Das Nachrichtenportal von BTH-Heimtex · Haustex · Carpet Home · Eurodecor · FussbodenTechnik · Parkett Magazin
Wie lassen sich Beulen und Blase, Fugen und Spitznähte vermeiden?
Können Klebstoffe die Entstehung von Blasen, Fugen und Spitznähten an Bodenbelägen verhindern? Angesichts der Tatsachte, dass es gerade in den letzten Jahren vermehrt zu entsprechenden Reklamationen gekommen ist, muss man sich diese Frage tatsächlich stellen. Es sind allerdings eine ganze Reihe möglicher Ursachen denkbar, wenn es an einem verklebten Bodenbelag nach der Verlegung zu Beulen- und Blasenbildungen in der Fläche kommt oder zur Fugenbildung im Nahtbereich bzw. zu Aufstippungen des Belags.
Solche Schadensbilder können die Folge von Verlegefehlern - beispielsweise durch Einsatz einer falschen Zahnung - von Unebenheiten am Untergrund, von mangelhaften raumklimatischen Bedingungen während der Verlegung und auch von anderen äußerem Einflüssen sein. Es gibt aber ebenso belags- und klebstoffspezifische Eigenschaften, die zu den beschriebenen Erscheinungen führen können. Wer diese Eigenschaften als Verarbeiter kennt, verfügt über wichtige Informationen, um solche Mängel in Zukunft zu vermeiden.
Alle Beläge weisen bei Temperatur- und Feuchteeinfluss Maßänderungen auf
Was muss man sich unter entsprechenden belagsspezifischen Eigenschaften vorstellen? Eine typische physikalische Eigenschaft besteht darin, dass sich Materialien in der Regel bei einer Erhöhung der Temperatur ausdehnen und beim Abkühlen wieder zusammenziehen. Das heißt: Sie quellen und schrumpfen je nach Temperatur, die auf sie einwirkt. So dehnen sich nicht nur Stahlbrücken im Sommer aus - und werden deshalb auf Gleitlagern befestigt - auch Mauerwerk und Beton wächst bei Temperaturschwankungen bzw. zieht sich wieder zusammen, weshalb in ein Bauwerk sogenannte Dehnungsfugen eingeplant werden. Man kann diese Bewegungen auch als Maßänderungen bezeichnen.
Genauso verhält sich jeder Bodenbelag - egal ob er aus PVC, Gummi, Linoleum oder beispielsweise Nadelvlies besteht: Beläge dehnen sich bei Erhöhung der Temperatur aus und ziehen sich bei Abkühlung wieder zusammen. Eine Ausdehnung um nur 0,5 % bedeutet jedoch in der Praxis, dass der Belag pro Meter um 5 mm breiter wird. Wird diese Längenausdehnung seitlich nicht festgehalten, kann partiell also eine Beule mit mehr als 2,5 cm Höhe entstehen. Beläge machen aber nicht nur bei Temperaturschwankungen sogenannte Maßänderungen mit - sondern auch, wenn Feuchtigkeit in Form von Luftfeuchtigkeit oder Wasser aus Klebstoffen, Grundierungen und Spachtelmassen auf sie einwirkt.
Maßänderungsverhalten kann sehr unterschiedlich ausfallen
Interessant ist dabei ein zusätzliches Phänomen, das wir als Abbau von "eingefrorenen" Spannungen bezeichnen. Ein PVC-Belag dehnt sich beispielsweise bei einer Temperaturerhöhung von 23C auf 50C wie andere Beläge aus - in diesem Fall um 4 mm. Bei einer weiteren Temperaturerhöhung auf 80 C schrumpft der Belag jedoch wieder - ebenfalls um 4 mm. Solche Eigenschaften sind in der Praxis noch zusätzlich zu berücksichtigen.
Wie einschlägige Versuche belegen (siehe Tabelle 1 auf Seite 21), reagieren verschiedene Beläge auf Veränderungen von Temperatur und relativer Luftfeuchte (r.F.) unterschiedlich. Die Ergebnisse zeigen allerdings ebenso, dass diese Maßänderungen durch einen geeigneten Klebstoff deutlich reduziert werden können. Die Verminderung des Quell- und Schrumpfverhaltens durch den Klebstoff hängt aber vom Belag ab. Das bedeutet, dass die verschiedenen Beläge unterschiedliche "innere" Kräfte aufweisen, die gegen den Klebstoff anarbeiten.
Welche Rahmenbedingungen müssen für eine schadenfreie Verlegung erfüllt sein?
Grundsätzlich kann man sicher sagen, dass ein Klebstoff immer dann eine größere Gegenwehr gegen die Kräfte des Belages aufbauen kann, wenn der Klebstoff selbst eine hohe innere Festigkeit aufweist - also nicht grade über einen weichen, labilen Klebstoff-Film verfügt. Außerdem muss der Klebstoff besonders gute Benetzungs- und Haftungseigenschaften zu den Belägen bieten, damit eine ausreichend "innige" Verbindung hergestellt wird.
Um diese guten Benetzungs- und Haftungseigenschaften eines Klebstoffes voll zur Geltung zu bringen, ist es in der Praxis wichtig, dass die Beläge innerhalb der "offenen Zeit" in das Klebstoffbett eingelegt werden - und nicht erst nach einer zu langen Ablüftezeit, nach der der Klebstoff keinen ausreichenden Kontakt zur Belagsrückseite mehr herstellen kann. Dieser Zeitpunkt hängt allerdings sehr von den raumklimatischen Bedingungen und der Saugfähigkeit des Untergrundes ab: Je kälter die Fußbodentemperatur und je höher die Luftfeuchtigkeit im Objekt, desto länger fällt die "offene Zeit" eines Klebstoffes aus. Ebenso verlängert sich die "offene Zeit" bei wenig oder nicht saugenden Untergründen.
