PDF Download - Rieche Schuerger
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Institut für Bautenschutz, Baustoffe und Bauphysik<br />
Dr. <strong>Rieche</strong> und Dr. Schürger GmbH & Co. KG<br />
Schriftenreihe<br />
Heft 84/2007<br />
Peter Heller<br />
Kommanditgesellschaft<br />
Sitz Fellbach, AG Stuttgart HRA 723647<br />
USt-IdNr.: DE263598329<br />
Persönlich haftende Gesellschafterin<br />
Dr. <strong>Rieche</strong> und Dr. Schürger Verwaltungs-GmbH<br />
Sitz Fellbach, AG Stuttgart HRB 728533<br />
Geschäftsführer: Dr. Uwe Schürger<br />
Daimlerstraße 18<br />
70736 Fellbach<br />
Tel.: (0711) 645 80 845<br />
Fax: (0711) 645 80 846<br />
E-Mail: info@rieche-schuerger.de<br />
Internet: www.rieche-schuerger.de<br />
Ingenieure und<br />
Sachverständige<br />
Begutachtung und Beratung<br />
Forschung und Entwicklung<br />
Werkstoff- und Bauteilprüfung<br />
Planung und Beweissicherung<br />
Im Rüttelverfahren verlegte keramische Bodenbeläge<br />
Bauweisen und Stand der Technik<br />
Sonderdruck aus der Fachzeitschrift<br />
floors & walls Das Ausbaumagazin<br />
Heft 11, Ausgabe I/2007<br />
Tel. (0711) 645 80 845<br />
Fax: (0711) 645 80 846<br />
E-Mail: info@rieche-schuerger.de
floors & walls Technik<br />
Peter Heller, Inst. f, Bautenschutz, Baustoffe und Bauphysik, Fellbach<br />
Im Rüttelverfahren verlegte keramische Bodenbeläge<br />
Bauweisen und Stand der Technik<br />
In den 1960er Jahren hat die Entwicklung des<br />
Rüttelverfahrens für die Verlegung von kerami<br />
schen Bodenbelägen begonnen. Die ursprüngli<br />
che Idee bestand darin, ein Verfahren für das<br />
Verlegen keramischer Fliesen zu entwickeln, das<br />
eine wirtschaftliche Verlegung des Fliesenbela<br />
ges zusammen mit dem Zementestrich ermög<br />
licht. Der Zementestrich bildet dabei gleichzeitig<br />
den Bettungsmörtel. Aufgrund einer hohen Quali<br />
tät und Dauerhaftigkeit des fertigen Bodens ist<br />
dieses Verfahren den konventionellen Verfahren<br />
für die Verlegung keramischer Beläge in erster<br />
Linie dort überlegen, wo große zusammenhän<br />
gende Bodenflächen mit keramischen Fliesen<br />
und Platten belegt werden sollen.<br />
In der Zwischenzeit wurden aus dieser Grund<br />
idee eine Vielzahl verschiedener Bauweisen und<br />
neuer Varianten entwickelt. Diese ermöglichen<br />
es, das Rüttelverfahren zwischenzeitlich auch<br />
für Anwendungen einzusetzen , bei denen der<br />
Fußboden die vielfältigen Aufgaben eines<br />
modernen Industriebodens übernehmen und<br />
höchsten Anforderungen gerecht werden muss.<br />
Häufige Anwendung von im Rüttelverfahren her<br />
gestellten Böden liegen heute daher in Produkti<br />
onsstätten der Nahrungsmittelindustrie, wie<br />
Brauereien, Fleisch verarbeitenden Betrieben<br />
und Molkereien, in Produktionsstätten der Phar<br />
maindustrie und auch in Labor- und Reinräu<br />
men.<br />
Normen, die konkrete Festlegungen für die Aus<br />
führung von Rüttelböden enthalten, existieren<br />
bislang nicht. Daher ist es erforderlich, die we<br />
sentlichen technischen Möglichkeiten des Rüttel<br />
verfahrens, die aktuellen Regelwerke [1,2] , Pra<br />
xiserfahrungen sowie derzeitige Grenzen der<br />
Anwendung darzustellen.<br />
Kurzbeschreibung des Verfahrens<br />
Auf eine zuvor eingebrachte und abgezogene,<br />
noch frische Schicht aus einem zementgebun<br />
