Magnesiaestrich

»Magnesiaestrich« ist ein Estrich, der aus Kaustischer Magnesia, Zuschlag (Füllstoffe) und einer wässrigen Lösung zweiwertiger Metalle - im allgemeinen Magnesiumchlorid - sowie gegebenenfalls unter Zugabe von Zusätzen (Farbstoffen) hergestellt wird.

Die Erhärtung von Kaustischer Magnesia und Magnesiumchlorid wurde 1867 durch Sorel entdeckt. Die hohe Festigkeit, die die »Sorelzemente« (so eine weitere Bezeichnung für Magnesiaestriche) erreichen und ihre Fähigkeit, organische und anorganische Füllstoffe unterschiedlichster Beschaffenheit zu binden, führten bald zu ihrer Verwendung im Fußbodenbau. Als Steinholzestrich-Stampfboden wurde es schon um die Jahrhundertwende im Industriebau eingesetzt. Erstmalig wurde der Steinholzestrich 1930 in DIN 272 genormt. Wegen der Zusammensetzung aller Estricharten in die Norm DIN 18560 - Estriche im Bauwesen - wurde die bisherige Magnesiaestrichnorm DIN 272:1986-02 »Prüfung von Magnesiaestrich« abgelöst, bleibt aber noch als Prüfnorm bestehen. Für besonders hoch beanspruchte Magnesiaestriche wurde DIN 18560, Teil 6 E - Hochfeste Magnesiaestriche - erstellt, diese ist jedoch inzwischen (Stand 01/2010) wieder zurückgezogen worden, da Magnesiaestriche kaum noch ausgeführt werden.

Kaustische Magnesia wird aus natürlich vorkommendem Magnesiumkarbonat (Magnesit) durch Brennen unterhalb der Sintertemperatur hergestellt. Die Vorkommen an Magnesit für die Herstellung von Fußböden befinden sich in China, Indien, Griechenland, Türkei, Jugoslawien und Österreich. Die Vorkommen unterscheiden sich in MgO-Anteil, Farbe, Kalk- und Kieselsäureanteil, weiteren Nebenbestandteilen und in der Gitterstruktur.

Raumbeständigkeit und Erhärtung werden durch die Nebenbestandteile beeinflusst. Die Anteile an Gesamtkieselsäure und Calciumoxid werden in DIN 272-1, begrenzt. Der Anteil an MgO muss mindestens 80 Masse-Prozent betragen. Kaustische Magnesia nach DIN 273-1, unterliegt einer Überwachung, bestehend aus einer Eigenüberwachung (laufende Kontrollprüfungen) und einer Fremdüberwachung. Durch Anforderungen an die Gleichmäßigkeit innerhalb einer Charge von 25 Tonnen, durch Erhöhung der Anforderungen an die Mahlfeinheit und das Erstarren sowie durch Vorschrift der Verpackungsart und -größe wurde mit der Neuausgabe der Norm die Grundlage für einen gezielter einsetzbaren Ausgangsstoff geschaffen.

Die Herstellung des sich durch angenehme Begehbarkeit und mit wärmedämmenden Eigenschaften auszeichnenden Magnesiaestrichs aus Magnesiamörtel ist sowohl als Verbundestrich als auch als schwimmender Estrich zur Verbesserung der Schalldämmung möglich. Magnesiaestriche werden auch als Steinholzestriche bezeichnet, wenn sie durch ihren überwiegend organischen Füllstoffgehalt je nach Anwendung eine Rohdichte von max. 1,2 -1,6 kg/dm³ aufweisen.

Es ist möglich, den Magnesiaestrich als homogen einfärbbare einschichtige Nutzschicht herzustellen, er kann aber auch mit zwei Schichten (mit poröser Unterschicht und gefügedichter Nutzschicht bzw. als Oberschicht zur Aufnahme andersartiger Beläge) ausgeführt werden.

Die Druckfestigkeit der Nutzschicht beträgt je nach Beanspruchung 15 - 22,5 N/mm² (150 - 225 kp/cm²), die Prüfung auch auf Biegezugfestigkeit muss 6 - 7 N/mm² ergeben, die Abnutzbarkeit (Abrieb) muss  25 cm³/50 cm² betragen, weitere Prüfungen auf Kugeldruckhärte, Quellen und Schwinden sind durchzuführen.