Für eine reklamationsfreie Verlegung sind deshalb folgende Voraussetzungen wichtig:
- Bodentemperatur über 15 C und mehr als 18 C Lufttemperatur
- Luftfeuchtigkeit nicht über 65 %
- gut gespachtelter und damit saugfähiger Unterboden
Wenn diese äußeren Voraussetzungen gegeben sind, gilt es nur noch, den geeigneten Klebstoff für den jeweiligen Belag sowie die korrekte Zahnung auszuwählen.
Welche Bedeutung hat der Klebstoff für ein mangelfreies Verlegeergebnis?
Neben den Bodenbelägen weisen allerdings auch Klebstoffe typische materialspezifische Eigenschaften auf. Diese können ebenfalls sehr unterschiedlich ausfallen, denn Klebstoffe sind auf Basis verschiedener Rohstoffe unterschiedlich aufgebaut. Die meisten Klebstoffhersteller geben dem Verarbeiterwunsch nach einem haftstarken, lange nachklebenden Klebstoff nach und formulieren ihre Produkte so, dass sie durch den Zusatz von weichen, klebrigen Harzen in der Rezeptur einen haftstarken, lange nachklebrigen Klebstoff erhalten.
Diese Eigenschaften sind beim Verleger gern gesehen, da für das Einlegen eine relativ große Zeitspanne zur Verfügung steht. Der Belag kann also auch noch längere Zeit nach dem Auftrag eingelegt werden - was besonders bei längeren Bahnen und größeren Flächen von Vorteil ist - und haftet dennoch trotz längerer Ablüftezeit aufgrund der in der Rezeptur enthaltenen Weichharze oder auch durch hochsiedende Lösungsmittel, die langsamer verdunsten und den Klebstoff dadurch länger offen halten. Ein in den Augen vieler Handwerker bequemer Vorteil, bei dem selbst eine längere Pause während der Verlegearbeiten vordergründig ohne Nachteil scheint.
Weiche Kleber haben Maßänderungen nichts entgegenzusetzen
Die Probleme mit dieser Art von Klebstoffen tauchen in der Regel erst später auf - wenn die Verlegung längst abgeschlossen ist. Kommt es dann nämlich zu Temperatur- und Luftfeuchteschwankungen, setzen die anfangs erwähnten physikalischen Kräfte und Phänomene ein, die auf jeden verlegten Belag einwirken - wenn auch bei dem einen stärker und bei dem anderen schwächer. Wird beispielsweise einige Wochen nach der Verlegung die Heizung in Betrieb genommen, trocknet der Belag in Verbindung mit der Reduzierung der Raumluftfeuchte aus. Die Folge ist ein Schrumpfprozess des Belags.
Das Schrumpfen führt dann zu sichtbaren Nähten zwischen den einzelnen Bahnen und mit großer Sicherheit zu einer entsprechenden Beanstandung beim Kunden. Hintergrund: Wurde der Belag mit einem weichen, haftklebrigem Klebstoff verklebt, ist dieser aufgrund seines "kaugummiähnlichen" Klebstoff-Filmes nicht in der Lage, das Schrumpfen des Belags aufzuhalten und eine ausreichende Gegenkraft aufzubauen. Der vordergründige Verlegevorteil wird nachträglich zur Reklamationsfalle - mit allen finanziellen Konsequenzen einer Beanstandung.
Auch die Wärmestandfähigkeit des Klebstoffs ist wichtig
Ein ähnliches Bild ergibt sich, wenn es im Sommer bei hoher Luftfeuchtigkeit durch Sonneneinstrahlung zusätzlich zu einer deutlichen Temperaturerhöhung kommt. In solchen Fällen will sich der Belag naturgemäß ausdehnen. Die Reklamation ist damit gleichermaßen vorprogrammiert: In allen Bereichen, die nicht optimal verlegt wurden - mangelhafte Benetzung des Belages, Unebenheiten usw. - entstehen Beulen oder Blasen bzw. Aufstippungen im Nahtbereich, da ein sowieso schon weicher Klebstoff bei höherer Temperatur noch weicher wird und die auftretenden Quellkräfte des Belags nicht aufhalten kann.
Im Sommer bei erhöhter Temperatur ist es also zusätzlich besonders wichtig, dass ein Klebstoff seine "innere Festigkeit" auch beibehält, um eine Gegenkraft gegen das Ausdehnungsbestreben des Belags aufzubieten. Wenn ein Klebstoff einen festen, straffen Film mit hoher innerer Festigkeit ausbildet und diese Festigkeit auch bei erhöhter Temperatur aufrechterhält, bezeichnet man diese Eigenschaft als hohe "Wärmestandfestigkeit" eines Klebstoffs.
Wie lässt sich die Leistungsfähigkeit eines Klebstoffs ermitteln?
Im Hause Wulff werden gezielt Klebstoffe entwickelt, die hoch wärmestandfest sind und eine große "innere Festigkeit" (Kohäsion) sowie gute Benetzungseigenschaften zum Belag aufweisen. Diese Eigenschaften erzielen wir durch Einsatz hoch wärmestandfester Harze mit großer innerer Festigkeit. Dadurch erhalten unsere Klebstoffe physikalische Eigenschaften, die sie in die Lage versetzen, jede Art von Maßänderungen bei Belägen deutlich zu reduzieren - Quellen wie Schrumpfen.
Das setzt voraus, dass man die Eigenschaften eines Klebstoffs vor der Auslobung für ein bestimmtes Anwendungsgebiet im Labor gewissenhaft und unter realitätsnahen Bedingungen testet. Welche Prüfungen kommen hier in Frage?
