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"Naturstein im Nassbereich richtig planen-
Schäden vermeiden"
Dennis La Bouchardiere
12. Bauseminar der Fachzeitschrift Naturstein04.02.2017 in Kassel
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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
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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
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Struktur (kristallin/amorph)
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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
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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
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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
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Belastung Nassbereich
Feuchte Aggressorien
(Reinigung)
Fleckenbildner
Duschtasse + + + + + –
Duschwand + + + –
Schwimmbecken + + + – –
Schwimmbeckenrand + + + –
Schwimmbeckenumgang + + + + +
Badezimmerbelag ± ± + +
Waschtisch ± + + + +
Dampfsauna +++ + + + +
Nassbereichsarten
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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
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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
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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
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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
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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
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Fallbeispiel: Kalkstein im Badezimmer
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Stylolithen
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Fallbeispiel: Kalkstein im Badezimmer
Bildbreite ca. 1 cm
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Fallbeispiel: Kalkstein im Badezimmer
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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
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Fallbeispiel: Kalkstein im Badezimmer
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Fallbeispiel: Kalkstein im Badezimmer
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Fallbeispiel: Beckenrandstein aus einem Granit
Kontamination mit Silikonöl Naturstein-Silikon
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Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus einem Granulit
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Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus einem Granulit
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Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus einem Granulit
Sulfatgehalt ca. 660 mg/l
(Gemäß Trinkwasserverordnung 250 mg/l)
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Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus einem Gneis
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Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus einem Gneis
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Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus einem Gneis
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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
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Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus Kalkstein
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Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus Kalkstein
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Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus Kalkstein
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Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit
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Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit
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Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit
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Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit
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Bildbreite ca. 4 mm
Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit
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FRITSCH, MEIXNER & WIESENEDER 1967
Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit
Klassifikation der niedrig metamorphen Metamorphite
mit Quarz, Alkalifeldspäten, Serizit und Karbonaten als Hauptgemengteile
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"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
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Bildbreite ca. 0,5 mm
Karbonat (rosa)
Pyrit (oben, weißgelb)
mit Pyrrhotin (unten, leicht braungelb)
Fallbeispiel: Naturwerksteinplatten aus XYZ-Quarzit
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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
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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
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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
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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?
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Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!