Die gebundene Bauweise beim Pflasterbau

1. Verschiedene Pflasterbauweisen

Beim Pflasterbau gibt es verschiedene Bauweisen mit jeweils eigenen Vor- und Nachteilen,. Die älteste und heute am häufigsten anzutreffende Bauweise ist die ungebundene Bauweise, die auch als Regel- bzw. Standardbauweise bezeichnet wird. Bei dieser Pflasterbauweise werden die Pflastersteine oder –platten auf ein Bett aus Splitt, Sand oder Granulat verlegt bzw. gesetzt. Danach werden die Fugen zwischen den Pflastersteinen verfüllt und eingeschlämmt. Pflasterbett und Fugenfüllung kommen hier ohne Bindemittel aus. Bei der gebundenen Bauweise hingegen werden Pflasterbett und Fugenfüllung unter Zusatz von Bindemitteln hergestellt. Die gebundene Bauweise wird manchmal auch als vollgebundene Bauweise bezeichnet, um sie von der gemischten Bauweise abzugrenzen. Bei der gemischten Bauweisen wird das Pflasterbett ungebunden (also ohne Zusatz von Bindemitteln), die Fugenfüllung dagegen gebunden (mit Zusatz von Bindemitteln) ausgeführt. Allerdings eignet sich die gemischte Bauweise aufgrund der geringen Belastbarkeit der Pflasterfläche nur für begangene oder gering befahrene (niedrige PKW-Frequenz) Flächen.

2. Die Gebundene Bauweise

Auch die gebundene Bauweise ist sehr alt, denn bereits vor zwei Jahrtausenden verwendeten die alten Römer für einige ihrer Pflasterstraßen Beton und Mörtel um Tragschicht, Bettung und Fugen herzustellen. Heutzutage erfreut sich die gebundene Bauweise wachsender Beliebtheit. Der Grund dafür liegt darin, dass Straßen, Wege und Plätze im öffentlichen Raum durch das heutige Verkehrsaufkommen höheren Lasten ausgesetzt sind, und sich auch die Reinigung dieser Flächen grundlegend geändert hat. Hierbei zeigen sich die Schwächen der ungebundenen Bauweise, denn an solchen Pflasterflächen treten bei hoher Belastung häufig Schäden auf. Als Antwort auf dieses Problem werden Pflasterflächen immer häufiger in der gebundenen Bauweise aufgebaut, um stabile und maschinell problemlos zu reinigende Fugen sowie höhere Stabilität bei Überflutungen zu erreichen.

3. Ausführung und Eigenschaften der gebundenen Bauweise

Bei der gebundenen Bauweise wird der gesamte Aufbau ausschließlich mit gebundenen Schichten hergestellt. Das Pflasterbett besteht aus Pflasterdrainmörtel bzw. Zementmörtel, der teilweise mit Zusätzen verbessert wird. Die Pflastersteine werden im Bettungsmörtel mit einem rückseitig aufgetragenen Haftvermittler hammerfest versetzt. Wenn Bettungsmörtel und Haftvermittler erhärtet sind, erfolgt die Verfüllung der offenen Fugen mit einem Fugenmörtel. Besonders bei öffentlichen Flächen wie Straßen, Rinnenbauwerken oder Kreisverkehrsflächen wird die Fugenverfüllung mit hydraulisch abbindenden Mörtelsystemen ausgeführt. Diese Mörtelsysteme sind speziell auf die Belange des Pflastersteins und die möglichen Belastungen abgestimmt. Außerdem ist bei der gebundenen Bauweise aufgrund der thermischen Dehnung das Anfertigen von Bewegungsfugen bzw. Dehnfugen und/oder Entspannungszonen unerlässlich, da es sonst zu Brüchen, Verschiebungen usw. am Bauwerk kommen kann. Weil die Pflasterfläche relativ starr ist, wurde die gebundene Bauweise früher auch als starre Bauweise oder Concrelith bezeichnet. Durch diese Starrheit unterscheidet sich die gebundene Bauweise von der ungebundenen, bei der die Konstruktion auf statische oder dynamische Belastung mit elastischer Verformung reagiert, welche bei Entlastung wieder zurückgeht. Bei der gebundenen Bauweise ist die Oberfläche versiegelt, geschlossen, homogen und hochbelastbar, weshalb sie pflegeleicht ist und keinen Fugenbewuchs zulässt. Während bei der ungebundenen Bauweise die Pflasterdecke grundsätzlich wasserdurchlässig bleibt, nimmt bei der gebundenen Bauweise die Wasserdurchlässigkeit von oben nach unten zu. Dadurch wird der Abtransport von Wasser und der darin gelösten Stoffe erleichtert.

Zu beachten ist auch der Kapillareffekt bzw. die Kapillarität. Bei diesem Effekt geht es darum, dass Flüssigkeiten in engen Röhren entgegen der Schwerkraft nach oben steigen. Bei Plasterflächen in ungebundener Bauweise bringt das aufsteigende Wasser Salze und Mineralien aus dem Untergrund mit an die Belagsoberfläche, was je nach Menge zu optischen Beeinträchtigungen (z. B. Ausblühungen) führen kann. Dies ist vor allem bei teilweise überdachten Flächen auffällig, denn der überdachte Teil ist keiner Beregnung ausgesetzt. Deswegen ist dieses Phänomen auch als Carport-Effekt bekannt. Bei der Ausführung in gebundener Bauweise muss deshalb auch auf die Kapillarität des Bettungsmörtels geachtet werden. Es empfiehlt sich, ausschließlich Werktrockenmörtel zu verwenden und auf Baustellenmischungen zu verzichten.

