Lösung von Rissbildung und Ablösungen in Estrichböden mit VAE-redispergierbarem Polymerpulver CAS 24937-78-8

Ein in Surabaya, Indonesien, ansässiger Hersteller von Trockenmörtel produzierte verschiedene Estrich- und Ausgleichsmassen für Wohn- und Gewerbebauprojekte in Ostjava und Bali. Die Nachfrage nach werkseitig hergestelltem Trockenmörtel war deutlich gestiegen, da Bauherren von vor Ort gemischtem Sand-Zement-Estrich auf abgepackte Produkte mit gleichbleibender Leistung und schnellerer Verlegung umstiegen. Der Hersteller hatte eine Produktlinie mit gebundenem und ungebundenem Estrich sowie selbstnivellierenden Ausgleichsmassen entwickelt, die alle auf derselben Grundrezeptur basierten und sich lediglich in geringfügigen Abweichungen zwischen den Produktqualitäten unterschieden.

Die Herausforderung

Sechs Monate nach der Markteinführung des Estrichprodukts erhielt der Hersteller Gewährleistungsansprüche von zwei Bodenlegern, die den Verbundestrich auf großen Gewerbeflächen in Bürogebäuden und Einzelhandelsflächen in Surabaya verlegt hatten. Die Beschwerden beschrieben zwei unterschiedliche Schadensmuster, die an verschiedenen Baustellen auftraten.

Das erste Schadensbild waren Oberflächenrisse, die innerhalb von 14 bis 21 Tagen nach dem Estrichverlegen auf Bodenflächen über 30 Quadratmetern auftraten. Die Risse verliefen unregelmäßig über die Estrichoberfläche, typischerweise parallel zur längsten Bodenabmessung, und konzentrierten sich eher im zentralen Bereich großer Felder als an den Rändern. Dieses Rissmuster deutete auf Schwindrisse hin, die durch behinderte Trocknung verursacht wurden. Die Haftung am Betonuntergrund verhinderte, dass sich der Estrich bei Feuchtigkeitsverlust frei zusammenziehen konnte, wodurch Zugspannungen entstanden, die die Zugfestigkeit der Estrichschicht überstiegen.

Das zweite Schadensmuster waren hohl klingende Bereiche, die bei Klopftests während der Verlegung des Bodenbelags festgestellt wurden. Dies deutete darauf hin, dass sich der Estrich in den Wochen nach der Verlegung über größere Bereiche vom Betonuntergrund gelöst hatte. Die hohlen Bereiche konzentrierten sich in den zentralen Zonen großer Bodenfelder, wo die Schwindkräfte am höchsten waren. Dies entspricht einem Estrich, der anfänglich eine ausreichende Haftung entwickelt hatte, diese aber verlor, als die kumulative Schwindspannung die Haftfestigkeit der Estrich-Untergrund-Grenzfläche überstieg.

Das technische Team des Herstellers überprüfte die Grundrezeptur und stellte fest, dass die Estrichprodukte keine Polymermodifikation aufwiesen. Die Rezeptur beruhte ausschließlich auf der Zementhydratation für Kohäsionsfestigkeit und Untergrundhaftung. Es fehlte ein flexibles Polymernetzwerk, um die durch das Trocknen großer Bodenflächen unter den hohen Umgebungstemperaturen der Baustellen in Ostjava entstehenden Schwindspannungen aufzunehmen, wo die Durchschnittstemperaturen während der Trockenzeit regelmäßig 32 Grad Celsius überstiegen.

Die Ursache war einfach: Unmodifizierter Zementestrich erzeugt in großen Hallen Schwindkräfte, die sowohl die Zugfestigkeit der Estrichschicht als auch die Haftfestigkeit zum Unterboden übersteigen, insbesondere in heißen Klimazonen, wo schnelles Trocknen die Entwicklung von Schwindspannungen beschleunigt, bevor die Zementmatrix eine ausreichende Zugfestigkeit entwickelt hat, um Rissen zu widerstehen.

