellungsverfahren entstehen in der Keramik unterschiedliche Strukturen, die sich beispielsweise durch eine unterschiedliche Porosität und der damit verbundenen abweichenden Wasseraufnahme ausdrückt. Besonders in dem geringen Gewicht der Elemente werden auf Seiten des Landschaftsbaus Vorteile zu bewährten Baustoffen gesehen. Mit einem Flächengewicht von unter 50 kg/m² lassen sich viele Formate problemlos von Hand verlegen.

Schaut man in die ZTV Wegebau fällt im Geltungsbereich auf, dass keramische Beläge nicht enthalten sind. Das hängt damit zusammen, dass zum Zeitpunkt der Erstellung der ZTV Wegebau im Regelwerksausschuss noch unterschiedliche Meinungen zum Umgang mit dem bis dato noch recht neuen Baustoff im Garten- und Landschaftsbau herrschten. Wenig Hilfe bietet auch die VOB Teil C ATV DIN 18352: Fliesen- und Plattenarbeiten. Die hier beschriebenen Systeme gehen von nicht wasserdurchlässigen Verlegemörteln aus. Dies widerspricht den allgemein anerkannten Regeln der Technik in Bauweisen des Garten- und Landschaftsbau. Denn sowohl die ZTV Wegebau als auch der Entwurf der neuen VOB Teil C ATV 18318, sehen bei einer gebundenen Verlegung grundsätzlich wasserdurchlässige Mörtel vor. Der Fachverband Fliesen und Naturstein empfiehlt in einem Merkblatt für Außenbeläge insbesondere für große Formate die Verlegung auf einem mindestens 5 cm starken dränfähigen Mörtelbett (ZDB Merkblatt Außenbeläge, 2012). Eine Verlegung in ungebundener Bauweise ist langfristig gesehen nicht fachgerecht. Auf Grund des ungünstigen Verhältnisses von Dicke zur Länge und dem geringen Eigengewicht kann keine ausreichende Lagestabilität erreicht werden. Dieses mechanische Verhalten ist unabhängig von dem Material einer Platte zu sehen.(Abb. 2) Daher gibt die ZTV Wegebau für die Verlegung von Platten in ungebundener Bauweise eine Mindeststärke von 3 cm vor. Sollen die Platten in eine ungebundene Bettung verlegt werden und anschließend mit einem Fugenmörtel verschlossen werden, sollen die Platten sogar mindestens 5 cm dick sein und dabei eine maximale Kantenlänge von 60 cm nicht überschreiten. Weil aber auch dieses Format minimale Bewegungen - die zum Beispiel bei einer außermittigen Belastung entstehen können - nicht verhindern kann, dürfen gemäß ZTV Wegebau hier keine hydraulischen, das heißt zementären Fugenmörtel, eingesetzt werden. Zementgebundene Fugenmörtel haben keine ausreichende Elastizität, so dass das Risiko von Schäden bei einer ungebundenen Verlegung nochmals erhöht ist im Vergleich zu harzgebundenen Produkten. Ob ein Produkt Zement enthält, kann im jeweiligen Sicherheitsdatenblatt des Herstellers nachgesehen werden. Sofern keramische Beläge mit geringeren Dicken im Außenraum dennoch ungebunden - mit oder ohne gebundenen Fugenfüllung - verlegt werden sollen, sollte der Bauherr schriftlich auf mögliche Folgen wie verstärkte Rissbildungen, Einbußen der Ebenheit oder des gradlinigen Fugenverlaufs, hingewiesen werden.

In der Praxis haben sich - in Anlehnung an die ZTV Wegebau - Bauweisen etabliert, bei denen die Keramikelemente, versehen mit einer Haftschlämme, frisch in frisch in Drainagemörtel verlegt werden. Die Schichtdicken sollten sich im Wesentlichen an der ZTV Wegebau orientieren (? 6 cm). Weil keramische Beläge mit 2 cm Dicke im Vergleich zu Pflastersteinen oder vielen anderen Belagsstoffen sehr dünn sind, sollte die Steifigkeit der ungebundenen Schichten, abweichend von der ZTV Wegebau, erhöht werden. Denn durch die geringe Dicke der keramischen Platten entsteht in Kombination mit dem Bettungsmörtel eine relativ dünne, lastverteilende gebundene Platte, die eine ausreichend steife Unterlage benötigt. Im fußläufigen Bereich sollte auf der oberen Tragschicht mindestens ein EV2-Wert von > 100 N/mm² erreicht werden. Dies entspricht der Nutzungskategorie N2 ZTV Wegebau.

