Redispergierbares Polymerpulver in Wärmedämmverbundsystemen: Eine Fallstudie an einer Hochhausfassade

Wärmedämmverbundsysteme für den Außenbereich sind empfindlich. Sobald die Fassade montiert und das Gerüst abgebaut ist, führen Haftungsprobleme, Risse oder Delaminationen zu kostspieligen Sanierungsmaßnahmen an einem bereits bewohnten Gebäude. Der Druck, die Mörtelrezeptur vor Projektbeginn korrekt festzulegen, ist enorm – und in den meisten Fällen ist die Spezifikation des RDP-Pulvers der entscheidende Faktor für den Erfolg oder Misserfolg des Systems.

Dieser Fall dokumentiert, wie ein Hersteller von Trockenmörtel hartnäckige Risse in der Grundierung eines Hochhauswohnprojekts durch die Überarbeitung seiner WDVS-Rezeptur auf Basis korrekt spezifizierter Vorgaben beheben konnte.VAE redispergierbares PolymerpulverGrad.

Das Projekt und das Problem

Das Projekt umfasste einen 32-stöckigen Wohnturm in einer Küstenstadt mit heißem, feuchtem Klima und deutlichen Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht. Das Wärmedämmverbundsystem (WDVS) bestand aus 80 mm dicken EPS-Dämmplatten, die mit einem in zwei Arbeitsgängen aufgetragenen, polymermodifizierten Grundputz versehen wurden, in den ein Glasfaser-Bewehrungsgewebe eingebettet war.

In der ersten Saison nach der Installation traten an mehreren Fassadenflächen Risse in der Beschichtung auf – vorwiegend an den nach Süden und Westen ausgerichteten Flächen mit der höchsten Wärmebelastung. Haftzugversuche an den betroffenen Stellen ergaben Werte von 0,06 bis 0,09 N/mm², deutlich unter dem nach EN 13499 geforderten Mindestwert von 0,15 N/mm². An mehreren Stellen hatte sich die Grundierung teilweise von der EPS-Platte abgelöst.

Die bisherige Rezeptur des Mörtelherstellers verwendete RDP-Pulver mit einem Anteil von 2,5 % des Trockenmischungsgewichts – unterhalb des für die thermischen Belastungen dieser speziellen Anwendung erforderlichen Schwellenwerts.

Ursachenanalyse

Nach Überprüfung der Rezeptur und der fehlerhaften Mörtelproben wurden drei Probleme identifiziert.

Unzureichende RDP-Dosierung.Bei einem Polymeranteil von 2,5 % war der in der Zementmatrix gebildete Polymerfilm nicht ausreichend geschlossen, um die durch die Ausdehnung und Kontraktion der EPS-Platte bei täglichen Temperaturschwankungen von bis zu 45 °C an sonnenexponierten Stellen entstehenden unterschiedlichen Bewegungsspannungen aufzunehmen. Die Zementmatrix verhielt sich wie eine starre Schicht und nicht wie ein flexibler Verbundwerkstoff – und starre Schichten reißen unter wiederholter Temperaturwechselbeanspruchung.

Tg-Fehlanpassung.Das verwendete RDP-Pulver wies eine Glasübergangstemperatur von +8 °C auf. Bei Fassadenoberflächentemperaturen, die im Sommer regelmäßig 55 °C überschritten, arbeitete der Polymerfilm weit oberhalb seiner Glasübergangstemperatur – in einem erweichten Zustand, der seinen Beitrag zur Zughaftung genau zu dem Zeitpunkt verringerte, an dem die thermischen Spannungen am höchsten waren.

Keine hydrophobe Komponente.Die Formulierung enthielt kein hydrophobes Silikonmittel, was bedeutete, dass die Aufnahme von Regenwasser in die Grundierung die Frost-Tau-Wechsel und die Salzmigrationszyklen beschleunigte und somit zur Oberflächenverschlechterung beitrug.

Die Lösung

Wir haben Ihnen empfohlen, auf unser Produkt umzusteigen.VAE redispergierbares Polymerpulvermit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 0 °C und einer erhöhten Dosierung auf 5,5 % der Trockenmischung. Die überarbeitete Rezeptur enthielt außerdem 0,3 % hydrophobes Silikonpulver zur Reduzierung der Wasseraufnahme.

Überarbeitete Basislackrezeptur

Ergebnisse

Die überarbeitete Rezeptur wurde durch Labortests validiert, bevor sie vor Ort auf den verbleibenden, nicht betroffenen Fassadenflächen angewendet wurde.

Die Haftfestigkeit hat sich mehr als verdoppelt. Die Querverformung – ein Maß für die Fähigkeit des Mörtels, sich ohne Rissbildung zu biegen – verbesserte sich von 1,2 mm auf 4,1 mm und übertraf damit deutlich den Mindestwert von 2,0 mm. Die Wasseraufnahme sank um 77 %.

Die sanierten Bereiche haben nun zwei vollständige Jahreszeitenzyklen durchlaufen, ohne dass es zu einem erneuten Auftreten von Rissen oder Ablösungen gekommen ist.

Was dieser Fall zeigt

Zwei Dinge fallen bei diesem Projekt besonders auf. Erstens: Die Dosierung des RDP-Pulvers in der WDVS-Grundierung ist keine Variable zur Kostenoptimierung. Eine Reduzierung der Dosierung unter 4,0 %, um Materialkosten bei einem Fassadensystem mit einer Nutzungsdauer von 25 Jahren zu sparen, ist ein Trugschluss – die Sanierungskosten im Schadensfall sind um ein Vielfaches höher als die Einsparungen bei der Rezepturentwicklung.

Zweitens muss die Wahl der Glasübergangstemperatur (Tg) den tatsächlichen Einsatztemperaturbereich der Anwendung widerspiegeln, nicht die Bedingungen von Labortests. Ein Produkt, das bei 23 °C in einer Klimakammer validiert wurde, ist nicht automatisch für eine nach Süden ausgerichtete Küstenfassade mit einer Oberflächentemperatur von 60 °C geeignet. Die Angabe von RDP-Pulver-WDVS-Grundierungsmörtelqualitäten ohne Überprüfung der Tg anhand lokaler Klimadaten ist der häufigste Formulierungsfehler, den wir feststellen.

Als engagierterredispergierbares PolymerpulverAls Lieferant von Wärmedämmverbundsystemen bieten wir umfassende technische Unterstützung bei der Entwicklung von WDVS-Rezepturen – einschließlich Beratung zur Auswahl der Glasübergangstemperatur (Tg), Optimierung der Dosierung und Unterstützung bei der Systemzulassung nach EN13499.

Kontaktieren Sie uns, um Muster, technische Datenblätter oder eine Beratung zur Rezeptur für Ihre WDVS-Anwendung anzufordern.