Schäden vermeiden Dennis La Bouchardiere Naturstein im … · 2017-02-06 · nach dem Diagramm von...

"Naturstein im Nassbereich richtig planen-

Schäden vermeiden"

Dennis La Bouchardiere

12. Bauseminar der Fachzeitschrift Naturstein04.02.2017 in Kassel

Hauptgruppe Untergruppe Gesteinstypen

Plutonite Granite, Syenite, Diorite, Gabbros

Hypabyssische Gesteine (Ganggesteine, Subvulkanite)

Dolerite, Aplite, Lamprophyre, Pegmatite Magmatite

Vulkanite Rhyolithe, Trachyte, Andesite, Latite,

Basalte

Klastische Sedimentite Tongesteine, Sandsteine,

Grauwacken, Arkosen, Konglomerate

Chemische Sedimentite Chemisch gefällte Kalksteine,

Salzgesteine, Gipse etc.

Sedimentgesteine

Biogene Sedimentite Organogene Kalke, Kohlen etc.

Kontaktmetamorphite Fruchtschiefer, bestimmte

Ophicalcite, Marmore Metamorphite

Regionalmetamorphite Gneise, Glimmerschiefer,

Tonschiefer, Migmatite, Marmore etc.

Hauptgruppen der Gesteine

Silikate

Insel-, Gruppen-, Ring-, Ketten- u. Doppelketten-, Schicht- u. Gerüstsilikate

Carbonate Calcit, Aragonit, Dolomit, Siderit

Oxide Hämatit, Magnetit, Korund, Spinell, Quarz, Bauxit

Sulfide Pyrit

Sulfate Gips, Anhydrit

Phosphate Apatit

Wichtige Mineralgruppen

Struktur (kristallin/amorph)

Gesteinseigenschaften müssen bekannt sein

Primäre Gesteinseigenschaften

Petrographische Eigenschaften: Mineralbestand, Gesteinschemismus, Gesteinsgefüge

Primäre Eigenschaften bestimmen die sekundären bzw. weiteren Eigenschaften

Sekundäre Gesteinseigenschaften

Technische Eigenschaften: Physikalisch-mechanische Gesteinskennwerte, Verwitterungsverhalten

Sonstige Eigenschaften: Optische Merkmale etc.

Tertiäre Eigenschaften (in Abhängigkeit von Oberflächenbearbeitung

und Oberflächenbehandlung)

Gebrauchseigenschaften: Fleckempfindlichkeit, Beständigkeit gegenüber

Aggressorien, Anschmutzungsverhalten, Reinigungsfähigkeit, Dauerhaftigkeit der rutschhemmenden Eigenschaften

Planen mit Naturwerkstein

Schadenspotentiale

Mineralalterationen

Verfärbungen

o Rostverfärbungen (gesteinsimmanent, Fremdeintrag)

o Sonstige Verfärbungen (gesteinsimmanent, Fremdeintrag)

o "Durchscheinen" des Klebers

Verformungen (Schüsseln, Verbiegen)

Aufspalten ( Parallelgefüge)

Wärmedehnung

Haftungsprobleme (Adhäsion zum Verlegemörtel)

ungleiches Erscheinungsbild durch optische Varianz

Schadenspotentiale I

Mineralalterationen

verursacht durch chemische Prozesse

o Aggressorien (auch Wasser)

kann zu physikalischen Prozessen führen

o Alteration unter Volumenzunahme Zertreiben des Gesteins

Beispiel: "Serizit-Problematik"

Beispiel: "Ausbleichungsproblematik" (verwitterte Feldspäte)

Beispiel: "Ausbleichungproblematik" (bituminöse Bestandteile)

Schadenspotentiale II

Belastung Nassbereich

Feuchte Aggressorien

(Reinigung)

Fleckenbildner

Duschtasse + + + + + –

Duschwand + + + –

Schwimmbecken + + + – –

Schwimmbeckenrand + + + –

Schwimmbeckenumgang + + + + +

Badezimmerbelag ± ± + +

Waschtisch ± + + + +

Dampfsauna +++ + + + +

Nassbereichsarten

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Grundreiniger

Anwendung + Konzentration

Sanitärreiniger sauer

Sanitärreiniger alkalisch

Anwendung + Konzentration Anwendung Konzentration

Allzweckreiniger

Anwendung Konzentration

Schonreiniger

Anwendung Konzentration

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

pH-Wert

sauer neutral alkalisch

Hand

seife, S

ham

poo

Reinigungsmittel und ihr pH-Wert

GESTEINSART SEDIMENTIT PLUTONIT VULKANIT METAMORPHIT

Petrographische Bezeichnung

Kalksand-stein

Kalkstein Granit

(~Rhyolit) Tonalit

Gabbro (Norit)

