Außenbeläge aus Naturstein sind nach wie vor beliebt. Foto: Mapei
Verlegung von Naturstein im Außenbereich
Natursteine und keramische Fliesen werden seit Generationen als Außenbeläge verwendet. Mehr denn je erfüllen diese Beläge nicht nur funktionelle Aufgaben wie beispielsweise die Befestigung, sondern helfen auch dabei, „Wohlfühloasen“ mit repräsentativem Charakter zu schaffen. Worauf hier geachtet werden muss, erklärt der Beitrag.
Außenbeläge fordern belastungsbedingt ein hohes Maß an Funktionalität. Aufgrund der höheren Wertigkeit der Außenflächen werden diese zudem immer kritischer beurteilt. Ob keramische Fliesen, Betonwerkstein, Naturstein, Holz oder Reaktionsharzbeschichtung: Bemängelt werden schon geringe Abweichungen von der Standardqualität, zum Beispiel Flankenabrisse des Fugenmörtels vom Belagmaterial, temporäre Feuchteflecken oder partielle Kalkausblühungen. Nicht selten münden solche Mängelanzeigen in zeitraubende und kostenintensive Rechtsstreitigkeiten.
Das heißt aber nicht, dass Beläge auf Terrassen und Balkonen nicht funktionieren. Im Gegenteil: Außenkonstruktionen insbesondere mit Naturstein und keramischen Fliesen haben sich seit Jahrzenten auf Millionen von Quadratmetern bestens bewährt.
Bei der Auswahl einer Belagkonstruktion sind stets deren Beanspruchung durch Umwelteinflüsse, mechanische Belastungen sowie die Eigenschaften des zur Anwendung kommenden Belagmaterials zu berücksichtigen. Im Einzelnen unterscheidet man Belastungen durch Feuchtigkeit, Frost und Temperatur sowie Lasteintrag und Tausalz.
Belastung durch Feuchtigkeit
Die Beläge werden sowohl durch anfallendes Oberflächenwasser als auch durch die sich unterhalb des Belags befindliche Feuchtigkeit beansprucht.
Feuchteflecken in Natursteinbelägen
Verfärbung eines Natursteinbelags. Foto: Mapei
Eine Vielzahl von Natursteinen nimmt kapillar Feuchtigkeit auf. Gesteinssorten mit hoher Kapillaraktivität und einem hohen Anteil an dunklen und transluzenten Mineralien weisen nach Wasseraufnahme temporär oder dauerhaft Feuchteflecken auf. Durch die an den Kapillarwandungen anhaftende Feuchtigkeit kommt es zu einer – gegenüber den nicht mit Feuchtigkeit belasteten Bereichen – veränderten Lichtbrechung, die der Betrachter in der Regel als Flecken bewertet.
Mechanische Belastung
Ob eine Konstruktion die Lasten aufnehmen kann, hängt von der Dicke des Belagmaterial und der Qualität der Unterkonstruktion ab. Typische Schäden sind Absenkungen, Belageinbrüche, Höhenversätze und Kantenabplatzungen.
Mit unterschiedlichen Konstruktionsarten zum Erfolg
Bei den Konstruktionsarten wird zwischen einer ungebundenen und einer vollgebundenen Bauweise sowie deren Kombination unterschieden. Voraussetzung für eine auf Dauer optisch ansprechende und konstruktiv mangelfreie Konstruktion ist bei allen Bauweisen eine qualifizierte Planung und Ausführung. Diese muss in vollem Umfang die Beanspruchung berücksichtigen, die sich aus der Konstruktionsart und der Lage ergibt. Anfallendes Wasser muss beispielsweise durch ein ausreichendes Gefälle der Unterkonstruktion oder einen versickerungsfähigen Untergrund (kein Stauwasser unter dem Belag) wirksam abgeleitet werden.
Eine Vielzahl von Systemen steht dem Verleger für die Gestaltung der Außenflächen zu Verfügung, sodass in der Regel auch bei schwierigen Randbedingungen eine sichere Verlegung möglich ist.
