Forum Handwerk Feuchte in Zementestrichen. Der Vortrag von Oliver Erning Viel Gerede um nichts?

Wesentliche Unterschiede zwischen CEM-I- und CEM-II-Zementen bestehen nicht. Vorsicht ist allenfalls bei der CEM-II/-B-M-Variante geboten. Das belegt eine vergleichende Untersuchung des Instituts für Bausstoffprüfung und Fußbodenforschung.Oliver Erning.Viel Gerede um nichts? SerieForum Handwerk, Teil II Die seit einigen Jahren stattfindende Umstellung von CEM-I-Zementen auf CEM-II-Zemente wird von der Zementindustrie aufgrund massiver CO2-Einsparungen bei der Produktion vorangetrieben. Die aus Umweltschutzgründen vorgenommenen Veränderungen der Estrichzusammensetzung zogen allerdings Probleme in der Praxis nach sich, zeigen doch CEM-I-Estriche offensichtlich ein anderes Trocknungsverhalten als CEM-I-Zemente. Die Diskussion entzündete sich an den Fragen, ob die alten Messmethoden und Grenzwerte zur Bestimmung der Belegreife eines Zementestrichs bei CEM-II-Zementen noch ihre Gültigkeit behielten. Nach Meinung Ernings sorgten unklare Vorgaben und Empfehlungen diverser Marktteilnehmer für Unsicherheiten beim bodenlegenden Handwerk. Das war letztlich Anlass für das IBF, dieser Sache genauer auf den Grund zu gehen und in einem breit angelegten Forschungsprojekt die CEM-I bzw. II-basierten zementgebundenen Estriche auf Festigkeiten, Oberflächengüte, Austrocknungs- oder Verformungsverhalten und weiterer relevanter Eigenschaften zu prüfen und zu vergleichen. Die Untersuchung beschränkte sich dabei auf das reduzierte Spektrum von sechs Zementarten, die im Vorfeld vom BEB (Bundesverband Estrich und Belag), dem VDZ (Verein deutscher Zementwerke) und dem ZDB (Zentralverband Deutsches Baugewerbe) als geeignet für die Herstellung von Zementestrichen befunden wurden (siehe Kasten „Sechs Zementarten“) Für die Untersuchung stellte Erning mit seinem Forschungsteam 16 Zementestriche gleichartiger Zusammensetzung her. Variiert wurden lediglich die Zemente und darüber hinaus bei vier weiteren auch die Zusatzmittel (siehe Kasten „Ausgangsstoffe“). Die Zementestriche wurden laut Erning mit einem konstanten Mischungsverhältnis Zement : Gesteinskörnung = 1: 5,5 Masse-Teile gemischt. Auch wurde darauf geachtet, dass alle weiteren Parameter bei der Herstellung wie Mischfolge und Mischzeiten einheitlich und praxisnah eingestellt wurden. Die Zemente stammten von Baustellen deutschlandweit verteilter Mitgliedunternehmen des BEB. Bei den Untersuchungen ging es in erster Linie um Feststellung folgender Eigenschaften: Festigkeit an Prismen im Alter von 7 bis 28 Tagen nach Normlagerung und nach Trockenlagerung. Verformungsverhalten von Probeplatten, die auf Dämmschichten verlegt waren. Oberflächenzugfestigkeit am Ende der Verformungsmessungen. Austrocknungsverlauf mit Ermittlung des Ausgleichsfeuchtegehaltes bei einem Klima von 23 °C/50 Prozent rel. LF. Als wichtig wurde erachtet, die Zementestriche in ihrer Verarbeitungskonsistenz gleichmäßig einzustellen. Es zeigte sich, dass die Wahl der Zemente nur einen vergleichsweise geringen Einfluss auf die Frischmörteleigenschaften hatten. Das galt für den w/z-Wert, den Luftgehalt und die Rohdichte Bemerkenswert fand Erning, dass der Luftporengehalt bei den mit CM II/B-M hergestellten Zementen im Mittel ein Prozent unter den CEM-I-Zementestrichen lag. Diese Tatsache wertete er als Hinweis auf das unterschiedliche Trocknungsverhalten der mit CEM-II/B- M-Zementen hergestellten Estriche. Darüber hinaus wurden bezüglich der Frischmörteleigenschaften keine generellen Unterschiede zwischen den mit CEM-I-Zementen bzw. CEM-II-Zementen gefertigten Estrichen festgestellt. Eigene Klimakammer Die Untersuchung der Parameter Rohdichte, Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit erfolgte laut Erning an Prismen mit einer Größe von 4 u 4 u 16 Zentimeter. Die Proben wurden zwei bzw. sieben Tage im Feuchtkasten bei 20 °C und 95 Prozent rel. LF gelagert, um danach dem Normalklima 20/65 Prozent ausgesetzt zu werden. Weitere Prismen wurden nach zwei Tagen weiter im Normklima gelagert (Trockenlagerung). Die Prüfungen erfolgten nach einer Zeit von 7 und 28 Tagen. Sämtliche Estriche erreichten nach 28 Tagen die für einen CT-C25-F4 erforderlichen Festigkeitswerte. Die Dauer von 28 Tagen wurde übrigens nach Erfahrungen des Instituts mit der eigenen Klimakammer und nicht nach irgendwelchen überlieferten Vorgaben gewählt, wie Erning erklärte. Die ermittelten Werte lagen zum Teil deutlich über den Mindestfestigkeiten. Die mit CEM-II-Zementen hergestellten Zementestriche zeigten dabei sogar höhere Festigkeiten als die