Keramische Beläge im GaLaBau

Großformatige keramische Beläge sind mit steigender Tendenz im GaLaBau weiterhin im Trend. Auch wenn sich die Erfahrung mit diesem Belagsstoff mit den Jahren verbessert hat, gibt es immer noch offene Fragen bei der Verlegung. Wohin geht die Reise bei keramischen Belägen?

Keramische Platten werden in der DIN EN 14411 unterschieden. Zwischen den trockengepressten Platten (Feinsteinzeug) und den stranggepressten (Steinzeug) Platten. Im Laufe der Jahre hat sich das Feinsteinzeug am Markt durchgesetzt. Die ursprüngliche Stärke des Feinsteinzeuges von 2 cm hat sich mittlerweile auf bis zu 5 cm erhöht. Ganz abgesehen von keramischen "Pflastersteinen" mit einer Stärke von 6 cm. Es stellt sich die Frage, warum die Keramikindustrie diesen Schritt gewagt hat, unter großem produktionstechnischen Aufwand diese Stärken zu produzieren. Faktisch liegt das Flächengewicht bei einer 2 cm starken Keramikplatte bei circa 50 kg/m² und bei einer 3 cm Keramikplatte bei circa 70 kg/m². Hintergrund für die Herstellung dickerer Platten war wohl, dass die Erfahrungen die mit 2 cm starken Keramikplatten eher negativ ausgefallen sind.

Insbesondere die lose Verlegung im Splittbett von dünnschichtigen keramischen Belägen führte durch das geringe Eigengewicht im Verhältnis zur Plattenfläche oftmals zum "Kippeln", also zu einer ungünstigen Lagestabilität der Platten. Überzähne und Verschiebungen im Belag waren die Folge. Deshalb sollte das Gewicht durch eine stärkere Platte, also Masse vergrößert werden, um die Lagestabilität zu verbessern. Ein spezielles Regelwerk für die Verlegung von keramischen Platten in diesen Stärken gibt es bis heute noch nicht. In der aktuellen Fassung der ZTV Wegebau von 2013 sind die keramischen Beläge nicht berücksichtigt.

Die einzige positive Verlegevariante, die sich bei 2 cm starken dünnschichtigen Keramikbelägen herausgestellt hatte, ist die gebundene Bauweise. In der Praxis haben sich, in Anlehnung an die ZTV Wegebau, die Frisch-in-Frisch-Verlegung mit Drainmörteln und die Verwendung einer Haftschlämme durchgesetzt. Diese Mischbauweise, welche sinngemäß unter anderem in der ZTV Wegebau 2013 verankert ist, weist eine dauerhafte Belagssicherheit auf. Der Bettungsmörtel, der aus Werkstrockenmörtel (Bettungstyp 1) oder aus Baustellenmischungen (Bettungsmörtel Typ 2 gemäß ZTV-Wegebau 2013) in einer Schichtdicke im fußläufigem Bereich von >6 cm hergestellt werden kann, entsteht eine lastverteilende, gebundene Platte, die eine ausreichend stabile Unterlage bildet. Mit der Verwendung einer Haftschlämme ist ein hoher Haftverbund mit dem Bettungsmörtel zu erreichen. Außerdem können thermische Dehnungen des Belagsstoffes reduziert werden. In allen einschlägigen Regelwerken wie zum Beispielaq der ATV DIN 18318 (Ausgabe 2019), M FPgeb (FGSV Ausgabe 2018) und den ZTV Wegebau, wird der Haftvermittler gefordert. Haftvermittler oder Haftschlämmen sind Mörtel, die unter Verwendung von Kunstoffdispersionen eine hohe Klebekraft erreichen. Die ZTV Wegebau gibt einen Wert für die Haftzugfestigkeit zwischen Belag und Bettungsmörtel von >0,4 N/mm² vor. (Nutzungskategorie N1 Tab. 4) Laboruntersuchungen haben gezeigt, dass dieser Wert mit klassischem Drainagemörtel oder Mörteln aus Baustellenmischungen (Bettungstyp 2) in Kombination einer Haftschlämme deutlich übertroffen wird.

