Was ist Zementmörtel?
Zementmörtel ist ein mineralischer Baustoff, der Zement als Bindemittel verwendet. Zusammen mit Sand als Zuschlag und Wasser entsteht eine plastische Masse, die nach dem Abbinden eine feste, belastbare Struktur bildet. Anders als Kalk härtet Zement auch ohne Luftkontakt aus und erreicht deutlich höhere Festigkeiten. Diese hydraulischen Eigenschaften machen Zementmörtel zum bevorzugten Material für mechanisch beanspruchte und feuchtebelastete Bereiche.
Die Erhärtung erfolgt durch chemische Reaktionen zwischen Zement und Wasser, nicht durch Verdunstung oder Carbonatisierung. Dieser Prozess beginnt unmittelbar nach dem Anmischen und läuft auch unter Wasser ab. Zementmörtel ist seit dem 19. Jahrhundert ein Standardbaustoff und wird für Mauerwerk, Putze, Estriche und Betonarbeiten eingesetzt.
Zusammensetzung und Bestandteile
Die Grundrezeptur besteht aus drei Komponenten: Zement als Bindemittel, Sand als Zuschlag und Wasser zum Anmachen. Das Mischungsverhältnis bestimmt die Eigenschaften und wird nach Volumen oder Gewicht angegeben. Übliche Verhältnisse liegen zwischen 1:3 und 1:6 (Zement zu Sand). Je höher der Zementanteil, desto fester wird der Mörtel.
Der verwendete Sand sollte verschiedene Korngrößen enthalten, um eine dichte Packung zu erreichen. Die Korngröße reicht typischerweise von 0 bis 4 Millimetern. Die Wassermenge beeinflusst die Verarbeitbarkeit und Festigkeit. Zu viel Wasser erleichtert die Verarbeitung, verringert jedoch die Endfestigkeit und erhöht die Schwindneigung. Das optimale Wasser-Zement-Verhältnis liegt bei etwa 0,4 bis 0,6.
Eigenschaften und Vorteile
Zementmörtel bietet mehrere Eigenschaften, die ihn für bestimmte Anwendungen prädestinieren:
- Hohe Festigkeit: Druckfestigkeiten bis über 20 Newton pro Quadratmillimeter möglich
- Wasserbeständigkeit: Hydraulische Erhärtung macht ihn unempfindlich gegen Feuchtigkeit
- Schnelle Erhärtung: Begehbar meist nach 24 Stunden, belastbar nach wenigen Tagen
- Frostbeständigkeit: Ausgehärteter Mörtel widersteht Frost-Tau-Wechseln
- Mechanische Belastbarkeit: Geeignet für stark beanspruchte Oberflächen und tragende Konstruktionen
Die hohe Festigkeit ermöglicht dünne Fugen und tragfähige Mauerwerksverbände. Die schnelle Abbindung verkürzt Bauzeiten und ermöglicht zügige Arbeitsabläufe. Im Vergleich zu reinen Kalkmörteln erreicht Zementmörtel die doppelte bis dreifache Festigkeit.
Anwendungsbereiche
Zementmörtel eignet sich für Bereiche mit hohen mechanischen oder klimatischen Anforderungen. Im Mauerwerk werden Zementmörtel oder Kalk-Zement-Mischungen für tragendes Mauerwerk verwendet. Die hohe Festigkeit gewährleistet die Standsicherheit auch bei mehrgeschossigen Bauten. Für Naturstein oder historisches Mauerwerk ist er jedoch oft zu hart.
Als Putzmörtel kommt Zement im Sockelbereich, in erdberührten Bereichen und an stark bewitterten Fassaden zum Einsatz. Die Wasserbeständigkeit schützt vor aufsteigender Feuchte und Schlagregen. Für Estriche bildet Zementmörtel die Standardlösung, da er die erforderlichen Festigkeiten und Belastbarkeiten erreicht. Auch für Ausgleichsschichten, Verfugungen und Reparaturarbeiten wird er verwendet.
