Böden in Rekordzeit verlegen
Was Schnellzementestriche in der Praxis leisten können
von: Joachim FÜLLE und Dr. Norbert ARNOLD
ULM - Immer kürzer werdende Bauzeiten, kombiniert mit erhöhten Ansprüchen an Qualität und Sicherheit, geben dem Schnellzementestrich zunehmend den Vorrang gegenüber konventionellen Zementestrichen. Besonders wenn der Einzugstermin näher rückt und es darum geht, Bodenbeläge schnell und sicher zu verlegen, gewinnt der Aspekt der frühen Begehbarkeit und Belegreife an Bedeutung. Hier gilt es, die Begrifflichkeiten rund um den Schnellzementestrich und die sogenannten "Beschleuniger-Estriche" genauer zu beleuchten. Was bewirkt bspw. ein "Beschleuniger" und was zeichnet ein schwundarmes Schnellestrichbindemittel aus?Mineralische Estriche in üblichen Dicken von 4 bis 6 cm haben in der Regel eine Trocknungszeit von mindestens 28 Tagen. Bei der Verwendung von CEM-II-Zementen oder dem Einsatz in hohen Schichtdicken und komplexen Aufbauten kann die Trocknung auch wesentlich länger dauern. Diese langen Trocknungszeiten lassen eng gesetzte Bauzeitenpläne jedoch häufig gar nicht mehr zu.Als fortschrittlichste Lösung für die Verkürzung der Trocknungszeiten und damit für einen schnellen Baustellenfortschritt bieten sich schwundarme Schnellestrichmörtel an. Diese basieren auf einem hydraulisch erhärtenden Spezialbindemittel, das eine schnelle und praktisch schwund- und spannungsfreie Aushärtung gewährleistet. Solche Estrichflächen sind bei üblichem Baustellenklima schon nach wenigen Stunden begehbar und können abhängig von der Art des Bodenbelags bereits ab 24 Std. belegt werden. Dank der minimierten Schwindung sind diese Estriche hoch formstabil. So lassen sich auch große Estrichflächen bis 200 m² fugenlos gestalten.Fälschlicherweise werden häufig Schnellzementestriche und "beschleunigte" Estriche unter dem Begriff "Schnellestriche" zusammengefasst. Dies ist technisch irreführend und wird der Qualität von Schnellzementestrichen keinesfalls gerecht. Grundsätzlich gilt: Schnellestrich ist in Verbindung mit Zementestrichen kein genormter Begriff, auch liegt leider keine einheitliche Definition dazu vor, was sich hinter dieser Bezeichnung verbirgt. Viele Planer verbinden mit dem Begriff Schnellestrich die Verwendung eines "Beschleunigers", der in Verbindung mit "Normzement" zu einem kostengünstigen Schnellestrich führt. Die Trocknungszeit solcher Produkte kann tatsächlich kürzer ausfallen als bei einem unmodifizierten Estrichmörtel. Jedoch führen die als "Beschleuniger" bezeichneten Zusatzmittel nicht zu einer schnelleren Reaktion und der schnelleren Erhärtung des Zements im Estrichmörtel. Sie reduzieren vorwiegend den w/z-Wert und damit die notwendige Wassermenge, sodass letztendlich weniger Wasser bis zum Erreichen der Belegreife verdunsten muss. Sie ändern jedoch nichts am Abbindeprozess des Estrichmörtels und bergen daher die Gefahr der Randabsenkung und der Aufschüsselung. Tendenziell birgt eine Absenkung des w/z-Wertes sogar eine höhere Verformungsgefahr für die Estrichplatte in sich.Um den Unterschied von Schnellzementestrichen und "beschleunigten" Estrichen besser zu verstehen, muss zunächst der Abbindeverlauf bei konventionellen Zementestrichen betrachtet werden. Deren Abbindeprozess lässt sich erfahrungsgemäß in vier Phasen darstellen:
- ? Phase I: Innerhalb der ersten Tage nach der Verlegung ist die Anfangsfestigkeit erreicht und die Feuchte gleichmäßig über die gesamte Estrich-dicke verteilt.
