Keramische Beläge im Außenbereich
Die ZTV – Wegebau 2022 definiert neue und ergänzende Anforderungen an keramische Platten im Außenbereich. Was hat sich bewährt, was ist neu geregelt?
Der Marktanteil von dünnschichtigen, großformatigen Keramikplatten - Steinzeug und Feinsteinzeug - im Außenbereich hat sich rasant erhöht. Gründe hierfür sind u. a. die vielfältigen Optiken, Formate und die positi ven Pflege- und Reinigungseigenschaften. Mit Aufnahme der keramischen Platten in die ZTV – Wegebau 2022 sind neue und ergänzende Anforderungen definiert. Der Stand der Technik und wesentliche Neue rungen der ZTV – Wegebau 2022 werden nachfolgend vorgestellt.
Mehr Gewicht für mehr Lagestabilität
Keramische Platten werden in der DIN EN 14411 in trockengepresste Platten (Fein steinzeug) und stranggepresste (Steinzeug) Platten unterschieden. Im Laufe der Jahre hat sich das Feinsteinzeug am Markt durchgesetzt. Die ursprüngliche Stärke des Fein steinzeuges von 2 cm hat sich mittlerweile auf bis zu > 5 cm erhöht (Vollkeramik oder Keramikverbundplatte). Der Grund für die se Änderungen seitens der Hersteller ist im Flächengewicht begründet. Bei einer 2 cm starken Keramikplatte beträgt das Gewicht der Platte ca. 50 kg/m², wobei bei einer Keramikplatte mit einer Stärke von 3 cm das Plattengewicht bereits bei ca. 70 kg/m² ver ortet werden kann. Im Vergleich zu diesen „Leichtgewichten“ bringen Keramikverbund platten bei 5 cm Stärke bereits ca.115 kg/ m² und bei 8 cm ca. 185 kg/m² auf die Waage. Hintergrund für die Herstellung di ckerer Platten waren negative Erfahrungen mit 2 cm starken Keramikplatten. Insbeson dere die lose Verlegung im Splittbett von dünnschichtigen keramischen Belägen führte durch das geringe Eigengewicht im Verhält nis zur Plattenfläche oftmals zum „Kippeln“, also zu einer ungünstigen Lagestabilität der Platten. Überzähne und Verschiebungen im Belag waren die Folge. Das Gewicht einer stärkeren Platte führt mithin zu einer deutlich verbesserten Lagestabilität.
„Frisch in frisch Verlegung“ für dauerhafte Lagesicherheit
In der Praxis hat sich die „Frisch in frisch Verlegung“ in Drainagemörteln unter Verwendung einer Haftbrücke bewährt. Diese Verlegeart weist eine dauerhafte Lagesicherheit auf. Der Drainagemörtel als Werkstrockenmörtel (Bettungstyp 1) oder als Baustellenmischung (Bettungsmörteltyp 2), wird im fußläufigen Bereich in einer Schichtdicke von > 6 cm hergestellt, wodurch eine lastverteilende Schicht entsteht, die eine ausreichend stabile Unterlage bildet. Durch die Verwendung einer Haftbrücke (Haftschlämme) wird ein hoher Haftverbund mit dem Bettungsmörtel erreicht. Die Haftbrücke bzw. Haftschlämme ist ein modifizierter Mörtel, der unter Verwendung von Kunststoffdispersionen eine hohe Klebekraft erreicht. Aufgrund des beschriebenen Haftverbundes werden thermische Bewegungen im Belagsstoff bis zu 50% reduziert, was dazu geführt hat, dass die Haftbrücke mittlerweile in allen einschlägigen Regelwerken gefordert wird. Thermische Bewegungen können ansonsten zu Schäden durch Dehnung oder Stauchung an Fugen- und Belagsstoffen führen. Die ZTV - Wege bau 2022 gibt einen Wert für die Haftzugfestigkeit zwischen Belag und Bettungsmörtel von > 0,4 MPa bei Nutzungskategorie N1, > 0,8 MPa bei Nutzungskategorie N2 (Laborwert) an. Untersuchungen haben gezeigt, dass die geforderten Werte nicht nur erfüllt, sondern in der Regel übertroffen werden.
