Mörtel Vocabulary Flashcards

Mörtel: Einteilung, Prüfung und Anwendungsgebiete

Übersicht

• Geschichte, Definition und Einteilung von Mörtel.
• Anforderungen und Prüfungen an Mörtel.
• Estrichmörtel: Aufgaben, Bauarten und Bezeichnungen.
• Sondermörtel.

Geschichte, Bezeichnungen, Definition und Einteilung

Geschichte

• Betoninstandsetzung mit PCC-Mörtel.
• Kalkmörtel.
• Gipsmörtel.
• Wasserfeste Bauten durch Zusatz puzzolanischer Stoffe (Ziegelmehl, vulkanische Aschen).
• Wasserbehälter 500 v.Chr. in Camiros, Rhodos.
• Wasserleitung, Köln 200 n.Chr. (Opus Caementitium: gebrannter Kalk + Vulkanasche + Gesteinskörnung).
• Wasserdichte Auskleidung Aquädukt, Segovia (Spanien) um 100 n.Chr.

Definition

• Was ist Mörtel?
  • Definition 1 (Zusammensetzung):
    • "Besteht aus Bindemittel, Zuschlagstoffen, Wasser und ggf. Zusatzstoffen und -mitteln. Das Größtkorn ist auf 4 mm begrenzt."
  • Definition 2 (Anwendungsgebiet):
    • "Wird zur Herstellung dünner Schichten bzw. zur Bearbeitung kleiner Teilbereiche verwendet (z.B. Instandsetzungsmörtel, Putzmörtel oder Mauermörtel)."

Einteilung der Mörtel

• Nach Verwendung:
  • Putzmörtel
  • Mauermörtel
  • Estrichmörtel
  • Sondermörtel
• Nach Lieferform:
  • Baustellenmörtel (Rezeptmörtel)
  • Werkmörtel (Mörtel nach Eignungsprüfung)
    • Trockenmörtel
    • Vormörtel
    • Frischmörtel
    • Silomörtel
• Nach Bindemittel:
  • Hydraulische Mörtel:
    • Zementmörtel
    • Kalk-Zementmörtel
  • Nicht-hydraulische Mörtel:
    • Gipsmörtel
    • Gips-Kalkmörtel
    • Kalkmörtel

Anforderungen und Prüfungen an Mörtel

Anforderungen und Prüfungen

• Frischmörtel:
  • Konsistenz
  • Luftporengehalt
  • Frischmörtelrohdichte
  • Korrigierzeit (Ansteifverhalten)
• Festmörtel:
  • Festmörtelrohdichte
  • Druckfestigkeit
  • E-Modul
  • Verschleißfestigkeit
  • Kapillare Wasseraufnahme
  • Biegezugfestigkeit
  • Haftzugfestigkeit

Anforderungen und Prüfungen an Estrichmörtel

• Prüfung von Estrichmörteln (DIN EN 13892-1 bis -8).

Biegezugfestigkeit

• Biegezugfestigkeit an Estrichen nach DIN EN 13892-2.
• Mindestens 3 Mörtelprismen herstellen (d = b = 40 mm und l = 160 mm).
• Nach 2 Tagen ausschalen und 5 Tage bei 20°C / 95 % r.F. lagern.
• Danach 21 Tage bei 20°C / 65 % r.F. lagern.
• Am 28. Tag in die Prüfmaschine einbauen und bis zum Versagen belasten.
• Maximale Bruchlast F_{max} bestimmen.
• Biegezugfestigkeit: f = \frac{1,5 \cdot F_{max} \cdot l}{b \cdot d^2}

Druckfestigkeit

• Druckfestigkeit an Estrichen nach DIN EN 13892-2.
• Mindestens 6 Prüfkörper (üblicherweise Verwendung der Prüfkörperhälften aus Druckprüfung) (d = b = 40 mm und l = 80 mm).
• Maximale Bruchlast F_{max} bestimmen.
• Druckfestigkeit: fc = \frac{F{max}}{b \cdot d}

