Oberflächenfestigkeit von Estrichen Zementestrich in einem Krankenhaus Nach 35 Jahren noch verlegereif?

Vor der Verlegung eines Oberbodens ist der Untergrund zu prüfen. Dass die Verlegereife nicht unbedingt mehr gegeben sein muss, obwohl der Boden über 35 Jahre lang scheinbar schadensfrei blieb, zeigt das nachfolgende Beispiel.Nach 35 Jahren noch verlegereif? In einem Krankenhaus im Bestand wurden umfangreiche Sanierungsmaßnahmen des Innenausbaus durchgeführt. Im Bereich von Bettenzimmern sollte ein neuer PVC-Bodenbelag auf der bestehenden schwimmenden Estrichkonstruktion (Zementestrich) verlegt werden. Die Estrichkonstruktion war ca. 35 Jahre alt und wurde über diesen Zeitraum gleichartig in Räumen als Patientenzimmer genutzt und über die Jahrzehnte mit den daraus resultierenden mechanischen Beanspruchungen (Radpresslasten durch Patientenbetten mit Lenkrollen oder Doppellenkrollen) belastet. Schäden waren seither keine entstanden. Nach der Ausschreibung durch einen Architekten wurde ein Bodenleger beauftragt, die Arbeiten durchzuführen. Nach dem Entfernen des alten Belags zeigte sich die vorhandene Spachtelmasse bereits teilflächig mürbe und partiell enthaftet, vornehmlich im Fahr- und Aufstellbereich von Patientenbetten. Über die tatsächliche Estrichgüte, wie diese vor 35 Jahren eingebaut werden sollte, war dem Bauherren nichts mehr bekannt. Konsequenz: Seitens des Bodenlegers wurden Bedenken gegen die ausreichende Oberflächenfestigkeit der Estrichkonstruktion angemeldet, was Anlass für umfangreiche Untersuchungen der Oberflächenfestigkeit bot. Im Rahmen eines Gutachtertermins wurde die Oberfläche der schwimmenden Zementestrichkonstruktion bzw. der darauf teilweise noch verbliebenen Spachtelmasse mittels Stempelhaftzugprüfungen in Anlehnung an DIN ISO 4624 sowie mittels der handwerksüblichen Gitterritzprüfung und/oder der Drahtbürstenbehandlung durch einen Sachverständigen des iba-Instituts eingehend überprüft. So wurde geprüft Die Oberflächenzugfestigkeit mittels der Stempelhaftzugprüfung konnte mit 0,27 N/mm² bis 2,80 N/mm² ermittelt werden. Der überwiegende Anteil der Messwerte lag im Bereich zwischen 1,33 N/mm² bis 1,87 N/mm². Bei der Bewertung sind jedoch nicht allein die resultierenden Meßwerte entscheidend. Auch das entstandene Bruchbild und die Bruchzone sind zu bewerten. Im vorliegenden Fall war an mehreren Prüfstellen kein spürbarer Bruch bzw. Abriss aufgrund der mürben Beschaffenheit des eingebauten Zementestrichs feststellbar. An fast allen Prüfstellen resultierte zu 100 Prozent ein Kohäsionsbruch in der oberflächennahen Randzone des Estrichs, wobei die Ausbruchtiefe jeweils zwischen ca. 7 mm bis zu ca. 15 mm lag. Im Estrich selbst war kein oder kaum Zuschlagskorn erkennbar und das Gefüge konnte als porig beschrieben werden. Bei der Überprüfung mittels Gitterritzprüfung waren übliche Ritzspurtiefen und vertretbare Ausbrüche an der Oberfläche an den Ritzspurkreuzungen festzustellen. Mittels der Drahtbürstenbehandlung ließ sich aus der Oberfläche in größerer Menge das Bindemittel aufgrund partiell eingeschränkter Oberflächenfestigkeit und Weichzonen herauslösen. Ob aber der Estrich auch in tieferen Zonen Schwachstellen aufzeigt, lässt sich mittels der beiden Methoden nicht feststellen! Die Prüfung der (Haushalts-)Feuchtigkeit der Zementestrichkonstruktion erbrachte Messwerte von 0,9 CM-Prozent bis 1,7 CM-Prozent, so dass ein schädlicher Einfluss durch einen überhöhten Feuchtigkeitsgehalt des Zementestrichs ausgeschlossen werden konnte. Lokal war die Fußbodenkonstruktion angrenzend zu einem Wandbildner geöffnet vorzufinden. Dabei war festzustellen, dass der Zementestrich eine Dicke von ca. 25 mm aufzeigte, im Türbereich eines weiteren Raumes war an einer dort geöffneten Teilfläche hingegen zu konstatieren, dass der Zementestrich eine Dicke von