Schwindriss

So reißt Estrich, wenn die Oberfläche zu schnell trocknet

Warum Baustoffe beim Trocknen reißen

Trocknet Beton aus, verringert sich sein Volumen, und wird diese Verformung behindert, entstehen nach dem Zement-Merkblatt B 8 Gefüge- und Eigenspannungen, die zu Rissen führen können.^[1] Schwindrisse beginnen an der Oberfläche und können sich nach innen fortsetzen, darum soll Beton langsam austrocknen und erst dann, wenn er eine Zugfestigkeit erreicht hat, mit der er die Schwindspannungen ohne Risse aufnimmt.^[1]

Auch nach der Bauzeit geht das Schwinden weiter: Baustoffe mit Bindemitteln verkürzen sich nach dem Offenbacher Leitfaden zu Rissen in Gebäuden in den ersten Jahren nach der Errichtung noch etwas, und die dabei entstehenden Eigenzugspannungen können Risse auslösen.^[3] Holz schwindet erst, wenn es unter die Fasersättigung trocknet, und reißt, sobald die Schwindkräfte quer zur Faser seine Festigkeit übersteigen.^[2] Ein feuchter Fleck an der Wand, der nach einem Leck schnell abtrocknet, kann so feine Schwindrisse im Putz hinterlassen.

Frühschwindrisse an jungem Beton und Estrich

Frühschwindrisse entstehen nach dem Zement-Merkblatt vor allem, weil grüner und junger Beton an freiliegenden Oberflächen durch scharfes Austrocknen an Volumen verliert, ein Vorgang, der plastisches Schwinden heißt.^[1] Solange der Beton noch verformbar ist, lassen sich solche Risse durch Nachverdichten, etwa mit einem Oberflächenrüttler, wieder schließen.^[1]

Je niedriger die relative Luftfeuchte und je stärker der Wind, desto schneller trocknet Beton aus, und ist die Betonoberfläche wärmer als die Luft, beschleunigt das die Austrocknung zusätzlich.^[1] Besonders gefährdet sind nicht geschalte Flächen wie Decken, Betonböden und Estrichflächen, und der Wind wirkt nach dem Diagramm des Merkblatts noch stärker auf die Verdunstung als die Temperatur.^[1]

Verliert junger Beton zu früh Wasser, hat er nach dem Merkblatt an der Oberfläche eine geringere Festigkeit, neigt zum Absanden, nimmt mehr Wasser auf, ist weniger witterungs- und chemikalienbeständig und bekommt Frühschwindrisse, außerdem steigt die Gefahr späterer Schwindrisse.^[1] Bei einer Neubautrocknung bleibt die Luft darum anfangs maßvoll trocken, solange die Bauteile noch jung sind.

Nachbehandlung gegen Schwindrisse

DIN EN 13670 und DIN 1045-3 verlangen in Abschnitt 8.5 eine Nachbehandlung in den ersten Tagen der Hydratation, um das Frühschwinden gering zu halten und die Randzone fest und dauerhaft zu machen.^[1] Gegen vorzeitiges Austrocknen nennt das Merkblatt das Abdecken mit Folien, wasserspeichernde Abdeckungen, flüssige Nachbehandlungsmittel, ständiges Besprühen mit Wasser, das Fluten waagerechter Flächen, das Belassen in der Schalung und Kombinationen davon.^[1]

Soll die freie Oberfläche keine Risse aus dem Frühschwinden bekommen, ist sie nach dem Merkblatt schon vor der Oberflächenbearbeitung zwischendurch nachzubehandeln und nach der Bearbeitung sofort wieder.^[1] Wie lange mindestens nachbehandelt wird, hängt von der Expositionsklasse, der Oberflächentemperatur und der Festigkeitsentwicklung des Betons ab, die das Verhältnis seiner mittleren Druckfestigkeit nach 2 Tagen zu der nach 28 Tagen beschreibt.^[1]

Am gebräuchlichsten ist dampfdichte Kunststofffolie von mindestens 0,2 mm Dicke, überlappend auf den noch feuchten Beton gelegt und an den Stößen befestigt, ohne Zugluft darunter.^[1] Wird mit Wasser nachbehandelt, muss die Oberfläche ständig feucht bleiben, weil wechselndes Anfeuchten und Austrocknen Spannungen und Risse im jungen Beton erzeugt, und ein harter Wasserstrahl kann durch die schroffe Abkühlung ebenfalls Risse verursachen.^[1] Ähnliche Spannungen entstehen, wenn nach einem Leck Wasser unter den Fliesen steht und der Boden danach sehr schnell austrocknet.