denen Bettungsmörtel mit erdfeuchter Konsi<br />
stenz werden keramische Fliesen bzw. Platten<br />
eingerüttelt, welche die Nutzschicht des fertigen<br />
Bodens bilden.<br />
Für das Einrütteln kommen Flächenrüttier zur<br />
Anwendung, wie Rüttelbohlen oder Rollenrüttier,<br />
mit denen der Boden mehrmals im Kreuzgang<br />
überfahren wird. Durch dieses rationelle Verfah<br />
ren wird eine gute und gleichmäßige Verdich<br />
tung des Bettungsmörtels erreicht. Außerdem<br />
wird der keramische Oberbelag gleichmäßig an<br />
gekopft, so dass eine hohe Ebenheit des Bodens<br />
48<br />
lIoors & walls 11 I März 2007<br />
erzielt wird.<br />
1. Wichtige Begriffe<br />
1.1 Untergrund<br />
Den Untergrund für die Verlegung von Rüttelbe<br />
lägen bilden im Allgemeinen ausreichend tragfä<br />
hige und standsichere Stahlbeton-Konstruk<br />
tionen.<br />
Der Untergrund muss bei der Verlegung Im Ver<br />
bund frei von durchgehenden Rissen , Verunrei<br />
nigungen und losen Bestandteilen sein. Seine<br />
Ebenheit muss der normalen Anforderung ge<br />
mäß DIN 18202, Tabelle 3, Zeile 3, entspre<br />
chen.<br />
Untergründe, die einer Feuchtigkeitsbeanspru<br />
chung unterliegen, müssen mit einer Abdich<br />
tung gemäß DIN 18195 versehen werden.<br />
1.2 Bettungsschicht<br />
Als Bettungsmörtel kommen speziell formulierte<br />
Zementmörtelmischungen zum Einsatz, mit Ze<br />
menten, die mindestens der Festigkeitsklasse<br />
CEM 32 ,5 gemäß DIN EN 196 (Z 35 nach DIN<br />
1164) entsprechen müssen. Es muss Gesteins<br />
körnung nach DIN EN 12620, DIN EN 1399<br />
bzw. DIN 1045 verwendet werden. Ferner ist es<br />
notwendig, Zusatzmittel zur Steuerung der ge<br />
wünschten Verarbeitungseigenschaften des<br />
Bettungsmörtels einzusetzen, wie Erstarrungs<br />
verzögerer und Plastifizierer.<br />
Für Böden mit hohen mechanischen Belastun<br />
gen kommen auch kunststoffvergütete Zement<br />
mörtel für die Bettungsschicht zum Einsatz. Die<br />
Dicke des Mörtelbettes ist ein wichtiges Kriterl<br />
um für die Funktionsfähigkeit des Bodens. Die<br />
Mindestdicke ist von der vorliegenden Bauweise<br />
abhängig und wird in Abschnitt 2 des vorlie<br />
genden Beitrages behandelt.<br />
1.3 Kontaktschicht<br />
Vor dem Einbringen des keramischen Oberbe<br />
lags wird der Bettungmörtel mit einer zement<br />
reichen Kontaktschicht (Haftbrücke) versehen.<br />
Aufgrund der heutigen Erfahrungen haben sich<br />
aus Zementschlempe hergestellte Kontakt<br />
schichten bewährt. Eine weitere Möglichkeit ist<br />
die so genannte Zementpuderung des Bettungs<br />
mörtels. In der Praxis hat sich gezeigt, dass die<br />
ses Verfahren in verarbeitungstechnischer Hin<br />
sicht problematischer sein kann , da es vermehrt<br />
zur Bildung von Hohlräumen und unzureichen<br />
der Haftfestigkeit des keramischen Oberbelages<br />
kommen kann.<br />
Von Kontaktschichten zu unterscheiden sind Be<br />
schichtungen aus Reaktionsharzen, die auf dem<br />
Bettungsmörtel vor der Verlegung der Fliesen<br />
appliziert werden. Außer der Sicherstellung der<br />
Haftung des keramischen Oberbelags kommen<br />
solchen Beschichtungen weitere Aufgaben zu.<br />
Zusammen mit einer chemikalienbeständigen<br />
Verfugung können solche Schichten z. B. der<br />
Verbesserung der Dichtheit und der Chemikalien<br />
beständigkeit des Gesamtaufbaus dienen.<br />
1.4 Keramischer Oberbelag<br />