4. Naturpflasterstein und Betonpflasterstein

Bei der Fugenverfüllung macht es einen Unterschied, ob Naturpflastersteine oder Betonpflastersteine verlegt wurden. Betonpflastersteine verfügen nämlich aufgrund ihres Herstellungsprozesses über eine geringere Festigkeit als Naturpflastersteine, was bei der Auswahl des Fugenmörtels berücksichtigt werden muss. Der Fugenmörtel für Betonpflastersteine ist weicher eingestellt und deshalb in der Lage, die speziell in den oberen Zentimetern des Pflastersteinbelags stark wirksamen temperaturbedingten Ausdehnungen der Pflastersteine, besser aufzunehmen (ohne dass es zu Schädigungen der Pflasterdecke kommt). Bei Pflasterungen mit sehr festen Naturpflastersteinen werden festere, hydraulisch abbindende Fugenmörtel eingesetzt.

5. Dehnfugen

Auf ungenundenen Pflasterflächen sind die Fugen meist mit Sand oder feinem Splitt verfüllt, weshalb sie nachgiebig sind. Gerade darin liegt auch die Schwäche der ungenundenen Bauweise. Die ungebundenen Fugenfüller können nämlich leicht zerrieben bzw. beim Reinigungsprozess herausgelöst werden. Folglich wird das Pflaster instabil, die Pflastersteine verschieben sich oder fallen sogar heraus, weshalb das Pflaster wellig werden kann. Bei der gebundenen Bauweise besteht dieses Problem nicht, allerdings muss auf die korrekte Ausführung der Bewegungsfugen geachtet werden. Dabei fällt den Bewegungsfugenabständen besondere Bedeutung zu. Weil Betonpflastersteine innerhalb des Bauwerks wesentlich sensibler auf temperaturbedingte Längenänderungen reagieren, werden die Bewegungsfugen in Abständen von ungefähr 5 m eingeteilt. Bei einem Natursteinpflaster betragen diese Abstände 6 bis 8 m. Wenn die Bewegungsfugen falsch ausgeführt werden, können Brüche oder Risse entstehen, Gullys zerdrückt werden oder Pflastersteine herausspringen. Bewegungsfugen lassen sich in verschiedenen Varianten einbauen. Vor allem für Rinnenbauwerke sind Gummidehnscheiben oder Randdämmstreifen gut geeignet. Dieses Verfahren eignet sich jedoch nicht für Flächen, die hohen Verkehrslasten standhalten müssen (z. B. Straßen mit Pflasterbelag). In solchen Fällen wird das Pflasterbauwerk zuerst komplett verfugt, woraufhin die Bewegungsfugen durch einen Trennschnitt geöffnet werden. Dabei kommt ein Trennschneider mit entsprechender Blattdicke zum Einsatz. Die Schnittbreite beträgt 6 bis 8 mm, die Schnitttiefe hingegen 4 bis 5 cm bzw. maximal ein Drittel der Steindicke. Der Schnitt wird gereinigt, getrocknet und mit einem elastischen Dichtstoff verfüllt. Die aufwendigste Variante sind Dehnfugengestaltungen mit Stahlwinkeln, die in einer drainagefähigen Bettungsschicht verankert sind.

6. Vor- und Nachteile der gebundenen Bauweise

Wie bereits erwähnt, gehören zu den Vorteilen der gebundenen Bauweise die hohe Belastbarkeit, Langlebigkeit und Pflegeleichtigkeit der Pflasterfläche sowie die Dichtheit der Fugen. Weil die Steine oder Platten fest miteinander und mit dem Bettungsmörtel verbunden sind, können sie nicht verrutschen oder hochstehen. Deshalb muss man auf solchen Flächen keine Stolperfallen fürchten. Die Fugen können versiegelt oder wasserdurchlässig ausgeführt werden (Regenwasser wird entweder abgeleitet oder es versickert ins Erdreich). Das Auswaschen des Fugenmaterials durch Wasser, Regen oder Kehrmaschinen, und das Einnisten von Insekten und Unkraut in den Fugen wird verhindert. Durch farbig oder strukturiert ausgeführte Fugen können gebundene Pflasterdecken und Plattenbeläge gezielt als gestaltendes Element einsetzt werden. Ein geringer Nachteil der geschlossenen Fugen besteht in ihrer Anfälligkeit für geringfügige Spannungsrisse. Jedoch stellt ein Spannungsriss (Haarriss) in einer Fuge kein Problem bzw. keinen Mangel dar.

Die Nachteile dieser Bauweise liegen in den verglichen mit der ungebundenen und gemischten Bauweise höheren Herstellungskosten und im größeren Aufwand, der für eventuelle Instandsetzungsarbeiten erforderlich ist. Eine in gebundener Bauweise gepflasterte Fläche benötigt eine Sperrzeit zur Trocknung des Betons bzw. Mörtels, bevor sie betreten oder befahren werden kann.