Flüssige Nachbehandlungsmittel werden nach dem Merkblatt vollflächig und so früh wie möglich aufgesprüht, auf freiliegenden Flächen, sobald der sichtbare Wasserfilm verschwunden und die Oberfläche mattfeucht ist, auf geschalten Flächen gleich nach dem Ausschalen.^[1] Wachshaltige Mittel vermindern die Haftung späterer Anstriche, Beschichtungen und Beläge, ihre Reste sind dann zu entfernen, es sei denn, ein Nachweis schließt Nachteile für die folgenden Arbeiten aus.^[1]

Verzichtet werden darf auf diese Maßnahmen nur bei feuchtem Wetter mit mindestens 85 Prozent relativer Luftfeuchte im Tagesmittel, und auch Temperaturunterschiede zwischen Oberfläche und Kern durch die Hydratationswärme sind zu begrenzen, in der Regel auf weniger als 20 K, bei sehr dicken Bauteilen unter Umständen auf weniger als 12 K.^[1]

Die Nachbehandlung ist nach dem Merkblatt allgemein eine Nebenleistung, sie kann aber auch als eigene Position im Leistungsverzeichnis stehen.^[1] Vergütungspflichtige Besondere Leistungen nach VOB Teil C, DIN 18331, sind nur die Vorsorge- und Schutzmaßnahmen beim Betonieren unter +5 °C Lufttemperatur und bei Hitze, wenn die Lufttemperatur vor dem Betonieren 48 Stunden lang im Mittel über 30 °C lag.^[1]

Schwindrisse in Bodenplatten

Bei Industrieböden und Bodenplatten unterscheidet ein Forschungsbericht der TU Kaiserslautern aus der Initiative Zukunft Bau drei Hauptarten von Rissen.^[4] Fein und netzartig verlaufen Krakeleerisse, die durch frühes Schwinden entstehen, höchstens 0,15 mm breit und etwa 1 bis 3 mm tief sind und oft nur im feuchten Zustand sichtbar werden.^[4]

Die Schwind- oder Trennrisse gehen in der Regel durch das gesamte Bauteil, können gerichtet oder ungeordnet verlaufen und entstehen durch Zwangspannungen aus dem Schwinden, ebenso aber aus Temperaturbeanspruchungen.^[4]

Schwindrisse im Holz

Holz schwindet und quillt in Faserrichtung, in Richtung der Holzstrahlen und entlang der Jahrringe sehr unterschiedlich, wie Florian Zeller vom Gesamtverband Deutscher Holzhandel beim Osnabrücker Bautechniktag zeigte.^[2] Auf einen Teil Schwinden längs der Faser kommen rund zehn Teile radial und siebzehn Teile tangential, so dass sich das Schwinden in Faserrichtung weitgehend vernachlässigen lässt.^[2] Das größte Schwindmaß liegt radial bei etwa 4 bis 6 Prozent und tangential bei etwa 8 bis 10 Prozent, und für die Praxis zählt das differentielle Schwindmaß, die Maßänderung je Prozent Holzfeuchte.^[2] Bei Fichte liegt es nach den Folien tangential bei 0,33 und radial bei 0,16 Prozent, bei Buche bei 0,45 und 0,22 Prozent je Prozent Holzfeuchte.^[2]

Risse entstehen, wenn Holz unterhalb der Fasersättigung weiter trocknet und die unterschiedlichen Schwindkräfte in tangentialer und radialer Richtung die Querzugfestigkeit übersteigen, und die Markstrahlen sind dabei häufig die Sollbruchstelle.^[2] Bei Querschnitten mit Markröhre lassen sich Kern-, Mitten- und Strahlenrisse bei Trocknung an der Luft nicht verhindern, und Risse im Hirnholz an den Brettenden gelten ebenfalls als unvermeidbar.^[2]

Welche Risse Schnittholz haben darf, legen Sortiernormen fest, etwa DIN 4074-1 für die Tragfähigkeit von Nadelschnittholz und DIN 68365 für das Aussehen von Schnittholz für Zimmererarbeiten.^[2] Durchgehende Endrisse sind dort begrenzt, beispielsweise auf 30 mm in der Sortierung VEH A, und Ringschäle, Frost- und Blitzrisse sind meist unzulässig.^[2] Eine Norm, die Risse im Gebrauchszustand bewertet, fehlt nach dem Vortrag, die vorhandenen ISO-Normen eignen sich nach Einschätzung des Referenten dafür nicht.^[2] Oberflächenrisse sind nur erlaubt, solange sie nicht durchgehen, Haarrisse sind demnach zulässig.^[2]

Durchgehende Risse über eine weite Strecke der Brettlänge können die Gebrauchstauglichkeit dagegen mindern oder aufheben.^[2] Für die Holzauswahl empfiehlt der Vortrag, den Kern aufzutrennen, technisch getrocknetes Holz mit passender Holzfeuchte zu verwenden, die Feuchte zu messen und möglichst Rift- oder Halbriftware einzusetzen.^[2] Viele Risse gehen nach einer Stellungnahme von Holz-Sachverständigen auf Wachstumsanomalien zurück, die sich beim Verlegen auskappen oder aussortieren lassen, soweit sie schon erkennbar sind, und ob sich Risse nachbessern lassen, ist im Einzelfall zu prüfen.^[2]

Wie wir Schwindrisse beim Trocknen vermeiden

Nach einem Wasserschaden trocknen wir Estriche, Holzböden und Holzbauteile kontrolliert und messen die Feuchte während der ganzen Trocknung, damit Oberfläche und Kern nicht zu weit auseinanderlaufen. Bei Heizestrichen fahren wir die Temperatur langsam hoch, und Holz trocknen wir nicht mit maximaler Leistung bis unter die Feuchte, die es im Gebrauch wieder annimmt.

Bauen wir neuen Estrich oder Beton ein, schützen wir die frischen Flächen vor Zugluft und schneller Austrocknung und halten die Wartezeiten der Hersteller ein. Finden wir Risse, unterscheiden wir zwischen Schwindrissen und Setzungsrissen, bevor wir sie schließen, denn nur bei Schwindrissen ist die Ursache mit dem Trocknen abgeschlossen.