Fliesen und Platten auf Zementestrich mit Dämmung

Teil 1: Verformungs- und Spannungsverhalten des Verbundbauteils

Einleitung

Wohl schon viele Fliesen- und Estrichleger und sonstige Baufachleute haben einen Fliesen- oder Natursteinbelag begutachten müssen, der Risse aufweist (Abb. 1). Wenn man zur näheren Ursachenbestimmung die Platten über den Rissen entfernt, stellt man meist fest, dass der Zementestrich unter den gerissenen Platten deckungsgleiche Risse aufweist (Abb. 2). Zudem ist der Bodenbelag bei Estrichen auf weichen Dämmungen in der Mitte häufig aufgewölbt (konvex verformt) und daher zwangsläufig im Bereich der Rissufer eingesenkt (Abb. 1).

Die am Bau Beteiligten diskutieren dann über die Schuldfrage. Es tauchen Begriffe wie Belegereife und »Bi-Metalleffekt« auf. Merkblätter werden zitiert, auf eine fehlende CM-Messung wird hingewiesen.

In einem sind sich die Beteiligten aber einig: dass das Schadensbild auf ein zu starkes Schwinden des Estrichs nach der Verlegung des Belags zurückzuführen ist. Die Schwindursachen werden kontrovers diskutiert. Während der Estrichleger das zu starke Schwinden auf die hohe Zementestrichfeuchte bei der Verlegung zurückführt, werden beim Fliesenleger Zweifel an der Qualität des Zementestrichs laut. Auch wird der fehlende Einsatz einer Entkoppelungsmatte diskutiert und angeprangert.

Die folgenden Ausführungen beschreiben das Verformungsverhalten des Verbundbauteils Zementestrich auf Trennlage bzw. Dämmung mit einem anschließend aufgebrachten keramischen Belag. Beschrieben werden die Abhängigkeiten möglicher Rissbildungen und das Verformungsverhalten von Zementestrichen in Abhängigkeit von den Parametern Schwund, Dicke, Feldgröße und Steifigkeit (E-Modul).

Nach Lektüre des Artikels wird deutlich, dass die häufig zu Rissen im Belag führende Konvexverformung (»Schildkrötenbuckel«) der Verbundkonstruktion vor allem vom wirksamen Schwundverhalten des Zementestrichs und der Weichheit der Dämmung abhängen. Unter »wirksamem Schwundverhalten« kann man den spannungsaufbauenden Restschwund verstehen, der weder durch Frühverformung innerhalb eines sich noch bildenden Elastizitätsmoduls noch durch Relaxation im erhärteten Zustand abgebaut wurde.

Auswirkungen eines starren Belags auf einen sich noch schwindverformenden Zementestrich

Als eigentliches Problem beim Verbundbauteil »Zementestrich- Keramikbelag« stellt sich ein behindertes Schwinden des Estrichs durch die starre Plattenschale dar (Abb. 3 + 4). Der Estrich kann sich an der Unterseite frei verkürzen, an der Oberseite wird er jedoch »gehalten«, da sich die obere Schale aus Fliesen und Platten nicht (kaum) mitbewegt.

Entkoppelungsmatten können einen Teil der Verformungen abbauen, was schließlich zu weniger wirksamer Restspannung führt. Kunststoffmodifizierte Verlegemörtel verbessern zudem noch die Anhaftung zur Fliesenrückseite, was ein Abscheren des Belags im Randbereich verhindert.

Letztendlich kann es bei starkem Schwinden und der direkten Verklebung der Fliesen dennoch zu nicht abgebauten Restspannungen kommen, die an der Unterseite des Fliesenbelags wirksam werden und den Belag dann anheben. Übersteigen die Spannungen dabei die Eigenfestigkeit des Estrichs, bilden sich Risse.