Ungebundene Bauweise
Die ungebundene Verlegung im Splittbett ist für Naturwerkstein (Freigabe für den Außenbereich und die Splittbettverlegung) und Betonwerkstein mit einer Dicke von mindestens drei Zentimetern eine seit vielen Jahren bekannte und bewährte Bauweise. Die Möglichkeit, nun auch Platten aus Keramik in zwei Zentimeter Dicke herzustellen, gestattet es, diese ebenfalls in einem Splittbett zu verlegen.
Diese vergleichsweise günstige Bauweise liegt bei Außenplätzen, Balkonen und Terrassen nach wie vor im Trend. Zudem sind die Risiken bei dieser Verlegevariante überschaubar. Zwei wichtige Vorteile sind, dass Ausblühungen weitestgehend vermieden werden, da die Lastverteilschicht mit einem bindemittelfreien Schüttgut erstellt und somit in dieser Schicht kein Zement vorhanden ist, der als Calciumhydroxidquelle für Kalkausblühungen dienen kann. Durch die offenen Fugen wird außerdem eine sehr gute Entwässerung des Oberflächenwassers erreicht.
Ein Nachteil dieser Verlegung ist jedoch, dass in der Regel nur eine Verfugung mit Brechsand empfohlen wird. Beläge können sich schon bei geringer mechanischer Belastung in horizontaler und vertikaler Richtung bewegen und würden bei Verwendung einer gebunden Fuge diese beschädigen.
Eine ungebundene Fuge jedoch wird mit der Zeit durch Witterungseinflüsse und/oder bei der Reinigung mit einem Hochdruckwasserstrahl ausgewaschen.
Schmutzeintrag in die Fugenkammern kann zudem zu unschönen Verfleckungen am Natur- oder Betonstein führen. Dieser, und die im Frühjahr durchzuführende Fugenpflege, verstärken allerdings – trotz der zuvor beschriebenen Gefahren – den Wunsch nach einer festen beziehungsweise gebundenen Verfugung.
In der ZTV Wegebau wird deshalb die Möglichkeit beschrieben, bei der Nutzungskategorie 1 und einer ungebundenen Bettung eine gebundene Fuge zu verwenden. Die Dauerhaftigkeit einer solchen Lösung hängt jedoch von einigen Randbedingungen ab.
Nutzungskategorie N1
Bei der Nutzungskategorie 1 handelt es sich um Flächen im Außenbereich, die nicht mit Fahrzeugen befahren werden. Dies sind beispielsweise Terrassen, Wege im Garten oder Parkanlagen. Die Breite der Fugen sollte bei ihnen zwischen fünf und 15 Millimeter betragen. Bei Plattenlängen größer 600 Millimeter liegt die Mindestbreite bei zehn Millimetern.
Planum/Tragschicht/Bettung
Tragschicht und Bettung. Foto: Mapei
Zur Aufnahme des zukünftigen Oberbelags ist es erforderlich, ein ausreichend tragfähiges „Schichtenpaket“ zu erstellen, das in seinen Schichtdicken und der Filterstabilität aufeinander abgestimmt sein muss. Darüber hinaus ist eine ausreichende Wasserdurchlässigkeit zu gewährleisten.
Dabei gilt gemäß ZTV Wegebau für das Planum ein Wert von ≥ 5 x 10-6 Meter pro Sekunde (entspricht: ≥ 18 Liter pro Quadratmeter und Stunde), für die ungebundenen Tragschichten ≥ 5 x 10–5 Meter pro Sekunde (entspricht: ≥ 180 Liter pro Quadratmeter und Stunde) und für die Bettung von ≥ 2 x 10–4 Meter pro Sekunde (entspricht:
≥ 720 Liter pro Quadratmeter und Stunde).