ca. 50 mm hatte. Außerdem zeigte die Estrichkonstruktion erheblich variierende Schichtdicken auf. Vor Ort waren auch gerichtete Risse ausgehend von grundrissbedingten Einschnürungen der Fußbodenkonstruktion festzustellen. Die umlaufenden Raumfugen waren durch Stellstreifen ausgebildet vorzufinden. Für die Verlegung von elastischen Bodenbelägen sind entsprechend dem BEB-Merkblatt „Oberflächenzug- und Haftzugfestigkeit von Fußböden“ (BEB - Bundesverband Estrich und Belag e.V.) bestimmte Mindestanforderungen für die Oberflächenzug- bzw. Haftzugfestigkeit von Estrichen einzuhalten. Das sind die Anforderungen Unter elastischen Belägen ohne Fahrbeanspruchung ist demnach eine Oberflächenzugfestigkeit von mindestens 0,8 N/mm² erforderlich, im Bürobereich sind wegen der Fahrbeanspruchung durch Stuhlrollen, u.a., hingegen 1,0 N/mm² notwendig. Da es sich hier um ein Bettenhaus mit Fahrbeanspruchung aus den dort verwendeten Patientenbetten handelt, können die Werte für die Oberflächenzug- bzw. Haftzugfestigkeit nicht ohne weiteres übernommen werden. Für solche Beanspruchungen sind die Anforderungen an die Oberflächenzugfestigkeit auf mindestens ca. 1,2 N/mm² bis 1,4 N/mm² zu erhöhen. Grund hierfür ist, dass sich aus den ermittelten Daten vor Ort für die vorgefundenen Bettentypen (siehe Kasten „Praxistipp“) bei Belegung mit einer Person (angenommen ca. 100 kg Gewicht) in der Folge Radpresslasten von mindestens 1,25 N/mm² errechnen lassen, die auf den Oberboden, das Klebstoffbett, die Spachtelmasse bis in die Estrichkonstruktion einwirken können. Aufgrund der orientierenden Prüfmaßnahmen im Rahmen des Gutachtertermins in Form von Stempelhaftzugprüfungen in Anlehnung an DIN ISO 4624 und/oder der Gitterritzprüfung und/oder der Drahtbürstenbehandlung und den dabei resultierenden Ergebnissen konnte festgestellt werden, dass die vorhandene schwimmende Zementestrichkonstruktion zum Zeitpunkt der Prüfung an drei Prüfstellen die vorgenannten Anforderungen an die Oberflächenfestigkeit unterschreitet. Die Verlegereife für Oberböden war nicht gegeben! Insbesondere war auffällig, dass in solchen Teilflächenbereichen, in denen die vorhandene Spachtelmasse bereits teilflächig Fehlstellen aufzeigte, die aus den mechanischen Beanspruchungen während der ca. 35-jährigen Nutzungsdauer resultieren, eine geringere Oberflächenfestigkeit der freiliegenden Estrichoberfläche mittels den vorgenannten Prüfmaßnahmen festzustellen war, als in der Fläche selbst. An vier Prüfstellen war auffällig, dass hier große Ausbruchtiefen von ca. 7 mm bis ca. 15 mm infolge der Stempelhaftzugprüfung resultierten, wobei an drei dieser Prüfstellen nur marginal kleinere Zuschlagskörner im Zementestrich erkennbar waren und der Estrich insgesamt ein poriges Gefüge aufzeigte. Aus technischer Sichtweise konnte keine Verlegung von Oberböden ohne weitergehende Maßnahmen empfohlen werden. So kann saniert werden Dem Grundsatz nach kann zur Erzielung einer ausreichend tragfähigen Oberfläche der Estrichkonstruktion eine verfestigende Grundierung (z.B. auf Basis von 2K-Epoxidharz) verwendet werden. Jedoch wurde empfohlen, im Anschluss an durchgeführte Verfestigungsmaßnahmen durch Aufbringen einer solchen verfestigenden Grundierung erneut Prüfungen der Oberflächenfestigkeit durchzuführen, insbesondere um festzustellen, ob und inwieweit bzw. bis in welche Tiefe der Estrichschicht die verfestigende Wirkung erzielt werden kann. Im vorliegenden Fall zeigte nicht alleine die oberflächennahe Randzone keine ausreichende Festigkeit mehr auf: Vielmehr hatte eine Bruchzonenverlagerung in den Estrich stattgefunden, so dass ganz erhebliche Ausbruchtiefen bis in die mittlere Zone des Estrichs resultierten! Schließlich ist es sinnvoll, einen faserverstärkten Klebstoff für die Verlegung des Oberbodens zu verwenden, der genügend lange nach