1. "Tarkett-Test" im Klimaschrank
Eine wichtige Laborprüfung für die Wärmestandfestigkeit unserer Klebstoffe bildet der sogenannte "Tarkett-Test" im Wärmeschrank. Hier werden verklebte Proben mit einer statischen Scherbelastung versehen (Gewicht von 6 kg) und variablen Temperaturbedingungen bis zu 80 C ausgesetzt. Dabei zieht das schwere Gewicht dauerhaft senkrecht an der Probe. Diese Prüfung können nur solche Klebstoffe über mehrere Tage meistern, die selbst unter Wärmebelastung noch einen hochscherfesten Film behalten.
Mit hoch wärmestandfesten Klebstoffen, die eine große innere Festigkeit aufweisen, ist in der Praxis mit Fugen in Nadelvliesbelägen oder mit Beulen und Blasen in Kautschuk- und Linoleumbelägen nicht mehr zu rechnen. Um aber im Labor wirklich reproduzierbare Aussagen über die Festigkeit von Klebeverbindungen zu erhalten, sind neben dem beschriebenen "Tarkett-Test" noch verschiedene weitere Prüfungen erforderlich. Hierzu zählen insbesondere Messungen der Schälfestigkeit und den Scherfestigkeit.
2. Schälfestigkeit nach DIN EN 1372
Bei der Schälfestigkeitsprüfung nach DIN EN 1372 wird eine Belagsprobe auf einem bestimmten Untergrund verklebt (z.B. Buchenholz) und nach einer vorgegebenen Lagerzeit mit einer Zugprüfmaschine im Winkel von 90 in einer vorgeschriebenen Geschwindigkeit wieder abgezogen.
Der ermittelte Festigkeitswert wird in Newton pro mm (N/mm) angegeben. Ein Wert von 1 N/mm bei einem genormten Buchenholzplättchen von 5 cm Breite bedeutet beispielsweise, dass man die Probe mit einer Kraft von etwa 5 Kg abziehen muss, um sie wieder zu lösen.
Erreicht ein Klebstoff wie z.B. Wulff Multi-Coll eine Schälfestigkeit von 3,0 N/mm, ist immerhin schon eine Zugkraft von etwa 15 Kg erforderlich, um allein den kleinen, 5 cm breiten Streifen nach der Verklebung wieder zu lösen.
Labormessungen und die Praxis bestätigen, dass in einem Klebstoff tatsächlich solche Kräfte nötig sind, um eine Fugenbildung oder die Entstehung von Beulen und Blasen zu verhindern - weil die Beläge von sich aus auch entsprechende Gegenkräfte aufbauen, wenn sie Temperatur- oder Feuchtigkeitsveränderungen ausgesetzt werden. Mit anderen Worten: Jede Kraft kann nur durch eine ebenbürtige Gegenkraft abgefangen werden.
3. Scherfestigkeit nach DIN EN 1373
Für die Ermittlung der Scherfestigkeit werden im Grunde diejenigen Kräfte im Labor nachgestellt, die auch tatsächlich am Boden zur Wirkung kommen - nämlich Kräfte, die parallel zur Untergrundoberfläche wirken und nicht im Winkel von 90 wie bei der Schälfestigkeitsprüfung. Wenn es in der Praxis zur Fugenbildung kommt, haben schließlich auch hier parallel zum Untergrund wirkende Kräfte den Belag zusammengezogen.
Die Prüfung nach DIN EN 1373 erfolgt an einem Prüfkörper (z.B. einer Buchenholzplatte), auf den der zu prüfende Belagsstreifen in einer Breite von 5 cm aufgeklebt wird. Die Probe wird senkrecht in die Prüfmaschine eingespannt und nach unten abgezogen. Die so ermittelten Scherfestigkeitswerte werden in N/mm2 angegeben.
4. Scherprüfung in Anlehnung an DIN 281
Um jedoch auch eine Aussage über die Scherfestigkeit des reinen Klebstoff-Films allein machen zu können, haben wir die für Parkettklebstoffe konzipierte Scherfestigkeitsprüfung in Anlehnung an DIN 281 auf unsere Dispersionsklebstoffe übertragen: Hier werden zwei Holzprüfkörper senkrecht zusammengeklebt und nach Durchtrocknung in der Zugprüfmaschine abgeschert. So erhält man eine Aussage über die "innere Festigkeit" des reinen Klebstoff-Films.
Die Praxis zeigt auch hier, dass nur Klebstoffe mit sehr hoher Scherfestigkeit in der Lage sind, Fugenbildungen zu verhindern (z.B. in Nadelvlies-Belägen). Da bei der Austrocknung eines Belags der Schrumpfprozess nur sehr langsam, gleichsam fließend vor sich geht, muss auch der Klebstoff in der Lage sein, diesen "kalten Fluss" abzufangen. Dazu sind nur solche Klebstoffe fähig, deren Scherfestigkeit mindestens den Wert von 1 N/mm2 erreicht - besser noch deutlich darüber liegt, wie z.B. bei Wulff Multi-Coll mit etwa 3 N/mm2. Hier müssen Kräfte von 30 kg/ cm2 aufgewendet werden, um den verklebten Belag im Nahtbereich auseinander zu ziehen, so dass eine Fuge entstehen könnte. Das bedeutet übrigens auch, dass Resteindrücke im Belag weitestgehend vermieden werden.
Wie lässt sich das Maßänderungsverhalten von Belägen realitätsnah ermitteln?