- ? Phase II: Der Estrich trocknet von der Oberfläche aus ab, d. h., er gibt Wasser von der Oberfläche an die Raumluft ab. Damit ist es unten feuchter als oben, es stellt sich ein Feuchtegradient ein. Dies hat zwei Folgen: 1. Der obere Bereich der Estrichplatte verkürzt sich im Vergleich zum unteren. 2. Die Hydratation des Zements schreitet im unteren Bereich aufgrund des höheren Feuchteangebots stärker fort. Solange der erste Schritt stär-ker ist als der zweite, kommt es zu einer konkaven Verformung, dem bekannten Schüsseln der Estrichplatte, im Verlauf der Estrichtrocknung.
- ? Phase III: Der Feuchtegradient nimmt mit zunehmender Trocknung ab, d. h., die Feuchtegehalte oben und unten in der Estrichplatte nähern sich an. Damit gleichen sich die oben genannten gegenläufigen Effekte aus und die konkave Verformung bildet sich zurück. Zu diesem Zeitpunkt, an dem das chemisch verursachte Schwinden des Estrichs weitgehend abgeschlossen ist, wird der Estrich üblicherweise belegt.
- ? Phase IV: Die Estrichplatte nähert sich ihrer Haushaltsfeuchte an, der Feuchtegradient verschwindet damit ganz und die stärker ausgeprägte Hydratation des Zementsteins im unteren Estrichplattenbereich kann zu Zugspannungen führen, die letztlich eine konvexe Verformung verursachen können. Die kann zu Randabsenkungen führen. Infolgedessen reißen die mit elastischen Dichtstoffen ausgeführten Fugen auf. Das Ausmaß die-ses Vorgangs wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, z. B. durch das Mischungsverhältnis Zement zu Zuschlag, den w/z-Wert, den Einsatz von Zusatzmitteln, die Oberflächenbehandlung oder die Sieblinie. Zu diesem Zeitpunkt ist auch das physikalisch verursachte Schwinden des Estrichs weitgehend abgeschlossen und das Endschwindmaß ist praktisch erreicht.
Wird durch spezielle Estrichzusatzmittel, sogenannte "Beschleuniger", z. B. der Anmachwasserbedarf und damit auch der w/z-Wert gesenkt, wird der Grenzwert der vorgegebenen maximalen Feuchte tatsächlich eher erreicht. Die zuvor beschriebenen Phasen werden für diesen modifizierten Estrich aufgrund des trocknungsbedingten Feuchtegradienten in ähnlicher Weise durchlaufen. Der reduzierte Wassergehalt führt in diesem Fall dazu, dass sich die beschriebenen Effekte eher stärker ausbilden können – mit allen bekannten negativen Folgen. Im schlimmsten Fall muss ein kompletter Rückbau vorgenommen werden, der mit erheblichem Arbeitsaufwand und Kosten verbunden ist.Die Spezialzemente in Schnellzementestrichen können innerhalb weniger Tage fast vollständig abbinden. Als Folge kann sich praktisch kein Feuchtegradient innerhalb der Estrichplatte aufbauen. Damit werden auch die negativen horizontalen Verformungen vermieden. Dieser Effekt ist bei schwundarmen Schnellzementen nochmals verstärkt. Das Endschwindmaß ist ebenfalls relativ früh erreicht, sodass Schnellzementestrichplatten bereits zu den bekannt frühen Zeitpunkten sicher belegt werden können. Nennenswerte Verformungen sind danach nicht mehr zu erwarten.Die innovativen Produktrezepturen der schwundarmen Schnellzemente ermöglichen es, das Endschwindmaß so weit zu reduzieren, dass die üblichen Feldgrößen (max. 40 m²) weit überschritten werden können. Bei günstigen Feldgeometrien lassen sich beispielsweise mit den schwundarmen Schnellzementen Uzin SC 970 und Uzin SC 980 fugenfreie Feldgrößen von bis zu 200 m² realisieren – und dies mit allen beschriebenen Vorteilen der Schnellzemente. Estriche, die mit Uzin SC 980 hergestellt wurden, haben sich mittlerweile seit rund einem Jahrzehnt in der Praxis bewährt und bieten Verlegern und Planern ein Höchstmaß an Sicherheit. Schnellzementbasierte Estriche können schwimmend, auf Trennlage oder im Verbund, im Innen- und Außenbereich und als Heizestriche ausgeführt werden.
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