Die Lösung

Nach Kontaktaufnahme mit EastChem erhielt der Hersteller ein technisches Angebot, das die Einbeziehung von … empfahl.VAE-redispergierbares PolymerpulverCAS 24937-78-8 in die Formulierungen für gebundenen und ungebundenen Estrich in verschiedenen Dosierungsstufen und Qualitäten, die für die jeweilige Anwendung geeignet sind.

Für gebundene Estriche empfiehlt EastChem halbflexibles RDP-Pulver mit einer Glasübergangstemperatur zwischen 10 und 20 Grad Celsius und einer Dosierung von 1,5 Gewichtsprozent der Trockenmischung. Diese Kombination aus Pulverqualität und Dosierung gewährleistet die erforderliche Haftfestigkeit, um ein Ablösen durch Schwindung zu verhindern und gleichzeitig eine ausreichende Druckfestigkeit für gewerbliche Bodenbelastungen zu gewährleisten.

Für ungebundene und schwimmende Estriche über Polyethylenmembranen oder Dämmplatten empfiehlt EastChem flexibles RDP-Pulver mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) zwischen 0 und 10 Grad Celsius in einer Dosierung von 2 bis 2,5 Prozent, um die erforderliche Rissüberbrückungsfähigkeit über die ungestützte Estrichspannweite bei fehlender vollständiger Haftung auf dem Unterboden zu gewährleisten.

EastChemEs wurden Testmengen beider Sorten mit chargenweisen Prüfzertifikaten geliefert, die Glasübergangstemperatur (Tg), Aschegehalt, Redispergierbarkeit und Feuchtigkeitsgehalt abdeckten. Der Hersteller überarbeitete alle drei Bodenbeläge unter Einbeziehung der empfohlenen RDP-Sorten und führte großflächige Installationsversuche auf 40 Quadratmeter großen Testfeldern durch, die über acht Wochen auf Rissbildung und Haftung überwacht wurden.

Die Testergebnisse bestätigten die vollständige Beseitigung von Oberflächenrissen bei allen drei polymermodifizierten Estrichrezepturen in den empfohlenen Dosierungen. Haftfestigkeitsprüfungen an der Testfläche des Verbundestrichs ergaben nach 28 Tagen Aushärtung eine Zugfestigkeit von 1,1 MPa zum Betonuntergrund, deutlich über dem für Verbundestrich im gewerblichen Bereich erforderlichen Mindestwert von 0,5 MPa. Klopfprüfungen über die gesamte Testfläche nach acht Wochen zeigten keine Hohlräume, was bestätigte, dass der polymermodifizierte Estrich während der gesamten Trocknungs- und Schwindungsphase eine vollständige Haftung zum Untergrund beibehalten hatte.

Die Ergebnisse

Innerhalb von zehn Wochen nach Abschluss der Versuche hat der Hersteller alle Bodenprodukte mit EastChem RDP-Pulver neu formuliert. Der neu formulierte Verbundestrich wurde an die beiden Bauunternehmen geliefert, die Gewährleistungsansprüche geltend gemacht hatten. Beide bestätigten, dass die Installation bei nachfolgenden Projekten über einen Beobachtungszeitraum von sechs Monaten keine Risse oder Ablösungen verursachte.

Der Hersteller führte für sein gesamtes Produktsortiment eine Premium-Bezeichnung für polymermodifizierte Estriche ein und differenzierte die neu formulierten Produkte von herkömmlichen, vor Ort gemischten Alternativen durch ihre technischen Eigenschaften und nicht durch den Preis. Die Premium-Positionierung ermöglichte eine moderate Preiserhöhung, die die zusätzlichen Rohstoffkosten für die Verwendung von RDP mehr als kompensierte und so die Produktmarge verbesserte und gleichzeitig das Risiko von Gewährleistungsansprüchen reduzierte.

