Verlegetechniken für Bodenfliesenbeläge

1. Traditionelle Verlegung

Bei dieser Verlegetechnik werden die Fliesen in einen traditionellen Mörtel eingebettet, der auf einem mit Zement stabilisierten Sandbett ausgebreitet wurde. Hierbei kann man davon ausgehen, dass das Sandbett als Gleitschicht fungiert. Wenn folglich der Fußbodenbelag einem Temperaturanstieg ausgesetzt ist, wird sich dieser demzufolge mehr oder wenig frei ausdehnen können, sofern Aufteilungs- oder Trennungsfugen vorgesehen wurden. Die Entfernung zwischen diesen Fugen darf nicht größer sein als 8 m. Außerdem dürfen die Flächen, die dadurch abgegrenzt werden, nicht größer sein als 50 m², um eine Blockierung des Fliesenbelags zu vermeiden. Denn dies würde zu sehr hohen Druckspannungen führen können, die ihrerseits ein Abheben der Gesamtheit von Fliesenbelag und Verlegemörtel zur Folge haben können (Abb. 1).

Wenn sich der Fußbodenbelag abkühlt, ist dieser Zugspannungen unterworfen, die er gewöhnlich, angesichts der fehlenden Armierung und der geringen mechanischen Festigkeit des Sandbetts und des Verlegemörtels, nicht aufnehmen kann. Falls die Temperaturdifferenz einen beachtlichen Wert annimmt, können die Zugspannungen so groß werden, dass sie im Fußbodenbelag Risse hervorrufen.

Neben diesen Spannungen thermischer Art muß man auch die Spannungen berücksichtigen, die durch die unvermeidliche Schwindung des Verlegemörtels entstehen. Diese erzeugen Druckspannungen in den Fliesen, Zugspannungen im Mörtel und Scherspannungen längs der Unterbrechungen (vor allem an den Rändern der Fliesen) sowie ein Biegemoment.

Angesichts der oben erwähnten Spannungen ist von der traditionellen Verlegung von dünnen keramischen Fliesen abzuraten, wenn diese wenig porös sind (Wasseraufnahme < 3 Massenprozente), sie beträchtlichen Temperaturschwankungen ausgesetzt sein können und/oder durch bedeutende bewegliche Lasten beansprucht werden können. In diesen Fällen sollten nur dicke (> 12 mm) und kleinformatige Fliesen (≤ 0,1 m²) für diese Verlegetechnik gewählt werden, sofern das stabilisierte Sandbett über hinreichende mechanische Leistungen verfügt (8 N/mm² bei Druck) und der Verlegemörtel vergleichbare Eigenschaften aufweist.

2. Verlegung des Fliesen­belags auf einem Verbund­estrich

Bei der Verlegung des Fliesenbelags auf einem Verbundestrich, können die Wärmebelastungen und die Spannungen infolge der Schwindung des Estriches sich summieren und Spannungen in und zwischen den verschiedenen Schichten erzeugen. Die Größenordnung dieser Spannungen ist abhängig von der Größe und der Richtung der Temperaturschwankungen, den zeitlichen Abständen zwischen der Ausführung der verschiedenen Schichten, der Zusammensetzung des Estriches, der Haftfestigkeit, …

Um die Haftung des Estriches auf seinem Untergrund zu gewährleisten, muss der Letztere entsprechend vorbereitet werden. Außerdem darf der Estrich nicht dicker sein als 40 mm, wenn man mit einer guten Verdichtung in seinem unteren Teil rechnen möchte.

Die Verlegung des Fliesenbelags durch das Einklopfen in einen frischen Estrich (was häufig gewählt wird, wenn keine so strengen Maßtoleranzen bezüglich der Fliesen vorgegeben sind) führt zu maximalen Spannungen, da die Gesamtschwindung des Estriches noch nach der Verlegung des Fliesenbelages geschehen muss. In diesem Zusammenhang könnte man vorteilhaft auf einen Zementbrei mit zugegebener Haftemulsion oder die Verarbeitung eines Mörtelklebers (gebrauchsfertiger Mörtel, ...) zurückgreifen, der speziell für eine Anwendung auf einem frischen Estrich entwickelt wurde.