Im Bereich der zu verwendeten Fugenmörtel liegen heute, ob mit kunstharz- oder zementgebundenen Mörteln gute Erfahrungen vor. In der ATV DIN 18318 und in der ZTV Wegebau sind die Arten der Fugenstoffe definiert. Für gebundene Fugenstoffe sind Bindemittel aus Zement (wasserundurchlässig), Reaktionsharz auf Epoxidharzbasis, auf Polyurethanbasis und Polybutadien (wasserdurchlässig) geeignet. Untersuchungen des Haftverbunds zwischen kunstharzgebundenen Fugenmörteln und keramischen Elementen haben gezeigt, dass der Haftverbund von zementären Fugenmörteln tendenziell höher ist. Trotzdem können die geforderten Werte gem. ATV DIN 18318 und ZTV Wegebau erreicht werden. In der Praxis haben sich die kunstharzgebundenen Fugenmörtel weitestgehend durchgesetzt, da diese relativ schnell und unproblematisch eingebracht werden können. Aber nicht nur die Verarbeitung der Fugenmörtel, sondern auch der Anwendungsfall des Belags sind entscheidend für die Wahl des richtigen Fugenmörtels. Hier sollten die Anforderungen an den Fugenmörtel hinsichtlich der Einwirkungen auf Tausalze oder Chlorbelastungen, zum Beispiel bei der Umrandung von Pools, abgewogen werden.

Wichtige Tipps zur Verlegung von Keramischen Belägen >2 cm im Außenbereich sollten beachtet werden.

Bettungsmörtel (Bettungstyp1 und Bettungstyp 2 gemäß ZTV Wegebau)

Beim Einbau des Bettungsmörtels sollte darauf geachtet werden, dass dieser eine leicht glänzende Konsistenz aufweist. Bettungsmörtel sollten zeitnah und in homogenen Mengen verarbeitet werden, um eine gute Mörtelqualität zu gewährleisten. Die Anforderungen an den wasserdurchlässigen Bettungsmörtel gemäß der Regelwerke sind zu beachten.

Haftvermittler-Haftschlämme

Er wird mit einer Zahntraufel/Zahnkelle mit circa 10 mm Zahnung aufgebracht. Es ist darauf zu achten, dass eventuelle produktionsbedingte Rückstände auf der Keramik (Magnesium) mit einem leicht feuchten Schwamm entfernt werden. Sinnvoll kann es sein, die Haftschlämme bis kurz vor den Rand der Platte aufzutragen, um ein Eindringen in den Fugenraum zu vermeiden. Eine Haftschlämme sollte konsistenzvariabel einstellbar sein, um sicher bei unterschiedlichen Applikationsverfahren (aufzahnen, tauchen etc.) eingesetzt werden zu können. Es sollten Mörtelsysteme eines Herstellers verwendet werden.

Fugenmörtel Kunstharze

Diese gebrauchsfertigen Mörtel können unter Wasserzugabe in einer fließfähigen Konsistenz mit einem Doppellippen-Gummischieber in die Fugen eingebracht werden. Nach einer bestimmten Abbindezeit, die von dem jeweiligen Produkt und der Witterung abhängt, wird der überschüssige Mörtel abgespült oder abgekehrt.

Fugenmörtel zementgebunden

Dieser kann in einer fließfähigen Konsistenz eingeschlämmt oder in einer eher plastischen Konsistenz mittels eines Fugbrettes eingebracht werden. Nach einer kurzen Ansteifphase, der sogenannten Gelphase, kann dieser mit einem Schwammbrett abgewaschen werden.

