Quellmörtel

So füllt Quellmörtel den Spalt um ein Rohr dicht

Warum zementgebundene Stoffe ihr Volumen ändern

Frisch- und Festbeton sind nach BauNetz Wissen keine volumenbeständigen Baustoffe, sie verändern ihre Form bei Temperaturwechseln, Wasserentzug, Hydratation und unter Last, und die Folge können mehr oder weniger ausgeprägte Risse sein.^[2] Das Schrumpfen ist eine Volumenverringerung, die mit der Hydratation des Zements verbunden ist, und statisch ist es nach BauNetz Wissen ohne Bedeutung.^[2]

Schwinden entsteht, wenn frischer Beton austrocknet, und das Schwindmaß hängt von den Austrocknungsbedingungen, den Bauteilabmessungen, dem Wasserzementwert und dem Zementsteinvolumen ab, bei langsamer Austrocknung liegt es für Normalbeton bei 0,2 bis 0,5 mm/m.^[2] Quellen ist das Gegenteil, eine Volumenvergrößerung etwa durch Wasseraufnahme, und Treiben geht auf chemisch-mineralogische Reaktionen im Festbeton zurück, zum Beispiel beim Sulfattreiben.^[2]

Unter Dauerlast verformt sich Festbeton außerdem durch Kriechen, das auf die Bewegung und Umlagerung von Wasser im Zementstein zurückgeführt wird und erst nach mehreren Jahren nahezu zum Stillstand kommt.^[2] Ein Teil dieser Verformung geht nach einer Entlastung zeitverzögert zurück, ein anderer bleibt, und unter ungünstigen Bedingungen kann die Kriechverformung etwa dreimal so groß werden wie die elastische Verformung.^[2] Damit sich Träger und Deckenplatten unter Last nicht zu stark durchbiegen, werden sie überhöht hergestellt.^[2] Hat eine stark durchgebogene Decke Risse, findet Wasser aus einem Leck darüber dort leicht einen Weg, bis im unteren Geschoss Wasser aus der Decke tropft.

Zusatzmittel steuern Quellen und Schwinden

Betonzusatzmittel verändern nach dem Zement-Merkblatt B 3 durch chemische oder physikalische Wirkung Eigenschaften wie Verarbeitbarkeit, Erstarren, Erhärten oder Frostwiderstand, und sie werden in so geringen Mengen unter 5 Masseprozent des Zements zugegeben, dass sie als Raumanteil keine Rolle spielen.^[1] Übersteigt die Zusatzmittelmenge 3 l je Kubikmeter Frischbeton, wird das darin enthaltene Wasser beim Wasserzementwert mitgerechnet.^[1] Geliefert werden Zusatzmittel flüssig, als Pulver oder als Granulat, und Fließmittel für die Zugabe im Fahrmischer gibt es nur flüssig.^[1] Betonverflüssiger sparen bei gleicher Verarbeitbarkeit etwa 5 bis 10 l Wasser je Kubikmeter, Fließmittel senken den Wasseranspruch erheblich und dienen etwa für sehr weichen, fließfähigen und selbstverdichtenden Beton.^[1]

Zusatzmittel für Einpressmörtel wirken bei Spannbeton dem Absetzen des Zementmörtels im Spannkanal entgegen, bringen ein mäßiges Quellen, senken den Wasseranspruch und verbessern das Fließen, können aber das Erstarren verzögern und die Festigkeit mindern.^[1] Schwindreduzierer verringern das Schwinden des Zementsteins und damit die Neigung zum Reißen und Verformen, können aber die Betonfestigkeit mindern, ihre Wirkung hängt aber stark von Wasserzementwert, Zementart, Dosierung, Betonalter und Lagerung ab.^[1] Jede Wirkungsgruppe hat ein Kurzzeichen, etwa EH für Zusatzmittel für Einpressmörtel und SR für Schwindreduzierer, und Dichtungsmittel vermindern die kapillare Wasseraufnahme, wobei Zusammensetzung, Verarbeitung und Nachbehandlung die Wasserundurchlässigkeit stärker beeinflussen als ein Dichtungsmittel.^[1] Wie empfindlich Mörtel und Beton auf Zusätze reagieren, zeigt das Merkblatt am Luftporengehalt, denn jedes zusätzliche Volumenprozent Luftporen kann die Druckfestigkeit um 3 N/mm² und mehr senken.^[1]

Erfolgreich lassen sich Zusatzmittel nach dem Merkblatt nur einsetzen, wenn die anerkannten Grundsätze für Mischungszusammensetzung, Verarbeitung und Nachbehandlung beachtet werden, und gelegentlich muss dabei eine unerwünschte Änderung einer anderen Eigenschaft in Kauf genommen werden.^[1]

Vergussmörtel nach der DAfStb-Richtlinie

Vergussbeton und Vergussmörtel unterscheiden sich laut der DAfStb-Richtlinie vom Juli 2019 von üblichem Beton und Mörtel durch eine deutlich weichere, besonders fließfähige Konsistenz und einen erhöhten Mehlkorngehalt.^[3] Sie dürfen als Betonergänzung in dünnen Schichten wie genormter Beton eingesetzt werden, etwa zum Ausfüllen von Fugen oder zum Einbetonieren von Stützen in Köcherfundamente, und die Richtlinie gilt für Produkte mit hoher Frühfestigkeit und mindestens der Druckfestigkeitsklasse C50/60.^[3] Auch Durchbrüche, die nach einer neuen Sanitärinstallation in einer Decke offen bleiben, werden häufig mit Vergussmörtel geschlossen.