Durch die großen Formate verbunden mit einem geringen Flächengewicht ist die Lage-stabilität von Platten aus Feinsteinzeug schlechter als bei anderen Baustoffen. Foto: quick-mix Gruppe

Bei der Prüfung der Haftzugfestigkeit erfolgte der Abriss immer zwischen Haft-schlämme und Feinsteinzeug. Foto: quick-mix Gruppe

Aufbringen der Haftschlämme mit einer Zahnkelle. Foto: quick-mix Gruppe

Auf die ungebundene Tragschicht folgt der Drainagemörtel und darauf der Belag. Untersuchungen mit unterschiedlichen Platten aus Feinsteinzeug haben gezeigt, dass durch die Verwendung von Haftschlämmen ein guter Haftverbund zu erreichen ist. Die ZTV Wegebau gibt für den Haftverbund zwischen Element und Bettungsmörtel einen Anforderungswert für Terrassen von > 0,4 N/mm² vor. Bei durchgeführten Tests mit einem klassischen Drainagemörtel sowie einem Grobkornmörtel wurde dieser Wert bei den geprüften Platten um über das Doppelte übertroffen (Abb. 3). Haftschlämmen sind Mörtel, die durch die Verwendung von Kunststoffdispersionen eine hohe Klebkraft erreichen. In Abhängigkeit von der Menge und der Art dieser Dispersionen sind diese im Außenraum geeignet. Durch dauerhaft einwirkende Feuchtigkeit können ungeeignete Dispersionen gelöst werden und zum Lösen der Keramikelemente führen. Auf Grund der Dichtigkeit des Baustoffes Keramik ist daher eine gute Unterlüftung des Belages sinnvoll. Dies lässt sich beispielsweise durch Grobkornmörtel ohne Feinanteil (z. B. 2/5 mm, 2/8 mm 5/8 mm) erreichen. Keramische Beläge haben eine sehr geringe Wasseraufnahme. Deshalb müssen diese Beläge vor dem Verlegen nicht vorgenässt werden, um die Saugfähigkeit zu regulieren. Es empfiehlt sich, die Platten vor dem Verlegen feucht abzuwischen um eventuell haftungsreduzierende Stoffe, wie zum Beispiel von der Produktion zurückgebliebenes Magnesium, zu entfernen. Die Haftschlämme wird mit einer 6 mm Zahnung aufgebracht (Abb. 4). Anschließend wird die Platte in den frischen Bettungsmörtel geklopft. Um einen gleichmäßigen Kontakt zwischen Platte und Bettungsmörtel zu erreichen, ist es besonders bei großen Formaten (z. B. 60 cm x 120 cm) wichtig, keine Schläge zu den Rändern hin auszuführen. Der Bettungsmörtel sollte hier möglichst exakt vorbereitet werden. Bei großen Platten kann es auch sinnvoll sein, die Platte vor dem Auftragen der Haftschlämme in das vorbereitete Mörtelbett zu legen. Stimmt die Lage der Platte, wird diese wieder hochgenommen, mit Haftschlämme behandelt und verlegt. Dunkle keramische Beläge neigen dazu, sich im Sommer extrem aufzuheizen. Dies kann dazu führen, dass die Mörtel sofort an der Oberfläche verbrennen und kein Haftverbund entstehen kann. Daher ist es besonders im Sommer wichtig die Platten gegebenenfalls zu beschatten. Der Fachverband Fliesen und Naturstein empfiehlt in einem Merkblatt für Außenbeläge helle Farben zu bevorzugen, um extreme Aufheizungen zu verhindern (ZDB Merkblatt Außenbeläge, 2012).

Während bei der ungebundenen Bauweise bei großformatigen Elementen keine Kreuzfugen ausgeführt werden sollten, eignen sich diese für die gebundene Bauweise besonders. Kreuzfugen werden in dem oben erwähnten Merkblatt genauso empfohlen, wie auch in dem aktuellen Bearbeitungsstand des FGSV Merkblatts zur gebundenen Bauweise. Dies hat zwei wesentliche Vorteile: Durch die durchlaufenden Fugen werden die Spannungen besser in den Fugen kanalisiert und aufgenommen. Außerdem lassen sich Bewegungsfugen optimal in das Bauwerk integrieren. Bewegungsfugen, die einem Versatz folgen, führen gelegentlich dazu, dass die Fuge nicht optimal arbeitet und Risse in den Belagselementen entstehen. Bei den Fugenbreiten gibt die DIN 18352 für trockengepresste, rektifizierte oder kalibrierte Platten Fugenbreiten von 2 bis 8 mm vor (Bei stranggepressten keramischen Fliesen und Platten mit Kantenlängen von bis zu 30 cm, 4-10 mm). Eine Fuge unter 5 mm ist für den Außenbereich nicht ausreichend. Durch Temperaturbelastungen stehen gebundene Außenbeläge immer unter einer gewissen Grundspannung. Eine Fuge mit einem Querschnitt von nur 2 mm ist nicht in der Lage, eine ausreichende Stabilität zu entwickeln. Stellt man sich eine Scheibe aus 2mm Mörtel vor, leuchtet ein, dass diese - unabhängig von der Festigkeit - leicht bricht. Technisch gesehen benötigen große Formate breitere Fugen als kleinere Formate. Die ZTV Wegebau gibt bei Pflaster und kleinen Platten eine Fugenbreite zwischen 5 und 15 mm vor. Bei Platten > 600 mm zwischen 10 und 15 mm. In der Praxis hat es sich bewährt, bei der Verlegung von Feinsteinzeug im Außenraum mind. 1 Prozent der längsten Plattenseite als Fugenbreite anzunehmen. Das heißt bei einer 60 cm Platte sollte die Fugenbreite mindestens 6 mm betragen.