Die Verlegung des Estriches und des Fliesenbelags im Verbund lässt es gewöhnlich zu, relativ schweren mechanischen Belastungen einen Widerstand zu bieten, sofern der Estrich einen hinreichenden Zusammenhalt aufweist. In der Nähe der gegebenenfalls vorhandenen Konstruktions- und Aufteilungsfugen bleibt dennoch im Falle schwerer rollender Belastungen eine Risikozone erhalten.

3. Verlegung des Fliesenbelags auf einem Nichtverbund-oder schwimmenden Estrich

Bei dieser Verlegetechnik muss man hauptsächlich die Kombination der Spannungen berücksichtigen, die durch die hydraulische Schwindung des armierten Estriches und die Verformungen thermischen Ursprungs verursacht werden. Es handelt sich dabei um eine komplexe Situation, da die Verformungen nicht notwendigerweise in der gleichen Richtung auftreten, was demzufolge gegebenenfalls eine Summierung der daraus resultierenden Spannungen beinhaltet. Diese Spannungen entstehen dadurch, dass der Fliesenbelag der Schwindung des Estriches tendenziell einen Widerstand entgegensetzt. Wenn die Haftfestigkeit des Fliesenbelags groß genug ist, um den in der Verklebungsebene entstehenden Scherspannungen standzuhalten, erfährt der Fliesenbelag dort Druckspannungen, wo der Estrich Zugspannungen ausgesetzt ist. Angesichts dessen, dass die Verformungen, die mit diesen Spannungen verbunden sind, gleichzeitig auftreten, entsteht ein ‚Bimetalleffekt’, was so die Krümmung des Estriches und des Fliesenbelages begünstigt.

In der Nähe der Sockelleisten, wo eine Unterbrechung des Estriches und der Armierung unvermeidlich ist, kann die Krümmung der Gesamtheit von Estrich und Fliesenbelag zur Absenkung derselben führen, was in dem Maße umso stärker ausgeprägt sein wird, wie der Dämmstoff verformbar ist (Abb. 2). Diese Verformungen in Bezug auf die Sockelleisten können kleiner, ja sogar vernachlässigbar sein, und zwar für Estriche, die auf Schalldämmstoffen geringer Dicke oder auf einer Trennmem­bran aufgebracht werden. Dies verhindert jedoch nicht, dass die Krümmung, in bestimmten Fällen, genauso groß sein kann wie jene, die bei einer Verlegung auf einem dicken Wärmedämmstoff auftritt. Die Gesamtheit von Estrich und Fliesenbelag weist in dem Fall die Form eines Gewölbes auf. Wenn der Estrich örtlich reißt, weil seine Zugfestigkeit unzureichend ist, wird der daraus resultierende Riß sich wie eine Gelenkverbindung verhalten und an einem unteren Punkt des Fußbodenbelags liegen (Abb. 3). Der in diesem Fall im Fliesenbelag entstehende Riß ist geschlossen und ist gewöhnlich nur sichtbar, wenn man den Fußbodenbelag bei Gegenlicht oder Streiflicht betrachtet.

4. Einflußparameter für die Größe der Krümmung

Ein Estrich mit einer hohen Zugfestigkeit kann einen stärkeren ‚Bimetalleffekt’ verursachen und somit die Krümmung fördern. Wenn der Estrich eine niedrige Zugfestigkeit aufweist, werden sich die Zugspannungen eher in Form von Mikrorissen an der Unterseite äußern, was die Krümmung vermindert. Die Schwierigkeit besteht daher darin, einen Estrich auszuführen, dessen mechanische Eigenschaften ausreichend hoch sind, um eine Verlegung auf einem zusammendrückbaren Material zuzulassen, aber zugleich niedrig genug ist, um das Risiko der Krümmung zu beschränken. Die Estrichzusammensetzung müßte vorzugsweise mit grobem Sand erfolgen, während die Zementzugabe niedriger als 250 kg pro m³ Sand bleiben sollte. Von zu dicken Estrichen ist ebenfalls abzuraten. Auch der Umstand, dass der Estrich zum Zeitpunkt der Verlegung des Fliesenbelags noch eine bedeutende Restschwindung erfahren wird, kann zu dessen Krümmung beitragen. Die Verlegung des Fliesenbelags muss folglich möglichst lange zurückgestellt werden. Von diesem Gesichtspunkt aus ist es ratsam, eine Wartezeit von 28 Tagen einzuhalten, obwohl die Erfahrung gezeigt hat, dass diese Frist nicht immer ausreichend ist. Die Verformbarkeit des Dämmstoffes spielt bei der Krümmung ebenfalls eine wichtige Rolle.