Gebundene Fugen
In der ATV DIN 18318 und ZTV - Wege bau 2022 sind die Arten der Fugenstoffe definiert. Für gebundene Fugenstoffe sind Bindemittel aus Zement (wasserundurchlässig), Reaktionsharz auf Epoxidharzbasis, auf Polyurethanbasis und auf Polybutadien (wasserdurchlässig) geeignet. Für die Wahl der Fugenmörtel sind dabei letztlich nicht nur die Verarbeitungseigenschaften, sondern auch der jeweilige Anwendungsfall und die damit verbundenen Anforderungen (z.B. Chlorbelastung bei Poolumrandungen) entscheidend.
Fugenbreite vorgesehen werden
Einbautemperatur
Ein entscheidender Faktor bei der Verlegung von keramischen Belägen in gebundener Bauweise ist die Einbautemperatur, die sogenannte Nullspannungstemperatur. Es sollte darauf geachtet werden, dass die Belagsstoffe vor und nach dem Einbau weder eine zu hohe noch eine zu tiefe Temperatur aufweisen. Ideal sind Temperaturen zwischen 10°C und 25°C. Mörtelprodukte, die in der gebundenen Bauweise verwendet werden, können um ein Vielfaches höhere Druckspannungen als Zugspannungen aufnehmen.
Gezielte Vor- und Nachbehandlungsmaß nahmen helfen dabei die Nullspannungstemperatur positiv zu beeinflussen. Das kann beispielsweise relativ einfach durch Beschattung, Abdecken und Feuchthalten erzielt werden.
Aufnahme von keramischen Platten in die ZTV – Wegebau 2022
Die ZTV – Wegebau 2022 Im Abschnitt 2.8 Keramische Platten können für die Nutzungskategorien N1 und N2 die in den folgenden Tabellen dargestellten Bauweisen verwendet werden. Die Plattengröße (Nennmaß) ist bei N1 auf max. 1.000 mm x 1.000 mm und bei N2 auf 600 mm x 600 mm begrenzt. Die Plattendicke (Nenndicke) beträgt bei ungebundener Bauweise (N1) wie auch bei der gebundenen Bauweise (N2) 30 mm. Kantenlängen >1000 mm und Langformate (Schiffsbodenformate) mit einem Verhältnis Länge zu Breite > 3 zu 1 sind nicht geregelt.
| Nutzungskategorie | Bauweise | Nenndicke | Nennmaß | größte Länge |
|---|---|---|---|---|
| N1 | Ungebundene Bauweise | ≥ 30 mm | ≥ 1.000 mm | 1.000 mm |
| N1 | Gebundene Bauweise mit gebundener Bettung und mit gebundenen Fugen | ≥ 20 mm | ≥ 1.000 mm | 1.000 mm |
| N1 | Mischbauweise auf Tragschicht ohne Bindemittel mit gebundenen Fugen und mit gebundener Bettung | ≥ 20 mm | ≥ 1.000 mm | 1.000 mm |
Keramische Platten können für die Nutzungskategorien N1 und N2 verwendet werden.
| Nutzungskategorie | Bauweise | Nenndicke | Nennmaß | größte Länge |
|---|---|---|---|---|
| N2 | Ungebundene Bauweise | - | - | - |
| N2 | Gebundene Bauweise mit gebundener Bettung und mit gebundenen Fugen | ≥ 30 mm | ≥ 600 mm | 600 mm |
| N2 | Mischbauweise auf Tragschicht ohne Bindemittel mit gebundenen Fugen und mit gebundener Bettung | - | - | - |
In der Nutzungskategorie N2 dürfen keramische Platten nur in gebundener Bauweise mit gebundener Bettung und mit gebundenen Fugen verwendet werden (Abschnitt 3.3). Das Verhältnis von Länge zu Breite darf 3 zu 1 nicht überschreiten.