(~Basalt)

Tephrit (Nephelinit)

Granulit Orthogneis

Mineralwasser X X - - - - - -

Zitronensäure U, X U, X - - (X) U, X - -

Salzsäure (3 %) U, M, X U, M, X M - U, M, X U, X M M

Salzsäure (30 %) U, M, X U, M, X M - U, M, X U, X M M

Schwefelsäure (3-5 %)

U, M, X U, M, X M M U, M, X M, X (M) M

Phosphorsäure konz. U, X U, X M M U, M, X M M M

Kalilauge - - M, X (X) - - M, (X) M, X

Natronlauge - - - - - - - -

Amidosulfonsäure M, X M, X - - (U) - - -

PR

ÜF

FL

ÜS

SIG

KE

IT

U = Mineralumwandlung, M = Mobilisation von Eisen, X = Verätzung

Empfindlichkeit gegenüber Aggressorien

DIN EN ISO 10545-13:

Bestimmung der chemischen Beständigkeit

Haushaltschemikalien - Ammoniumchloridlösung, 100g/l

Schwimmbadsalze - Natriumhypochloritlösung, 20 mg/l

Säuren und Laugen (Geringe Konzentrationen (L)) - Salzsäurelösung, 3 %

- Zitronensäurelösung, 100g/l

- Kaliumhydroxidlösung, 30 g/l

Säuren und Laugen (Hohe Konzentrationen (H)) - Salzsäurelösung, 18 %

- Milchsäurelösung, 5 %

- Kaliumhydroxidlösung, 100 g/l

Fliesen – Prüfung der chemischen Beständigkeit

DIN EN ISO 10545-14:

Bestimmung der Beständigkeit gegen Fleckenbildner

Spurenbildende Fleckenbildner (Pasten)

- Grüne Fleckenbildner (Cr2O3)

- Rote Fleckenbildner (Fe2O3)

Fleckenbildner mit chemischer/oxidierender Wirkung

- Iod, 13 g/l Lösung in Alkohol

Filmbildende Fleckenbildner

- Olivenöl

Bewertungskriterien - Klassifizierung

Klasse 5 Reinigung mit heißem Wasser

Klasse 4 Reinigung mit schwachem Reinigungsmittel

Klasse 3 Reinigung mit starkem Reinigungsmittel

Klasse 2 Tauchbad in Lösungsmittel

Fleckentfernung

Klasse 1 Fleck nicht entfernt

Fliesen – Prüfung Fleckenbildner

Deutlich erkennbar die

dichte, glatte, Oberfläche.

Abblätterungen sind auf

den Spaltvorgang bei der

Plattenherstellung

zurückzuführen. Quarz

(hellgrau) stellt den

Hauptbestandteil. Er bildet

zusammen mit Feldspäten

und Glimmern

(dunkelgrau) sowie ín

geringer Menge

auftretenden Erzmineralen

(weiß) ein dichtes, eng

miteinander verzahntes

Korngefüge, das eine

hohe Gesteinsfestigkeit

garantiert.

Rasterelektronenmikroskopie – Quarzit

Fallbeispiel: Kalkstein im Badezimmer

Stylolithen

Fallbeispiel: Kalkstein im Badezimmer

Bildbreite ca. 1 cm

Fallbeispiel: Kalkstein im Badezimmer

Nassbelasteter Barfußbereich

Bereich, in dem die Bodenbeläge in der Regel naß sind und barfuß begangen werden

öffentlich und gewerblich genutzte Bauausführungen

z. B. Bäder, Umkleide-, Sanitär- und Toilettenräume

Meßverfahren

Prüfung auf der "Schiefen Ebene" nach DIN 51097 Bewertungsgruppen A bis C

(nassbelastete Barfußbereiche)

Mittlerer Neigungswinkel Bewertungsgruppe

≥ 12° A

≥ 18° B

≥ 24° C

A: Barfußgänge (weitestgehend trocken), Einzel- und Sammelumkleideräume, Becken-

böden in Nichtschwimmerbereichen (Wassertiefe > 80 cm), Sauna und Ruhebereiche

(weitestgehend trocken) u. a. Bereiche

B: Duschräume, Beckenumgänge, Beckenböden in Nichtschwimmerbereichen (Wassertiefe

< 80 cm) u. a. Bereiche

C: Ins Wasser führende Leitern und Treppen, Durchschreitebecken u. a. Bereiche

Rutschhemmende Eigenschaften

Fallbeispiel: Kalkstein im Badezimmer

Fallbeispiel: Kalkstein im Badezimmer

Fallbeispiel: Beckenrandstein aus einem Granit

Kontamination mit Silikonöl Naturstein-Silikon

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus einem Granulit

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus einem Granulit

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus einem Granulit

Sulfatgehalt ca. 660 mg/l

(Gemäß Trinkwasserverordnung 250 mg/l)