Die Technische Regel Instandhaltung von Betonbauwerken nimmt die Richtlinie auf und beschreibt Anwendungsbedingungen für Betonersatz aus Vergussbeton, etwa beim Betonieren oder Vergießen zur Reprofilierung oder Querschnittsergänzung.^[4] Für Vergussbeton sind dabei die Angaben der Richtlinie einzuhalten, auch bei der Nachbehandlung.^[4] Beim Betonieren oder Vergießen kommen nach der Regel genormter Beton, Vergussbeton und Vergussmörtel nach der Richtlinie oder geprüfte Instandsetzungsmörtel und Instandsetzungsbetone in Frage, und bei längeren Pausen zwischen einzelnen Lagen sind vorübergehende Nachbehandlung und gegebenenfalls eine neue Untergrundvorbereitung vorzusehen.^[4]

Hohlräume füllen mit Vergussmörtel

Größere Hohlräume in Betonbauteilen werden nach der Technischen Regel mit Vergussmörtel oder Vergussbeton durch Schwerkraft oder im Niederdruckverfahren unter 1,0 MPa gefüllt, und die größte Abmessung des Hohlraums darf höchstens das 40-Fache, die kleinste muss mindestens das 10-Fache des Größtkorns betragen.^[4] Zulässig sind dafür nur Vergussmörtel der Schwindklassen SKVM 0, SKVM I und SKVM II nach der DAfStb-Richtlinie, Mörtel der Klasse SKVM III dagegen nicht.^[4] Ein nicht dicht vergossener Spalt um ein Rohr in der Kelleraußenwand verrät sich oft durch einen feuchten Fleck an der Wand rund um die Durchführung. Bevor der Spalt neu vergossen wird, klärt eine Leckageortung, ob das Wasser am Rohr entlang oder aus dem Rohr selbst kommt.

Die Hohlstelle muss zugänglich sein und sich während des Füllens entlüften lassen, und ihre Flanken müssen sauber und feucht sein, damit der Mörtel ausreichend an ihnen haftet.^[4] Die übergeordneten Ziele solcher Maßnahmen sind nach der Regel, die Tragfähigkeit oder Gebrauchstauglichkeit von Betonbauteilen für einen bestimmten Zeitraum zu erhalten oder wiederherzustellen.^[4]

Wo Quellmörtel eingesetzt wird

Quell- und Vergussmörtel kommen dort zum Einsatz, wo ein Mörtel einen Spalt oder eine Aussparung vollständig ausfüllen und kraftschlüssig an die Flanken anschließen soll, etwa unter Stützen, an Auflagern, in Köcherfundamenten oder in Aussparungen für Leitungen. Ein normaler Mörtel würde dort beim Schwinden einen feinen Spalt hinterlassen, durch den Wasser eindringen und Kräfte schlechter übertragen werden.

Wie viel ein Produkt quellen darf, wie schnell es erhärten muss und welche Druckfestigkeit verlangt wird, legen bei tragenden Bauteilen Tragwerksplaner oder sachkundiger Planer fest, und verarbeitet wird nach den Angaben des Herstellers.

Quellmörtel nach einer Leckageortung

Für die Ortung eines Lecks oder für neue Leitungen setzen wir manchmal Kernbohrungen in Betondecken oder öffnen Aussparungen in Wänden. Danach müssen die Öffnungen dicht und tragfähig geschlossen werden, in tragenden Bauteilen nach Vorgabe des Tragwerksplaners, und für Bohrungen durch eine Decke kommt dafür ein Verguss- oder Quellmörtel in Frage, der den Spalt um das neue Rohr vollständig füllt. So bleibt die Decke an dieser Stelle dicht gegen Wasser aus dem Geschoss darüber.

Vor dem Vergießen reinigen und nässen wir die Flanken der Öffnung vor, schalen sie von unten dicht ab und halten den frischen Mörtel feucht, damit er nicht zu schnell austrocknet. Bei Rohrdurchführungen durch Brandabschnitte gelten zusätzlich die Brandschutzvorgaben der Abschottung, die ein Fachbetrieb umsetzt. Ob ein Vergussmörtel oder ein anderer Reparaturmörtel passt, entscheidet sich nach Lage und Größe der Öffnung, und bei tragenden Bauteilen halten wir uns an die Vorgaben der Planer. Frisch vergossene Öffnungen in Decken werden erst belastet, wenn der Mörtel die vom Hersteller angegebene Festigkeit erreicht hat.