Für die Herstellung der Nutzschicht von Rüttel<br />
belägen haben sich trocken gepresste Fliesen<br />
und Platten nach DIN EN 14411 , Anhang G<br />
oder H, sowie Bodenklinkerplatten nach DIN<br />
18158 bewährt. Aufgrund der bei der späteren<br />
Nutzung und speziell auch bei der Verlegung<br />
auftretenden mechanischen Beanspruchung<br />
spielen Dicke und Format der Fliesen und Plat<br />
ten eine wichtige Rolle: Die Dicke soll minde<br />
stens 14 mm betragen. Die Kanten sollen eine<br />
Länge von höchstens 25 cm aufweisen und die<br />
Formatfläche soll nicht größer als 650 cm 2 sein.<br />
Für mechanisch und/oder chemisch sehr hoch<br />
belastete Bodenflächen haben sich für diese An<br />
wendung entwickelte Sechseckplatten bewährt.<br />
Um die Herstellung einheitlicher SChmalfugen<br />
mit konstanter Fugenbreite zu ermöglichen, be<br />
sitzen solche Platten an ihren Stirnseiten nahe<br />
der Unterseite "integrierte" Abstandshalter. Au<br />
ßerdem ist ihre Unterseite zur Verbesserung der<br />
Haftung profil iert.<br />
1.5 Verfugung<br />
Außer durch die eingesetzten Fliesen/Platten<br />
werden die Eigenschaften der fertigen Nutz<br />
schicht maßgeblich durch die Ausbildung der<br />
Stoßfugen des Oberbelags und den für die Fül<br />
lung der Fugen verwendeten Mörtel bestimmt.<br />
Typisch und für das vorliegende Herstellungsver<br />
fahren naturgemäß zweckmäßig ist eine "knir<br />
sche" Verlegung des keramischen Belages, wo<br />
durch Fugen mit sehr niedrigen Fugenbreiten<br />
entstehen. Die Verfugung erfolgt direkt im An<br />
schluss an das Einrütteln des keramischen<br />
Oberbelages, unter Verwendung von reinem Ze<br />
ment oder eines Mörtels aus Zement und Quarz<br />
sand. Wenn mit chemischen Beanspruchungen<br />
des Bodens gerechnet werden muss, genügt di<br />
ese Ausführung nicht, weil Zement bei der Ein<br />
wirkung vieler Chemikalien, insbesondere bei<br />
Säuren , nicht beständig ist.<br />
Der Fugenmörtel, der im Säureschutzbau auch
floors & walls Technik<br />
I :. UntcfWllßd<br />
2 '" DichtSl;;.hicht<br />
3 = Bettllngsscblcht<br />
4 = Kunsthnrzbcn. chemikalicnbcS1;indig. clck1t. ableilllih ig<br />
5 = Kcnvnisc hcr Oberbelng<br />
6 "" Verfugung. chcmikalienbcSlAndig.. eiekir. ablcitlBhig<br />
Beispiel für einen Systemaufbau (Verlegung im Verbund, mit<br />
Kunstharzbetl)<br />
3,2 Dichtschicht<br />
In der Regel wird bei solchen Aufbauten auf<br />
dem Untergrund, also unterhalb des Mörtelbet<br />
tes, eine Dichtschicht angeordnet. Sie dient dem<br />
Schutz des Bauwerks vor chemischen Einwirkun<br />
gen und soll als dauerhafte Abdichtung (Flüssig<br />
keitssperre) vor dem Eindringen von Flüssig<br />
keiten in den Untergrund schützen. Bei der<br />
Planung und der Ausführung von Dichtsch ichten<br />
müssen die Grundsätze der DIN 18195 beach<br />
tet werden<br />
3.3 Kunstharzbett<br />
Um diese Ziele zu real isieren, ist auf der Bet<br />
tungsschicht anstelle der zementgebundenen<br />
Kontaktschicht ein Kunstharzbett erforderlich,<br />
welches dazu dient, den Schutz des Bettungs<br />
mörtels und die Haftung des keramischen Ober<br />
belages zu verbessern. Dieses Kunstharzbett<br />
stellt man in der Regel aus einer mehrlagig auf<br />
gebrachten Reaktionsharz-Emulsion her, die mit<br />
einem Glasgittergewebe armiert wird. Die Dicke<br />
Kun stharzbettes beträgt ca. 2 - 4 mm.<br />