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus einem Gneis

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus einem Gneis

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus einem Gneis

Hinweis:

Es muss generell darauf hingewiesen werden, dass Naturwerksteine, die

im Schwimmbadbereich verbaut werden, durch die Bildung von sekun-

dären Mineralen aus dem Schwimmbadwasser (z. B. Calciumsulfat als

Folge der pH-Wert Regulierung mit Hilfe von Schwefelsäure im Rahmen

der Wasseraufbereitung) längerfristig geschädigt werden können.

pH-Wert Regulierung

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus Kalkstein

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus Kalkstein

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus Kalkstein

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit

Bildbreite ca. 4 mm

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit

FRITSCH, MEIXNER & WIESENEDER 1967

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit

Klassifikation der niedrig metamorphen Metamorphite

mit Quarz, Alkalifeldspäten, Serizit und Karbonaten als Hauptgemengteile

"Albit-(Serizit-Bioit)-Quarz-Phyllit“nach dem Diagramm von FRITSCH et al. (1967)

Phyllit = feinkristalliner, dünnschiefriger, meist blättriger

Metapelit mit einem Serizit-Anteil von mehr als 50 %.Meta = Ausgangsgestein noch deutlich zu erkennen

Pelit = feinklastisches Sediment, Korngröße < 0,02 mm

Serizit = feinschuppiger Hellglimmer (Muskovit)

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit

Bildbreite ca. 0,5 mm

Karbonat (rosa)

Pyrit (oben, weißgelb)

mit Pyrrhotin (unten, leicht braungelb)

Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit

Calcitsättigung

"Schwimm- und Badebeckenwasser ist aufgrund seiner Zusammensetzung

und der Art der Aufbereitung nach vorrangigen hygienischen Aspekten meist

außerhalb des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichts und wirkt dann kalklösend.

Somit sind sowohl kalkhaltige Natursteine als auch Beton und Fugenmörtel

fortwährenden Angriffen durch das Beckenwasser ausgesetzt. Eine tatsäch-

liche Einstellung des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichts ist wegen der hygieni-

schen und aufbereitungsbedingten Rahmenbedingungen kaum möglich und

ist daher auch keine Anforderung an die Aufbereitung".

Dygutsch & Reuß 2013

Gemäß DIN 19643 (11-2012) Aufbereitung von Schwimm- und Badebecken-

wasser – Teil 1: Allgemeine Anforderungen wird unter Punkt 6.4 für wasser-

benetzte Oberflächen gefordert:

"Materialien, die mit Wasser in Berührung kommen (z. B. Beckenaus-

kleidungen, Beckenabdeckungen, Wasserrutschen und Spielgeräte, Mörtel-

fugen und Fugendichtstoffe), dürfen die Wasserbeschaffenheit nach Tab. 2

nicht beeinflussen und müssen gegenüber der physikalisch-chemischen

Wasserbeschaffenheit und dem Aufwuchs von Mikroorganismen und

Phytoplankton indifferent sein. Sie dürfen die Aufbereitung nicht beein-

trächtigen".

DIN 19643 (11-2012), Punkt 6.4

Wirkung

hydrophobe und/oder oleophobe Oberflächeneigenschaften

verhindert Eindringen von Wasser und flüssigen Fleckenbildnern

ergänzende Schutzmaßnahme

Eigenschaften

nicht säure- und alkalienbeständig

auf die Imprägnierung eingestellte Reinigung notwendig

Nachimprägnieren erforderlich

Für den Naßbereich ungeeignete Naturwerksteine erlangen

durch eine Imprägnierung keine uneingeschränkte Eignung !!!

Imprägnierung

Checkliste – Naturwerkstein im Schwimmbadbereich

Private oder öffentliche Nutzung?

Innenbereich oder Außenbereich?

Frostgefährdung?

Süßwasser, Thermalwasser, Meerwasser?

Beckenumrandung (Wasserüberlauf)?

Fußbodenheizung?

Wasseraufbereitung und Reinigung (Chemikalien)?

Reinigungsverfahren (Hochdruckreiniger, Reinigungsautomat etc.)?

Rutschhemmung (Beckenumrandung, Treppe ins Wasser)?

Oberflächenbearbeitung?

Gesteinsfarbe?

Gesteinseigenschaften?

Gesteinsfreigabe?

Abdichtung und Verlegung (Kleber, Fugmaterial etc.)?

Freigabe durch Hersteller?

Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!