Um dem Verarbeiter ein Höchstmaß an Sicherheit zu bieten, haben wir gemeinsam mit der Belagsindustrie entsprechende Mindestanforderungen für Klebstoffe aufgestellt (siehe Tabelle 2). Die betreffenden Werte basieren auf umfangreichen Untersuchungen und geben dem Handwerker Informationen an Hand, bei denen er sicher sein kann, dass bei korrekter Anwendung der Produkte keine Mängel nach der Verlegung zu erwarten sind.
Neben den beschriebenen Klebstoffprüfungen sind dabei vor allem die Maßänderungen der einzelnen Beläge zu berücksichtigen. Sie werden im Labor an Belagproben ermittelt, die zuerst unverklebt vermessen und danach mit dem jeweils geeigneten Klebstoff noch einmal verklebt geprüft werden. Die Messungen erfolgen mit einer Präzisionsmessuhr, die Differenzen von 1/100 mm genau erfassen kann.
Darüber hinaus wird die Belagprobe einer bestimmten Temperatur im Klimaschrank ausgesetzt und erneut die Maßänderungen direkt im Wärmeschrank ermittelt. Mit dieser Methode ist gewährleistet, dass auch die unter Wärme auftretenden Maßänderungen tatsächlich erfasst werden.
Häufig vernachlässigt: Weichmacherwanderungen
Und noch einen Aspekt sollte man beim Thema Maßänderungen nicht übersehen: Neueste Untersuchungen an weichen Haftklebstoffen zeigen, dass diese Klebstoff-Typen vor allem aus PVC- und CV-Belägen in kurzer Zeit Weichmacher entziehen können. Durch diese sogenannte "Weichmacherwanderung" wird ebenfalls ein Schrumpfen des Belags ausgelöst. Man kann sich das so vorstellen: Die Weich- und/oder Naturharze im Klebstoff saugen die Weichmacher aus dem Belag wie ein Schwamm auf. Dadurch wird das Volumen des Belags reduziert und es kommt zum Schrumpfen - ähnlich dem Schwinden von Zementestrichen beim Entzug des Anmachwassers.
Auch durch zu scharfe Reinigungs- und Pflegemittel können Weichmacher aus Belägen herausgelöst werden. Besonders kritisch ist dieser Effekt bei chemisch leitfähigen Kautschuk- oder PVC-Belägen, da sich die leitfähigen Additive sehr leicht herauswaschen lassen. Ebenso können hoch weichharzhaltige Klebstoffe eine Weichmacherwanderung aus leitfähigen PVC-Belägen bewirken. Das zeigt sich deutlich bei der Bestimmung der Maßänderung nach beschleunigter Alterung eines chemisch leitfähigen PVC-Belags (3 Wochen Lagerung bei +50 C nach DIN EN 1903): Unverklebt schrumpft die Bahn um 6 mm pro Meter - mit einem Weichharzklebstoff verklebt beträgt die Schrumpfung etwa 9 mm.
Das beste Mittel, um solche Weichmacherwanderungen zu verhindern, ist der Einsatz hoch weichmacherbeständiger Klebstoffe.
Was kann der Verleger tun, um Schäden sicher zu vermeiden?
Für den Handwerker gibt es neben der sorgfältigen Einhaltung der geltenden fachlichen Regeln nur einen wirklich sicheren Weg, um die eingangs aufgeführten Schäden zu vermeiden: Er verwendet speziell für die Vermeidung von Beulen, Blasen, Fugen und Spitznähten entwickelte Klebstoffe mit darauf abgestimmten, saugfähigen Spachtelmassen. Darüber hinaus sollte der Klebstoff ausdrücklich für die vorgesehene Aufgabenstellung entwickelt und ausgelobt sein.
Für PVC-, CV- und Kautschuk-Beläge empfehlen wir beispielsweise den faserarmierten Spezial-Klebstoff Wulff Supra-Strong. Durch die Faserarmierung wird das Risiko einer Klebstoffverdrückung unter dem Belag während der Verlegearbeiten - Stichwort "Resteindrücke" - deutlich reduziert. So gibt es auch keine potentiellen Schwachstellen für eine spätere Beulen- und Blasenbildung.
Für Polyolefin-Beläge (Tarkett Super-Nova) haben wir mit Wulff Supra-Coll ein weiteren belagsspezifischen Klebstoff entwickelt, der die typischen Probleme mit dieser Belagart deutlich minimiert. Zur sicheren Verklebung von Nadelvlies, Kork und PVC ist aus unserer Sicht der Wulff-Klebstoff Multi-Coll am besten geeignet, um mit seinem äußerst straffen Klebstoff-Film jegliche Art von Fugenbildung zu reduzieren.
Die Autoren:
Der Beitrag entstand in Zusammenarbeit von Ernst Dieckmann, Wulff-Geschäftsführer, Dipl.-Ing. Jörg D. Kummetz, Mitentwickler des Wulff-Prüfwesens, und Dipl.-Biologe Wolfgang Israel, bei Wulff verantwortlich für den Bereich Forschung und Entwicklung.
Kontakt:
Wulff GmbH u. Co.
Tel.: 05404/881-0
Fax: 05404/881-49
Letzte Meldung:
Belagschrumpf durch weichharzhaltige Kleber
Kurz vor Redaktionsschluss erreichte uns ergänzend noch folgende Mitteilung: Untersuchungen im Hause Wulff deuten darauf hin, dass weichharzhaltige
Dispersionsklebstoffe die Schrumpfung von PVC- und leitfähigen Kautschukbelägen stark aktivieren können. Die entsprechenden Untersuchungsberichte können bei Wulff in Lotte angefordert werden. aus FussbodenTechnik 03/03 (Bodenbeläge)
Inwieweit können Klebstoffe Maßänderungen verhindern?