5. Schlußfolgerung

Tabelle 1 gibt eine Übersicht von den möglichen Verlegetechniken, in Abhängigkeit des Typs und der Abmessungen der Fliesen, wobei zugleich das gegebenenfalls bestehende Risiko bezüglich eines Schadens angegeben wird.

Tabelle 1 Zu berücksichtigende Parameter bei der Festlegung der Verlegetechnik der Fliesen.
Verlegetechnik der Fliesen			Abmessungen > 0,0025 m² ≤ 0,1 m²			Abmessungen > 0,1 m² < 0,4 m²
			Gruppe I: Wasseraufnahme < 3 %	Gruppen IIab und III: Wasserauf-nahme > 3 %		Gruppe I: Wasser-aufnahme < 3 %	Gruppe IIab und III : Wasseraufnahme > 3 %
				Fliesen-dicke: < 12 mm	Fliesen-dicke: > 12 mm		Fliesendicke: < 12 mm	Fliesendicke: > 12 mm
Geklebte Verlegung auf ausgehärtetem Estrich	Verbund-estrich	Einfache Verklebung	+ (1)	+	+	x (1)	-	x
		Doppelte Verklebung	+ (1)(2)	+ (2)(3)	+ (2)(3)	+ (1)	+	+
	Nichtverbund- oder schwimmender Estrich	Einfache Verklebung	+ (1)(4)	+ (4)	+ (4)	x (1)(4)	x (4)	x (4)
		Doppelte Verklebung	+ (1)(2)(3)(4)	+ (2)(3)(4)	+ (2)(3)(4)	+ (1)(3)(4)	+ (3)(4)	+ (3)(4)
Verlegung in den frischen Estrich + angepaßter Mörtelkleber	Verbundestrich		+ (1)(3)	+ (3)	+ (3)	+ (1)(3)	+ (3)	+ (3)
	Nichtverbund- oder schwimmender Estrich		-/x (1)(3)(4)	-/x (3)(4)	-/x (3)(4)	-/x (1)(3)(4)	-/x (3)(4)	-/x (3)(4)
Verlegung in den frischen Estrich + Zementbrei mit Haftemulsion	Verbundestrich		x (3)	x (3)	x (3)	-	-/x (3)	x (3)
	Nichtverbund- oder schwimmender Estrich		-	x (3)(4)	x (3)(4)	-	-	x (3)(4)
Verlegung mit traditionellem Mörtel	Betonuntergrund oder ausgehärteter Estrich		-	-	x (3)	-	-	x (3)(4)
	Stabilisiertes Sandbett		Nur für Fliesen mit einer Dicke von ≥ 12 mm und einer Fläche von ≤ 0,1 m² der Gruppen IIab und III
(1) Es wird ein Mörtelkleber der Klasse C2 empfohlen. (2) Eine doppelte Verklebung ist für kleinformatige Fliesen (< 0,1 m²) nicht unbedingt notwendig. (3) Wird empfohlen, wenn große Toleranzen in Bezug auf die Dicke und die Ebenheit der Fliesen vorliegen. (4) Das Risiko bezüglich des Krümmens der Gesamtheit von Estrich und Fliesenbelag besteht. + : empfohlen. x : geeignet, aber das Risiko eines Schadens am Fußbodenbelag und/oder an der Gesamtheit von Estrich und Fliesenbelag besteht. – : nicht ratsam.