Fliesen und Platten auf Zementestrichen mit Dämmung

Teil 2: Verformungs- und Scherspannungsverhalten im Rand- und Fugenbereich

Einleitung

Wenn man als Fliesenleger von einem ehemaligen Bauherrn an eine bereits vor Jahren abgeschlossene Baustelle gerufen wird, mit der Reklamation, die Fliesen lägen im Randbereich und an den Estrichfugen hohl, ist das Erstaunen häufig groß. Nach Überprüfung mit einem kleinen Hammer o. Ä. findet man die Beobachtungen des Bauherrn bestätigt (Abb. 1). Nach näherer Begutachtung fällt auf, dass sich an einigen Stellen auch die Silikonfugen von den Sockelfliesen gelöst haben (Abb. 2). Ziel der nachfolgenden Ausführungen ist es, die technischen Zusammenhänge zu erläutern, die zu den oben genannten Ursachen führen.

Spannungen im Nutzungszustand eines mit Fliesen und Platten belegten gedämmten Zementestrichs

Allgemein

Jedem Fachmann ist bekannt, dass Zementestriche schwinden oder vereinfacht ausgedrückt, ihr Volumen durch Austrocknen verringern. Da die Dicke im Verhältnis zur Breite und Länge des Estrichs sehr gering ist, macht sich die Volumenverringerung nur durch eine Estrichverkürzung bemerkbar, die zusätzlich durch einen starren Oberbelag an der freien horizontalen Verkürzung gehindert wird. Am deutlichsten fällt dies auf, wenn sich ein gedämmter Zementestrich konvex verformt und sich die Silikonfugen im Randbereich, vor allem in den Ecken, absenken.

Optisch sichtbare Auswirkung der behinderten Estrichverkürzung

Welche Auswirkungen haben die behinderten Verformungen auf den Randbereich eines Belags und auf den Belag und die im Bereich von Estrichtrennfugen auftretenden Spannungen? Abb. 3 stellt bildlich die behinderten Verformungen dar, die letztendlich auch zu Scherspannungen im Verlegemörtel führen.

Der Schwindvorgang des Zementestrichs führt bei behinderter Verformung durch einen aufgebrachten Fliesenbelag zu Scherspannungen im Randbereich des Belags oder besser gesagt am Belagsanfang eines freien Randes (und dazu zählen auch in der Fläche befindliche Belagstrennfugen). Hier ist die aufzunehmende Verformung am größten, also ist in diesem Bereich auch die Scherbelastung am größten, was wiederum zur Folge hat, dass die Fliesen auch in diesen Bereichen vorzugsweise hohl liegen. Sichtbar wird es u.a. am Rand, wenn die Silikonfugen die Fliesen »festhalten«.

Konkrete Scherspannungsgrößenordnungen

In [1 + 2] wurden umfangreiche Berechnungen und Versuche zu diesem Thema durchgeführt. Die Berechnungen umfassten von kleinen Fliesenformaten bis zu großflächigen Belägen eine Vielzahl von Formaten und Flächen. Im Rahmen dieses Fachberichts lassen sich die komplexen Formeln jedoch stark zusammenfassen, da hier nur das gesamte Systembauteil gedämmter Zementestrich mit aufgebrachtem Plattenbelag betrachtet wird und es sich demnach im Sinne der Berechnungen um ein »großflächiges Bauteil« handelt.

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