Weitere Entwicklungen gehen dahin, dass das<br />
Kunstharzbett elektrisch ableitfähig ausgefÜhrt<br />
wird , um so die Funktion einer Leitschicht im<br />
elektrisch ableitfähigen Rütlelboden zu überneh<br />
men. Zur Verbesserung der chemischen Bestän<br />
digkeit und Festigkeit kann bei Systemaufbauten<br />
außerdem der Bettungsmörtel aus kunststoff<br />
modifizierten Mörteln hergestellt werden.<br />
3.4 Chemisch beständige Verfugung<br />
An die Verfugung sind ebenfalls erhöhte Anfor<br />
derungen zu stellen, denen die herkömmlichen<br />
zementgebundenen Fugenfüllungen von Rüttel<br />
belägen nicht gerecht werden können.<br />
Es werden deshalb Mörtel aus Reaktionsharzen<br />
verwendet, meist aus Epoxidharzen (EP) oder<br />
Vinylestern (VE). Diese Bindemittel bieten in<br />
Zusammenhang mit verschieden gearteten,<br />
chemisch beständigen Füllstoffen ein breites<br />
Anwendungsspektrum.<br />
Außerdem gibt es die Möglichkeit, auch anorga<br />
nische Fugenmörtel mit hoher chemischer Be<br />
ständigkeit einzusetzen . Solche speziell formu<br />
lierten Mörtel weisen dann als Bindemittel nicht<br />
Zement auf, sondern z. B. Kaliwasserglas, wel<br />
ches im Gegensatz zu Zement auch bei nied<br />
rigen pH-Werten beständig ist.<br />
Außer der Einstellung einer bestimmten chemi<br />
sche n Beständigkeit ist es mit entsprechend for<br />
mulierten Werkstoffen auch möglich, in Zusam<br />
menwirken mit einem als Leitschicht hergestellten<br />
Kunstharzbett Rüttelbeläge mit definierter elek<br />
trischer Ableitfähigkeit herzustellen. Dazu muss<br />
sichergestellt sein, dass der gesamte Fugenquer<br />
sc hnitt planeben bis zur Oberfläche des Belags,<br />
vollständig und porenfrei mit dem leitfähigen Fu<br />
genmörtel gefüllt ist und der Fugenmörtel mit<br />
dem als Leitschicht ausgebildeten Kunstharz<br />
bett Kontakt hat.<br />
Chemische und mechanisch hoch belastbarer, ableitfähiger<br />
Belag in einem Reinraum<br />
4. Grenzen der Anwendung<br />
Bei bislang bekannten Schäden muss man unter<br />
scheiden in Schäden, die speziell auf das Rüttel <br />
verfahren zurückzuführen sind und in Schäden,<br />
die auch bei herkömmlich verlegten kerami<br />
schen Belägen auftreten können. Nimmt man<br />
eine solche Unterscheidung vor, so stellt man<br />
fest, dass das Rüttelverfahren bei fachgerechter<br />
Anwendung praktisch keine spezifischen, durch<br />
dieses Verfahren bedingte Ri sike n birgt.<br />
Zur Fehlervermeidung bei Planung und Ausfüh <br />
rung muss man sich aber bei allen Anwendun<br />
gen vor Augen halten, dass das Rüttelverfahren<br />
im Grunde eine spezielle Art der Dickbettverle<br />
gung darstellt. Dies bedeutet, dass man keines<br />
falls voraussetzen darf, das Mörtelbett könne alle<br />
technischen Aufgaben eines Untergrundes aus<br />
Stahlbeton oder einer Lastverteilschicht (Estrich)<br />
übernehmen . Ein Rüttelbelag kann hinsichtlich<br />
Statik nicht dimensioniert werden . Auch kann ein<br />
im Rütlelverfahren hergestellter Belag ein Bo<br />
dengefälle nicht zuverlässig herstellen. Das Ge<br />
fälle muss bereits durch den Untergrund vorge<br />
geben werden.<br />
Im Bere ich der "jüngeren" Systemaufbauten für<br />
Industrieböden mit höchsten Anforderungen<br />
sind noch nicht alle Probleme abschließend ge<br />
löst. Sie dürfen bei der Planung und der Ausfüh<br />
rung solcher Böden nicht unterschätzt werden.<br />
