Dauerhaft verfugtes Straßenpflaster


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Einsatz von Kunstharzmörtel?

Verfugung


Jahrzehntelange Erfahrungen in der Verwendung von hochwertigen Kunstharzen auch im Hochbau und mit zementgebundenem Pflasterfugenmörtel brachte für befahrene Pflasterflächen die Einsicht:

Kunstharz-Fugenmörtel ist für zu befahrene Pflasterflächen weder technisch noch wirtschaftlich zu vertreten.

Begründung:

Fehlende Bauregeln für Kunstharz-Fugenmörtel im Straßenbau
Kaum jemand in der Branche weiß, dass es für Fugenmörtel mit dem Bindemittel Kunstharz im Straßenbau gar keine Bauregeln gibt, wohl aber für zementgebundene lt. DIN EN 206-1, speziell für Rinnen in der DIN 18318 und im Merkblatt M FP 1 (2003). Somit gibt es im Gewährleistungsfall für jenes Material auch keine für den Straßenbau vorgegebenen Mindestanforderungen, folglich auch keine entsprechenden Prüfkriterien. Für Planungsbüros gelten bei solch einer Materialauswahl verschärfte Gewährleistungsbedingungen. Außerdem treffen meines Erachtens die in Technischen Merkblättern für Kunstharzmörtel genannten wichtigen Werte im Gegensatz zu zementgebundenen Fugenmörteln keine für die Praxis relevanten Aussagen:

Statisch bedenkliche Brückenbildung / fehlende Frostsicherheit von Kunstharz-Fugenmörteln
Natursteinpflaster darf an den Steinflanken Unebenheiten/Beulen aufweisen. Dort reduziert sich die Fugenbreite zwischen den Steinen auf einzelne Millimeter. Wird nun ein in seiner Natur recht klebriger Kunstharzmörtel eingefegt, ist naturgemäß Brückenbildung zu erwarten. Und je tiefer eine Fuge, um so größer ist die Wahrscheinlichkeit der Brückenbildung auch an ebenen Steinflanken. Zwischen die engen Fugen im Bereich von Abstandhaltern lässt sich das Material ohnehin nicht vollständig einfegen. Von oben sind alle diese Hohlräume nicht erkennbar. Fragen Sie einmal nach der Statik einer Fläche, von der niemand sagen kann, an welchen Stellen sich wie viel Material in den Fugen befindet. - Viele Fugenschäden sind aufgrund dieser Hohlräume nun plötzlich erklärbar. - Regelmäßig zu erwartende Hohlräume im Oberbau, in denen sich Wasser sammeln und gefrieren kann, verstoßen aber gegen die laut RStO 01 erforderliche Frostsicherheit des Oberbaus. Solche Mörtel sind deshalb entgegen anderen Beteuerungen für den Straßenbau lt. RStO 01 eindeutig unzulässig.

Druckfestigkeit von Kunstharz-Fugenmörtel
Die Festigkeitswerte von Kunstharzen leiden deutlich bei der Zugabe von Wasser, ja sogar schon unter der Verarbeitung bei zu hoher relativer Luftfeuchte wie u. a. aus dem Hochbau hinlänglich bekannt. Hier wird vehement auf die Beachtung des Taupunktes hingewiesen und die Verwendung bei Regen ausgeschlossen. Doch zur Verarbeitung von Kunstharz-Fugenmörteln im Straßenbau sollen die Steinoberflächen vor dem Einfegen mit Wasser (als Trennmittel gegen zu starke Ablagerungen des teuren Kunstharzanteils) vorgenässt und der Kunstharz-Fugenmörtel darauf verteilt werden. So ist aufgrund unterschiedlichen Drucks vom Besen auf den Mörtel völlig unsicher, wie viel des ohnehin sehr geringen Anteils an Kunstharz-Bindemittel beim großflächigen Einfegen des Mörtels auf der Steinoberfläche verbleibt und deshalb in der Fuge die erforderliche Bindung eventuell gar nicht mehr vollständig im zugedachten Umfang erfüllen kann.