Welche Ursachen haben Blasen- und Beulenbildungen, Fugen oder Spitznähte an elastischen und textilen Bodenbelägen? Sind die heutigen Beläge nicht mehr ausreichend maßstabil oder liegt die Schuld eher bei den modernen Klebstoffen, die keine ausreichende Festigkeiten mehr bieten? Verlegewerkstoff-Hersteller Wulff ist diesen Fragen in Zusammenarbeit mit namhaften Belaganbietern in umfangreichen Untersuchungen nachgegangen. Die Ergebnisse geben Verarbeitern wichtige Informationen an die Hand, um solche Schäden künftig vermeiden zu können.Können Klebstoffe die Entstehung von Blasen, Fugen und Spitznähten an Bodenbelägen verhindern? Angesichts der Tatsachte, dass es gerade in den letzten Jahren vermehrt zu entsprechenden Reklamationen gekommen ist, muss man sich diese Frage tatsächlich stellen. Es sind allerdings eine ganze Reihe möglicher Ursachen denkbar, wenn es an einem verklebten Bodenbelag nach der Verlegung zu Beulen- und Blasenbildungen in der Fläche kommt oder zur Fugenbildung im Nahtbereich bzw. zu Aufstippungen des Belags.
Solche Schadensbilder können die Folge von Verlegefehlern - beispielsweise durch Einsatz einer falschen Zahnung - von Unebenheiten am Untergrund, von mangelhaften raumklimatischen Bedingungen während der Verlegung und auch von anderen äußerem Einflüssen sein. Es gibt aber ebenso belags- und klebstoffspezifische Eigenschaften, die zu den beschriebenen Erscheinungen führen können. Wer diese Eigenschaften als Verarbeiter kennt, verfügt über wichtige Informationen, um solche Mängel in Zukunft zu vermeiden.
Alle Beläge weisen bei Temperatur- und Feuchteeinfluss Maßänderungen auf
Was muss man sich unter entsprechenden belagsspezifischen Eigenschaften vorstellen? Eine typische physikalische Eigenschaft besteht darin, dass sich Materialien in der Regel bei einer Erhöhung der Temperatur ausdehnen und beim Abkühlen wieder zusammenziehen. Das heißt: Sie quellen und schrumpfen je nach Temperatur, die auf sie einwirkt. So dehnen sich nicht nur Stahlbrücken im Sommer aus - und werden deshalb auf Gleitlagern befestigt - auch Mauerwerk und Beton wächst bei Temperaturschwankungen bzw. zieht sich wieder zusammen, weshalb in ein Bauwerk sogenannte Dehnungsfugen eingeplant werden. Man kann diese Bewegungen auch als Maßänderungen bezeichnen.
Genauso verhält sich jeder Bodenbelag - egal ob er aus PVC, Gummi, Linoleum oder beispielsweise Nadelvlies besteht: Beläge dehnen sich bei Erhöhung der Temperatur aus und ziehen sich bei Abkühlung wieder zusammen. Eine Ausdehnung um nur 0,5 % bedeutet jedoch in der Praxis, dass der Belag pro Meter um 5 mm breiter wird. Wird diese Längenausdehnung seitlich nicht festgehalten, kann partiell also eine Beule mit mehr als 2,5 cm Höhe entstehen. Beläge machen aber nicht nur bei Temperaturschwankungen sogenannte Maßänderungen mit - sondern auch, wenn Feuchtigkeit in Form von Luftfeuchtigkeit oder Wasser aus Klebstoffen, Grundierungen und Spachtelmassen auf sie einwirkt.
Maßänderungsverhalten kann sehr unterschiedlich ausfallen
Interessant ist dabei ein zusätzliches Phänomen, das wir als Abbau von "eingefrorenen" Spannungen bezeichnen. Ein PVC-Belag dehnt sich beispielsweise bei einer Temperaturerhöhung von 23C auf 50C wie andere Beläge aus - in diesem Fall um 4 mm. Bei einer weiteren Temperaturerhöhung auf 80 C schrumpft der Belag jedoch wieder - ebenfalls um 4 mm. Solche Eigenschaften sind in der Praxis noch zusätzlich zu berücksichtigen.
Wie einschlägige Versuche belegen (siehe Tabelle 1 auf Seite 21), reagieren verschiedene Beläge auf Veränderungen von Temperatur und relativer Luftfeuchte (r.F.) unterschiedlich. Die Ergebnisse zeigen allerdings ebenso, dass diese Maßänderungen durch einen geeigneten Klebstoff deutlich reduziert werden können. Die Verminderung des Quell- und Schrumpfverhaltens durch den Klebstoff hängt aber vom Belag ab. Das bedeutet, dass die verschiedenen Beläge unterschiedliche "innere" Kräfte aufweisen, die gegen den Klebstoff anarbeiten.
Welche Rahmenbedingungen müssen für eine schadenfreie Verlegung erfüllt sein?
Grundsätzlich kann man sicher sagen, dass ein Klebstoff immer dann eine größere Gegenwehr gegen die Kräfte des Belages aufbauen kann, wenn der Klebstoff selbst eine hohe innere Festigkeit aufweist - also nicht grade über einen weichen, labilen Klebstoff-Film verfügt. Außerdem muss der Klebstoff besonders gute Benetzungs- und Haftungseigenschaften zu den Belägen bieten, damit eine ausreichend "innige" Verbindung hergestellt wird.
Um diese guten Benetzungs- und Haftungseigenschaften eines Klebstoffes voll zur Geltung zu bringen, ist es in der Praxis wichtig, dass die Beläge innerhalb der "offenen Zeit" in das Klebstoffbett eingelegt werden - und nicht erst nach einer zu langen Ablüftezeit, nach der der Klebstoff keinen ausreichenden Kontakt zur Belagsrückseite mehr herstellen kann. Dieser Zeitpunkt hängt allerdings sehr von den raumklimatischen Bedingungen und der Saugfähigkeit des Untergrundes ab: Je kälter die Fußbodentemperatur und je höher die Luftfeuchtigkeit im Objekt, desto länger fällt die "offene Zeit" eines Klebstoffes aus. Ebenso verlängert sich die "offene Zeit" bei wenig oder nicht saugenden Untergründen.