Ein Beispiel hierfür ist die bei solchen hochwer<br />
tigen Anwendungen häufig verlangte, vollstän<br />
dige und Ilohlraumfreie, planebene Füllung der<br />
Schmalfugen. Sie bereitet in der Praxis noch<br />
Schwierigkeiten, insbesondere dann, wenn<br />
gleichzeitig noch eine definierte elektrische Ab<br />
leitfähigkeit des Bodens zu erbringen ist. Um<br />
solche Fugenfüllungen herzustellen, werden von<br />
den ausführenden Firmen zurzeit verschiedene<br />
Verfahren praktiziert. Es fehlen aber noch um<br />
fangreiche Praxiserfahrungen und gesicherte<br />
anerkannte Regeln der Technik für das Verfugen<br />
von Schmalfugen.<br />
Ein Aspekt für die Bewertung moderner Fußbö<br />
den ist die Möglichkeit der Demontage bzw. des<br />
Rückbaus und der Wiederverwertbarkeit [7]. In<br />
dieser Hinsicht si nd im Rütlelverfahren verlegte<br />
Beläge eher nachteilig. Ihr Abbruch, die Entsor<br />
gung und das Recycling gestaltet sich aufgrund<br />
des innigen Verbundes von Bettungsmörtel und<br />
Oberbelag aufwändig.<br />
Im Rüttel verfahren verlegte keramische Beläge<br />
erweisen sich daher in erster Linie für solche An <br />
wendungen als wirtsc haftlich, bei denen sich ihr<br />
ausgezeichnetes Langzeitverhalten bemerkbar<br />
macht, also bei Nutzungsdauern des Bodenbe<br />
lages von 15 - 20 Jahren und mehr.<br />
5. Zusammenfassung<br />
Mit dem Rüttelverfahren können in rationeller<br />
Weise keramische Bodenbeläge auf großen Flä<br />
chen verlegt werden. Im Rüttelverfahren herge<br />
stellt Beläge sind technisch hochwertig und für<br />
lange Nutzungsdauern ausgelegt.<br />
Es sind alle aus dem Bereich der Estriche be<br />
kannten Bauweisen, nämlich eine Verlegung im<br />
Verbund, auf Trennschicht und auf Dämm<br />
schicht möglich. Insofern unterscheiden sich<br />
Rüttelbeläge von Fliesen- bzw. Platten belägen,<br />
die im herkömmlichen Verfahren verlegt wer<br />
den, nicht. Es muss aber beachtet werden , dass<br />
die Bettungsschicht bezüglich ihrer technischen<br />
Eigenschaften nicht mit einem Estrich gleich ge<br />
setzt werden darf.<br />
Die Entwicklung von Systemaufbauten hat durch<br />
entsprechende Modifizierungen und zusätzliche<br />
Bauteilschichten dazu geführt, dass im Rüttel<br />
verfahren hergestellte Böden praktisch allen An<br />
forderungen an einen hochwertigen, modernen<br />
Industrieboden gerecht werden können.<br />
Literaturangaben ständige Bodenbeläge im Rüttelverfah de Estriche)<br />
raumtech nik - Bau, Betrieb und In<br />
IlJ Richtlinien für die Herstellung kerami ren (Säureschutzbau), Arbeitsgemein [41 Norm. DIN 18560-3: 2004-04 Estriche standha ltung<br />
scher BOdenbeläge im Rüttelverfahren . scha ft Industrieba u e.v., Mai 1999, im Bauwesen - Verbundestriche [71 AGI-Arbeitsblatt Z 10: Gebäudehüllen<br />
Arbeitskreis Qualitätssicherung Rüttel Callway, Lindau [51 Norm . DIN 18560-4:2004-04 Estriche von Industriebauten Bewertungsmethobeläge<br />
(AK-QR), Säurefliesner-Vereini [31 Norm. DIN 18560-2:2004-04. Estr iche im Bauwesen - Estriche auf Trenn den und Systemlösungen, Arbeitsgegung<br />
e.V., Juli 2005, Burgwedel im Bauwesen - Estriche und Heizestri sch icht meinschaft Industriebau e.V., Nov<br />
[2] AGI-Arbeitsblatt S 40: Chemisch be- che auf Dämmschichten (schwimmen- [6] VD I-R ichtline 2083-2:1996-02. Rein- 2004, Callway, Lindau<br />
50<br />
lloors & walls 11 I März 2007