Verschleißfestigkeit

• Prüfung von Estrichen (DIN EN 13892 Teile 1 – 8).
• max. Abrieb 15 cm³ pro 50cm².
• Verschleißfestigkeit von Estrichen: Abriebscheibe nach Böhme (DIN EN 13892-3).
• Quadratische Probekörperfläche (71 x 71 mm² = 50 cm²), Länge l_0.
• Normschleifmittel (künstlicher Korund).
• 22 Umdrehungen bei 30 U/min (1 Prüfperiode).
• 16 Prüfperioden → Länge l_{16}.
• Auswertung:
  • Längenverlust (l0 – l{16}) oder Volumenverlust V in cm³/50 cm².

Haftzugfestigkeit

• Haftzugfestigkeit von Estrichen nach DIN EN 13892-8.
• Herstellen einer Estrichschicht auf einem Betonprüfkörper (MC nach DIN EN 1766) mit Abmessungen 300x300x50mm.
• Bohren einer Ringnut (Bohrkrone, ø 50 mm) bis in den Betonuntergrund.
• Prüfstempel aufkleben.
• Nach Aushärtung des Klebers bis zum Bruch ziehen → F_{H,max} ermitteln.
• Radius: r = \frac{D}{2}
• Haftzugfestigkeit: fH = \frac{F{H,max}}{A_{Stempel}}
• A_{Stempel} = \pi \cdot r^2

Versagensart bestimmen und dokumentieren

• Adhäsionsbruch (zwischen 2 Schichten).
• Kohäsionsbruch im Mörtel.
• Kohäsionsbruch im Untergrund.
• Mischbruch

Anforderungen an Mauer-, Fug- und Putzmörtel

• Anforderungen an Mauermörtel (Auszug) nach DIN EN 998-2 in Verbindung mit DIN 18580.
• Anforderungen an Putzmörtel nach DIN EN 998-1.

Kapillare Wasseraufnahme

• Wichtig für Mauer-, Fug- und Putzmörtel.
• Kapillare Wasseraufnahme (DIN EN 1015–18).
  • Koeffizient der kapillaren Wasseraufnahme, C.
  • Klassifizierung der Eigenschaften von Putzmörteln nach DIN EN 998-1.
• 3 Mörtelprismen herstellen (40 x 40 x 160 mm³).
• Nach 28 Tagen mit Paraffin oder Kunstharz ummanteln und mittig brechen.
• Bei 60 °C bis zur Massekonstanz trocknen.
• Die Bruchfläche 5 – 10 mm tief in Wasser eintauchen.
• Nach definierten Zeitabständen wiegen.
• Nach 10 Minuten wiegen → m_1 [g].
• Nach 90 Minuten wiegen → m_2 [g].

Koeffizient der kapillaren Wasseraufnahme C

• C = \frac{0,1 \cdot (m2 - m1)}{\sqrt{t}}
• Beispiel:
  • m_1 = 381,8 g
  • m_2 = 384,2 g
  • C = 0,1 \cdot (384,2 – 381,8) = 0,24 [kg/m²min^{0,5}] entspricht W1, mit C \le 0,4 [kg/m²min^{0,5}]

Estrichmörtel

Aufgaben von Estrich

• Niveauausgleich, Erreichen eines festgelegten Niveaus.
• Aufnahme von Haustechnik (Rohre, Kabel etc.).
• Ebene Tragschicht für Bodenbeläge.
• Lastverteilung für Dämmschicht.
• Direkte Nutzfläche bei besonderen Belastungen oder aus ästhetischen Gründen.

Estricharten nach Einbau

• "Erdfeuchter Estrich".
• Fließestrich.
• Sonderform "Terrazzo" (DIN 18353).