Eine Verwendung magnesiagebundener Beläge auch als widerstandsfähige Industrieböden bei entsprechenden mineralischen Zuschlägen ist ebenfalls möglich nach den Richtlinien der Arbeitsgemeinschaft Industriebau (AGI), Arbeitsblatt A 50:

• Druckfestigkeit der Nutzschicht mindestens 35 N/mm²,
• Biegezugfestigkeit mindestens 8 N/mm²,
• Abnutzbarkeit maximal 20 cm³/50 cm².

Untergrundvorbehandlung bei Verbundestrichen

Angrenzende Metallteile (außer Kupfer, Messing und V2A-Stahl) müssen durch einen Anstrich geschützt werden. Um den kraftschlüssigen Verbund zum Untergrund sicherzustellen, wird in der Regel eine Haftbrücke aus Polymerisatlösung oder Reaktionsharzemulsion eingesetzt. Die geeignete Haftbrücke verbessert nicht nur die Haftung, sondern verhindert auch weitgehend das Eindringen von Chloridionen in den Beton. Versuche im Institut IBF haben gezeigt, dass die Erhöhung des Chloridgehaltes in der obersten, einen Zentimeter dicken Betonschicht bei Einsatz einer guten Haftbrücke fast um den Faktor 10 vermindert wird. Der Chloridgehalt dieser Zone lag dann insgesamt weit unter dem für Korrosion der Bewehrung von Stahlbeton für unschädlich gehaltenen Anteil von 0,4 Masse-Prozent, bezogen auf das Zementgewicht.

Ausführung

Magnesiaestriche werden in der Regel aus einem vorgefertigten Trockengemisch aus Kaustischer Magnesia sowie Füllstoffen und Magnesiumchloridlösung hergestellt. Verwendet werden auch Trockenmischungen aus den Füllstoffen, die dann mit gesondert in Papiersäcken mit Polyethyleneinlage verpackter Kaustischer Magnesia und Magnesiumchloridlösung gemischt werden. Sand und Kies werden gegebenenfalls gesondert zugegeben.

Das Mischungsverhältnis wasserfreies Magnesiumchlorid (MgCI 2 ) : Magnesiumoxid soll zwischen 1 : 2,0 und 1 : 3,5 Masse-Teilen liegen. Bei vorgefertigtem Trockengemisch wird es über die Konzentration der Magnesiumchloridlösung eingestellt.

Bei hoher Luftfeuchtigkeit und tiefer Temperatur werden MgO-reichere Mischungen verwendet. Je höher die Konzentration der Magnesiumchloridlösungen, um so schneller wird die Kaustische Magnesia gelöst. Die Wasseraufnahme der Füllstoffe sollte deshalb möglichst klein sein.

Durch Zugabe geeigneter Metalloxidfarben ist eine durchgehende Färbung des Magnesiaestrichs möglich. Wolkenbildungen und Farbschwankungen an der Oberfläche sind dabei nicht immer zu vermeiden. Für lndustrieestriche hat sich die graue Einfärbung bewährt. Der Magnesiaestrich wird in Zwangsmischern gemischt und in fahrbaren Mischtrommeln bzw. durch Estrichpumpen an die Einbaustelle gefördert.

Der Estrich auf Dämmschicht (schwimmender Estrich) wird meist als Steinholzestrich ein- oder mehrschichtig hergestellt. Der Estrich wird unverzüglich nach dem Mischen bzw. nach Anlieferung auf der Baustelle eingebracht, verteilt und der Konsistenz entsprechend abgezogen und verdichtet. Die Oberfläche wird in der Regel geglättet, bei Nutzschichten gespachtelt.

Im Industriebau werden Magnesiaestriche in der Regel einschichtig und dünnflüssig in Nenndicken zwischen 15 mm und 20 mm im Verbund verlegt, in diesem Zustand geglättet und nach Ansteifung meist maschinell gespachtelt. Die Dicke einschichtiger Estriche sollte 50 mm, bei Estrichen mit hoher Beanspruchung 25 mm, nicht überschreiten. Bei größerer Dicke sollte der Estrich zweischichtig verlegt werden.

Beim Einbringen darf die Temperatur des Magnesiaestrichs 5°C nicht unterschreiten; sie soll anschließend wenigstens zwei Tage auf mindestens 5°C gehalten werden. Dazu ist im allgemeinen eine Raumtemperatur von mindestens 10°C erforderlich. Der Estrich ist ferner wenigstens zwei Tage vor schädlichen Einwirkungen, wie zum Beispiel Wärme, Schlagregen und Zugluft, zu schützen; dies ist im Allgemeinen sichergestellt, wenn das Bauwerk geschlossen ist.