Für eine reklamationsfreie Verlegung sind deshalb folgende Voraussetzungen wichtig:
- Bodentemperatur über 15 C und mehr als 18 C Lufttemperatur
- Luftfeuchtigkeit nicht über 65 %
- gut gespachtelter und damit saugfähiger Unterboden
Wenn diese äußeren Voraussetzungen gegeben sind, gilt es nur noch, den geeigneten Klebstoff für den jeweiligen Belag sowie die korrekte Zahnung auszuwählen.
Welche Bedeutung hat der Klebstoff für ein mangelfreies Verlegeergebnis?
Neben den Bodenbelägen weisen allerdings auch Klebstoffe typische materialspezifische Eigenschaften auf. Diese können ebenfalls sehr unterschiedlich ausfallen, denn Klebstoffe sind auf Basis verschiedener Rohstoffe unterschiedlich aufgebaut. Die meisten Klebstoffhersteller geben dem Verarbeiterwunsch nach einem haftstarken, lange nachklebenden Klebstoff nach und formulieren ihre Produkte so, dass sie durch den Zusatz von weichen, klebrigen Harzen in der Rezeptur einen haftstarken, lange nachklebrigen Klebstoff erhalten.
Diese Eigenschaften sind beim Verleger gern gesehen, da für das Einlegen eine relativ große Zeitspanne zur Verfügung steht. Der Belag kann also auch noch längere Zeit nach dem Auftrag eingelegt werden - was besonders bei längeren Bahnen und größeren Flächen von Vorteil ist - und haftet dennoch trotz längerer Ablüftezeit aufgrund der in der Rezeptur enthaltenen Weichharze oder auch durch hochsiedende Lösungsmittel, die langsamer verdunsten und den Klebstoff dadurch länger offen halten. Ein in den Augen vieler Handwerker bequemer Vorteil, bei dem selbst eine längere Pause während der Verlegearbeiten vordergründig ohne Nachteil scheint.
Weiche Kleber haben Maßänderungen nichts entgegenzusetzen
Die Probleme mit dieser Art von Klebstoffen tauchen in der Regel erst später auf - wenn die Verlegung längst abgeschlossen ist. Kommt es dann nämlich zu Temperatur- und Luftfeuchteschwankungen, setzen die anfangs erwähnten physikalischen Kräfte und Phänomene ein, die auf jeden verlegten Belag einwirken - wenn auch bei dem einen stärker und bei dem anderen schwächer. Wird beispielsweise einige Wochen nach der Verlegung die Heizung in Betrieb genommen, trocknet der Belag in Verbindung mit der Reduzierung der Raumluftfeuchte aus. Die Folge ist ein Schrumpfprozess des Belags.
Das Schrumpfen führt dann zu sichtbaren Nähten zwischen den einzelnen Bahnen und mit großer Sicherheit zu einer entsprechenden Beanstandung beim Kunden. Hintergrund: Wurde der Belag mit einem weichen, haftklebrigem Klebstoff verklebt, ist dieser aufgrund seines "kaugummiähnlichen" Klebstoff-Filmes nicht in der Lage, das Schrumpfen des Belags aufzuhalten und eine ausreichende Gegenkraft aufzubauen. Der vordergründige Verlegevorteil wird nachträglich zur Reklamationsfalle - mit allen finanziellen Konsequenzen einer Beanstandung.
Auch die Wärmestandfähigkeit des Klebstoffs ist wichtig
Ein ähnliches Bild ergibt sich, wenn es im Sommer bei hoher Luftfeuchtigkeit durch Sonneneinstrahlung zusätzlich zu einer deutlichen Temperaturerhöhung kommt. In solchen Fällen will sich der Belag naturgemäß ausdehnen. Die Reklamation ist damit gleichermaßen vorprogrammiert: In allen Bereichen, die nicht optimal verlegt wurden - mangelhafte Benetzung des Belages, Unebenheiten usw. - entstehen Beulen oder Blasen bzw. Aufstippungen im Nahtbereich, da ein sowieso schon weicher Klebstoff bei höherer Temperatur noch weicher wird und die auftretenden Quellkräfte des Belags nicht aufhalten kann.
Im Sommer bei erhöhter Temperatur ist es also zusätzlich besonders wichtig, dass ein Klebstoff seine "innere Festigkeit" auch beibehält, um eine Gegenkraft gegen das Ausdehnungsbestreben des Belags aufzubieten. Wenn ein Klebstoff einen festen, straffen Film mit hoher innerer Festigkeit ausbildet und diese Festigkeit auch bei erhöhter Temperatur aufrechterhält, bezeichnet man diese Eigenschaft als hohe "Wärmestandfestigkeit" eines Klebstoffs.
Wie lässt sich die Leistungsfähigkeit eines Klebstoffs ermitteln?
Im Hause Wulff werden gezielt Klebstoffe entwickelt, die hoch wärmestandfest sind und eine große "innere Festigkeit" (Kohäsion) sowie gute Benetzungseigenschaften zum Belag aufweisen. Diese Eigenschaften erzielen wir durch Einsatz hoch wärmestandfester Harze mit großer innerer Festigkeit. Dadurch erhalten unsere Klebstoffe physikalische Eigenschaften, die sie in die Lage versetzen, jede Art von Maßänderungen bei Belägen deutlich zu reduzieren - Quellen wie Schrumpfen.