Allein schon der aktuelle Grad der Benetzung der Steine erbringt hier jeweils unterschiedliche Festigkeitswerte: Ist die Oberfläche relativ trocken, verbleibt mehr des teuren und deshalb minimalistisch eingemischten Bindemittels auf den Steinoberflächen zurück, als bei (anfangs?) sehr nasser Steinoberfläche, die aber durch Vermischung des Wassers mit dem Kunstharz zu dessen Festigkeitsminderung beiträgt. Denn im Gegensatz zu im Laborklima gefertigten Prüfprismen werden die tatsächlich in der Fuge erreichten Festigkeitswerte durch die beim Ausbreiten und Einkehren erfolgende Wasseraufnahme aufgrund der Wässerung der Steine deutlich gesenkt. Folglich stimmen die Labordaten mit der realen Druckfestigkeit des Mörtels nicht überein. Längere Regenperioden können die Festigkeit des Kunstharzes in der Fuge sogar nachträglich negativ beeinflussen. Einmal aufgenommenes Wasser gibt solch ein Kunstharz aber in kaum nennenswerten Umfang wieder ab, wodurch die Materialverschlechterung auch nach Trocknung der Straßenoberfläche anhält. Kunstharze, die sich neuerdings nach wenigen Minuten angeblich wasserabstoßend entwickeln, bewirken aber wie unten beschrieben eine noch geringer zuverlässige Haftung an den Steinflanken, was über Frosteinwirkung eventuell noch schneller zu Fugenschäden führen kann.

Die Druckfestigkeit eines sogenannten hochfesten Mörtels wird z. B. mit „ca. 45 N/qmm" angegeben. Diese Formulierung beinhaltet, dass die Festigkeit durch den Zusatz „ca." sogar deutlich darunter liegen kann. Dieses ist wohl aufgrund des vorstehend Gesagten generell zu unterstellen und weil die Materialprobe in eine Form eingestrichen und dabei verfestigt wird, der Mörtel aufgrund das empfohlenen Einfegens aber in der Fuge nur sehr locker vorliegt. Darunter leidet seine Festigkeit, wie beispielsweise aus der Betontechnik bekannt. Z. T. fand man sogar Meßwerte angegeben, die auf vorher auf dem Rütteltisch verdichteten Materialproben beruhten!

Immer wieder wurde in der Vergangenheit für befahrene Flächen Kunstharz-Fugenmörtel mit nur ca. 15 N/qmm Druckfestigkeit geplant, der selbst diesen Wert in der Praxis aus den genannten Gründen aber oft gar nicht erreichen kann. Im Fußgängerbereich ohne jede Befahrung könnte nach persönlicher Meinung solch ein wenig festes Material zwar aus technischer Sicht zum Einsatz kommen, aber der vielfach höhere Preis gegenüber einem technisch ausgereiften zementgebundenen Werktrockenmörtel läßt sicher auch an dieser Stelle die Frage nach dem Sinn solch einer Entscheidung zu.

Haft-/Biegezugfestigkeit von Kunstharz-Fugenmörtel

Auch hier werden die Proben unter Laborbedingungen erstellt. Doch in der Fuge sind auch die Steinflanken nass, weil Verarbeitungsrichtlinien ausdrücklich z. B. vorschreiben: „Fläche satt vornässen".
Doch kein Kleber klebt auf Wasser! Also gibt es unter solchen Bedingungen, ebenso bei Taupunkt-Überschreitung und Regenwetter, keine zuverlässige Haftung des recht schnell erhärtenden Materials an den Steinflanken. Und der im Hochbau generell geforderte Haftgrund für Kunstharze wird im Straßenbau gar nicht erst erwähnt! Wenn das Material aber nicht vollflächig haften kann, kann es auch keine praxisnahe Beurteilung seiner Haftzugfestigkeit geben.

Auch das inzwischen zu hörende Argument, dass modifizierte moderne Mörtel mit Kunstharz-Bindemittel nun nach wenigen Minuten bereits Wasser abstoßend wirkend seien, trägt zusätzlich dazu bei, auf den Einsatz solch eines Materials besser zu verzichten: Durch das vom Vornässen der Steine an den Steinflanken verbliebene Wasser bewirkt das verringerte Wasseraufnahmevermögen das Gegenteil des Gewünschten bei der Haftung. Denn durch die verkürzte Wirkzeit auf die feuchten Steinflanken kann eine Haftung noch weniger zuverlässig entstehen! Zusätzlich senkt die Porigkeit des in der Fuge anzutreffenden locker eingefegten Mörtels die angegebenen Laborwerte und schließlich auch noch seine Brückenbildung in der Fuge.