Über Bauwerksfugen sind im Estrich Bewegungsfugen auszubilden. Schein- und Pressfugen des tragenden Untergrundes werden im Magnesiaestrich im allgemeinen nicht übernommen. Risse, die eventuell im Estrich über diesen Fugen entstehen können, beeinträchtigen seine Gebrauchsfähigkeit in der Regel nicht. Fugen im Estrich werden mit Vergusswachs geschlossen.

Nachbehandlung und Pflege

Der Magnesiaestrich wird meist schon am Tage der Fertigstellung mit einer Imprägnierung versehen, die die Anschmutzbarkeit des Bodens vermindert und die laufende Reinigung erleichtert. Der Estrich sollte nicht vor Ablauf von zwei Tagen begangen und nicht vor Ablauf von fünf Tagen höher belastet werden. Für gute Durchlüftung der Räume ist zu sorgen.

Magnesiaestriche lassen sich mit allen handelsüblichen säurefreien Behandlungsmitteln reinigen und pflegen. Die Behandlungsmittel können waschaktive Substanzen, Fettschmutzlöser, Lösemittel und Kristallsoda enthalten. Eine laufende Nassreinigung und damit der rationelle Einsatz von Großflächenreinigungsmaschinen ist möglich, wenn die Estrichoberfläche durch eine entsprechende Imprägnierung gegen Feuchtigkeit geschützt ist. Magnesiaestriche werden nach der Grundreinigung mit Kehrspänen, säurefreien Ölen oder Wachsen behandelt.

Oberflächenbehandlung

Magnesiagebundene Estriche können nicht im Freien und in Räumen mit Dauerfeuchtigkeit verwendet werden. Deshalb darf er nicht mit einem dampfdichten Belag abgeschlossen werden, wenn im Untergrund keine Dampfsperre oder Abdichtung vorhanden ist und mit aufsteigender Feuchtigkeit zu rechnen ist. Es wird aber ein Schutz gegen aufsteigende Feuchtigkeit erforderlich, wobei vorübergehende Feuchtigkeit unbedenklich ist, wenn eine anschließende schnelle Austrocknung sichergestellt werden kann. Magnesiaestriche können imprägniert, versiegelt und beschichtet werden. Das System muss allerdings wasserdampfdurchlässig sein. Außerdem muss darauf geachtet werden, dass Feuchtigkeit nicht eingeschlossen wird. Bewährt haben sich Kunststoff-Wachs-Kombinationen oder Kunstharzsysteme auf Epoxidharzbasis. Vorversuche sind in jedem Einzelfall zu empfehlen.

Bei Verlegung des chloridhaltigen Mörtels auf einer festen Betonunterlage sind Metallteile der Decken (Träger, Rohre) durch bituminöse Anstriche oder Bahnen wirksam zu schützen und auf genügende Betonüberdeckung der Stahlbetonbewehrung ist zwingend zu achten. Ebenfalls ist eine Isolierung der Anschlüsse an saugende Wandflächen vorzusehen. Weiterhin wird die Anordnung von Trennfugen über Dehnungsfugen des Untergrundes erforderlich, da ansonsten entsprechende Rissschäden unvermeidlich sind. Eine Verlegung von Magnesiaestrich auf Gips-, Anhydrit- oder Gussasphaltestrich ist nicht zulässig, weiterhin darf Magnesiaestrich nicht auf Spannbetondecken verwendet werden. Die Zusammensetzung von Magnesiamörtel erfordert umfassende Erfahrungen, die Herstellung und Ausführung ist daher nur durch entsprechende Spezialfirmen möglich. Diese Hinweise sind ein Beleg dafür, dass Magnesiaestriche in der Baupraxis nicht unproblematisch sind und daher inzwischen nur noch gelegentlich zur Ausführung kommt.

Sanierung

Magnesiaestriche erhärten rasch und können in dünnen Schichtdicken eingebaut werden. Sie sind deshalb auch während des laufenden Betriebes problemlos zu erneuern bzw. zu sanieren. Teilflächen lassen sich zum Beispiel über ein Wochenende auswechseln. Geschädigte Oberflächen lassen sich in dünnen Schichten ausbessern.

Quelle (teilweise): IBF, Werner Schnell; Technologie, Ausführung und Anwendung von Magnesiaestrichen; Zeitschrift Boden-Wand-Decke, Heft 2/1987

siehe auch:
- Estrich
- Gussasphaltestrich
- Heizestrich
- Industrieestrich
- Magnesia
- Magnesit
- Schwimmender Estrich
- Steinholz
- Verbundestrich