Das setzt voraus, dass man die Eigenschaften eines Klebstoffs vor der Auslobung für ein bestimmtes Anwendungsgebiet im Labor gewissenhaft und unter realitätsnahen Bedingungen testet. Welche Prüfungen kommen hier in Frage?
1. "Tarkett-Test" im Klimaschrank
Eine wichtige Laborprüfung für die Wärmestandfestigkeit unserer Klebstoffe bildet der sogenannte "Tarkett-Test" im Wärmeschrank. Hier werden verklebte Proben mit einer statischen Scherbelastung versehen (Gewicht von 6 kg) und variablen Temperaturbedingungen bis zu 80 C ausgesetzt. Dabei zieht das schwere Gewicht dauerhaft senkrecht an der Probe. Diese Prüfung können nur solche Klebstoffe über mehrere Tage meistern, die selbst unter Wärmebelastung noch einen hochscherfesten Film behalten.
Mit hoch wärmestandfesten Klebstoffen, die eine große innere Festigkeit aufweisen, ist in der Praxis mit Fugen in Nadelvliesbelägen oder mit Beulen und Blasen in Kautschuk- und Linoleumbelägen nicht mehr zu rechnen. Um aber im Labor wirklich reproduzierbare Aussagen über die Festigkeit von Klebeverbindungen zu erhalten, sind neben dem beschriebenen "Tarkett-Test" noch verschiedene weitere Prüfungen erforderlich. Hierzu zählen insbesondere Messungen der Schälfestigkeit und den Scherfestigkeit.
2. Schälfestigkeit nach DIN EN 1372
Bei der Schälfestigkeitsprüfung nach DIN EN 1372 wird eine Belagsprobe auf einem bestimmten Untergrund verklebt (z.B. Buchenholz) und nach einer vorgegebenen Lagerzeit mit einer Zugprüfmaschine im Winkel von 90 in einer vorgeschriebenen Geschwindigkeit wieder abgezogen.
Der ermittelte Festigkeitswert wird in Newton pro mm (N/mm) angegeben. Ein Wert von 1 N/mm bei einem genormten Buchenholzplättchen von 5 cm Breite bedeutet beispielsweise, dass man die Probe mit einer Kraft von etwa 5 Kg abziehen muss, um sie wieder zu lösen.
Erreicht ein Klebstoff wie z.B. Wulff Multi-Coll eine Schälfestigkeit von 3,0 N/mm, ist immerhin schon eine Zugkraft von etwa 15 Kg erforderlich, um allein den kleinen, 5 cm breiten Streifen nach der Verklebung wieder zu lösen.
Labormessungen und die Praxis bestätigen, dass in einem Klebstoff tatsächlich solche Kräfte nötig sind, um eine Fugenbildung oder die Entstehung von Beulen und Blasen zu verhindern - weil die Beläge von sich aus auch entsprechende Gegenkräfte aufbauen, wenn sie Temperatur- oder Feuchtigkeitsveränderungen ausgesetzt werden. Mit anderen Worten: Jede Kraft kann nur durch eine ebenbürtige Gegenkraft abgefangen werden.
3. Scherfestigkeit nach DIN EN 1373
Für die Ermittlung der Scherfestigkeit werden im Grunde diejenigen Kräfte im Labor nachgestellt, die auch tatsächlich am Boden zur Wirkung kommen - nämlich Kräfte, die parallel zur Untergrundoberfläche wirken und nicht im Winkel von 90 wie bei der Schälfestigkeitsprüfung. Wenn es in der Praxis zur Fugenbildung kommt, haben schließlich auch hier parallel zum Untergrund wirkende Kräfte den Belag zusammengezogen.
Die Prüfung nach DIN EN 1373 erfolgt an einem Prüfkörper (z.B. einer Buchenholzplatte), auf den der zu prüfende Belagsstreifen in einer Breite von 5 cm aufgeklebt wird. Die Probe wird senkrecht in die Prüfmaschine eingespannt und nach unten abgezogen. Die so ermittelten Scherfestigkeitswerte werden in N/mm2 angegeben.
4. Scherprüfung in Anlehnung an DIN 281
Um jedoch auch eine Aussage über die Scherfestigkeit des reinen Klebstoff-Films allein machen zu können, haben wir die für Parkettklebstoffe konzipierte Scherfestigkeitsprüfung in Anlehnung an DIN 281 auf unsere Dispersionsklebstoffe übertragen: Hier werden zwei Holzprüfkörper senkrecht zusammengeklebt und nach Durchtrocknung in der Zugprüfmaschine abgeschert. So erhält man eine Aussage über die "innere Festigkeit" des reinen Klebstoff-Films.
Die Praxis zeigt auch hier, dass nur Klebstoffe mit sehr hoher Scherfestigkeit in der Lage sind, Fugenbildungen zu verhindern (z.B. in Nadelvlies-Belägen). Da bei der Austrocknung eines Belags der Schrumpfprozess nur sehr langsam, gleichsam fließend vor sich geht, muss auch der Klebstoff in der Lage sein, diesen "kalten Fluss" abzufangen. Dazu sind nur solche Klebstoffe fähig, deren Scherfestigkeit mindestens den Wert von 1 N/mm2 erreicht - besser noch deutlich darüber liegt, wie z.B. bei Wulff Multi-Coll mit etwa 3 N/mm2. Hier müssen Kräfte von 30 kg/ cm2 aufgewendet werden, um den verklebten Belag im Nahtbereich auseinander zu ziehen, so dass eine Fuge entstehen könnte. Das bedeutet übrigens auch, dass Resteindrücke im Belag weitestgehend vermieden werden.
Wie lässt sich das Maßänderungsverhalten von Belägen realitätsnah ermitteln?