CEM-I-Zementestriche. Auffällig waren die Festigkeitsverluste während der Trockenlagerung, die allerdings bei allen Estrichen in mehr oder weniger großem Ausmaße auftraten und darauf deuten, dass Umgebungsbedingungen, die eine zu schnelle Austrocknung bewirken, sich allgemein negativ auswirken können. Dies bedeutet in der Konsequenz laut Erning, dass eine Nachbehandlung, also in der Praxis zum Beispiel das Schließen von Fenstern und Türen, sich günstig auf die Festigkeitsentwicklung von Zementestrichen auswirkt. Verhalten nicht unerwartet Ganz wichtige Erkenntnisse zur Beurteilung des Feuchtegehaltes eines Zementestriches liefert dessen Austrocknungsverlauf und die Ausgleichsfeuchte. Zu deren Ermittlung wurden aus den Zementestrichen Probeplatten in Holzschalungen mit folgendem Aufbau hergestellt: 20-2 mm Polystyrol-Trittschalldämmplatten, 0.1 mm PE-Folie, 45 mm Zementestrich. Die „kleinen Zementestriche“ wurden mit praxiskonformer Verdichtung in die Vorrichtung eingefüllt, dann fachgerecht abgezogen, von Hand abgerieben und geglättet und im nächsten Schritt gelagert und nach den gewünschten Parametern überprüft. Der Feuchtegehalt der Zementestriche wurde nach einer Zeit von 28 Tagen (Normalklima 20/65) bzw. nach Erreichen der Gewichtskonstanz (Normalklima 23/50) durch die Methode des Darrens sowie über die CM-Messung bestimmt. Das Prüfgut entstammte dabei dem gesamten Querschnitt und nicht, wie in Parkettlegerkreisen üblich, aus den unteren Bereichen. Es zeigte sich bei allen Zementestrichen ein ähnliches Austrocknungsverhalten. Das Ergebnis wurde wohl auch von den eingesetzten Zementen selbst beeinflusst, vermutet Erning. Resultat: Der Ausgleichsfeuchtegehalt lag bei den Zementestrichen mit höherwertigen Zementen oder den Kompositzementen (CEM II/B-M) in der Tendenz höher als bei anderen. Der Zementestrich Z9, der mit CEM II/B-M (S-LL) hergestellt wurde, war wiederum auffällig und zeigte die höchste Ausgleichsfeuchtigkeit. Er zeigte nach einem Zeitraum von 28 Tagen zudem einen Feuchtegehalt auf, der deutlich über der Belegreife von 2,0 CM-Prozent lag. Bei den anderen Zementestrichen, berichtet Erning, lag der Feuchtegehalt nach 28 Tagen bei etwa 2,0 CM-Prozent bzw. 3,6 Masse-Prozent, der Ausgleichsfeuchtegehalt bei ca. 1,2 CM-Prozent im Mittel und 2,5 Masse-Prozent. Was bedeutet das? Diese Estriche trockneten zwischen dem 28. Tag und dem Erreichen der Ausgleichsfeuchte um zirka ein CM-Prozent bzw. ein Masse-Prozent weiter herunter. Das Verhalten war allerdings keineswegs unerwartet, denn es bestätigte die immer wieder zitierten Untersuchungen im IBF vor 25 Jahren von Werner Schnell. Und sie bestätigten auch dessen Erkenntnisse und Gesetzmäßigkeiten der Beziehung von Darr- und CM- Wert, die mit 1,5 im Zustand der Belegreife gilt. Anschleifen und absaugen Zur Untersuchung: Im Hinblick auf die Belegreife war der CEM II/B-M wiederum derjenige, der ein auffälliges Verhalten zeigte, denn er erreichte sie als letzter unter seinen Wettbewerbern. Übrigens, auch das betonte Erning, war die Messung der CEM-II-Estriche ohne weiteres auch mit der CM-Methode möglich. Das Verformungsverhalten wurde ebenfalls untersucht. Die vertikalen Verformungen zeigten dabei vergleichsweise wenige Unterschiede. Allerdings wurden wiederum bei den Zementestrichen Z 9 (CEM II/B-M) (S-LL 32,5 R) und Z 13 (CEM II/B-M (S-LL) größere Auffälligkeiten vermerkt. Die darauf folgende Prüfung der Oberflächenfestigkeiten der Zementestrich bezog ihre Ergebnisse auf das Alter von 28 Tagen (siehe Kasten „Oberflächenfestigkeitsprüfung“). Für die Prüfungen wurden Metallabzugskörper mit 50 mm Durchmesser, zweikomponentig verklebt, herangezogen. Es ergaben sich unterschiedliche Oberflächenfestigkeiten sowohl bei CEM-I als auch den CEM-II-Estrichen. Trotz gleichartiger Herstellungsparameter wurden die Ergebnisse auf Einflüsse des Einbau der Zementestriche zurückgeführt, wie es auch in der Praxis immer wieder vorkommt, sagte Erning. Das Abschleifen der Oberfläche mit 16er-Korn hatte einen sehr positiven Einfluss auf die Oberflächenzugfestigkeit, der des Schiffes zum freiliegenden Korn nur noch einen vergleichsweise geringen. Das galt auch für die Nachbehandlung durch zusätzliches Abdecken der Estrichoberflächen mit einer Kunststofffolie zwischen dem dritten und siebten Tag. Für die Praxis zeigte sich, dass mit Blick auf die Oberflächenfestigkeit der Estrich, unabhängig ob CEM I oder CEM II, angeschliffen und abgesaugt werden sollte.- Walter Pitt hat den Vortrag von Oliver Erning für bwd zusammengefasst.

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