Geeignete Fugenmörtel können auch mit Hilfe einer speziellen Mörtelkartusche eingebracht werden. Foto: quick-mix Gruppe

Ausschnitt eines Probekörbers nach umfangreicher Prüfung in einer Klimakammer. Foto: quick-mix Gruppe

Bewegungsfuge zwischen Entwässerungsrinne und Belag. Durch das Abstreuen mit Quarzsand lässt sich die Oberfläche farblich und strukturell anpassen. Foto: quick-mix Gruppe

Untersuchungen zu dem Haftverbund zwischen Fugenmörtel und Keramik haben gezeigt, dass der Haftverbund zwischen kunstharzgebundenen Fugenmörteln und keramischen Elementen gering ist. Dies liegt daran, dass durch die im Vergleich zu zementären Mörteln grobe Struktur nur wenige Anhaftungspunkte zur Platte vorhanden sind. Die hier getesteten zementären Fugenmörtel hingegen erreichten Haftzugfestigkeitswerte von mehr als 1 N/mm². Die ZTV Wegebau fordert für Terrassen einen Wert von 0,4 N/ mm². Trotzdem können geeignete kunstharzgebundene Fugenmörtel verwendet werden. Denn bei Formaten mit einer Kantenlänge von 60 cm und einer Dicke von nur 20mm übernimmt die Fuge keine lastabtragende Funktion. Eine gute mechanische Verkrallung reicht aus. Dies hat sich bei Systemprüfungen in einer Klimakammer, in der Wettersimulationen von bis zu 30 Jahren durchgeführt werden, gezeigt. Flankenabrisse waren nicht zu erkennen (Abb. 5). Einzig bei stark kunststoffvergüteten, flexibilisierten Fugenmörteln hat sich gezeigt, dass Teile der Dispersionen an die Oberfläche gewandert sind und zu einer Weißfärbung der Fuge geführt haben. Zur Verfugung von großformatigen keramischen Elementen eignen sich unterschiedliche Verfahren. Bei dem klassischen Einschlämmverfahren, wie es bei gebundenen Pflasterbelägen durchgeführt wird, werden Pflasterfugenmörtel in einer fließfähigen Konsistenz mit einem Doppellippengummischieber in die Fugen eingeschlämmt. Nach einer bestimmten Abbindezeit, die von dem jeweiligen Produkt und der Witterung abhängt, wird der überschüssige Mörtel abgespült oder bei harzgebundenen Produkten abgekehrt. Eine Besonderheit bei keramischen Oberflächen ist in der geringen Saugfähigkeit begründet. Bei Produkten, bei denen die Mörtelreste mit Wasser abgespült werden ist es notwendig, im Anschluss die Plattenoberfläche abzuwischen, sodass keine Wassertropfen auf der Oberfläche verbleiben. Bei porösen Oberflächen wie Beton oder Naturstein wird das überschüssige Wasser von den Steinen aufgenommen. Minimale Bindemittelrückstände verschwinden nicht sichtbar im Stein. Bei keramischen Belägen muss diese Feuchtigkeit verdunsten und Kalk oder Bindemittelrückstände im Wasser lagern sich sichtbar - wie bei einem nicht getrockneten Autolack - auf der Oberfläche ab. Bei Pflasterfugenmörtel auf Epoxidharzbasis kann auf Grund der geringen Saugfähigkeit ein deutlicher Bindemittelfilm zurückbleiben. Auch wenn dieser mit der Zeit abwittert, kann er als störend empfunden werden. Bestimmte zementäre Mörtel lassen sich aber auch mit einer Mörtelkartusche verfugen. Der steifer angemischte Mörtel wird dann direkt in die Fuge eingebracht (Abb. 6). Eventuell zu hoch eingebrachter Mörtel wird nach einer kurzen Trocknungszeit, zum Beispiel mit einer scharfen Kelle abgeschnitten und die Oberfläche anschließend mit einem Schwammbrett gereinigt. Insbesondere bei großen Formaten, aber auch bei schwierigen Natursteinoberflächen wie Travertin, ist dieses Verfahren eine gute Variante zum klassischen Schlämmen. Dabei ist es wichtig, sich bei dem Hersteller des Fugenmörtels zu erkundigen, ob sich die Änderung der Wasserzugabe und somit des Wasserzementwertes, auf den Frost- oder den Frosttausalzwiderstand auswirkt.