der Verlegung bei ausreichenden raumklimatischen Bedingungen aushärten muss. Ansonsten kann es im Rahmen der Nutzung durch Frequentierung zu bleibenden, sichtbaren Eindrücken im Oberboden durch Komprimierung des Klebstoffbettes infolge der Radpresslasten der Patientenbetten kommen. Aufgrund der vor Ort vorgefundenen Beschaffenheit des Estrichs und der resultierenden Ergebnisse der Prüfmaßnahmen ist es erforderlich, die tatsächlich vorhandene Estrichgüte einer Überprüfung zu unterziehen. Dies kann mittels der Prüfung der Biegezugfestigkeit (Bestätigungsprüfung an Probestücken) erfolgen. Möglicherweise ist es dann notwendig, den Estrich wegen der unzureichenden Festigkeit komplett zurückzubauen, auch unter dem Gesichtspunkt der bisher ca. 35-jährigen Nutzung der Fußbodenkonstruktion in einer Klinik als Bettenhaus. Zu berücksichtigen ist hier die übliche Nutzungsdauer einer solchen Estrichkonstruktion, die nach 35 Jahren noch nicht zu Ende sein muss. Abschließend wird darauf hingewiesen, dass unter Berücksichtigung der zum Zeitpunkt des Einbaus des Estrichs gültigen DIN 1055, Teil 3 „Lastannahmen für Bauten, Verkehrslasten“ (Ausgabe Juni 1971) nach Abschnitt 6, Tabelle 6.1 für Krankenzimmer und Aufenthaltsräume in Krankenhäusern eine lotrechte Verkehrslast von 2,0 kN/m² und für Flure in Krankenhäusern eine Verkehrslast von 3,5 kN/m² zu berücksichtigen war. Vorsicht Falle Nach der Fassung der DIN 1055 vom Oktober 2002 ist dagegen für Bettenräume in Krankenhäusern die Verkehrslast auf 1,5 kN/m² und für Flure in Krankenhäusern auf 3,0 kN/m² reduziert worden. Es ist nicht bekannt, ob die vorhandene schwimmende Zementestrichkonstruktion diese Vorgaben noch erfüllt. Ferner ist zu berücksichtigen, dass die Estrichnenndicke für die Patientenzimmer (2,0 kN/m² Verkehrslast) nach alter Norm bei einem ZE 20 M 35 mm und bei einem ZE 30 M 30 mm betragen sollte, wenn die Zusammendrückbarkeit der Dämmschicht bis 5 mm beträgt. Bei Zusammendrückbarkeit der Dämmschicht von > 5 bis 10 mm sollte die Estrichnenndicke dagegen nach alter Norm bei einem ZE 20 M 40 mm und bei einem ZE 30 M 35 mm betragen. Dagegen ist zu beachten, dass demnach die Estrichnenndicke für die Flure (3,5 kN/m² Verkehrslast) nach alter Norm bei einem ZE 20 M 55 mm und bei einem ZE 30 M 45 mm betragen sollte, wenn die Zusammendrückbarkeit der Dämmschicht bis 5 mm beträgt. Bei Zusammendrückbarkeit der Dämmschicht von > 5 bis 10 mm sollte die Estrichnenndicke dagegen nach alter Norm bei einem ZE 20 M 60 mm und bei einem ZE 30 M 55 mm betragen. Es ist also anzuraten, sowohl die Verkehrslast als auch die Estrichdicke auf die Ist-Situation und tatsächlich notwendige Vorgaben hin zu überprüfen, da vor Ort an den zugänglichen Prüfstellen mindestens die notwendige Estrichdicke nicht überall vorgefunden wurde. Hinsichtlich der gerichteten Rissbildungen im Flur ist zu prüfen, ob es sich hierbei um Bewegungsfugen handelt, die mit Fugenprofilen in den Oberboden zu übernehmen sind. Andernfalls müssen Rissbildungen vor Verlegen des Oberbodens kraftschlüssig geschlossen werden. Die umlaufende Raumfuge ist vor der Verarbeitung der Spachtelmasse zu schützen, damit hier keine Verunreinigungen oder Spachtelmasse einwandern können. Solches führt zu Schallbrücken und Rissen. Der Bauherr vertrat letztendlich aus Kostengründen und zur Vermeidung der Verzögerung des Bauablaufs die Ansicht, dass der vorhandene Estrich und der alte Oberboden über 35 Jahre schadensfrei geblieben sei, also würde der Estrich bei gleicher Nutzung weiterhin schadensfrei bleiben - einer Verlegung eines neuen Bodenbelags stände daher doch nichts im Wege.Hans-Joachim Rolof Dipl.-Ing. (FH) Hans-Joachim Rolof ist ö.b.u.v. Berufssachverständiger und Mitinhaber des iba -INSTITUT Gottfried & Rolof, Koblenz.

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