Bewegungsfugen
Wie alle gebundenen Beläge benötigen auch keramische Plattenbeläge Bewegungsfugen, um thermische Spannungen aufnehmen zu können. Bei Temperaturschwankungen dehnen sich Oberflächenbelag und Untergrund unterschiedlich aus. Dies kann zu Rissen im Belag oder den Fugen führen. Bewegungsfugen helfen dabei, diese schädlichen Spannungen abzubauen. Insbesondere bei Materialien mit großen Abmessungen sind Bewegungsfugen daher unerlässlich. In der ZTV – Wegebau 2022 wird unter Abschnitt 3.3.5 folgendes empfohlen: „Sollen Bewegungsfugen ausgeführt wer den, sind diese durchgängig in allen hydraulisch gebundenen Schichten des Oberbaus auszubilden. Bei hydraulisch gebundenen Tragschichten sind auch Kerbungen möglich. Zur Entkopplung von Bauwerken und Bau teilen sind Bewegungsfugen entlangaufgehender Bauteile und zu starren Einfassungen herzu stellen. Das Entstehen von Rissen im Fugenbereich als auch innerhalb der Befestigungselemente z. B. infolge thermischer Spannungen lässt sich auch durch Bewegungsfugen nicht sicher vermeiden.“ Im Anhang A4 Planung und Ausführung von Bewegungsfugen ZTV – Wegebau 2022 wird zusätzlich Folgendes definiert: „Die Anzahl, Art, Lage, Maße und Ausbildung der Bewegungsfugen sind abhängig von: Nutzungskategorie, Einbautemperatur, Flächenzuschnitt, Art, Maße und Farbe der Belagsstoffe, Unterlage, Baugrund, Verlegemuster, Exposition der Belagsfläche, Art der gebundenen Fugenfüllstoffe in der Fläche, Art der Fugenfüllstoffe, Fugeneinlagen, Fugendichtungen der Bewegungsfuge sowie Erfahrungswerten.“ Bewegungsfugen sind in der Regel in Abständen ≤ 6 m ent lang aufgehender Bau teile sowie an festen Einbauten und Einfas sungen auszubilden. Außer dem zwischen Baustoffen und Bauteilen mit deutlich abweichenden Ausdehnungskoeffizienten und bei Wechsel der Unterlage mit unterschiedlichem Set zungsverhalten. Des Weiteren bei Neigungs änderung im Belag zwischen Flächen mit unterschiedlicher Geometrie bei Flächen mit einem Längen-Breiten Verhältnis > 2:1. Anhaltswerte zur Ermittlung der Abstände von Bewegungsfugen sind in Tabelle 21 dargestellt.
Fazit
Die Aufnahme der keramischen Platten in die ZTV – Wegebau 2022 bringt Sicherheit bei der fachgerechten Verlegung. Beschränkungen bezüglich Abmessungen und Format schränken die Vereinbarkeit mit den Trends und Kundenwünschen (Mega- und Langformate) ein.
Das Thema Bewegungsfugen - inklusive der im Anhang 4 dargestellten Tabelle 21 - hilft bei der Ermittlung der Feld- und Rastergrößen, auf Basis der Anhaltswerte, maßgeblich.
Fugenbreite vorgesehen werden
Ausführende Partner:
Volker Kersten, Marktmanager, SAKRET Bausysteme GmbH & Co. KG, Dortmund
Quellen-/Literaturnachweis: ATV DIN 18318 VOB, Vergabe und Vertragsordnung für Bauleistungen, Teil C Gesamtausgabe, Beuth Verlag GmbH, Berlin.
FGSV Merkblatt 618/2 Flächenbefestigungen mit Pflasterdecken und Plattenbelägen in gebundener Ausführung, FGSV-Verlag, Köln.
FLL e.V. (Ausgabe 2022): ZTVWegebau, Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen für den Bau von Wegen und Plätzen außerhalb von Flächen des Straßenverkehrs.
Dr. Ing. Jörn Buchholz: Gebundene Pflasterbauweisen, Thermische Spannungen in Verkehrsflächenbefestigungen der gebundenen Bauweise, ISBN 978-3-86219-060-7