Nachteile und Einschränkungen
Trotz seiner Vorteile bringt Zementmörtel auch Nachteile mit sich. Die geringe Diffusionsoffenheit behindert den Feuchtigkeitsausgleich durch die Wand. Im Vergleich zu Kalkmörtel ist Zementmörtel deutlich dampfdichter, was bei unsachgemäßer Anwendung zu Feuchtigkeitsproblemen führen kann. Die hohe Festigkeit wird zum Problem, wenn der Mörtel härter ist als der Untergrund. Spannungen können zu Abplatzungen oder Rissen im Mauerwerk führen.
Der pH-Wert liegt mit 12 bis 13 im stark alkalischen Bereich, sinkt jedoch während der Carbonatisierung über Jahre auf neutrale Werte ab. Die natürliche Schutzwirkung gegen Schimmel ist daher zeitlich begrenzt. Zementmörtel neigt zu Schwindrissen, wenn er zu schnell austrocknet oder zu viel Wasser enthält. Die graue Farbe schränkt gestalterische Möglichkeiten ein, obwohl sie durch Pigmente oder Weißzement verändert werden kann.
Verarbeitung und Abbindung
Die Verarbeitung erfordert saubere Mischungen und präzise Dosierung. Fertigmörtel aus dem Sack oder Silo garantieren gleichbleibende Qualität. Bei der manuellen Mischung sollten Zement und Sand erst trocken vermischt werden, bevor Wasser zugegeben wird. Das Anmachwasser wird schrittweise zugefügt, bis die gewünschte Konsistenz erreicht ist.
Die Verarbeitungszeit ist begrenzt und hängt von Temperatur und Zementtyp ab. Normaler Portlandzement beginnt nach etwa zwei Stunden zu erstarren. Danach lässt sich der Mörtel nicht mehr verarbeiten. Während der Erhärtung muss der Mörtel vor zu schneller Austrocknung geschützt werden. Nachbehandlung durch Feuchthalten oder Abdecken verhindert Schwindrisse und fördert die vollständige Hydratation. Bei Temperaturen unter fünf Grad Celsius verzögert sich die Erhärtung erheblich, bei Frost kann sie ganz ausbleiben.
Mörtelgruppen und Festigkeitsklassen
Zementmörtel werden nach ihrer Druckfestigkeit in Mörtelgruppen eingeteilt. Die Bezeichnung erfolgt nach DIN durch Buchstaben und Zahlen: MG für Mauermörtel-Gruppe, gefolgt von der Festigkeitsklasse. Die Zahlen geben die Mindestdruckfestigkeit in Newton pro Quadratmillimeter an. Gängige Klassen sind MG II (5 N/mm²), MG IIa (10 N/mm²) und MG III (15 N/mm²).
Für unterschiedliche Anwendungen werden verschiedene Festigkeiten benötigt. Leichtes Mauerwerk kommt mit niedrigeren Festigkeiten aus, tragendes Mauerwerk erfordert höhere Werte. Die Festigkeit entwickelt sich über 28 Tage, wobei nach sieben Tagen bereits etwa 70 Prozent erreicht sind. Prüfungen erfolgen an genormten Würfeln unter Laborbedingungen.
Kalk-Zement-Mörtel als Kompromiss
Häufig werden Kalk und Zement kombiniert, um die Vorteile beider Bindemittel zu nutzen. Kalk-Zement-Mörtel vereint die Festigkeit des Zements mit der Diffusionsoffenheit und Verarbeitbarkeit des Kalks. Der Kalkanteil macht den Mörtel geschmeidiger und verbessert die Haftung. Die Diffusionsoffenheit liegt zwischen reinen Kalk- und Zementmörteln.
Diese Mischungen sind Universalmörtel für viele Anwendungen. Im Wohnungsbau dominieren sie bei Putzarbeiten und Mauerwerk. Das Mischungsverhältnis variiert je nach Anforderung: Mehr Zement erhöht Festigkeit und Wasserbeständigkeit, mehr Kalk verbessert Verarbeitbarkeit und Atmungsaktivität. Fertigmörtel bieten abgestimmte Rezepturen für verschiedene Einsatzzwecke.