Ein entscheidender Punkt bei keramischen Belägen in gebundener Bauweise ist die Einbautemperatur, die sogenannte Nullspannungstemperatur. Es sollte schon vor dem Einbau der Fugenmörtel darauf geachtet werden, dass der keramische Belag vor und nach dem Einbau weder eine zu hohe, noch eine zu tiefe Temperatur aufweist. Ideal sind Temperaturen der Belagsstoffe zwischen 10 und 25 °C. Weil Mörtelprodukte, die in der gebundenen Bauweise verwendet werden, um ein Vielfaches höhere Druckspannungen als Zugspannungen aufnehmen können, helfen gezielte Nachbehandlungsmaßnahmen dabei, die Nullspannungstemperatur positiv zu beeinflussen. Das kann relativ einfach mit Abdecken durch ein weißes Geotextil und feuchthalten erzielt werden. Diese Hinweise sind sowohl in der ATV DIN 18318 (Punkt 3.1.3) und im M FPgeb 618/2 FGSV (Tabelle 2) vorgegeben.

Bewegungsfugen

Wie alle gebundenen Beläge benötigen keramische Plattenbeläge Bewegungsfugen, um thermische Spannungen aufnehmen zu können. Bei Temperaturschwankungen dehnen sich Oberflächenbelag und Untergrund unterschiedlich aus. Bewegungsfugen helfen dabei, schädliche Spannungen abzubauen. Auch bei Materialien mit großen Abmessungen sind Bewegungsfugen empfehlenswert. Grundsätzlich sollten insbesondere große Flächen mit Bewegungsfugen in Längs- und Querrichtung gegliedert werden. Ebenfalls sind an Anschlüssen zu festen Bauteilen, Rinnen und Gebäuden oder bei Wechseln des Untergrundes Bewegungsfugen unerlässlich. Unterschiedliche Regelwerkegeben entweder einen Abstand von 4 bis 6 m M FPgeb 618/2 FGSV oder von 10 bis 25 m² (DNV 2014: Richtlinie Pflaster- und Plattendecken) vor. Jedoch wird die keramische Platte in den Regelwerken nicht genannt. In dem ZDB Merkblatt Außenbeläge, dass sich mit Fliesen beschäftigt, wird sogar ein Raster von 2 bis 5 m empfohlen. Jedoch kann davon ausgegangen werden, dass je dunkler und größer die keramische Platte ist, die Feldgröße kleiner gewählt werden sollte. Weitere Faktoren können die Plattenstärke, Bauweise, Fugenbreite und die Wahl des Fugenmörtels sein. Auch die Einbautemperatur (Nullspannungstemperatur) spielt eine große Rolle. Eine Planung von Bewegungsfugen sollte immer individuell vorgenommen werden. Aktuell befasst sich der Regelwerksausschuss der ZTV Wegebau mit unterschiedlichen Meinungen zum Thema Keramik. Sehr wahrscheinlich ist, dass die keramische Platte in der ZTV Wegebau aufgenommen wird. Diskutiert wird über Verlegearten, Dicken der Keramik und den Verwendungsbereich (Nutzungskategorien N1-N2). Es sollte darüber nachgedacht werden, auch stärkere Plattendicken (3 cm Keramik) gebunden zu bauen. Ebenso über die Steifigkeit der Tragschichten, Fugenbreiten und vor allem der Umgang mit Bewegungsfugen. Für den Garten- und Landschaftsbau ist es wichtig, dass am Ende der Reise ein Regelwerk entstanden ist, dass das spannende Thema von Keramik im Außenbereich regelt. Denn die Reise der Outdoorkeramik hat erst begonnen.

Literatur

ATV DIN 18318 VOB, Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen, Teil C Gesamtausgabe, Beuth Verlag GmbH, Berlin.

FGSV Merkblatt 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.

ZDB (Hrsg.) 2019: Merkblatt Außenbeläge, Belagskonstruktionen mit Fliesen und Platten außerhalb von Gebäuden, Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH & Co. KG, Köln.

DIN EN 14411 2016-12 Beuth Verlag.

Dr. Ing. Jörn Buchholz: Gebundene Pflasterbauweisen Thermische Spannungen in Verkehrsflächenbefestigungen der gebundenen Bauweise ISBN 978-3-86219-060-7.