Wie alle gebundenen Beläge brauchen auch Plattenbeläge aus Feinsteinzeug Bewegungsfugen, um thermische Spannungen aufnehmen zu können. Grundsätzlich sollten Bewegungsfugen an Gebäudeanschlüssen, Einfassungen, aufgehenden Bauteilen, an Rinnen oder Einbauten vorgesehen werden (Abb. 7). Außerdem dort wo ein Wechsel des Untergrundes vorhanden ist. Außerdem wird in der Fläche ein regelmäßiges Raster benötigt. Empfehlungen bei Pflaster- und Plattenbelägen geben entweder einen Abstand von 4 bis 6 m (FGSV 2007 Arbeitspapier gebundenen Bauweise 618/2) oder von 20 bis 25 m² (DNV 2014: Richtlinie Pflaster- und Plattendecken) aus. Allerdings spielt in beiden Regelwerken der Baustoff Feinsteinzeug keine Rolle. In dem ZDB Merkblatt Außenbeläge, dass sich mit Fliesen beschäftigt, wird sogar ein Raster von 2 bis 5 m empfohlen. In der Praxis haben sich Feldabmessungen mit einer Kantenlänge < 4 m bewährt. Geringere Abstände können bei sehr großen Formaten sinnvoll sein. Auch bei Flächen, die bei sehr hohen Einbautemperaturen hergestellt werden, sollten tendenziell kleinere Abstände gewählt werden. Eine genaue Planung von Bewegungsfugen sollte nie pauschal, sondern immer auf das jeweilige Bauwerk bezogen, vorgenommen werden. Zur Abdichtung der Bewegungsfugen eignen sich optimal Dichtstoffe aus Polyurethan. Silikone weisen langfristig meist eine geringere Haltbarkeit auf.

Belagsstoffe aus Feinsteinzeug erweitern den Gestaltungsspielraum im Garten- und Landschaftsbau und lassen sich bei einer fachgerechten Ausführung dauerhaft verlegen. Dabei ist die Lagestabilität der Platten sowie die Drainfähigkeit unter den Platten der entscheidende Faktor. Da die 2 cm Keramikbeläge noch nicht speziell geregelt sind, sollte der Fachhandwerker seine Leistungen im Bauvertrag detailliert beschreiben und schriftlich auf Risiken - beispielsweise bei teilgebundenen Bauweisen ohne gebundene Bettungsschicht - hinweisen. Für die Regelwerke bedeutet der Boom dieser neuen Beläge ein neues Themenfeld. Denn schlanke, keramische Beläge waren bislang eher im Gewerk des Fliesenlegers zu finden. Doch mit der ZTV Wegebau und den darin beschriebenen Anforderungen für gebundene Beläge, sind schon viele grundsätzliche Baustoffe und Bauweise beschrieben. Bei einer Überarbeitung sollten jedoch Details wie die Steifigkeit der Tragschichten, Fugenbreiten und vor allem der Umgang mit Bewegungsfugen an die Materialität Feinsteinzeug angepasst werden.

Literatur

DIN (Hrsg.) (2012): VOB, Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen, Gesamtausgabe, Beuth Verlag GmbH, Berlin.

FGSV (Hrsg.) (2012): Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen, FGSV-Verlag, Köln.

FGSV (Hrsg.) (2007): FGSV Arbeitspapier 618/2 Flächenbefestigungen mit Pflasterdecken und Plattenbelägen in gebundener Ausführung, FGSV-Verlag, Köln.

FLL e. V. (Hrsg.) (2013): ZTV-Wegebau, Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen für den Bau von Wegen und Plätzen außerhalb von Flächen des Straßenverkehrs.

ZEB (Hrsg.) 2012: Merkblatt Außenbeläge, Belagskonstruktionen mit Fliesen und Platten außerhalb von Gebäuden, Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH & Co. KG, Köln.

Dieser Artikel erschien in der Ausgabe NEUE LANDSCHAFT 07/2016 .

NEUE LANDSCHAFT Stellenmarkt

http://jobs-in-gruen-und-bau.de/index.php?id=123&tx_patzerboerse_paboeplugin[division]=2&tx_patzerboerse_paboeplugin[unterthemen]=253++340&no_cache=1

Wie kann ich mein Stellenangebot hier veröffentlichen? Weitere Informationen
http://jobs-in-gruen-und-bau.de/index.php?id=123&tx_patzerboerse_paboeplugin[division]=2&tx_patzerboerse_paboeplugin[unterthemen]=253++340&no_cache=1