Estricharten nach Bindemitteln

• Zementestriche (CT) – hydraulisches Bindemittel
  • Wasserbeständig
  • I.d.R. erdfeuchte Konsistenz (geringer w/b–Wert)
  • Mindestens 3 Tage nachbehandeln, in den ersten 7 Tagen nicht höher belasten
  • I.d.R. ist nach 3 Wochen die „Belegreife“ erreicht. (Wassergehalt < 1,5 - 2,0 M.-%)
  • Nicht säurebeständig
  • CM Methode zur Bestimmung der Belegreife (DIN 18560–1)
    • Druckanstieg durch Bildung von Acetylengas
    • Die Höhe des Druckanstiegs ist ein Maß für die Wassermenge in der Probe
    • Vorsicht !!! mögliche Messabweichung: ± 1 – 3 M.-%
    • CaC2 + 2H2O \rightarrow Ca(OH)2 + C2H_2
• Calciumsulfatestriche (CA) – Hydratbinder
  • Nicht wasserbeständig, daher vor Feuchtigkeit schützen
  • Der Estrich muss ungehindert austrockenen können (Überschusswasser)
  • Große Flächen fugenlos herstellbar (schwindet nicht)
  • Begehbar nach 3 Tagen, höher belastbar nach 5 Tagen
• Magnesiaestrich (MA) – Luftbinder
  • Vielseitig einsetzbar, hohe Festigkeit
  • Nicht wasserbeständig, daher vor Feuchtigkeit schützen
  • Starkes Schwinden und Quellen bei Wassergehaltsänderungen (bei Seitenlängen von mehr als 8 m unbedingt Fugen anordnen)
  • Nach 2 Tagen begehbar, nach 5 Tagen höher belastbar
  • Auf Spannbetonbauteilen nicht zugelassen !!!
  • Untergrund und Einbauteile aus Metall müssen geschützt werden (korrosive Wirkung durch freies MgCl2), Sperrschicht !!
  • MgO + MgCl2 + H2O + CO2 \rightarrow MgCO3 + MgCl2 + H2O
  • Magnesiatreiben
    • Freies MgO hydratisiert zu Mg(OH)2. Das kann mehrere Jahre dauern. Reaktionsprodukt hat ein um einen Faktor von mind. 2,2 höheres Volumen im Vergleich zum Ausgangsprodukt
    • MgO + H2O \rightarrow Mg(OH)2
• Gussasphaltestrich (AS) – bituminöses Bindemittel
  • Wird bei 220 bis 250 °C eingebaut.
  • Wasserbeständig und –dicht.
  • Kann ohne Fugen eingebaut werden.
  • Ist 2-3 h nach dem Abkühlen nutzbar.
  • Einbaudicken bis 4 cm einlagig.
• Kunstharzestrich (SR) – polymeres Bindemittel
  • Bindemittel:
    • Epoxidharz (EP, Duroplast)
    • Polyester (UP, Duroplast)
    • Polyurethan (PUR, Elastomer)
    • Polymethylmetacrylat (PMMA,Thermoplast)
  • I.d.R. wasserdicht und -beständig
  • Zumeist dünne Schichten (8 – 15 mm)
  • Bei 15 bis 25 °C nach 8 bis 12 h begehbar
  • Beim Einbau Taupunkt beachten!