Die von EastChem bereitgestellte Lösung zur Behandlung von Estrichrissen mit einem Polymer-Modifikator ermöglichte es dem Hersteller außerdem, die Produktgarantiezeit für alle Estrichprodukte von sechs auf zwölf Monate zu verlängern. Dies wurde zu einem Wettbewerbsvorteil auf dem indonesischen Markt für Bauchemikalien, wo die meisten Konkurrenten keine formale Produktgarantie anboten.

Ein zwölfmonatiger Liefervertrag, der Folgendes umfasstRDP-Pulverlieferant für TrockenmörtelherstellerDie Anforderungen für die Produktlinien Verbundestrich, Unverbundestrich und Bodenausgleich wurden mit EastChem festgelegt, wobei auch technische Unterstützung für die Entwicklung neuer Produkte vorgesehen war, als der Hersteller in die Produktkategorien Fliesenkleber und Abdichtung expandierte.

Was der Kunde sagte

Wir brachten einen Estrich ohne Polymermodifizierung auf den Markt, da wir annahmen, diese sei nur für Fliesenkleber notwendig. Die Gewährleistungsansprüche zeigten uns jedoch, dass große Bodenflächen eine Polymermodifizierung dringender benötigen als Fliesenkleber. EastChem erklärte uns den Mechanismus verständlich, und die Neuformulierung löste das Problem vollständig.

Produktentwicklungsmanager, Hersteller von Trockenmörtel, Surabaya, Indonesien

Häufig gestellte Fragen

Welche Dosierung von RDP-Pulver verhindert Risse im Estrich bei großen Hallenflächen über 30 Quadratmetern?

Für gebundene Estriche in großen Flächen ab 30 m² in heißen Klimazonen bietet halbflexibles RDP-Pulver in einer Dosierung von 1,5 bis 2 Gew.-% der Trockenmischung die erforderliche Rissbeständigkeit und Haftfestigkeit, um Schwindrisse und Ablösungen während der Trocknungsphase zu verhindern. Eine Dosierung unter 1 Gew.-% führt zu einer unzureichenden Polymernetzwerkdichte, um die Schwindrisse zu überbrücken, die in großen, gespannten Bodenflächen unter tropischen Trocknungsbedingungen entstehen.

Warum löst sich der Estrich erst Wochen nach dem Verlegen vom Betonuntergrund und nicht sofort?

Die Ablösung von Estrich tritt typischerweise 2 bis 6 Wochen nach dem Einbau auf, da sich die Schwindspannungen mit fortschreitender Feuchtigkeitsabgabe des Estrichs in diesem Zeitraum zunehmend aufbauen. Die anfängliche Haftfestigkeit ist ausreichend, um den anfänglichen Schwindkräften entgegenzuwirken, doch die kumulative Schwindspannung über Wochen anhaltender Trocknung übersteigt schließlich die Haftfestigkeit von unmodifiziertem Zementestrich auf Betonuntergrund. Polymermodifizierter Estrich mit RDP-Pulver in einer Dosierung von 1,5 bis 2 Prozent bietet sowohl eine höhere anfängliche Haftfestigkeit als auch ausreichende Flexibilität, um die kumulative Schwindbewegung ohne Haftungsversagen aufzunehmen.

Kann die gleiche RDP-Pulverqualität sowohl für gebundenen als auch für schwimmenden Estrich verwendet werden?

Halbflexibler RDP-Estrich mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) zwischen 10 und 20 °C eignet sich für Verbundestriche, bei denen die Haftfestigkeit unter dem Untergrund und die Druckfestigkeit im Vordergrund stehen. Für schwimmende Estriche auf Dämmung oder Membranen ist ein flexibler Estrich mit einer Tg zwischen 0 und 10 °C erforderlich, um eine ausreichende Rissüberbrückung über die ungestützte Estrichfläche zu gewährleisten. Die Verwendung von halbflexiblem Estrich in schwimmenden Anwendungen führt zu einer unzureichenden Flexibilität gegenüber der kombinierten Schwind- und Durchbiegungsbelastung, der schwimmende Estriche im Gebrauch ausgesetzt sind.