Folglich sind Angaben zur Biege- und Haftzugfestigkeit für Kunstharzmörtel ohne jede Bedeutung für die im Pflaster tatsächlich vorzufindenden statischen und dynamischen Verhältnisse.

Wasserdurchlässige Kunstharzmörtel
Kunstharz-Fugenmörtel werden zum Teil ausdrücklich als wasserdurchlässig verkauft. Kann Tauwasser nach einer längeren Frostperiode nicht in den Untergrund abfließen, weil dieser noch gefroren ist und so eine Sperrschicht bildet und tritt nun erneut Frost auf, sind Frostschäden im Mörtel und eventuell auch an Betonsteinen zu erwarten, welche durch die oben bereits erläuterte Hohlraumbildung in den Fugen noch verstärkt werden können. Damit verstößt das Material offenkundig gegen die von den RStO 01 für den gesamten Oberbau geforderte Frostsicherheit und ist deshalb schon für den Straßenbau ungeeignet. Eine unzureichende Druckfestigkeit für die Belastungen durch den Verkehr kann hinzu kommen.

„Elastizität" von Kunstharz-Fugenmörtel
Es gibt manchmal die meines Erachtens sehr fragwürdige Behauptung, dass Kunstharz-Fugenmörtel „elastisch" sei.

Doch wenn im Hochbau seit über 100 Jahren ein Dehnung ausgleichender Beton oder Mörtel vergeblich gesucht wurde, kann es ihn auch im Tiefbau nicht geben. (Man führe sich vor Augen: Es wird hier doch unterstellt, dass thermisch bedingte wechselnde Längenänderungen z. B. von 160 mm Gestein durch zusätzlich nur 15 mm Fugenmörtel, also von ganzen 8,57 % der Gesamtstrecke, praktisch wie von einer Gummieinlage ausgeglichen werden sollen!)

Wäre ein Fugenmörtel aber tatsächlich so elastisch, müsste er auch unter der Verkehrsbelastung nachgeben und deshalb der Stein unter der Hebelwirkung eines darüber rollenden Rades aus der Bettung ausbrechen, wie oft an Dehnungsfugen zu beobachten, oder es würden z. B. in Bremszonen Steine aus der Bettung ausbrechen. Zudem würde Spurrinnenbildung begünstigt.
Bitte beachten Sie in diesem Zusammenhang auch die Ausführungen zum Elastizitätsmodul im Kapitel Verfugung > Unnötige Angaben/Gefahren!

Ein flexibler Mörtel schließt demnach seine Verwendung im gebundenen Pflasterbau aus!


Stark eingeschränkte Verarbeitungszeiten von Kunstharz-Fugenmörteln
Überträgt man die technisch berechtigten Einschränkungen für die Verarbeitung von Kunstharz vom Hochbau auf den Straßenbau, darf solch ein Fugenmörtel bei zu hohen Temperaturen im Sommer, zu niedrigen im Herbst oder Frühjahr, zu hoher relativer Luftfeuchte, bei Regenwetter oder Taupunkt-Überschreitung bei vormittags ansteigenden Temperaturen gar nicht verarbeitet werden (kein Kleber klebt auf Wasser). - Während einer Schlechtwetterperiode eine Baustelle z. B. in einer Geschäftsstraße wochenlang offen zu halten, bis endlich einmal günstige klimatische Bedingungen für den Einbau von Kunstharz-Fugenmörtel herrschen, ist sicher nicht zumutbar und im Herbst häufig gar nicht mehr erreichbar. - Aber bislang wurde er dennoch regelmäßig auch unter solchen Widrigkeiten eingebaut, weil viele Planer und Verarbeiter über die Problematik nicht Bescheid wussten. -

Reparaturen mit Kunstharzmörtel
Die nachträgliche Ausbesserung von z. B. nicht ausreichend tief verfugten Stellen gestaltet sich mit Kunstharzmörteln schwierig, weil eine zu flache Schicht Neumaterial auf dem Altmaterial beim Einfegen nicht die erforderliche Bindung bekommt und sich deshalb leicht wieder lösen kann. Dieses gilt besonders für spitz auslaufende Vertiefungen in den Fugen. Flächensanierungen von unterschiedlich tief ausgebrochenen vorhandenen Fugen zeigten anschließend häufig Abplatzungen bis ca. 1 cm Höhe und auch Schäden, die mit Hohlraumbildung in den Fugen in Zusammenhang gebracht werden konnten. - Doch kein Bauwerk bleibt auf Dauer schadenfrei. Wie sollen aber unter derart ungünstigen Bedingungen technisch zuverlässige und dabei in den Kosten vertretbare Instandhaltungsmaßnahmen erfolgen?