Estrichbauarten

• Verbundestriche (DIN 18560-3)
  • Direkter Verbund zwischen Estrich und Untergrund
  • Niveauausgleich, Ebenheit
  • Direkte Übertragung von statischen und dynamischen Kräften
  • Sorgfältige Untergrundvorbereitung notwendig
  • Typische Bezeichnung: Estrich DIN 18560 – CT – C30 - F5 – A15 – V25
  • Mindestschichtdicken:
    • ≥ 3 x Größtkorn
    • ≤ 50 mm, AS: 20 ≤ d ≤ 40 mm
• Estriche auf Trennschicht (DIN 18560-4)
  • Kein direkter Verbund zwischen Untergrund und Estrichlage
  • Bei starker Biegeverformung des Bauteils (z.B. Zwischendecke)
  • Trennlagen (zweilagig bei CT, MA; einlagig bei AS, CA) müssen glatt sein
  • Schichtdicken beachten. z.B.: PE – Folie 0,2 mm
  • Typische Bezeichnung: Estrich DIN 18560 – CT – C 30 - F5 – A12 – T40
  • Mindestschichtdicken: SR: 15 mm AS: 25 mm CA, MA: 30 mm CT: 35 mm und > 3 x Größtkorn
• Estriche auf Dämmschicht (DIN 18560-2)
  • Zur Erfüllung von Anforderungen an Wärme- und Tritt-Schallschutz
  • Estrich fungiert als „Lastverteiler“ auf der Dämmschicht
  • Abdecken der Dämmschicht mit Folie (keine Schallbrücken, keine Durchfeuchtung)
  • Schichtdicken beachten (bei Verkehrslasten > 5 kN/m² Planer)
  • Mindestschichtdicken:
    • Allgemein: > 30 mm
    • Unter Fliesen: CA: > 40 mm, CT, MA, AS, SR: > 45 mm
  • Typische Bezeichnung: Estrich DIN 18560 – CA – F4 – S40
• Estriche auf Dämmschicht als Heizestriche
  • Gute Wärmeabgabe
  • Ggf. schwierig bei Bewegungsfugen Typ A
  • Geringere Wärmeabgabe als bei Typ A
  • Trockenbauweise möglich (z.B. mit Fertigteilestrich)
  • Günstig bei notwendigen Bewegungsfugen, Typ B
    • Untergrund
    • Dämmung
    • Estrich
    • Heizelement
    • Abdeckung
  • Zusätzliche Aufgaben des Heizestrichs:
    • Wärmeverteilung
    • Wärmespeicherung
    • Wärmeabgabe an Umgebung
    • Lastverteilung
  • Typische Bezeichnung: Estrich DIN 18560 – CA – F4 – S70 H45

Sondermörtel

Instandsetzungsmörtel – Betonersatz RM (TR Instandhaltung des DIBt)

• RM: „Repair Mortar“
• Mit und ohne Kunststoffmodifizierung erhältlich (Herstellerangaben)
• RM im Handauftrag (früher PCC I für horizontale Flächen)
• RM (früher PCC II für beliebige Flächen)

Instandsetzungsmörtel – Betonersatz SRM (TR Instandhaltung des DIBt)

• SRM: „Sprayable Repair Mortar“
• Mit und ohne Kunststoffmodifizierung erhältlich (Herstellerangaben)
• SRM im Spritzauftrag (früher SPCC – Spritzmörtel für beliebige Flächen)

Instandsetzungsmörtel – Betonersatz PRM (TR Instandhaltung des DIBt)

• PRM („Polymer Repair Mortar“, früher „PC“ – Kunststoffmörtel für geringe Schichtstärken und Details)

Vergussmörtel

• Für Anschlüsse von Bauteil- und Maschinenfundamenten.

Einpressmörtel

• Herstellung des Balkens, Spannstahl längsverschieblich im Hüllrohr
• Vorspannen des Spannstahls gegen den erhärteten Beton
• Herstellung des Verbundes durch Verpressen des Hüllrohres mit Zementmörtel

Klebemörtel

Lernziele

• Definition und Abgrenzung des Baustoffs Mörtel vom Baustoff Beton
• Einsatzgebiete von Mörteln
• Die vorgestellten Prüfverfahren für Mörtel kennen und erklären können
• Bindemittel für Estriche und deren Bezeichnung sowie charakteristische Eigenschaften kennen
• Grundsätzliche Aufgaben von Estrich erläutern können
• Estrichbauarten kennen, erklären und skizzieren können. Bauart anhand von Estrichbezeichnung identifizieren können
• Sondermörtel kennen und Aufgabengebiete benennen können

Literatur und Links

• Wendehorst Baustoffkunde − Kapitel 6: Mörtel
• Zementmerkblatt B 19: https://www.beton.org/service/zement-merkblaetter/