In einigen Fällen erfolgt der Aufbau auf einer vorhandenen Bodenplatte, sodass dort im Regelfall nur das Bettungsmaterial aus ungebundenem Splitt besteht. In diesen Fällen muss für eine ausreichende Entwässerung der Bodenplatte gesorgt werden. Der Einsatz von Systemen, die eine horizontale Entwässerung begünstigen, ist zu prüfen.
Fugen
Sofern eine feste Verfugung bei der Splittbettverlegung gewünscht ist, muss man darauf achten, dass für den Fugenmörtel lediglich Bindemittel aus Reaktionsharz (Epoxidharz/Polyurethan) oder Polybutadien verwendet werden dürfen.
Naturstein
Anwendung der „Mikroemulsion“: Splitt ohne Hydrophobierung (l.) und Splitt mit Behandlung (r.). Foto: Mapei
Bei der Verlegung im Splittbett werden häufig Feuchteflecken beziehungsweise Dunkelfärbungen der Naturstein- und Betonwerksteinplatten als ästhetischer Nachteil thematisiert. Diese Verfärbungen beeinträchtigen das Erscheinungsbild der Flächen erheblich. Zudem wird bei lang einwirkender Nässe die Bildung von Moosen und Algen gefördert.
Zum Teil sind die Ursachen einfach erklärbar: Pfützenbildung auf der unter der Bettung befindlichen Abdichtungsebene, Kapillartransport von Stauwasser, geringe Aufbauhöhen des Splittbetts und der vermehrte Einsatz von geringen Plattendicken fördern die Durchfeuchtung von Naturstein- und Betonwerksteinplatten. Es gibt jedoch auch unvermeidliche Ursachen, etwa Tauwasserbildung an der Plattenunterseite.
Unter Naturstein- und Betonwerksteinplatten entsteht immer Kondensationsfeuchtigkeit, deren Auswirkungen oft unterschätzt werden. So kann Kondensationsfeuchtigkeit bereits zu Feuchteflecken und Hell-Dunkel-Erscheinungen führen.
Insbesondere bei Flächen, die teilweise überdacht und somit nur partiell der direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, bleiben die dunklen Färbungen wesentlich länger bestehen.
Vor allem stark saugende oder bei Nässe deutlich abdunkelnde Gesteine neigen verstärkt zu Feuchteflecken, Hell-Dunkel-Erscheinungen respektive unterschiedlichen Verfärbungen.
Um die Bildung von Feuchtigkeitsflecken speziell für lose verlegte Naturstein- und Betonwerksteinplatten auf Splittbettung nahezu vollständig zu verhindern, hat Mapei Suisse ein patentiertes Verfahren entwickelt.
Dabei wird die Oberfläche des Splitts mit einer Mikroemulsion besprüht. Durch die Mikroemulsion „Mapestop“ wird der Splitt im oberen Bereich des Splittbetts hydrophobiert. Durch diese „Imprägnierung“ des Splittbetts wird der Feuchtetransport von unten in den auf dem Schüttgut aufliegenden Plattenbelag unterbrochen. Es wird eine kapillarpassive Oberfläche hergestellt, die wasserabweisend ist und so den kapillaren Wassertransport deutlich reduziert. Aufgrund der Frisch-in-frisch-Verlegung erfolgt durch die Mikroemulsion – durch den direkten Kontakt zu den verlegten Bodenplatten mit der noch nicht abgebundenen Mikroemulsion des Schüttguts – eine zusätzliche rückseitige Hydrophobierung der Bodenplatten. Bei der Auswahl der Mikroemulsion wurde zudem die Unbedenklichkeit im Hinblick auf eine mögliche Wassergefährdung mit berücksichtigt.
Dieses Verfahren bietet eine weitere Möglichkeit, Natursteine im Außenbereich sicher zu verlegen.
Zum Autor
Marcus Winkler ist Leiter der Anwendungstechnik Keramik/Naturwerkstein/Baustoffe und dem Produktmanagement Keramik/Naturstein bei Mapei.
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