Zur Optik von Kunstharz-Fugenmörteln
Ein wichtiges erstes Argument für den Einsatz von Kunstharz-Fugenmörtel ist eine behauptete bessere Optik, die einer konventionellen Sandfuge gleich sei. Dieses gilt bei der Übergabe des Bauwerks in der Aufsicht und vor allem unter dem kritischen Blick des Fachmanns. Doch die Nutzer der Straße nehmen die Fugen normal nur in Schrägsicht wahr. Dann rückt aber der hell-dunkel-Kontrast in den Mittelpunkt. Ein sandfarben gefärbter Fugenmörtel mit Zementbindung ist dann ebenso unauffällig.

Allerdings trifft die angeblich natürliche Optik von Kunstharz-Fugenmörtel nach der Verfugung dennoch nicht zu, weil die Steinoberfläche aufgrund der unvermeidbaren Harzrückstände beim Einfegen unnatürlich glänzt. Manche Steinsorten verursachen aber auch ein schmierig-öliges Aussehen, was jedoch selten vorkommt. Je nach Belastung durch den Verkehr werden die Harzrückstände aber abgefahren und bilden so ungewollte Spuren auf dem Belag. Im Laufe der Zeit verschwinden angrenzende Harzrückstände durch Zerfall im UV-Licht.

Aufgrund der unzureichenden Frostsicherheit und verringerter Festigkeitswerte solch eines Materials bilden sich je nach Witterungsverlauf und Verkehrsbelastung im Laufe der Zeit stark fragmentierte Fugen, deren unschönes Aussehen nur schwierig zu reparieren ist, wie oben bereits erläutert.

Fazit
Für die Dauerhaftigkeit einer Pflasterfläche ist meines Erachtens entscheidend: Labor- und Praxiswerte für diese Kunstharz-Fugenmörtel können gar nicht übereinstimmen und sind deshalb in einer konkreten Planung unter statischen Gesichtspunkten nicht aussagefähig! - Das bedeutet aber für die Praxis, dass viel Geld für ein vielleicht sogar als besonders fest angepriesenes Material geplant und ausgegeben wird, die erwünschte Statik aber nur zufällig und nur stellenweise erreicht werden kann! Außerdem muss unterstellt werden, dass das Material der von den RStO 01 aus nahenliegenden Gründen für den gesamten Oberbaubau geforderten Frostsicherheit nicht genügen kann.

In nicht befahrbaren Gartenanlagen könnte solch ein Mörtel durchaus verarbeitet werden, sei es von Privatpersonen, sei es vom Garten- und Landschaftsbau. Dabei stellt sich jedoch die Frage, ob der deutliche Mehrpreis für das Material tatsächlich in angemessener Relation zum Gewollten steht.

Für befahrene Pflasterflächen sollte aus den aufgeführten technischen Gründen stattdessen grundsätzlich ein technisch ausgereifter zementgebundener Fugenmörtel zum Einsatz kommen.

Baufirmen sollten in der Submissionsphase zum ausgeschriebenem Kunstharz-Fugenmörtel zusätzlich stets ein Nebenangebot mit zementgebundenem Pflasterfugenmörtel abgeben. Dieses ist aufgrund des preiswerteren Materials automatisch preisgünstiger und auch technisch vorteilhafter, wie vorstehend wohl schlüssig erläutert.

In der Bauphase bietet sich für Baufirmen die Anmeldung von Bedenken wegen Verstoßes gegen die von den RStO 01 geforderte Frostsicherheit im Oberbau und ein Allgemeiner technischer Hinweis (man beachte den juristisch bedeutsamen Unterschied!) auf die unkontrollierbaren statischen Verhältnisse in den Fugen an.



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