Um dem Verarbeiter ein Höchstmaß an Sicherheit zu bieten, haben wir gemeinsam mit der Belagsindustrie entsprechende Mindestanforderungen für Klebstoffe aufgestellt (siehe Tabelle 2). Die betreffenden Werte basieren auf umfangreichen Untersuchungen und geben dem Handwerker Informationen an Hand, bei denen er sicher sein kann, dass bei korrekter Anwendung der Produkte keine Mängel nach der Verlegung zu erwarten sind.
Neben den beschriebenen Klebstoffprüfungen sind dabei vor allem die Maßänderungen der einzelnen Beläge zu berücksichtigen. Sie werden im Labor an Belagproben ermittelt, die zuerst unverklebt vermessen und danach mit dem jeweils geeigneten Klebstoff noch einmal verklebt geprüft werden. Die Messungen erfolgen mit einer Präzisionsmessuhr, die Differenzen von 1/100 mm genau erfassen kann.
Darüber hinaus wird die Belagprobe einer bestimmten Temperatur im Klimaschrank ausgesetzt und erneut die Maßänderungen direkt im Wärmeschrank ermittelt. Mit dieser Methode ist gewährleistet, dass auch die unter Wärme auftretenden Maßänderungen tatsächlich erfasst werden.
Häufig vernachlässigt: Weichmacherwanderungen
Und noch einen Aspekt sollte man beim Thema Maßänderungen nicht übersehen: Neueste Untersuchungen an weichen Haftklebstoffen zeigen, dass diese Klebstoff-Typen vor allem aus PVC- und CV-Belägen in kurzer Zeit Weichmacher entziehen können. Durch diese sogenannte "Weichmacherwanderung" wird ebenfalls ein Schrumpfen des Belags ausgelöst. Man kann sich das so vorstellen: Die Weich- und/oder Naturharze im Klebstoff saugen die Weichmacher aus dem Belag wie ein Schwamm auf. Dadurch wird das Volumen des Belags reduziert und es kommt zum Schrumpfen - ähnlich dem Schwinden von Zementestrichen beim Entzug des Anmachwassers.
Auch durch zu scharfe Reinigungs- und Pflegemittel können Weichmacher aus Belägen herausgelöst werden. Besonders kritisch ist dieser Effekt bei chemisch leitfähigen Kautschuk- oder PVC-Belägen, da sich die leitfähigen Additive sehr leicht herauswaschen lassen. Ebenso können hoch weichharzhaltige Klebstoffe eine Weichmacherwanderung aus leitfähigen PVC-Belägen bewirken. Das zeigt sich deutlich bei der Bestimmung der Maßänderung nach beschleunigter Alterung eines chemisch leitfähigen PVC-Belags (3 Wochen Lagerung bei +50 C nach DIN EN 1903): Unverklebt schrumpft die Bahn um 6 mm pro Meter - mit einem Weichharzklebstoff verklebt beträgt die Schrumpfung etwa 9 mm.
Das beste Mittel, um solche Weichmacherwanderungen zu verhindern, ist der Einsatz hoch weichmacherbeständiger Klebstoffe.
Was kann der Verleger tun, um Schäden sicher zu vermeiden?
Für den Handwerker gibt es neben der sorgfältigen Einhaltung der geltenden fachlichen Regeln nur einen wirklich sicheren Weg, um die eingangs aufgeführten Schäden zu vermeiden: Er verwendet speziell für die Vermeidung von Beulen, Blasen, Fugen und Spitznähten entwickelte Klebstoffe mit darauf abgestimmten, saugfähigen Spachtelmassen. Darüber hinaus sollte der Klebstoff ausdrücklich für die vorgesehene Aufgabenstellung entwickelt und ausgelobt sein.
Für PVC-, CV- und Kautschuk-Beläge empfehlen wir beispielsweise den faserarmierten Spezial-Klebstoff Wulff Supra-Strong. Durch die Faserarmierung wird das Risiko einer Klebstoffverdrückung unter dem Belag während der Verlegearbeiten - Stichwort "Resteindrücke" - deutlich reduziert. So gibt es auch keine potentiellen Schwachstellen für eine spätere Beulen- und Blasenbildung.
Für Polyolefin-Beläge (Tarkett Super-Nova) haben wir mit Wulff Supra-Coll ein weiteren belagsspezifischen Klebstoff entwickelt, der die typischen Probleme mit dieser Belagart deutlich minimiert. Zur sicheren Verklebung von Nadelvlies, Kork und PVC ist aus unserer Sicht der Wulff-Klebstoff Multi-Coll am besten geeignet, um mit seinem äußerst straffen Klebstoff-Film jegliche Art von Fugenbildung zu reduzieren.
Die Autoren:
Der Beitrag entstand in Zusammenarbeit von Ernst Dieckmann, Wulff-Geschäftsführer, Dipl.-Ing. Jörg D. Kummetz, Mitentwickler des Wulff-Prüfwesens, und Dipl.-Biologe Wolfgang Israel, bei Wulff verantwortlich für den Bereich Forschung und Entwicklung.
Kontakt:
Wulff GmbH u. Co.
Tel.: 05404/881-0
Fax: 05404/881-49
Letzte Meldung:
Belagschrumpf durch weichharzhaltige Kleber
Kurz vor Redaktionsschluss erreichte uns ergänzend noch folgende Mitteilung: Untersuchungen im Hause Wulff deuten darauf hin, dass weichharzhaltige
Dispersionsklebstoffe die Schrumpfung von PVC- und leitfähigen Kautschukbelägen stark aktivieren können. Die entsprechenden Untersuchungsberichte können bei Wulff in Lotte angefordert werden. aus FussbodenTechnik 03/03 (Bodenbeläge)